一、模具溫（wēn）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

無論何種（zhǒng）塑料進行注射成型，均有一（yī）個比較適宜的模具（jù）溫度範圍，在此溫度範（fàn）圍內，塑料熔體（tǐ）的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模後收縮（suō）和（hé）翹曲變形小（xiǎo），形狀與尺寸穩定，力學性能（néng）以及表麵質量也比（bǐ）較高。為了使模溫能（néng）控製在一（yī）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進行冷卻或加（jiā）熱，必要時兩者兼有，從而達到控製模品的自的。對（duì）具血進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸（cùn）、生產效率及（jí）成工對於黏度低、流動（dòng）性好的塑料，因為成溫的要求有關（guān）。溫部不在好的或（huò）常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚（jù）苯醚和氟塑料等，為了提高充型性能，成型工藝（yì）要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模（mó）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加熱。

對於（yú）點流溫度或熔（róng）點鉸低的塑（sù）料，一般需用常溫或冷水對模具（jù）冷（lěng）卻;而對於高黏流溫度（dù）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。流程（chéng）長、壁厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成（chéng）型（xíng）麵積很大時，為了保證塑料熔體在充模過程（chéng）中不至溫（wēn）降太大（dà）而影響充型，可對模具（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（jiào）短時間達到工藝所要求的模溫，可（kě）設（shè）置加熱裝置對模（mó）具進行預熱。對（duì）於小型薄壁塑件，且成型（xíng）工藝要求模溫不太高時（shí），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（yǒu）時會給注射生產帶來一些問題，例如，采用冷水調（diào）節模（mó）溫時，大氣中（zhōng）水分易凝聚在模型表壁，影（yǐng）響塑（sù）件表麵質量（liàng）。而采用加（jiā）熱措施後，模內一些間隙配合的零件可（kě）能由於膨脹而使間隙減小（xiǎo）或消失，從而造成卡死（sǐ）或無（wú）法工作，設（shè）計時應予以注意。

(二)模具溫（wēn）度與生產（chǎn）效率的（de）關係

模具溫度與生產效率的關係主（zhǔ）要是由冷卻時間來體現的，塑件在（zài）模具內停留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反（fǎn）比關係，若要縮短塑（sù）件在模內的停留冷卻時間以提高生產效率（lǜ），就必須在工藝條件允許的（de）情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但是，如果模（mó）具沒有溫度調節係統，模內的熱量就（jiù）會隨（suí）著注射次數的增加而逐漸積累，使模溫（wēn）逐漸升高（gāo），導致Δ0減小，從而生產效率隨著（zhe）塑件在模內停留時間（jiān）和成型周期（qī）的延長而下降，因此，模具內（nèi）設置溫度調節係統是非常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包（bāo）括熱傳導麵（miàn）積的計算、溫控介質通道的尺寸和介質用量（liàng）的確（què）定以及通道回路的排布等，這些工作仍（réng）是（shì）注射模設計中的一個難點，主要是理論方麵缺乏（fá）熱傳導（dǎo）分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已經（jīng）在這些方麵取（qǔ）得了一定的成果（guǒ）和進展，但有些問題仍（réng）需進一步探討與完善。這裏僅介紹注射模冷卻係（xì）統設計的基（jī）本思路和（hé）設計原則。

(一)需要用冷卻水（shuǐ）擴散的模具熱量（liàng）塑料傳給模具（jù）的熱量與自然對流散發到空氣中的模具熱量、輻射散發到空氣中（zhōng）的模具熱據及模具傳給（gěi）注射機熱址的差值即為用（yòng）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係（xì）統的結（jié）構

