一、模（mó）具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節（jiē）係統對（duì）塑件質量的影（yǐng）響

無論何種塑料進行注射成型，均有（yǒu）一個比較適（shì）宜的模具溫度（dù）範圍，在此（cǐ）溫度範圍內，塑料熔（róng）體的流（liú）動性好，容易充滿（mǎn）型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小（xiǎo），形狀（zhuàng）與尺寸（cùn）穩定，力學（xué）性能以及表麵質（zhì）量也（yě）比較高。為了使模溫能（néng）控製在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節是指對飲（yǐn）具進行冷卻或加熱，必要（yào）時兩者兼有，從（cóng）而達到控製模品的（de）自的。對具血進的調書是指（zhǐ）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、流動（dòng）性好的（de）塑料，因為（wéi）成溫的要求（qiú）有關。溫部不在（zài）好的（de）或常用常溫（wēn）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）提高充型性能，成（chéng）型工藝要求有較高的模溫（wēn），冷卻時間（jiān），亦可（kě）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（yào）對模具加（jiā）熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料，一般需用常溫或冷水對模（mó）具冷卻;而對於高黏流溫度（dù）或（huò）高（gāo）熔點的塑料，可用溫水控製模（mó）溫。對於熱固性（xìng）塑料，模溫要求（qiú）為150、 200℃,必（bì）須對模具加熱（rè）。流程長、壁厚較大的（de）塑件，或者黏流溫度或熔點雖（suī）不高，但成型麵積很大時，為（wéi）了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大而（ér）影響（xiǎng）充型，可（kě）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（qián）用較短時間達到（dào）工藝（yì）所要求的模溫，可設置加熱（rè）裝置對模具進行預熱。對於（yú）小型薄壁塑件，且成型工藝（yì）要求模溫（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（diào）節裝置後，有時會給注（zhù）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。而采用加熱措施後，模內一（yī）些間隙配合的零件可能由於膨脹而使間隙減（jiǎn）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（guān）係

模具（jù）溫度與生產效率的關係（xì）主要是由冷卻時（shí）間來體現的，塑件在（zài）模具內停留冷卻的時間t2與（yǔ）溫差Δ0成反比關係，若要縮（suō）短塑件在模內的停留冷卻時間以提高生產效率，就必須（xū）在工藝條件允許的情況下盡量增大（dà）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射次數的增加而逐（zhú）漸積累，使（shǐ）模溫逐漸升高，導致Δ0減（jiǎn）小（xiǎo），從而生產效率隨著塑（sù）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（wēn）度調節係統是非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱（rè）傳導麵積的計算、溫控介質通道的尺寸和介質（zhì）用量的確定以及通道回路的排布等（děng），這（zhè）些工作仍是注射模設計中的一個難點，主要是理論方麵缺乏（fá）熱傳（chuán）導分析和熱計算基礎。近年（nián）來借助於計算機，已（yǐ）經在這（zhè）些方麵取得了一定的成（chéng）果和進展，但有些問題仍需（xū）進一步（bù）探討與完善。這裏（lǐ）僅介紹注射模冷卻係統設計的基本思路（lù）和設計原則。

(一)需要用冷（lěng）卻水擴散的模（mó）具熱量塑料傳給模具的熱量與自然對（duì）流（liú）散發到空氣中的模具熱量、輻射散發到空氣中的模具熱據及模具傳給（gěi）注射機熱址的差值即（jí）為用冷卻水擴散的模具（jù）熱量。

三（sān）、冷卻係統的設計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（què）水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔表（biǎo）麵的溫（wēn）度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻（què）水道（dào）數量和尺寸不同的條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具內的溫度分布情況。由圖可知，采用（yòng）5個較大的水道孔時，型腔表麵溫度比較（jiào）均勻，出現60~60.05℃的變化，而（ér）同一型腔采用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（chǎn）生殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應盡量多設冷卻水（shuǐ）道，並使用（yòng）較大的截麵尺寸（cùn）。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高應盡量相等 當塑件壁（bì）序均勻時，冷（lěng）卻水（shuǐ）道到型腔表麵（miàn）好距)除，不是當件不均勻時，厚的（de）地方冷卻水道到型（xíng）腔表（biǎo）麵的距離應近一些，間雕（diāo）也可（kě）適當小一些。一（yī）般水道孔（kǒng）邊（biān）至型腔表（biǎo）麵的距離應大於10mm,常（cháng）用12~15mm.

