一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節（jiē）係（xì）統對塑件質量的影響

無論何種塑料（liào）進行注射成型，均有（yǒu）一個比較適宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流動性好，容易（yì）充滿型腔（qiāng），塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩（wěn）定，力學性能以及表麵質量也比較（jiào）高（gāo）。為（wéi）了使（shǐ）模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計模具溫（wēn）度的調節係統。溫度的調節是指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。對具血進的調書是指對（duì）損具進行（háng）品神、塑件的形（xíng）狀與尺寸、生產效（xiào）率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關（guān）。溫部不在好的或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為（wéi）了進一步縮短在模內（nèi）聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高充（chōng）型性（xìng）能，成型工（gōng）藝要求有較高的模溫，冷卻時間（jiān），亦可用冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差（chà）的（de）塑料例如聚（jù）碳酸酯，聚碸、因此經常需（xū）要對模具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的（de）塑料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控（kòng）製模溫。對於熱固性塑料，模溫（wēn）要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑（sù）件，或（huò）者黏流（liú）溫度或熔點雖不高，但成型麵積（jī）很大時，為了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大而影響充型，可對模具采取適當的加熱措施。對（duì）於大型模具，為保證生產之前用較短時間達到工藝所要（yào）求的模溫，可設置加熱裝置對模具進（jìn）行（háng）預熱。對於小（xiǎo）型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太高時，可以不設（shè）置冷（lěng）卻裝置（zhì）而依靠自（zì）然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射（shè）生產帶來（lái）一些問題，例如，采用冷水調節模溫（wēn）時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質量。而采用加熱措（cuò）施後，模內一些間隙配合的零件可能（néng）由於膨（péng）脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無（wú）法工（gōng）作，設計時應予以（yǐ）注（zhù）意。

(二)模（mó）具溫度與生產（chǎn）效率的關係

模具溫度與生產效率的關係主要是由（yóu）冷卻時間來體現的，塑件在（zài）模具內停留冷卻的（de）時間t2與溫差Δ0成反比關（guān）係，若要縮（suō）短塑（sù）件在模內的停留冷卻（què）時間以提高生產效率，就必須在工（gōng）藝條（tiáo）件允許的情況下盡量增大（dà）塑（sù）料與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節（jiē）係統，模內的熱量就會隨著注射次數的增加（jiā）而逐漸積（jī）累，使模溫逐漸升高，導（dǎo）致Δ0減（jiǎn）小，從而生產效率（lǜ）隨（suí）著塑件在模內停留時間和成型周期的延長（zhǎng）而下降，因此，模具（jù）內設置溫度調節係統是非常必要（yào）的。

二、冷卻係統的計（jì）算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介（jiè）質通道的（de）尺寸和介（jiè）質用量的確定以及通道回路的排布（bù）等，這些工（gōng）作（zuò）仍是注射模設計中的一（yī）個難點，主要是理論（lùn）方麵缺乏熱（rè）傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果和進展，但有（yǒu）些問題（tí）仍需進一步探討與完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統設計的基（jī）本（běn）思路（lù）和設計原則。

(一)需要用冷卻水擴散的模具熱量塑料（liào）傳給模具的熱量與自然對流散發到空氣中的模（mó）具熱量、輻（fú）射散發到空氣中的模具熱據及模具傳給注射機熱址的（de）差值即為用冷卻水擴散的模（mó）具熱量。

三、冷卻係統的設計（jì）原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻（què）係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸（cùn）應盡量（liàng）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。在冷卻水道數量和尺寸不同的條件下通（tōng）入不同溫度的冷卻水後，模具（jù）內的溫度分布情況。由圖（tú）可知，采用5個較大的水道孔時，型腔表麵（miàn）溫（wēn）度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而（ér）同一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵（miàn）溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此（cǐ）可以看出，為了使型腔表麵溫度分布趨於均（jun1）勻，防止塑件（jiàn）不均勻收縮和（hé）產生殘餘應力（lì），在模具結構允許的情況下，應盡（jìn）量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距（jù）高應盡量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到型腔表麵好距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔（qiāng）表麵的距離應近一些，間雕也可適當小（xiǎo）一些。一般水道孔（kǒng）邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度（dù）很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近，使澆口附近的（de）模具（jù）在較低溫度下冷（lěng）卻，而遠離澆口部分的模具在經過一定（dìng）程度熱交換後的溫水作用下冷（lěng）卻。

