一、模具溫度調節的重要性

(一)模具（jù）溫度及其（qí）調節係統對塑件質量（liàng）的影響

無論何種塑（sù）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小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及（jí）表麵質量也比（bǐ）較高。為了使模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫（wēn）度的調節是指對飲具（jù）進行（háng）冷卻或加熱，必要（yào）時兩者兼有，從（cóng）而達到控製（zhì）模品的自的。對具血進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成工對於黏度低、流（liú）動（dòng）性好的塑料，因為成溫的要（yào）求有關。溫部不在好的或常用常溫水對模具進行冷卻，有（yǒu）時為（wéi）了進一步縮短在模內聚（jù）甲（jiǎ）醛、聚苯醚和氟塑料等（děng），為了提高（gāo）充型性能，成型（xíng）工藝（yì）要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑料例（lì）如聚碳酸（suān）酯，聚碸、因此經常需要對模具加熱。

對於點流（liú）溫度或熔點鉸低的（de）塑（sù）料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻（què）;而對於高（gāo）黏（nián）流溫度或高熔（róng）點的塑料，可用溫水控製模（mó）溫。對於熱固性塑（sù）料，模溫要（yào）求為150、 200℃,必（bì）須對模具加熱（rè）。流程長、壁厚較大的塑件，或者黏流（liú）溫（wēn）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（guò）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。對於大型模具，為（wéi）保證生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可設（shè）置（zhì）加熱裝置對模具進行（háng）預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工藝（yì）要求模溫不太高時，可以不設置冷（lěng）卻裝置而（ér）依靠（kào）自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注射生（shēng）產帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模內一些（xiē）間隙配合的零件（jiàn）可能由於膨脹而（ér）使（shǐ）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（què）時間以提高（gāo）生產效率，就必須在工藝條件（jiàn）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（jiē）係統，模內的（de）熱量就會隨著注射次（cì）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（suí）著塑件在模內停留時間和成型周期的延（yán）長而下降，因（yīn）此，模具內設置溫度調節係（xì）統是非常必（bì）要的。

二、冷卻係統的計（jì）算

冷卻（què）係統的計算包括（kuò）熱傳導麵積的計算、溫控介質（zhì）通道的尺寸和介質用量的確定以及（jí）通（tōng）道回路的（de）排布等，這些工作仍是注射模設計中的一（yī）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，已經在這些方麵取（qǔ）得了一（yī）定的成果和進展，但有些問題仍需進一步探討與（yǔ）完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統設計的（de）基本思路和設計原則。

(一)需要用冷（lěng）卻水擴散的模具（jù）熱量（liàng）塑料傳給模具的熱量與自然對流散發到空氣（qì）中的模具熱量、輻射散發到空（kōng）氣中的模具熱據及模具傳給注射機熱（rè）址的差值即為用冷卻（què）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)冷卻係統的設計原則（zé）

(1)冷卻（què）水道應（yīng）盡量多（duō）、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的（de）溫度與冷卻水（shuǐ）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入不同溫度的冷卻（què）水後，模具內的溫度分布情（qíng）況。由圖可知（zhī），采（cǎi）用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（shuǐ）道（dào）孔時，型腔（qiāng）表麵溫度出現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）於均勻，防止塑件不均（jun1）勻收縮（suō）和產生殘餘應力，在模具結構允許（xǔ）的情況下，應盡量多（duō）設冷卻水道，並使（shǐ）用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至（zhì）型腔表麵（miàn）距高應盡（jìn）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（shí），厚的地方冷（lěng）卻水道到型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（zhì）型腔表麵（miàn）的距離應大於10mm,常（cháng）用12~15mm.

