一、模具（jù）溫度調節的重要性

(一)模具溫（wēn）度及其（qí）調節係統對（duì）塑件（jiàn）質量的影響

無（wú）論何種（zhǒng）塑料進行注（zhù）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（nèi），塑料熔體的流（liú）動性好，容（róng）易充滿型腔（qiāng），塑件脫模（mó）後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了使模溫能控（kòng）製在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調（diào）節是指對飲具（jù）進行冷卻或加熱（rè），必要時兩者兼有，從（cóng）而達到控製模品的自的。對（duì）具血進的調書是指對損具進行品神、塑件的（de）形狀與尺寸、生產效率（lǜ）及成工（gōng）對於（yú）黏度低、流（liú）動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部（bù）不在好（hǎo）的或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進（jìn）一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚（mí）和氟（fú）塑料等，為了提高充型性（xìng）能，成型工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（xìng）差的塑料例如聚碳酸酯，聚（jù）碸、因此經常需要（yào）對（duì）模具加（jiā）熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常溫或冷（lěng）水對模具冷卻（què）;而對於高黏流溫度或（huò）高熔點的塑料（liào），可（kě）用溫（wēn）水（shuǐ）控製模溫。對於（yú）熱固性塑料，模溫要（yào）求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔（róng）點雖不高，但成型麵積很大時，為了（le）保證塑（sù）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（cǎi）取適當的（de）加熱措施。對於大（dà）型模具，為保證（zhèng）生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫（wēn），可設（shè）置（zhì）加熱裝置對模具進行預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太（tài）高（gāo）時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻（què）。設置溫度調節裝（zhuāng）置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例如（rú），采用冷水（shuǐ）調節模溫時，大氣中水分（fèn）易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失（shī），從而造成卡死或無法（fǎ）工作，設計時應予（yǔ）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（shì）由（yóu）冷卻時間來體現的，塑（sù）件在模具內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內的停留冷卻時間以提高生產效率，就必須在（zài）工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調節係統，模內的熱量（liàng）就會隨著注射次數的增加而逐漸積累，使模溫逐漸（jiàn）升高，導致Δ0減小，從而生產效率（lǜ）隨著塑件在模內停留時間和成型周期的延長而下降，因此，模具內設置溫度調節係統是（shì）非（fēi）常必要的。

二、冷卻係統的計（jì）算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵（miàn）積的計算、溫控介（jiè）質通道的（de）尺寸和介質用量的確定以及通（tōng）道回（huí）路的排布等（děng），這（zhè）些工作仍是注射模設計中的一個難點，主（zhǔ）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，已經在這些方麵取得了一定的成（chéng）果和（hé）進展（zhǎn），但有些（xiē）問題仍需進一步探（tàn）討與完善。這裏僅介紹注射模（mó）冷卻係統設計的基本思路和（hé）設計原（yuán）則。

(一)需要用冷卻（què）水擴散的模具熱量塑料傳（chuán）給（gěi）模具的熱量與自然對流散發到空（kōng）氣中的模具熱量、輻射散發到空氣中（zhōng）的模具熱據及模具傳給注射機熱（rè）址的差值即為用冷卻水擴散的（de）模具熱量。

三、冷卻係統（tǒng）的設計原則與常（cháng）見冷卻係統（tǒng）的結構

(一（yī）)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（xíng）腔表麵的溫度與冷卻水道的數量、截（jié）麵（miàn）尺寸及冷卻水的溫度有關。在（zài）冷卻水道數量和尺寸不同的條件下通入不同（tóng）溫度的冷卻水後，模具內的溫度分布（bù）情況。由圖可知，采用（yòng）5個較大的水道孔時，型腔表（biǎo）麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小的水道孔（kǒng）時，型（xíng）腔表麵溫度出（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（qū）於（yú）均（jun1）勻，防止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，在模具結（jié）構允（yǔn）許的情況下，應盡量多（duō）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高應盡量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻（què）水道到型腔（qiāng）表麵好距)除，不是當件（jiàn）不均勻（yún）時，厚的地方（fāng）冷卻水道到型（xíng）腔表麵的（de）距（jù）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距（jù）離（lí）應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強（qiáng）冷卻 塑（sù）料熔體充填型腔時，澆口附近溫度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆（jiāo）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）模具在較低溫度下冷卻，而遠（yuǎn）離澆（jiāo）口部分的模具在經過一（yī）定程度熱交換後的（de）溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較（jiào）長，則冷（lěng）卻水出、入口的溫差（chà）就比較大（dà），易（yì）使模溫不均勻（yún），所以在設計時應引起注意。降低了出（chū）、入口冷卻水的溫差，提高了冷（lěng）卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置 對收縮（suō）率較大（dà）的（de）塑料，例如聚乙烯，冷（lěng）卻水道應盡量沿（yán）著塑料收縮（suō）的方向設置。方形塑件（jiàn）采（cǎi）用澆口的冷卻（què）水道，冷卻水道從（cóng）澆口處開始（shǐ），以方（fāng）環狀向外擴展。此外（wài），冷卻水道的設計（jì）還必須盡量（liàng）避免接（jiē）近塑件的熔接（jiē）部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要（yào）易於（yú）加工清理，一般水道孔徑（jìng）為10mm左右，冷（lěng）卻水道的設計要防止冷卻水的泄（xiè）漏，凡是易器的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的（de）結構

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

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

(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（sù）件（jiàn），在凹模底部附（fù）近采用與型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（yǐ）從加強冷（lěng）卻角度出發，按（àn）塑件（jiàn）形（xíng）狀銑出矩形截麵的冷卻槽（cáo），如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹（āo）模（mó）一側（cè）從澆口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓（yuán）形截麵水道圍（wéi）繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排（pái）出。凸模上采取加工出螺（luó）旋（xuán）槽和一定數量的不通孔，每（měi）個不通（tōng）孔用（yòng）隔板分成底部連通的兩個部分,從而形成凸（tū）模的冷回路。這種隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目的，所以大（dà）型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷卻，所以大型深院白附近，水流分別流經凸模與凹模的（de）螺旋槽後（hòu）在分型麵附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻效果特別（bié）好

(4)細（xì）長塑件 細長塑件的冷卻（què）水道在細長的（de）凸模上開設比較困難，常常采用噴射式水道或間接冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部（bù）開一個不通孔，不通孔（kǒng）中插入一（yī）管子，冷卻水流經管子（zǐ）噴射到澆口（kǒu）附近（jìn）的不通（tōng）孔（kǒng）底部，然後經過管子與凸模的間隙從出口（kǒu）處流出，使水流對凸模發（fā）揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個（gè）例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然（rán）後用噴射式將水噴（pēn）至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅（tóng）的一端加工出翅片，把另一（yī）端插入凸模中，用（yòng）來擴大散熱麵積，提高水（shuǐ）流的冷卻效果。

四、模具（jù）加熱係統

當注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（zhuāng）置。模具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各（gè）種流體，其設計方法類似（sì）於冷卻水（shuǐ）道。目（mù）前，普（pǔ）遍應用的是電加熱溫度調節係統。

(一（yī）)電加熱的方式（shì）電加熱（rè）通常（cháng）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（hǎo）的電阻絲放（fàng）入絕緣瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱（rè）。但電阻絲與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也（yě）不太安金。

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

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