一、模（mó）具溫度調節的重要性（xìng）

(一)模具溫度及其調節係統對塑件質量（liàng）的影響

無論何種（zhǒng）塑料進行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度範（fàn）圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型（xíng）腔，塑（sù）件脫模後收縮和翹曲變形小（xiǎo），形狀與尺寸穩（wěn）定，力學性能以及表麵（miàn）質（zhì）量也比較高。為了（le）使模溫能控製在一個合理的範圍內，必須設計模（mó）具溫（wēn）度的調節係統。溫度的調節是指（zhǐ）對（duì）飲具進行冷卻或（huò）加熱，必（bì）要時兩者兼有，從（cóng）而達到控製模品的自的。對具血進的調書是指對損具（jù）進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產效率（lǜ）及成（chéng）工對於黏度低（dī）、流動性好的塑料，因為成溫的要求（qiú）有（yǒu）關。溫部不在好的或常用常溫水（shuǐ）對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為了提高（gāo）充型性能，成型工（gōng）藝要求有（yǒu）較高（gāo）的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度高、流（liú）動性差的塑料例（lì）如聚碳酸酯，聚碸、因此經常（cháng）需（xū）要（yào）對模具（jù）加熱。

對於（yú）點流溫度（dù）或熔（róng）點鉸低的塑料，一般需用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（kě）用溫水控製模溫。對於熱固性（xìng）塑料（liào），模溫要求為150、 200℃,必須對（duì）模具加熱（rè）。流（liú）程長、壁（bì）厚較大的塑件，或者黏流溫度或熔點雖（suī）不高，但成型麵積很大時，為了（le）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（shī）。對於大型模具，為保（bǎo）證生產之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可設置加熱裝置對模具進行預熱。對於小型薄壁塑件，且（qiě）成型（xíng）工藝要求模溫不太高時，可以不設置（zhì）冷卻裝置而依靠（kào）自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時（shí）會給注射（shè）生產（chǎn）帶來一些問題，例（lì）如（rú），采用冷水調節（jiē）模溫時，大氣（qì）中水分易凝聚在模型表壁（bì），影響塑件表麵質量。而采用加熱措施後，模內（nèi）一些間隙配（pèi）合的零件可能由（yóu）於膨脹而使間隙減小或消失，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係

模（mó）具溫度與生產效（xiào）率的關（guān）係主要是由冷卻時間來（lái）體現的，塑件在模具內（nèi）停留冷卻（què）的時間t2與溫差Δ0成反比關係，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（tiáo）件允許（xǔ）的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射（shè）次數的增加而（ér）逐漸（jiàn）積累，使模溫（wēn）逐漸升高，導致（zhì）Δ0減（jiǎn）小，從（cóng）而生產效（xiào）率隨著塑件在模內停留時間和成型周期的延長（zhǎng）而下降，因（yīn）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（què）係統的計算（suàn）包（bāo）括熱傳（chuán）導麵積的計算、溫控介質通道的尺寸和介質用量的確定以（yǐ）及通道回路的排布等，這些工作仍是注射（shè）模設計（jì）中（zhōng）的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱（rè）傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果和進展，但有些問題仍（réng）需進一步探討與完善。這裏（lǐ）僅介紹注射模冷卻係統設計的基本思路和設計原則（zé）。

(一)需要用冷卻水擴（kuò）散的模具熱量塑料傳（chuán）給模具的熱（rè）量（liàng）與自然對流散發到空氣中的模具熱（rè）量、輻射散發到（dào）空氣中的模具熱據及模具傳給注射機熱址（zhǐ）的（de）差值即為用冷卻水擴散的模具熱量。

三（sān）、冷卻係統的設計（jì）原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷（lěng）卻係統的（de）設計原則