(3)澆口處加（jiā）強冷（lěng）卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附（fù）近溫度很（hěn）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（dù）下冷卻，而（ér）遠離（lí）澆口部分的模具在經過一定程度熱交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷（lěng）卻水道出、入口溫差應盡（jìn）量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫（wēn）差就比較大，易使（shǐ）模溫不（bú）均勻，所以在（zài）設計時應引起注意（yì）。降低了出、入口冷卻水的溫差，提（tí）高了冷卻效果（guǒ）。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置 對收縮（suō）率（lǜ）較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑（sù）料（liào）收（shōu）縮的方（fāng）向設置。方形塑件采（cǎi）用澆口的冷（lěng）卻水道，冷卻水道從（cóng）澆口處開始，以（yǐ）方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還必須盡量（liàng）避免接近塑件的熔（róng）接部位（wèi），以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷（lěng）卻水道要易於加工清（qīng）理，一般水道孔徑為10mm左右（yòu），冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密封網等等（děng）。

(二)常見冷卻係統的（de）結構

塑料製件的形狀是多種多樣（yàng）的，對於不同形狀的塑件，冷卻水道（dào）的（de）位置與形狀也不一樣（yàng）。

(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（cháng）采（cǎi）用在動、定模兩側與型腔表（biǎo）麵等距離（lí）鑽（zuàn）孔的形式（shì）。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料的中等深度的（de）殼形塑件，在（zài）凹模底（dǐ）部附近采用與型腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模（mó）中，由於容易儲存熱量，所以從加強冷卻角（jiǎo）度出發，按塑（sù）件形狀銑（xǐ）出矩形截麵（miàn）的冷（lěng）卻槽，如凹模（mó）也需加強冷卻。

(3)深型腔（qiāng）塑件深型腔塑件困（kùn）難的是凸模（mó）的冷卻。在（zài）凹（āo）模一側從澆口附（fù）近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍（wéi）繞（rào）型腔一周之（zhī）後，從分型麵附近的（de）出口排出。凸模上采取加工出螺旋槽和（hé）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（gè）部分,從而（ér）形成凸模的冷回路。這種隔板（bǎn）形式的冷卻（què）水道加工麻煩（fán），隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容易（yì）轉動而達不（bú）到設計目的，所以大型深型腔塑件（jiàn）常常（cháng）采用的（de）冷（lěng）卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷卻，所（suǒ）以大型深院白附近，水流（liú）分（fèn）別流經凸模與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效果特別好（hǎo）

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻（què）水道在細長的凸（tū）模上（shàng）開設比較困難，常常采用（yòng）噴射式水道或間接冷卻（què）法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一（yī）個不通（tōng）孔（kǒng），不通孔中插入（rù）一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近（jìn）的不通孔底部，然後經過管子與（yǔ）凸模的間隙從出口處流出，使（shǐ）水流對凸模發揮冷（lěng）卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良好的（de）鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸模尾（wěi）端進行冷卻;將鈹銅（tóng）的（de）一端加工出翅片，把另一端插入凸（tū）模中，用來擴大散熱麵積（jī），提高水流的冷卻效果。

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（shàng）時，模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各種流體，其設計方法類（lèi）似於冷卻水道。目前，普（pǔ）遍應用的是電（diàn）加熱溫（wēn）度調節係統。

(一)電加熱的方式電加熱通常采用電阻加熱法，其加熱方式有以下三種：

(1)電阻（zǔ）絲直接加熱將選擇（zé）好的電阻絲放入絕緣瓷管中裝入模（mó）板內，通電後就可對模其（qí）加熱。但電阻絲與空氣接觸後易氧（yǎng）化，壽（shòu）命（mìng）不長（zhǎng），也不太安金（jīn）。

(2)電熱圈加熱將電阻（zǔ）絲（sī）繞製在雲（yún）母片上，再裝夾在特製的（de）金屬外殼中，電阻絲與金屬外殼之（zhī）間用雲母片絕緣，模具放在其中進行加熱。其特點是結構簡單，更換方便，但缺點（diǎn）是耗（hào）電量大。這（zhè）種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱（rè）棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱（rè）元件，它是由具有一定功率的電（diàn）阻絲和帶有耐熱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，電熱棒加熱的特點是使用和（hé）安裝均很方便。