(一（yī）)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應（yīng）盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔表（biǎo）麵的溫度與冷卻（què）水道的數量（liàng）、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數量和尺寸（cùn）不同的條件下（xià）通入（rù）不同溫度的冷卻水後，模具內的（de）溫（wēn）度分布情況。由圖可知，采用（yòng）5個較大（dà）的水道孔時，型（xíng）腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型（xíng）腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵（miàn）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（fèn）布趨於均勻，防止塑件不（bú）均勻收縮（suō）和產生殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應盡量多設冷卻（què）水道，並使用（yòng）較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水（shuǐ）道至型腔表麵距高應盡量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到型腔表麵（miàn）好距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷（lěng）卻水道到型腔表麵的距離（lí）應近一些，間雕也可適當小（xiǎo）一些。一般水（shuǐ）道孔邊（biān）至型腔表（biǎo）麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處（chù）加（jiā）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（yīn）此澆口附近應（yīng）加（jiā）強冷卻，通常將冷卻水道的入口處設（shè）置在澆口附近，使（shǐ）澆口附近的模具在較低溫（wēn）度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經過一定程（chéng）度熱交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入（rù）口溫差應盡量小 如果冷（lěng）卻（què）水道較長，則冷（lěng）卻水出、入口的溫差就比（bǐ）較大，易使模溫不（bú）均勻，所以在設計時應引起（qǐ）注意。降低了出（chū）、入口冷卻（què）水的溫差，提高了冷卻效（xiào）果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向（xiàng）設置 對收縮（suō）率較大的塑料，例（lì）如聚乙烯，冷卻水（shuǐ）道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始（shǐ），以方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件（jiàn）強度（dù）;冷卻（què）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（jì）要防止冷卻水的泄漏（lòu），凡是易器的部位（wèi）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（zhǒng）多樣的，對（duì）於（yú）不同形狀的塑件，冷（lěng）卻水（shuǐ）道的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（jiàn）在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等距離鑽孔的（de）形式。

(2)中等深度的塑件 對於（yú）采用側（cè）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（mó）中，由於容易儲存熱量（liàng），所（suǒ）以從加強冷卻角度（dù）出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也（yě）需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔（qiāng）塑件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附（fù）近進水（shuǐ），水（shuǐ）流沿矩形截麵水槽和圓（yuán）形截麵水道（dào）圍繞型腔一周之（zhī）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量的不通孔，每個不通孔用隔板分成底（dǐ）部連通的兩個部分（fèn）,從而形成凸（tū）模的冷回路。這種隔板形式（shì）的冷卻水道（dào）加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊（jǐn），否則隔板容易轉（zhuǎn）動而達不到設（shè）計目的，所以大型深（shēn）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（shēn）院白附近，水流分別流經凸模與凹模的螺旋槽後在分（fèn）型麵附近流出，這種形式的冷卻（què）水道冷卻效果特別好

(4)細長塑（sù）件（jiàn） 細長塑件（jiàn）的冷卻水道在細長的凸模上開設比較困難，常常采用噴射式水道或間接冷卻法（fǎ）。噴射式冷卻水道，在凸模中部（bù）開一個不通孔，不通孔中插入一管子（zǐ），冷卻水流經管子噴射到（dào）澆口附近的不（bú）通孔底（dǐ）部，然後經過管子與凸模的間隙從出口處流出，使水流（liú）對凸模發揮（huī）冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模（mó）用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射（shè）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（bǎ）另一端插入凸模中，用來擴（kuò）大散熱（rè）麵（miàn）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（zài）80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置（zhì）。模具加熱的方法很多，用（yòng）熱水、熱油、蒸（zhēng）汽和電（diàn）加熱等。如果介質采用各種流體，其設計方法類（lèi）似（sì）於冷卻水道。目前，普（pǔ）遍應用的是電加熱溫度調節係（xì）統。

(一（yī）)電加熱的方式電加熱通常采用（yòng）電阻加熱法，其加熱方式有以下三種：

(1)電阻絲直（zhí）接（jiē）加熱將選擇好的電（diàn）阻絲放入絕緣瓷管中（zhōng）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（rè）將電阻絲繞製在雲母片（piàn）上（shàng），再裝夾在特製的金屬外殼中，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（shì）結構簡（jiǎn）單，更換方便，但缺點是耗電量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱（rè）。

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