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的溫度與冷卻水道的數（shù）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不（bú）同的條件下通入不同溫度的冷（lěng）卻水後，模具內（nèi）的溫度分布（bù）情（qíng）況。由圖可知（zhī），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（jiào）小（xiǎo）的水道孔時（shí），型腔表麵溫度出（chū）現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出，為了（le）使型腔表麵（miàn）溫度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和（hé）產生殘餘應力，在模具結構允許的情況（kuàng）下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高應盡（jìn）量相等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到（dào）型腔表麵好距)除，不是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔（qiāng）表麵的距（jù）離應近一些（xiē），間雕也可適當小一些。一般水（shuǐ）道孔（kǒng）邊至（zhì）型腔表麵的（de）距離應大於10mm,常用（yòng）12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔（róng）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（qiáng）冷卻，通常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（zài）較低溫度下冷卻，而（ér）遠（yuǎn）離澆口部分（fèn）的模具在經過（guò）一定程度熱（rè）交換後的（de）溫水作（zuò）用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口（kǒu）溫差應盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口（kǒu）的溫差就比較大，易使模溫不均（jun1）勻，所以在設計時應引起注意。降低了出、入口冷卻水的溫差，提高了冷卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向（xiàng）設置 對收縮率較大的塑料，例（lì）如聚（jù）乙烯，冷卻水道應盡量沿著（zhe）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（chù）開始（shǐ），以方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還（hái）必須盡（jìn）量避免接近塑（sù）件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度（dù）;冷卻水道要易於加工（gōng）清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計要防（fáng）止冷卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密封（fēng）網（wǎng）等等。

(二)常見冷卻係統（tǒng）的結構

塑料製件（jiàn）的形狀是（shì）多種多（duō）樣的，對於不同（tóng）形狀的塑件，冷卻水道的位置與形狀也不一樣。

(1)淺型腔扁平塑件淺型（xíng）腔扁平塑件在（zài）使用側澆（jiāo）口（kǒu）的情況下，通常采用在動、定模兩（liǎng）側與型腔表麵等距離（lí）鑽孔的形（xíng）式。

(2)中等深度的塑（sù）件（jiàn） 對於采用側澆口進料（liào）的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近（jìn）采用與型腔表麵等距離鑽孔（kǒng）的形式，而在（zài）凸模（mó）中，由於容（róng）易儲存熱量，所以從加強冷卻角（jiǎo）度出（chū）發（fā），按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加（jiā）強冷卻。

(3)深型腔塑件（jiàn）深型腔塑（sù）件困難的是（shì）凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿矩形（xíng）截（jié）麵水槽和圓形截（jié）麵水道圍繞型腔一周（zhōu）之後，從分型麵附近的（de）出口排出。凸模上采取（qǔ）加工出螺旋槽和一定數量（liàng）的（de）不通孔，每個不通孔用隔板分成底部連通的兩個部分,從而形（xíng）成凸模的冷回路。這種（zhǒng）隔板形式（shì）的冷卻水道加工（gōng）麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔（gé）板容易轉動而達（dá）不到設計目（mù）的，所以大型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模及凹（āo）模均設置螺定（dìng）式冷卻，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（miàn）附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻效果特（tè）別好

(4)細長塑件 細長塑（sù）件的冷（lěng）卻（què）水道在細長的凸模（mó）上開設比（bǐ）較困難，常常采用噴射（shè）式（shì）水道或間接冷卻法。噴射式冷卻水道，在凸模中部開一個不（bú）通（tōng）孔，不通孔中插入一管子，冷卻水流經管子噴射（shè）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，使水流對凸模發揮冷卻作用。間接（jiē）冷卻法的兩個例子。凸模（mó）用導熱性良好（hǎo）的鈹銅製造，然後用噴射式（shì）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（lìng）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、模具加熱係統

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

(一)電加熱的方式電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（rè）將選擇好的（de）電阻絲放入絕（jué）緣瓷管中裝入模板內，通電後就可對模其加熱。但電阻（zǔ）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（jiá）在特（tè）製（zhì）的金屬外殼中，電阻絲與金屬（shǔ）外殼之間用（yòng）雲母片絕（jué）緣，模具放（fàng）在其中進行加熱。其特點是結構簡（jiǎn）單，更換方便，但缺點是耗電（diàn）量大（dà）。這種加熱（rè）裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一（yī）種（zhǒng）標（biāo）準的加熱元件，它（tā）是由具有一定功率的電（diàn）阻絲和帶有耐熱絕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）的加熱孔內通電即可，電熱棒加熱的特點是（shì）使用和安裝均很方便。