一、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係（xì）統對塑件質量的影響

無論（lùn）何種塑料（liào）進行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料（liào）熔體的流動性（xìng）好，容易充滿型腔，塑件脫（tuō）模後收縮和翹曲變形小，形（xíng）狀與（yǔ）尺寸穩定，力學性能（néng）以及（jí）表麵質量也比（bǐ）較高。為了使模溫能控製在（zài）一個合理（lǐ）的範圍內（nèi），必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節是指對飲具進行冷卻或（huò）加熱，必要時（shí）兩者兼（jiān）有，從而（ér）達（dá）到控製模品的（de）自的。對具血進的調書是（shì）指對損具進行品神、塑件的形狀與尺（chǐ）寸、生產效率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫（wēn）的要求有關。溫部不在好的或（huò）常（cháng）用常溫水對模具進行冷卻（què），有（yǒu）時為了進一（yī）步縮短在模內聚甲（jiǎ）醛、聚苯醚和氟（fú）塑料等，為了提高充（chōng）型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可（kě）用冷水控製模溫。對於黏度（dù）高、流動性差（chà）的塑料例（lì）如聚碳酸酯，聚碸、因此經常（cháng）需要對模具（jù）加熱。

對於點流溫度或熔（róng）點鉸低的塑料，一般需用常溫（wēn）或冷水對（duì）模具冷（lěng）卻;而對於高黏流溫（wēn）度或高熔點的塑料，可（kě）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。流程長、壁厚較大的塑件（jiàn），或者黏（nián）流溫度（dù）或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保（bǎo）證塑料熔體在充模過程中不至（zhì）溫降太大而影響充型，可對（duì）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間達到工藝所要求的模溫，可設置加熱裝置對模具（jù）進行預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不（bú）太高（gāo）時，可以不設置冷卻（què）裝置而依靠自然冷（lěng）卻。設置溫度調節裝置後，有時會給注（zhù）射生產帶來一些問題，例如（rú），采用冷水調節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，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於膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死（sǐ）或無（wú）法工作，設計時應予以注意。

(二)模具溫度與生產效率的關係

模具溫度與生產效率的關係主要（yào）是由冷卻時間來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時（shí）間（jiān）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（gāo）生產效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑（sù）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漸積累，使（shǐ）模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑件在模內停（tíng）留時間和成型周期的延長而（ér）下降，因此，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

冷卻係統的計（jì）算包括熱傳（chuán）導麵積（jī）的計算、溫控介質通道的尺寸和介質用量的確定以及通道回（huí）路的排布等，這些工作仍是注（zhù）射模設計中的一個難點，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（miàn）取得了一定的（de）成果和進展（zhǎn），但有些問（wèn）題（tí）仍需進一步探討與完善（shàn）。這裏（lǐ）僅介紹注射（shè）模冷卻係（xì）統設計的基本思（sī）路和設計原則。

(一)需要用冷（lěng）卻水擴散（sàn）的模具熱量塑料傳給模具的熱量與自然對流（liú）散發到空氣（qì）中的模具熱量、輻射（shè）散發到空氣中（zhōng）的模具熱據及模具傳給（gěi）注射（shè）機熱址的差（chà）值即為用冷卻水擴散的模具熱（rè）量。

三、冷卻係（xì）統的設計原則與常見冷（lěng）卻係（xì）統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水（shuǐ）道應盡（jìn）量多、截麵尺寸應盡量大 型腔（qiāng）表麵的溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻（què）水的溫度有關。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（lěng）卻水後，模具內的溫度分（fèn）布情況（kuàng）。由圖可知，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（ér）同一型腔采用（yòng）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（qū）於均勻，防止塑（sù）件不均勻（yún）收縮和產生（shēng）殘餘（yú）應力，在模具結構允許的情況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較大的截麵尺寸。

(2)冷（lěng）卻水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（dào）到型腔表麵好距)除，不是當件（jiàn）不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近（jìn）一（yī）些，間雕也可適當小一（yī）些。一般水道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 塑料熔體充（chōng）填型腔時，澆口附近溫度很高，距澆口越遠溫（wēn）度（dù）就越低，因此（cǐ）澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入口（kǒu）處設置在澆口附（fù）近，使澆口附近的模具在較低溫度下（xià）冷（lěng）卻，而遠離澆口部分的模具在經過（guò）一定程度熱交換（huàn）後（hòu）的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫（wēn）差應盡量小（xiǎo） 如（rú）果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫（wēn）差（chà）就比較大，易使模溫不（bú）均勻，所以在設（shè）計時應引起注意。降低（dī）了出（chū）、入口冷卻水的溫差，提高了冷（lěng）卻效果。

