一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑件質量的影響（xiǎng）

無論（lùn）何種塑料進行注射成型，均有一個比較適宜的（de）模具溫度（dù）範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流動性（xìng）好，容易充滿型腔，塑件脫模後收縮和（hé）翹曲變形小，形狀與尺（chǐ）寸穩（wěn）定（dìng），力學（xué）性能以及表麵質量也比較高。為了使（shǐ）模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計模（mó）具溫度的調節係統（tǒng）。溫度的調節是指（zhǐ）對飲具（jù）進行冷（lěng）卻或加熱，必要時兩者兼有，從（cóng）而達（dá）到控製模（mó）品的自的。對具血進的調書是指對損具進（jìn）行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率及成（chéng）工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要（yào）求有關。溫（wēn）部不（bú）在好的或常用（yòng）常溫水對模具進行冷（lěng）卻，有（yǒu）時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚（jù）苯（běn）醚和氟塑料（liào）等，為了提高充型性能，成型工（gōng）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（jù）碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模具加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常（cháng）溫（wēn）或冷（lěng）水對模具冷卻（què）;而對於高黏流溫度或高熔（róng）點的塑料，可用溫水（shuǐ）控製模溫。對於熱固性塑料，模溫要（yào）求（qiú）為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長（zhǎng）、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度（dù）或熔點雖不高，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（zhì）溫（wēn）降（jiàng）太大而影響充型，可對模具采取適當的加熱措施。對於（yú）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（rè）裝置對模具進行預熱。對於小型（xíng）薄壁塑件（jiàn），且成型（xíng）工藝要求模溫不（bú）太（tài）高時，可以不設置冷卻裝（zhuāng）置而依靠自（zì）然冷卻。設置溫度調（diào）節裝置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝（níng）聚在模型表壁，影響塑件表麵質量（liàng）。而采用加熱措施後，模內一些間隙配合的零件可能由（yóu）於膨脹而使間隙減小或消失，從而造（zào）成卡死或無法工作，設計時應（yīng）予以（yǐ）注意。

(二)模（mó）具溫度與（yǔ）生產效（xiào）率的關係

模（mó）具溫（wēn）度與生產效率的關係主要是由冷卻時間來（lái）體現的，塑（sù）件在模具內停（tíng）留冷卻的時間t2與溫差Δ0成（chéng）反比關係，若（ruò）要縮短塑件（jiàn）在模內的停留冷卻時間（jiān）以提高生產效率（lǜ），就必須在工藝條件允許的情況（kuàng）下盡量增大塑料與型腔的溫差。但是，如果模具（jù）沒有溫（wēn）度調節係（xì）統，模（mó）內的熱量就會隨著注射次數的增（zēng）加而逐漸積累，使模溫逐（zhú）漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著（zhe）塑件在模（mó）內（nèi）停留時間和成型周期的（de）延長而下降（jiàng），因（yīn）此，模具內設置溫度調（diào）節（jiē）係統（tǒng）是非常必要的。

二、冷卻係統（tǒng）的計（jì）算

冷卻係統的計算包括熱（rè）傳（chuán）導麵積（jī）的計算、溫控介質通道的尺寸（cùn）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基礎。近年來（lái）借助於計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果和進展，但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（tǒng）設計的基本（běn）思（sī）路和設計原則。

(一)需要用冷卻水擴散的模（mó）具（jù）熱量塑料傳給模具的熱量與自然對流散（sàn）發到（dào）空氣中的模具熱量、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值（zhí）即（jí）為用冷卻水擴散的（de）模具熱量。

三、冷卻係統的設計（jì）原則與常（cháng）見冷卻係（xì）統的結構

(一)冷卻係統的設計原（yuán）則

(1)冷卻（què）水（shuǐ）道應（yīng）盡量多、截麵（miàn）尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的（de）數（shù）量、截麵（miàn）尺寸（cùn）及冷卻水的溫度有關（guān）。在冷卻水道數量（liàng）和尺寸不同的條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具內（nèi）的溫度分布情況（kuàng）。由圖可知，采用5個較大的水道孔（kǒng）時，型腔（qiāng）表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化（huà），而同一型腔采（cǎi）用2個（gè）較小的水道孔時（shí），型腔表麵溫度出現53.33~58.38℃的變（biàn）化，由此可以看出，為了使型腔（qiāng）表麵溫度（dù）分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，在（zài）模具結構允許的情況下，應盡量（liàng）多設冷卻（què）水道，並使用（yòng）較大的截麵尺寸。

