一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及（jí）其調節係統對塑件質量的影響

無論何種塑（sù）料（liào）進行注射（shè）成型，均有一個比較適宜的模具溫度範圍，在（zài）此溫度範圍內，塑料熔體的流動性好（hǎo），容易充滿型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量（liàng）也比較高。為了（le）使模溫能控製在（zài）一個合理的範圍（wéi）內，必須設計模具溫度的調節係統（tǒng）。溫度的調節是指對飲具進（jìn）行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而（ér）達到（dào）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（zhuàng）與尺寸、生產效率及成工（gōng）對於黏度低（dī）、流動性好的塑料，因為成溫（wēn）的要求有關。溫部（bù）不在好的或常用常溫（wēn）水對模具進（jìn）行冷卻，有時為了進一（yī）步縮短在模內聚甲（jiǎ）醛、聚苯醚和氟塑料等，為（wéi）了提高充型性能，成（chéng）型工藝要求有較高的模（mó）溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏（nián）度高（gāo）、流動性差的塑料例如聚碳酸酯，聚（jù）碸、因此經常需要對模具加熱。

對（duì）於（yú）點流溫度或熔點鉸低（dī）的塑料，一般需用常溫或冷水對模（mó）具冷卻（què）;而對於高黏流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對（duì）於熱固性塑（sù）料，模溫要求為150、 200℃,必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或（huò）者黏流（liú）溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為（wéi）了保證（zhèng）塑料熔體在充模過程中不（bú）至溫降太大（dà）而影（yǐng）響充型，可對模具采取適當的加熱措施。對於大型模具，為保證生產之前用較短時（shí）間達（dá）到工藝所要求的模溫，可（kě）設置（zhì）加熱裝置對模具進行（háng）預（yù）熱。對於小型薄壁塑件，且成（chéng）型工藝要求模溫不太高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注（zhù）射生（shēng）產帶（dài）來一些問題，例如，采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在（zài）模型表壁，影響塑件表麵質量。而（ér）采用加熱措施後，模內一些（xiē）間隙配合的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設（shè）計時應予以注意。

(二)模具溫（wēn）度與生產效率的關係

模具溫度與生產（chǎn）效率的關係主要是由冷（lěng）卻時間來體現的（de），塑件在模具（jù）內停留冷（lěng）卻的時間t2與溫差Δ0成反比關係，若要（yào）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（zài）工（gōng）藝條件允許的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，模內的熱量就會隨著注射次（cì）數的增加而（ér）逐漸積累（lèi），使模溫（wēn）逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑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（diào）節係（xì）統是非常必要的。

二、冷（lěng）卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫（wēn）控介質通道（dào）的尺寸（cùn）和介質用量的確（què）定以及通道回路的排布等，這些工作仍（réng）是注射模設（shè）計中的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱傳導分（fèn）析和熱計算（suàn）基礎。近年來借助於計算機，已經在這些（xiē）方（fāng）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（shào）注射模冷卻係統設計的基本思路和設計（jì）原則。

(一)需要用冷卻水擴散的模具（jù）熱量塑料傳給模具的熱量與（yǔ）自然對流散發到空氣中的模具熱量、輻射散發到空氣中的模具熱（rè）據及模具傳給注射機熱址的差值即為用冷卻水擴（kuò）散的模具熱量。

三、冷（lěng）卻係統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻（què）係統的設計原則

(1)冷（lěng）卻水道應（yīng）盡量多、截麵尺（chǐ）寸應盡量（liàng）大 型腔表麵的溫度與（yǔ）冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻（què）水道數量和尺寸不（bú）同（tóng）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（cǎi）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（gè）較小（xiǎo）的水道孔時，型（xíng）腔表麵溫（wēn）度出現53.33~58.38℃的變化，由此可以看出（chū），為了使型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和產生殘餘應力，在模具結構允許的情況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截（jié）麵尺寸。

