一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫（wēn）度及其調節係統對塑件質量的影響（xiǎng）

無論何種（zhǒng）塑料進行注射成型，均有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，容易充滿型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形（xíng）小，形狀與尺（chǐ）寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較（jiào）高。為了使模溫能控（kòng）製在一個合理（lǐ）的範圍內，必須設計模具溫度的調節（jiē）係統。溫度（dù）的調節是指對飲具進行冷卻（què）或（huò）加熱，必要時兩者（zhě）兼有，從而達到控製模品的自的。對具血進的調書是指對損具進行品神、塑件的（de）形狀與尺（chǐ）寸、生產（chǎn）效率（lǜ）及成工對於黏度低、流動（dòng）性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部不在好的或常用常溫水對模（mó）具進行冷卻，有時為（wéi）了進一步縮短在模內聚（jù）甲醛、聚苯醚和（hé）氟塑料等，為（wéi）了提高充型性能，成型工藝（yì）要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷（lěng）水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚碳酸酯（zhǐ），聚碸、因（yīn）此經（jīng）常需要對模具加熱。

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（duì）模（mó）具冷卻;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫（wēn）水控製模溫。對於熱（rè）固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必（bì）須對（duì）模具加熱。流程長、壁（bì）厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，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（jù）采（cǎi）取適當的加熱措施。對於大型（xíng）模具，為保（bǎo）證生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫（wēn），可設置加熱裝置（zhì）對模（mó）具進行預熱（rè）。對（duì）於小型薄壁塑件，且成型（xíng）工藝要求模（mó）溫不太（tài）高時，可以（yǐ）不設置冷卻裝置而依靠自（zì）然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例如（rú），采用冷水調節模溫時，大（dà）氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵（miàn）質量（liàng）。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能由於膨（péng）脹而使間隙減小或消失，從而造成（chéng）卡（kǎ）死或無法工作，設（shè）計時應予以注意。

(二)模（mó）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（yóu）冷卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻（què）的時間t2與溫差Δ0成反比關係（xì），若要縮短（duǎn）塑件在模（mó）內的（de）停留冷卻時間以提高生（shēng）產效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與型腔（qiāng）的溫差。但（dàn）是，如果模具沒有溫度（dù）調（diào）節係統，模內的熱量就會隨著注射次數的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑件在模內（nèi）停留時間和成型周期（qī）的延長而下降，因此，模具內設置溫度調節係統是非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介質通道（dào）的尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些工作仍是注射模設計中的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機（jī），已經在這些方麵取得（dé）了一定的成果和進展，但有（yǒu）些問題仍需進（jìn）一步（bù）探討與完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統（tǒng）設計的基本思路和設計原則（zé）。

(一)需要用冷（lěng）卻水擴散的模具熱量塑料傳給模具的熱量與自（zì）然對流散發到空氣中的模具熱量、輻射散發到空氣中的模具熱據及模具（jù）傳給（gěi）注射機熱址的差值即為（wéi）用冷卻水擴散的模具（jù）熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設（shè）計原則

(1)冷（lěng）卻水道應盡量多、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（què）水的溫度有關。在冷卻水道數量和尺寸不同的條件下通入不同溫度的（de）冷卻水後，模具內的（de）溫度分布情況。由圖可知，采用5個較大的水道（dào）孔時，型腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型（xíng）腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了（le）使型腔表麵溫（wēn）度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，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（miàn）尺寸。

(2)冷卻水道至型（xíng）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（biǎo）麵好距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷卻（què）水道到型（xíng）腔表麵的距離應近一些，間雕也可適當小一些。一般水道孔邊至型腔表麵的（de）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（xíng）腔時，澆口附近溫度很高，距澆口越（yuè）遠溫度就越（yuè）低，因此澆口附近應加強（qiáng）冷卻（què），通常將冷卻水道的入口處（chù）設置在澆口附近，使澆口（kǒu）附近的模具在較低溫度（dù）下冷卻，而遠離澆口部分的模具（jù）在經過一定程度熱交換後的溫水作用（yòng）下冷卻。

(4)冷卻水（shuǐ）道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較（jiào）長，則冷（lěng）卻水出（chū）、入口（kǒu）的溫差就比較大（dà），易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降低了出、入（rù）口冷（lěng）卻（què）水（shuǐ）的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的（de）方向（xiàng）設置 對收縮率較大的塑（sù）料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口（kǒu）處開始，以方環狀（zhuàng）向外擴（kuò）展。此外（wài），冷卻水道的（de）設計還必須盡量避（bì）免接近塑件的熔接（jiē）部（bù）位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道（dào）要易於加工清理，一（yī）般水道孔徑為10mm左（zuǒ）右，冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡是易器的（de）部位要加密封網等等。

(二（èr）)常見冷（lěng）卻係統的結構

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

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔扁平塑件（jiàn）在使用側澆口的情況下，通常（cháng）采用（yòng）在動、定模兩側與型腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中（zhōng）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（dǐ）部附近采用（yòng）與型腔（qiāng）表麵等距離鑽孔的形式，而在凸（tū）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的冷卻槽，如凹模也需加強冷卻（què）。

(3)深型（xíng）腔塑件深型腔（qiāng）塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附近進（jìn）水，水流（liú）沿矩形截（jié）麵水槽和圓形截（jié）麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模上采取加工出螺旋槽和一（yī）定（dìng）數量的（de）不（bú）通孔，每個不通孔用隔板分成底部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回（huí）路。這（zhè）種（zhǒng）隔板形式的（de）冷卻水道加工麻煩，隔（gé）板與孔（kǒng）的配合要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目（mù）的，所以大型深型（xíng）腔塑件常（cháng）常采用的冷卻（què）水道。凸（tū）模及凹（āo）模均設置螺定式冷卻，所以大型深院白附近（jìn），水流分別流經凸模與凹模的螺旋槽後在分（fèn）型麵附（fù）近流出，這種（zhǒng）形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件 細（xì）長塑件的冷卻水道（dào）在細長的凸模上開設（shè）比較困難，常常采用噴射式（shì）水道或間接冷卻法。噴（pēn）射式冷卻水道，在（zài）凸模中部開（kāi）一個不通孔，不通孔中插入一管子，冷卻水流經管（guǎn）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，使水流對凸模發揮（huī）冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱（rè）性良好的鈹（pí）銅製造，然後用噴射式（shì）將水噴至凸（tū）模尾端進行冷卻;將鈹銅的一（yī）端加工出翅片，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、模具加熱係統

當（dāng）注（zhù）射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方法很多，用（yòng）熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果（guǒ）介（jiè）質采（cǎi）用各種流體，其設計方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係統。

(一)電（diàn）加（jiā）熱的方式電加熱通常采用電阻加熱法，其（qí）加熱方式有以下三種：

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的電阻絲放（fàng）入絕緣瓷管中裝入模板（bǎn）內，通電後就可對（duì）模其加熱。但電阻絲（sī）與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也（yě）不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片（piàn）上，再裝夾在特製的金屬外殼中，電阻絲（sī）與金屬外（wài）殼之間用雲母片絕緣，模（mó）具放在其中進行加熱。其特點是結構簡單，更換方便，但缺點是耗電量大。這種加熱裝置更適（shì）於壓縮欖、壓（yā）注欖的（de）加熱。

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