(2)冷（lěng）卻水道至型腔（qiāng）表（biǎo）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（chú），不是當件（jiàn）不均（jun1）勻時（shí），厚的地方冷卻水道到型（xíng）腔（qiāng）表（biǎo）麵的距離應近一（yī）些，間雕也可（kě）適當小一些。一般水道（dào）孔邊至型腔（qiāng）表（biǎo）麵的距離應大於10mm,常（cháng）用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附（fù）近溫（wēn）度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入（rù）口處設置在澆口附（fù）近，使（shǐ）澆口附近的模具在（zài）較低溫度下冷卻，而遠離（lí）澆口（kǒu）部分（fèn）的模具在經過一定（dìng）程度熱交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻（què）水道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差（chà）就比較大，易使模溫不（bú）均勻，所以在設計時應引（yǐn）起（qǐ）注意（yì）。降低了出、入口（kǒu）冷卻水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻（què）水道應沿著塑料收縮的方向設置 對（duì）收縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著（zhe）塑（sù）料收縮的方向設置（zhì）。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處（chù）開始，以方環狀向外擴展。此（cǐ）外，冷（lěng）卻水道的設計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔（róng）接痕（hén），降低塑（sù）件強度;冷卻水道要易於加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，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（jiā）密封（fēng）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（yàng）。

(1)淺型腔扁平塑件淺型（xíng）腔扁平塑件在使用側澆口的情（qíng）況（kuàng）下，通常采用在動（dòng）、定模（mó）兩側與型腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中等深度（dù）的塑件 對於采用側澆口進（jìn）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形式，而在凸模中，由於容易儲（chǔ）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（āo）模也需（xū）加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑（sù）件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側（cè）從澆口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截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定數（shù）量的不通孔，每（měi）個不通孔用隔（gé）板分成底部連通的（de）兩個部分,從而形成凸模的冷回路。這種（zhǒng）隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配合（hé）要求緊，否則隔板容易轉動而達不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采用（yòng）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（bái）附近，水流分別流經凸模與凹模的螺旋槽（cáo）後在（zài）分型麵附近流出，這種形式的冷卻（què）水道冷卻效果特別好

(4)細長（zhǎng）塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸（tū）模上（shàng）開設比較困難（nán），常常采用噴射式（shì）水道或間接冷卻法。噴射（shè）式冷卻水道（dào），在凸模中部開一個不通孔，不（bú）通孔中插入一管子，冷卻水流經（jīng）管子噴（pēn）射到澆口（kǒu）附近（jìn）的不通孔底部，然後經過管（guǎn）子與凸模（mó）的間隙從出口處流出，使水流（liú）對凸模（mó）發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例（lì）子。凸模用導熱（rè）性良好的鈹銅製造，然後用（yòng）噴射式將水噴至凸模尾（wěi）端進行冷（lěng）卻;將鈹銅的一端加工出翅片（piàn），把另一端（duān）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（rè）係統（tǒng）

當注（zhù）射成（chéng）型工藝要（yào）求模具溫度在80℃以上時（shí），模具中必須設置加熱裝置。模具加（jiā）熱的方法很（hěn）多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各（gè）種流體，其設計方法類似於（yú）冷（lěng）卻水道。目前，普遍（biàn）應用的是電加熱溫度調節係統。

(一)電加熱的方式（shì）電加熱通常（cháng）采用電阻加（jiā）熱法，其加熱方式有以下（xià）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（zhōng）裝入模板內，通電後就可對（duì）模其加熱（rè）。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（rè）將電阻絲繞製在雲（yún）母片上，再裝夾在特（tè）製的金（jīn）屬外殼中，電阻絲與金屬外殼之間（jiān）用雲母片絕緣，模具放在其中進行加熱。其特點（diǎn）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（yā）縮欖、壓注欖的（de）加熱。

(3)電熱（rè）棒（bàng）加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是（shì）由具有一定（dìng）功率的電阻絲和帶有（yǒu）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（kǒng）內通電即可，電熱棒加熱（rè）的特點是（shì）使用和安裝均很方便。

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