一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑件質量的影響

無論何種塑料進行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度範圍（wéi），在此溫度範圍內，塑（sù）料熔體的流動性好，容易充（chōng）滿型腔，塑件脫模後收縮和翹曲（qǔ）變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了使模（mó）溫能（néng）控製在一個合理的範圍內，必須設計模（mó）具溫度的調節係統。溫度的調節是指（zhǐ）對飲具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達到控製模品的自的。對具血（xuè）進的調書是（shì）指對（duì）損具進行品神、塑（sù）件的形狀與尺寸、生產效率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成（chéng）溫的要求有關。溫部不在好的或常用常溫（wēn）水對模具進行冷卻，有時為了（le）進一步縮短在模內（nèi）聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於（yú）黏度高、流動（dòng）性差的塑料例（lì）如（rú）聚碳酸酯，聚碸、因此經常（cháng）需要對模（mó）具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常（cháng）溫或冷水對模（mó）具冷卻;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫（wēn）。對於熱固性塑料（liào），模溫（wēn）要求為150、 200℃,必須對（duì）模具加熱。流程長、壁厚（hòu）較大的塑件，或者（zhě）黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保證塑料（liào）熔體在充模過程中不（bú）至（zhì）溫降太大而影響充型，可對模具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保證生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可設置加熱裝（zhuāng）置對模具進行預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工（gōng）藝要求模溫不（bú）太高時，可以不設置（zhì）冷卻裝置而依（yī）靠自然冷卻。設置溫度調節裝（zhuāng）置後，有時（shí）會給注射生產帶來一些問題，例如，采用（yòng）冷水調節模溫時，大氣（qì）中水分易凝聚在模（mó）型表壁，影響塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合（hé）的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設計時應予以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模具溫度與生產效率的關係主要是由冷卻時間來體現的，塑（sù）件（jiàn）在模具內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反（fǎn）比關係，若要縮（suō）短塑件在模內的停留冷卻時間以（yǐ）提高生產效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡（jìn）量增大塑（sù）料與（yǔ）型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統（tǒng），模內（nèi）的熱量就會隨著注射次數的（de）增加而逐漸積累，使（shǐ）模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑件在模內停留時間和成型周期的延長而下降，因此，模具內設置溫度調（diào）節係統是非常必（bì）要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵（miàn）積的計（jì）算、溫控介質通道的尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些工作（zuò）仍是注射模設計中的一個難點，主要是理（lǐ）論方麵缺乏熱傳導分析和熱計算基（jī）礎。近年來（lái）借助於計算機，已經（jīng）在這些方麵取（qǔ）得了一定的成果和進展，但有些（xiē）問題仍需（xū）進一（yī）步探討與（yǔ）完善。這裏僅（jǐn）介紹注射模冷卻係統（tǒng）設計的基（jī）本思路和設計原則。

(一)需（xū）要用冷卻水擴散的模具熱量塑料傳給模具的熱量與自然對流散發到空（kōng）氣中（zhōng）的模具熱量、輻射散（sàn）發到空（kōng）氣中的模具熱（rè）據及模具傳給注射機（jī）熱址的差（chà）值即為用冷卻水擴散的模具熱量。

三、冷卻係統的設計原則（zé）與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係（xì）統的設計原則（zé）

(1)冷（lěng）卻水（shuǐ）道應盡量（liàng）多、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻（què）水道數量和尺寸不（bú）同的條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具內（nèi）的溫度分布情況。由圖（tú）可（kě）知，采用5個較（jiào）大的水道孔時，型腔表麵溫（wēn）度（dù）比較均（jun1）勻，出現60~60.05℃的變化，而（ér）同一型（xíng）腔采用2個較小的水道孔時，型腔表（biǎo）麵溫度出（chū）現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件不（bú）均勻收縮和產生殘餘應力，在模具（jù）結構允許（xǔ）的情況下，應（yīng）盡量多設（shè）冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷（lěng）卻水道至型腔表麵距高應盡量相等 當塑件（jiàn）壁序均勻時，冷卻水道到型腔表麵（miàn）好距)除，不是當件不均勻時，厚（hòu）的地方冷卻水道到型腔（qiāng）表麵的距離應近一些，間雕（diāo）也（yě）可適當小一些。一般水道孔邊至型腔表麵的距離應（yīng）大（dà）於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔體（tǐ）充填型腔時，澆（jiāo）口附近溫度很高（gāo），距（jù）澆口越（yuè）遠溫度就越低，因（yīn）此澆口附近應（yīng）加強冷（lěng）卻，通常將冷卻水道的入口處設置在澆（jiāo）口附近（jìn），使澆（jiāo）口附近的模具在較低溫度下冷卻，而（ér）遠離澆口部分的模（mó）具在經過一定程度熱交換後的溫水作（zuò）用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷（lěng）卻（què）水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就（jiù）比較大，易使模（mó）溫不均勻，所以在（zài）設計時應（yīng）引起注意。降低了出（chū）、入口冷（lěng）卻水（shuǐ）的溫差，提高了冷卻效果（guǒ）。

