一、模具溫度調（diào）節的（de）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（jìn）行注射成型（xíng），均（jun1）有一個比較適宜（yí）的（de）模具溫度範圍，在此（cǐ）溫度（dù）範圍內，塑料熔體的流（liú）動性好，容（róng）易充滿型腔，塑件（jiàn）脫模後收（shōu）縮和翹曲變形（xíng）小，形狀與尺寸穩定，力學（xué）性能以及表麵質量也比（bǐ）較高。為了使模溫能控製（zhì）在一個合理的範（fàn）圍內，必（bì）須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節是指對（duì）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（de）調書是（shì）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（nián）度低、流（liú）動性好的塑料，因為成溫的（de）要求有關（guān）。溫部不在好（hǎo）的或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮（suō）短在模內聚甲醛、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。對於黏度高、流動性差的塑料例如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模具（jù）加熱。

對於點流溫度或熔點鉸（jiǎo）低（dī）的塑料，一般需用（yòng）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（shuǐ）控製模溫。對於熱固性塑料（liào），模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑（sù）件，或者黏流溫（wēn）度或熔點雖（suī）不高，但成型麵積很大時（shí），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（xíng）薄壁塑件，且成型工藝要求（qiú）模溫（wēn）不太高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。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，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。而采用加熱措施後，模內一些間隙（xì）配合的零件可能由於膨（péng）脹而使（shǐ）間隙（xì）減小或消失，從而造成卡死或無法工作（zuò），設計時應予以（yǐ）注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係（xì）

模具（jù）溫度與（yǔ）生產效率的關係（xì）主要是由冷卻時間來體現的，塑件在模具內停留（liú）冷（lěng）卻的時間t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模（mó）內的停留冷卻時間以提高生產效率，就必須在工藝條件允許（xǔ）的情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但是，如果（guǒ）模具沒有溫度調節係（xì）統，模內的熱量就（jiù）會隨著注射次數的（de）增加而逐漸積累，使模溫逐漸（jiàn）升高（gāo），導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑（sù）件在模內停留時間和（hé）成型周期的延長而（ér）下（xià）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（xì）統的計算包（bāo）括熱傳導麵積的計算、溫控（kòng）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，這些工作仍是注射模設計（jì）中的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱傳導分析和熱計算（suàn）基礎。近年來借助於計算機（jī），已經在這些方麵取得了一定的成果和進（jìn）展，但有些（xiē）問題仍需進（jìn）一（yī）步探討與完善。這裏（lǐ）僅介紹注（zhù）射模（mó）冷卻係統設計的基（jī）本思路和設計原（yuán）則。

(一（yī）)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（mó）具熱量（liàng）、輻射散發到空氣中的模具熱據及模具傳給注射機（jī）熱址的差值即為用冷卻水擴散的模具熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻（què）係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻（què）水道應盡量多（duō）、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（zài）冷卻水道數量和尺寸不同的條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具內的溫（wēn）度分布情（qíng）況。由圖可知，采用5個較大的水道孔時，型腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一（yī）型腔采用2個較小的（de）水道孔時，型腔（qiāng）表麵溫度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了（le）使型腔表麵溫度（dù）分（fèn）布趨於均勻，防止塑件不均（jun1）勻收（shōu）縮和產生殘餘應力，在模（mó）具（jù）結構允許的情況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔（qiāng）表麵距高應盡（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，厚的（de）地方冷卻水道（dào）到（dào）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（xíng）腔表麵的距（jù）離應大（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，澆口附近溫度很高（gāo），距澆口越（yuè）遠溫度就越低，因此澆口附近應加強（qiáng）冷卻，通常將冷卻水道的（de）入口處設置在澆口附近，使澆（jiāo）口附近的模具在較低（dī）溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經過一定程度熱交換後的溫水（shuǐ）作用下冷卻（què）。

(4)冷卻水道出、入口溫差（chà）應盡量小 如果冷（lěng）卻水道較長，則冷（lěng）卻水出、入口的溫差就比較（jiào）大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。降（jiàng）低（dī）了出、入口冷卻水的溫差（chà），提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收（shōu）縮的方向設（shè）置 對收縮率較大的塑料，例如（rú）聚乙烯（xī），冷卻水道應盡量沿著塑（sù）料收縮的方向設置。方形塑件采用（yòng）澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口（kǒu）處開始，以方環狀向外擴展。此外，冷卻水道（dào）的設計還必須盡量避（bì）免接近塑件的熔接部位，以免產（chǎn）生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水（shuǐ）道要易於加工清理，一般水道孔徑為10mm左右（yòu），冷（lěng）卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏（lòu），凡是（shì）易器的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構

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

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

(2)中（zhōng）等深度的塑件 對於采用側澆（jiāo）口進料的中（zhōng）等（děng）深（shēn）度的殼形（xíng）塑件，在凹模底部附近（jìn）采用與型腔表麵等距離鑽孔的形式（shì），而（ér）在凸模中，由（yóu）於容易儲存熱量，所以從（cóng）加強冷卻角度出發，按塑件（jiàn）形狀銑出矩形截麵的（de）冷卻槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型（xíng）腔（qiāng）塑件困難的（de）是凸模的冷卻。在凹模一（yī）側從（cóng）澆口（kǒu）附近進（jìn）水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞（rào）型腔一周之後，從分型麵附近的（de）出口排出。凸模上采取加工出螺旋槽和一定數量的不通孔，每個（gè）不通孔用隔板分成底部連（lián）通（tōng）的兩個部（bù）分,從（cóng）而形成凸模的（de）冷回路。這種隔板（bǎn）形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的（de）配合要求緊（jǐn），否則隔板容易轉動而達不到設計（jì）目的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模（mó）均設置螺（luó）定式冷（lěng）卻，所以大型深院白附近，水流分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（shuǐ）道冷卻效果特別（bié）好（hǎo）

(4)細長塑件（jiàn） 細長塑件的冷卻水道（dào）在細長（zhǎng）的（de）凸模上（shàng）開設比較困難，常常采用噴射式水道或間接冷卻法。噴射式（shì）冷卻水道，在（zài）凸模中（zhōng）部（bù）開一個不通孔（kǒng），不通孔中插入一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近的不通（tōng）孔底部，然後經過（guò）管子與凸模的間隙從出口處流（liú）出，使水流對凸模發揮冷卻作用（yòng）。間接（jiē）冷卻法的兩個例（lì）子。凸模用導熱性（xìng）良好的（de）鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片，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

當注射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必須（xū）設置加（jiā）熱裝置。模具加（jiā）熱的方法很多，用熱（rè）水、熱油、蒸汽和電加熱（rè）等。如果介質采用各種流體，其設計方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的（de）是（shì）電加熱溫度調節係統。

(一)電加熱的方式電（diàn）加熱通常采用電阻加熱法，其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入絕緣瓷管中裝（zhuāng）入模板內（nèi），通電後（hòu）就可對模（mó）其加熱。但電阻絲與空氣接（jiē）觸後易氧（yǎng）化，壽命不長，也不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製的金屬外殼中（zhōng），電阻絲與金屬外殼之間用雲（yún）母片絕緣，模具（jù）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（zhì）更適於（yú）壓縮欖、壓注欖的加熱。

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