一、模（mó）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

無（wú）論何種塑料進行注射成型，均（jun1）有一個（gè）比較適宜的模具溫度範圍，在此（cǐ）溫度範圍內，塑料熔（róng）體的流動性好，容易充滿（mǎn）型（xíng）腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定（dìng），力學性能以及表麵質量也比（bǐ）較高。為了使（shǐ）模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的（de）調節係統。溫（wēn）度（dù）的調節是指對飲具進行冷卻或加熱，必要（yào）時（shí）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損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效（xiào）率及成工對於黏度低、流動性好的塑（sù）料（liào），因為成（chéng）溫的要求有關。溫部不在好的或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了（le）進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了（le）提高（gāo）充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷（lěng）卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑（sù）料例（lì）如聚碳酸（suān）酯，聚碸、因此經（jīng）常需要對模具加（jiā）熱。

對於點流溫度或（huò）熔點鉸低的塑料（liào），一般需用常溫或冷水對模具（jù）冷卻;而對於高黏流（liú）溫（wēn）度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流（liú）程長、壁厚較大的塑件（jiàn），或者（zhě）黏流溫度或（huò）熔（róng）點雖不高，但（dàn）成型麵積很（hěn）大時，為了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大（dà）而影響充型，可對（duì）模具（jù）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（gōng）藝所要求（qiú）的模（mó）溫，可設（shè）置加熱裝置對模具進行預熱。對於（yú）小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太高時，可（kě）以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節（jiē）裝置後，有（yǒu）時會給注射生（shēng）產帶來一些問題，例如，采（cǎi）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（miàn）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工作，設（shè）計時（shí）應予以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係（xì）

模具溫（wēn）度與生產效率的關係主要是（shì）由冷卻時間來（lái）體現的，塑件在模（mó）具內（nèi）停留冷卻的時（shí）間t2與溫差Δ0成反（fǎn）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，就必須在工藝條件允許（xǔ）的（de）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，模內的熱量就會隨著注（zhù）射次數的增（zēng）加（jiā）而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致（zhì）Δ0減小，從而（ér）生產效率隨著塑件在模內停（tíng）留（liú）時間和成型周期的延長而下降（jiàng），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（de）計算

冷卻（què）係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫控介質通道的（de）尺寸和介質用量（liàng）的（de）確（què）定以（yǐ）及（jí）通（tōng）道回路的排布等（děng），這些工作仍（réng）是注射模設計中的（de）一個難（nán）點，主要（yào）是理論方麵缺乏熱傳（chuán）導（dǎo）分析（xī）和熱計算基礎。近年來借助於（yú）計算機，已經在這些方麵取得了（le）一定的成果和進展，但（dàn）有些問題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本思路和設計原則。

(一)需要（yào）用冷卻水擴散的模（mó）具熱量塑料傳給模具的熱量與（yǔ）自（zì）然（rán）對流散發到空氣中的（de）模具熱量、輻射散發到空氣中的模具熱據（jù）及模具傳給注射機熱址的差（chà）值即為用冷卻水擴散（sàn）的模具熱（rè）量（liàng）。

三、冷卻係統的（de）設計（jì）原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多（duō）、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的（de）溫（wēn）度與冷卻水道的數量、截（jié）麵尺（chǐ）寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻（què）水道數量（liàng）和尺寸不同的（de）條件下通入不同（tóng）溫度的（de）冷卻（què）水後，模具內的溫度分布情（qíng）況。由圖可知，采用5個較大的水（shuǐ）道孔時，型腔表麵溫度比較均（jun1）勻，出現60~60.05℃的變化，而同（tóng）一型腔采用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，為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防（fáng）止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，在（zài）模具結（jié）構允許的情（qíng）況下，應盡量（liàng）多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道（dào）至（zhì）型腔表麵距高應盡量相等 當塑（sù）件壁序（xù）均勻時，冷卻水道（dào）到型腔表麵好（hǎo）距)除，不是（shì）當件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔（qiāng）表麵（miàn）的距離應近一些，間（jiān）雕也可適（shì）當小一些。一般（bān）水道（dào）孔邊（biān）至（zhì）型腔表麵的距離（lí）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（dào）的入口處設置在澆口附（fù）近，使（shǐ）澆口附近（jìn）的模具在較低溫（wēn）度下（xià）冷卻，而遠離澆口部分的模具在經過一（yī）定程（chéng）度熱交換後的溫水作（zuò）用下冷卻。