(3)澆口處加強冷（lěng）卻 塑料（liào）熔（róng）體充（chōng）填型腔時（shí），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（cháng）將冷卻水道的入口處設置在澆口附近，使澆口附近的模具在較低溫度下冷卻（què），而遠離澆口部分的模具在經過一定（dìng）程度熱交換後的溫水作用下冷（lěng）卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應（yīng）盡量（liàng）小（xiǎo） 如果冷卻水道（dào）較長，則冷卻（què）水出、入口的溫差就比（bǐ）較大，易使模溫不均勻（yún），所以在設計時應引（yǐn）起（qǐ）注意。降低了（le）出、入口冷卻水的溫差，提（tí）高了冷卻效果（guǒ）。

(5)冷（lěng）卻水道（dào）應沿（yán）著塑料（liào）收縮的方向設置 對（duì）收縮率較大的塑料，例如聚乙（yǐ）烯，冷卻水道應（yīng）盡（jìn）量沿著塑料收縮的方向設置。方（fāng）形（xíng）塑件采用澆（jiāo）口的冷卻水道（dào），冷（lěng）卻水道從澆口處開始，以方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還必須（xū）盡量避免（miǎn）接近塑件的熔接部位（wèi），以免產生熔接痕（hén），降低塑件強度;冷卻水道要（yào）易於加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷（lěng）卻水（shuǐ）道的設計要防止冷（lěng）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（jiàn）的形狀（zhuàng）是多種多樣的（de），對於不同形狀的塑件（jiàn），冷卻水道（dào）的位置與（yǔ）形狀也不一樣。

(1)淺型腔扁平塑件（jiàn）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（děng）距離鑽孔的形式。

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料（liào）的（de）中等深度的殼形塑件，在凹模（mó）底（dǐ）部附近采用（yòng）與型腔表麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由（yóu）於容易儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發，按塑（sù）件形狀銑出矩形截麵的冷卻（què）槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件（jiàn）深（shēn）型腔塑件困難的（de）是凸（tū）模的冷卻（què）。在（zài）凹模一側從澆口附近進（jìn）水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵（miàn）水道圍繞型（xíng）腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模上采取（qǔ）加工出螺旋槽和一定數量的不（bú）通孔，每個（gè）不通孔用隔板（bǎn）分成（chéng）底（dǐ）部連通的兩個部分（fèn）,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（má）煩，隔板與孔的（de）配合要求緊，否（fǒu）則隔板容易轉動（dòng）而（ér）達不（bú）到設（shè）計目的（de），所以（yǐ）大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺（luó）定式冷卻，所以大型深（shēn）院白附近，水流分別流經凸模與凹模的螺旋槽後在（zài）分型麵（miàn）附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長（zhǎng）塑件 細長（zhǎng）塑件的冷卻水道在（zài）細長的凸模（mó）上（shàng）開設（shè）比較困難（nán），常常采用噴射（shè）式水道（dào）或間接冷卻法（fǎ）。噴射式冷卻水道，在凸模中部（bù）開一（yī）個不通孔，不通（tōng）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，然後經過管子與凸模的間隙從出口處流出，使水流對凸模（mó）發揮冷卻作用。間接冷卻（què）法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅（tóng）製造，然後用噴射式將（jiāng）水（shuǐ）噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端（duān）加工出翅片，把另一端插（chā）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（zhù）射成型（xíng）工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加（jiā）熱裝置。模（mó）具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果（guǒ）介質采用各種流（liú）體，其設計方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度（dù）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（rè）方式有以下三種（zhǒng）：

(1)電阻絲直接加熱將選擇好（hǎo）的電阻絲放入絕緣瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻絲與空（kōng）氣接觸後（hòu）易氧化，壽命不長，也（yě）不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在（zài）雲母片（piàn）上，再裝夾在（zài）特製的金屬外殼中，電阻絲與金屬外殼之間用（yòng）雲母片絕緣，模（mó）具放在其中進行加熱（rè）。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（zhuāng）置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱（rè）棒是一種標準的加熱元件，它是由具有一定功率的電阻絲和帶有耐熱絕緣材料的金屬（shǔ）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（rè）棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。