(4)冷卻（què）水道出、入口溫差應盡量（liàng）小 如果冷卻水道（dào）較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引（yǐn）起注意。降低了出、入口冷卻水（shuǐ）的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料（liào）收縮的方向設置 對收縮率較大的塑料，例（lì）如聚乙烯，冷（lěng）卻水道（dào）應盡（jìn）量沿著塑料收縮的方向設置（zhì）。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以（yǐ）方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還（hái）必須盡量避免接近塑（sù）件的熔接部位，以免產生熔接（jiē）痕，降低塑件強度;冷卻水道要易於加工清理（lǐ），一般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計要防止（zhǐ）冷卻水的（de）泄漏，凡是易器的部位要加密封網等等。

(二)常見冷（lěng）卻係（xì）統的結構

塑料製件的形狀是多種多（duō）樣的，對於不同形狀（zhuàng）的塑件，冷卻水道的位置與形（xíng）狀也不一樣（yàng）。

(1)淺型腔扁平（píng）塑件淺型（xíng）腔扁平塑件在使用側澆口的情況下，通常采用在動、定（dìng）模兩側與型腔表麵等距（jù）離鑽孔的形（xíng）式。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料的中等（děng）深度（dù）的殼形（xíng）塑件（jiàn），在凹模底部附近（jìn）采用與型（xíng）腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵（miàn）的冷卻槽，如凹模也需加強冷（lěng）卻。

(3)深型腔塑件（jiàn）深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹（āo）模一側從澆口附近進水，水流沿矩形（xíng）截麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從（cóng）分型麵附近的出口排出。凸模上采取加（jiā）工出螺旋槽和一定數量的不通孔，每個不通孔用隔板分成底部連（lián）通的兩個（gè）部分,從而形成凸（tū）模的冷回路（lù）。這種隔板形式（shì）的冷卻水道（dào）加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計（jì）目的，所以大型深型腔（qiāng）塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模均（jun1）設置螺定式冷卻，所以大型深院白附近，水流分（fèn）別流經凸模與凹模的螺（luó）旋槽後在分型麵附近流出，這種（zhǒng）形式的冷卻水道冷卻效果特別（bié）好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模上（shàng）開設比較困難，常常（cháng）采用噴射（shè）式水道或間接（jiē）冷（lěng）卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一個不（bú）通（tōng）孔，不通（tōng）孔中插（chā）入一管子，冷卻（què）水（shuǐ）流經管子噴射到澆口附近的不通孔底部，然後經過管子與凸模的間隙從出口處流出，使水流對（duì）凸模發揮冷卻作用。間接冷（lěng）卻法的兩個例（lì）子。凸模用（yòng）導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（kuò）大散熱麵積，提高水流的（de）冷卻效果。

四、模具加熱係統

當注射成型工藝要求模（mó）具溫度在80℃以上時，模（mó）具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方法（fǎ）很多，用熱水、熱油（yóu）、蒸汽（qì）和（hé）電加熱等。如果介質采用各（gè）種流體，其設計方法類似於冷卻水（shuǐ）道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調（diào）節（jiē）係統（tǒng）。

(一)電加熱的方（fāng）式電加（jiā）熱通常采用電阻（zǔ）加熱法，其加熱方式有以下三（sān）種：

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的電阻絲放入（rù）絕緣瓷管中裝入模板內（nèi），通電（diàn）後就可對模其加（jiā）熱。但（dàn）電阻（zǔ）絲與空氣接觸後（hòu）易氧化，壽命不長，也不太安金。

(2)電熱圈加熱將（jiāng）電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製（zhì）的金屬外殼中，電阻絲與金（jīn）屬外殼之間用雲母片絕緣，模（mó）具放在其中進行加（jiā）熱。其特點（diǎn）是結（jié）構簡單，更換方便，但缺（quē）點是（shì）耗電量大。這（zhè）種加熱裝置更適（shì）於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是由具有一定功率的電阻絲和帶有耐熱（rè）絕緣材料的金屬密封管構成，使用時隻要將其插入模板上的加熱孔內通電即可，電熱棒加（jiā）熱的特點是使用和安裝均很方便。