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

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置（zhì） 對收縮率較大的塑料，例如聚（jù）乙烯，冷卻水道應盡量（liàng）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（jiāo）口處開（kāi）始（shǐ），以方環狀向外擴展（zhǎn）。此外，冷卻水道（dào）的設計（jì）還必須盡量避免接近塑件的熔接（jiē）部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水（shuǐ）道要（yào）易於加（jiā）工（gōng）清理，一般水道孔徑為10mm左（zuǒ）右，冷卻水道的設計要防（fáng）止冷卻水的泄漏，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（wèi）置與形狀也不一（yī）樣。

(1)淺型腔扁平塑件淺型（xíng）腔扁平塑（sù）件在（zài）使用側澆口的情況下，通（tōng）常采用在動、定模兩側與型腔表麵（miàn）等距離鑽孔的形式。

(2)中等深度的（de）塑件 對於采用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近采用與型腔表麵等距離鑽孔的（de）形式，而在凸（tū）模中，由於（yú）容易儲（chǔ）存熱（rè）量，所以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形（xíng）截麵的冷（lěng）卻槽，如凹模也需加（jiā）強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困（kùn）難的是凸模的冷卻（què）。在凹模一側從（cóng）澆口（kǒu）附近進水，水流沿矩形截麵水槽（cáo）和圓形截麵水道圍繞型腔（qiāng）一周之後，從分型麵（miàn）附（fù）近的出口排出。凸模上采取加工出螺旋槽和一定數量的不（bú）通（tōng）孔，每個（gè）不通孔用隔板分成底部連通的兩個部分,從而形成凸模（mó）的冷回路（lù）。這種隔板形式（shì）的冷卻水道加工麻（má）煩，隔板（bǎn）與孔的配（pèi）合要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目的，所（suǒ）以大型深型腔塑件常（cháng）常（cháng）采用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定（dìng）式冷卻（què），所以大型（xíng）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（zhǒng）形式的冷卻水道冷卻效果特別好（hǎo）

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水（shuǐ）道在細長的凸模上開設比較困難，常常采用噴射式水道或（huò）間接冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一（yī）個不通孔，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孔底部，然後（hòu）經過管子與凸模的間隙從出口（kǒu）處流出，使水流對（duì）凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴（pēn）至（zhì）凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片（piàn），把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水流的冷卻（què）效果。

四、模具加熱係統

當（dāng）注射成型工藝要求模具溫度在80℃以（yǐ）上時，模具中必須設置加熱裝置（zhì）。模具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等（děng）。如果介質采用各種流體，其設計方（fāng）法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電加熱（rè）溫度調節係統。

(一（yī）)電加熱的方（fāng）式電加熱通常采用電阻（zǔ）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（yuán）瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻絲與空氣接觸後易氧化，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（piàn）上，再裝夾在特製的金屬外（wài）殼中，電阻絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放在其中進（jìn）行加熱。其特（tè）點是結構（gòu）簡單，更換方便，但缺點是耗（hào）電量大。這種加熱裝（zhuāng）置更適於壓（yā）縮欖（lǎn）、壓注（zhù）欖的加熱。

(3)電熱棒（bàng）加熱 電熱棒是一種標準（zhǔn）的加熱元（yuán）件，它是由具有一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（jiāng）其插入模板上（shàng）的加熱（rè）孔內（nèi）通電即可，電熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。