(2)冷卻水道至（zhì）型腔表麵距高應盡量相等（děng） 當塑件壁序均（jun1）勻時，冷卻（què）水道到型腔表麵（miàn）好距)除，不（bú）是當件不（bú）均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近一些，間雕也（yě）可適當小（xiǎo）一些。一（yī）般水道（dào）孔邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強冷卻 塑料熔體（tǐ）充填型腔時，澆口附近溫度（dù）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（jiāng）冷（lěng）卻水道的入（rù）口處設置在澆口附近，使澆（jiāo）口附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經過一定程度熱交換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡（jìn）量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應（yīng）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設置 對收（shōu）縮率較大的塑料，例（lì）如聚乙烯，冷（lěng）卻水（shuǐ）道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方（fāng）形（xíng）塑件采用澆口的冷卻（què）水道，冷卻（què）水道從澆（jiāo）口處開始，以（yǐ）方環狀向外擴展（zhǎn）。此外，冷卻水道的設計還必須盡（jìn）量（liàng）避（bì）免（miǎn）接近塑件的熔（róng）接部位，以免（miǎn）產（chǎn）生（shēng）熔接痕，降低塑件強度;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（dào）的設計要防（fáng）止冷卻水的泄漏，凡（fán）是易（yì）器的部位要加（jiā）密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構（gòu）

塑料製（zhì）件的形狀是多種（zhǒng）多樣的，對於不同形狀的塑件，冷卻水道的（de）位置與形狀（zhuàng）也不一樣（yàng）。

(1)淺型腔扁平塑件淺型腔扁平塑件在使用側（cè）澆口的情況下，通常采用（yòng）在動、定模兩（liǎng）側與型腔表（biǎo）麵等距離鑽（zuàn）孔的形式。

(2)中等深度的（de）塑件（jiàn） 對於采用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在（zài）凹模底部附近采（cǎi）用與型腔表（biǎo）麵等距（jù）離鑽孔的（de）形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以從加強冷卻角度出發（fā），按（àn）塑（sù）件形狀銑出矩形截麵的（de）冷卻槽，如凹模也需加（jiā）強冷（lěng）卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的是（shì）凸模的冷卻（què）。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓（yuán）形截麵水道（dào）圍繞型腔一周之後，從（cóng）分（fèn）型麵附近（jìn）的出口排出。凸模上采取加工出螺旋（xuán）槽（cáo）和（hé）一定數量的不通孔，每個不通（tōng）孔（kǒng）用（yòng）隔板分成底部連通的兩個部分（fèn）,從而形成凸模（mó）的冷（lěng）回路（lù）。這種隔（gé）板形式的冷卻水道加工（gōng）麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則（zé）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的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定式冷（lěng）卻，所以大型（xíng）深院白附（fù）近（jìn），水流（liú）分別流經凸模與凹模的螺旋槽後在分型麵（miàn）附近流出，這（zhè）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（zhǎng）塑件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（shè）式冷卻水道，在凸模（mó）中部開一個不通孔（kǒng），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，然後經（jīng）過管子與（yǔ）凸模的間隙從出口處流出，使水流對（duì）凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的（de）兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製（zhì）造，然（rán）後用噴射式將水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加（jiā）工出翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水（shuǐ）流的冷卻效果。

四、模具加熱係（xì）統（tǒng）

當注射成型工藝要求模（mó）具溫度在80℃以上時，模具中必（bì）須設置加熱裝置。模具加（jiā）熱的方法很多，用熱水、熱（rè）油（yóu）、蒸汽和電加熱等。如果介質采用各種流（liú）體，其設計（jì）方法類似（sì）於冷卻水道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係統（tǒng）。

(一)電加（jiā）熱的方式電（diàn）加熱通常采用電阻加熱法，其（qí）加熱方式有以下三種：

(1)電阻絲直（zhí）接加熱將選擇（zé）好的（de）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（sī）與（yǔ）空氣接觸後易氧化，壽命不長，也不太安（ān）金。

(2)電熱圈加（jiā）熱將電阻絲繞製在雲母（mǔ）片上，再裝夾在（zài）特製（zhì）的金屬外殼中，電阻（zǔ）絲與金屬外殼之（zhī）間用雲母片絕緣，模具放在其中進行（háng）加熱。其特點是結構簡單，更（gèng）換方便，但缺（quē）點是耗電量大。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓注欖的加（jiā）熱（rè）。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它（tā）是由具（jù）有一定功率的電阻絲和帶有耐（nài）熱絕緣材料的金屬（shǔ）密封管構成（chéng），使用時隻要將其插入模板上的加（jiā）熱（rè）孔內通（tōng）電即可，電熱棒加熱的特點是（shì）使（shǐ）用和安裝均很方便。

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