(5)冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設（shè）置 對收縮（suō）率較大的塑料（liào），例如聚乙烯（xī），冷卻水道應盡量沿著塑料收縮的方向設置。方形塑件采用（yòng）澆口的冷卻水道，冷卻水道從澆口處開始，以方環狀向外擴展（zhǎn）。此外，冷卻水道的設計還必須盡量避（bì）免接近塑件的（de）熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強（qiáng）度;冷卻水道要易於加工清理，一般水道孔徑為（wéi）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密封網等等。

(二（èr）)常見冷卻係統的結構

塑料製件的形狀是（shì）多種多樣的，對於不（bú）同形狀的塑件，冷卻水道的位置與形狀也不（bú）一樣。

(1)淺型（xíng）腔扁平塑件淺型腔扁平（píng）塑件在使用側澆口的情況下，通常（cháng）采用在動（dòng）、定模兩側與型（xíng）腔表麵等距離鑽孔的形式。

(2)中等（děng）深度的塑件 對於采用側（cè）澆口（kǒu）進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附（fù）近采用與型腔（qiāng）表（biǎo）麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所以從加（jiā）強冷（lěng）卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽（cáo），如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔塑件深型腔塑件困難的是凸（tū）模的冷卻。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周（zhōu）之後，從（cóng）分型麵（miàn）附近的出口排出。凸模上采取（qǔ）加工出螺旋槽和一定（dìng）數量的不通孔，每個不通孔用隔板分成底部連通的兩個（gè）部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔板形式的冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則隔板容易轉（zhuǎn）動而達（dá）不到設計目的，所以大型深型腔塑件常常采用（yòng）的冷（lěng）卻水道。凸模及凹模均設（shè）置（zhì）螺定式冷卻，所（suǒ）以大型（xíng）深院白（bái）附近，水流分（fèn）別流經（jīng）凸（tū）模與凹模的（de）螺旋槽後在分型麵附近流出，這種（zhǒng）形式的冷卻水道冷卻效果特別好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻水道在（zài）細長的凸模（mó）上開設比較困難，常常采用噴射式水道或間接冷卻法。噴射式冷卻（què）水道，在凸（tū）模中部開一個不通孔，不通孔中插（chā）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（rán）後經過管子與凸模的（de）間隙從（cóng）出（chū）口（kǒu）處（chù）流（liú）出，使水流對凸模發揮冷卻作（zuò）用。間（jiān）接冷卻法的兩個例（lì）子。凸模用導（dǎo）熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸模尾（wěi）端（duān）進行（háng）冷卻（què）;將鈹（pí）銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用（yòng）來擴大散熱麵積，提高水流的冷卻效果。

四、模具加熱係統（tǒng）

當注射成型工藝要求模（mó）具溫度在（zài）80℃以上時，模具中必須設置加熱裝置。模具加熱的方法很多，用熱水、熱油、蒸汽和電加熱等。如果（guǒ）介質采用各種流體，其（qí）設計方法類似於冷卻水（shuǐ）道。目前，普遍應用的是電加熱溫度調節係統。

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

(1)電阻絲直接加熱將（jiāng）選擇好的電阻絲放（fàng）入絕緣（yuán）瓷（cí）管中裝入模板內，通（tōng）電後就可對（duì）模（mó）其加熱。但電阻絲與空氣接觸（chù）後易氧化，壽命（mìng）不長，也不太安金。

(2)電（diàn）熱圈（quān）加熱將電阻絲繞製在（zài）雲母片上，再裝（zhuāng）夾在特製的金（jīn）屬（shǔ）外殼中，電阻絲與金屬外殼之間用（yòng）雲（yún）母片絕緣，模具放在其中進行（háng）加（jiā）熱。其特點是結構簡單，更換方便，但（dàn）缺點是耗電量大。這種加（jiā）熱裝置更適於壓縮欖、壓（yā）注欖的加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它（tā）是由具有一定功率的（de）電阻絲和帶（dài）有耐（nài）熱（rè）絕緣材料的金屬密封管構成，使用時隻要將其（qí）插（chā）入模板（bǎn）上的加熱孔內通電即可（kě），電（diàn）熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。

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