(5)冷卻（què）水道應沿著塑料收縮的方向（xiàng）設置（zhì） 對收縮率較（jiào）大的（de）塑料，例如聚（jù）乙（yǐ）烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用（yòng）澆口的冷卻水道，冷（lěng）卻水道從澆（jiāo）口處（chù）開始，以方（fāng）環狀向外（wài）擴展。此外，冷卻水道的設計還（hái）必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產（chǎn）生熔接痕，降低塑件強度;冷卻（què）水道要（yào）易於（yú）加工（gōng）清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻（què）水道的設計要防止冷（lěng）卻（què）水的泄漏，凡是易器的部位要加密封網（wǎng）等（děng）等。

(二)常見冷卻係統的結構

塑（sù）料製件（jiàn）的形狀是多種多樣（yàng）的，對於（yú）不同形狀的塑件，冷卻水道的位（wèi）置與形狀也不一樣（yàng）。

(1)淺型（xíng）腔扁平塑件淺（qiǎn）型腔扁平塑件在使用（yòng）側澆口的情況（kuàng）下，通常采用在（zài）動、定模（mó）兩側與型腔表（biǎo）麵等距（jù）離鑽孔的形式（shì）。

(2)中等深度的塑件 對於采用側（cè）澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近（jìn）采用與型（xíng）腔表（biǎo）麵等距（jù）離鑽孔的形式，而（ér）在凸模（mó）中，由於容易儲（chǔ）存熱量，所以從（cóng）加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑（sù）件（jiàn）深型（xíng）腔塑件困難的是（shì）凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附近進（jìn）水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模上采取加工（gōng）出（chū）螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不通孔用隔（gé）板分成底部連通的兩個部分,從（cóng）而形成凸模的冷回路（lù）。這種（zhǒng）隔板形式（shì）的冷卻水道加工麻煩，隔（gé）板與孔（kǒng）的配合要求緊，否則（zé）隔板容易（yì）轉動而（ér）達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷（lěng）卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷（lěng）卻，所以大（dà）型深院（yuàn）白附近，水流分別流經凸模與（yǔ）凹模的螺旋槽後在分型麵附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻（què）效果特別好

(4)細（xì）長塑件 細長塑件的（de）冷卻水道在細長的凸模上開（kāi）設比較困難，常常采（cǎi）用噴射（shè）式水道或間接冷卻法。噴（pēn）射式冷卻水道（dào），在凸模中部開一個不通孔，不通（tōng）孔（kǒng）中插入一（yī）管子，冷（lěng）卻水流經管子噴射到澆口附近的不通孔（kǒng）底部，然後經過管子（zǐ）與凸模的間隙從出口處流出（chū），使水流對凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導（dǎo）熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射（shè）式將水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工（gōng）出翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水流的冷卻效果。

四、模具加（jiā）熱係統

當注射成型工藝要（yào）求模具溫（wēn）度在80℃以上時，模具中（zhōng）必須設置加熱（rè）裝置。模具加熱的方法很多，用（yòng）熱水（shuǐ）、熱油、蒸汽和電加熱等。如（rú）果介質（zhì）采用各種流體（tǐ），其設計方法類似於（yú）冷（lěng）卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係統。

(一)電加熱的方式電加熱通常采用電阻加熱法，其（qí）加熱方式有以下（xià）三種：

(1)電阻絲直接加熱（rè）將選擇好的電阻絲放入絕（jué）緣（yuán）瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加（jiā）熱。但電阻絲與空氣接觸（chù）後（hòu）易氧化，壽命不長，也不太安金。

(2)電熱（rè）圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特（tè）製的金屬（shǔ）外殼中，電阻絲與金屬外殼之間用（yòng）雲母片絕緣，模具放在其中進行加熱。其特（tè）點是結構簡（jiǎn）單，更換方便，但缺點是耗電量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是（shì）一種（zhǒng）標準的加熱元件，它是由具（jù）有一定功率的（de）電阻絲和帶（dài）有耐熱絕緣材料的金屬密封管構成，使用時隻要將（jiāng）其插入（rù）模板（bǎn）上的加（jiā）熱孔內通電即可，電熱棒加熱（rè）的特點是使（shǐ）用和安裝均很方便。