一、模具溫度（dù）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（xíng），均有一個（gè）比較適（shì）宜的模具溫度範圍，在此溫度範圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿（mǎn）型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩定（dìng），力學性能以（yǐ）及表麵質量也比較高。為了使模溫（wēn）能控製在一個合理的範圍內，必（bì）須（xū）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加熱，必要時兩者兼（jiān）有，從而達到控（kòng）製模品的自的。對具血（xuè）進的調書是指對損具進行品神、塑件的形狀與尺寸、生產（chǎn）效率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因（yīn）為成溫的要求有關。溫部不在好的或常用常溫水對模具（jù）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（děng），為了提（tí）高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻（què）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。

對於點流溫度（dù）或熔點鉸低的塑料，一（yī）般需用常溫或冷水（shuǐ）對模具冷卻;而對於（yú）高黏流溫度或高（gāo）熔點的（de）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。流程長、壁厚較（jiào）大（dà）的塑件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保證（zhèng）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。對於大型模具，為保證生產之（zhī）前用較（jiào）短時間（jiān）達（dá）到工藝所要求的模溫，可（kě）設置加熱裝置對模（mó）具進行預熱。對於小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太（tài）高時，可以不（bú）設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節裝置後（hòu），有時會給（gěi）注射生產帶來一些問題，例如，采用（yòng）冷水調（diào）節模溫時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵（miàn）質量（liàng）。而采用加熱措施後（hòu），模內一（yī）些間（jiān）隙（xì）配合的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造（zào）成卡死或無法工（gōng）作，設（shè）計（jì）時應予以注意。

(二)模具溫度與生（shēng）產效率的關係

模具（jù）溫度與生產（chǎn）效率的關係主要是（shì）由冷卻時間來體現（xiàn）的，塑件在模具內停留冷卻的時間t2與（yǔ）溫差（chà）Δ0成（chéng）反比關係，若（ruò）要縮短塑件在模內的停留冷卻（què）時間以（yǐ）提高生產效率，就必（bì）須在工（gōng）藝條件允許的（de）情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但（dàn）是，如果模具沒有（yǒu）溫度調節係統，模內的熱（rè）量就（jiù）會隨著注射次數（shù）的增加（jiā）而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率（lǜ）隨（suí）著塑件在模內停留時間和成型周期的延（yán）長而下降，因此，模具內設置溫度調（diào）節係統是非常必要的。

二、冷卻係統的計算（suàn）

冷卻（què）係統的計算包括熱傳導麵積的計算、溫（wēn）控介質通道的尺寸和介質用（yòng）量的確定以及通（tōng）道回路的排布等，這些工作仍是注射模設計（jì）中的一個難點，主要是理論（lùn）方麵缺乏熱傳導分析和熱計算基礎。近年來借助於計算機，已經在這（zhè）些（xiē）方麵取得了一（yī）定的成果和進展，但有些問題仍需進一步探討（tǎo）與完善。這裏僅介紹注射模冷卻係（xì）統設計的基本思路和設計原則。

(一)需要用冷卻水擴（kuò）散的模具熱量塑料傳給模具的熱量與自然對流散發（fā）到空氣中（zhōng）的模具（jù）熱量、輻射（shè）散發到（dào）空氣中（zhōng）的模具熱據及模具傳給注射機熱址的（de）差值即為用冷（lěng）卻水（shuǐ）擴散的模具熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係統的（de）結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多（duō）、截麵尺寸應盡（jìn）量大 型腔表麵的溫度（dù）與冷卻水道的數量、截麵（miàn）尺寸及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數量（liàng）和（hé）尺寸不（bú）同的條件下（xià）通（tōng）入不同溫度的冷卻水後，模具內的溫度分布情況。由圖可（kě）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（cǎi）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（wéi）了使（shǐ）型腔表麵溫度分（fèn）布趨於均勻，防止塑件（jiàn）不均勻收（shōu）縮和產生殘餘應力（lì），在模具結構允許（xǔ）的（de）情況下，應盡量多設冷卻（què）水道，並使用較大的截麵（miàn）尺寸（cùn）。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高應盡量（liàng）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（jun1）勻時（shí），厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距（jù）離應近一些，間雕也（yě）可適當小一些。一般水道孔邊（biān）至（zhì）型（xíng）腔（qiāng）表麵的距離應大於10mm,常（cháng）用12~15mm.

(3)澆口（kǒu）處加強（qiáng）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（jiù）越低，因此澆口附近應加強冷卻，通常將冷卻水道的入（rù）口處設置（zhì）在澆口附近，使澆口附近的模（mó）具在較低溫度下冷卻，而遠離澆口部分的模具在經過一（yī）定程度熱交換（huàn）後的（de）溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出（chū）、入口溫差應盡量小 如果（guǒ）冷卻水道較長，則（zé）冷卻（què）水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均（jun1）勻，所以在設計時應引（yǐn）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（shè）置 對收縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道（dào）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，以方環狀向外擴展。此外，冷卻水道的設計還必須盡量避免（miǎn）接近塑件的熔接（jiē）部（bù）位，以免產生熔接痕，降低（dī）塑件強度;冷卻水道要易（yì）於加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設計要（yào）防止冷卻（què）水的泄漏，凡是易器的（de）部位要加密封網等等。

(二（èr）)常見冷卻（què）係統的結構

塑料製件的形狀是多（duō）種多樣的（de），對於不同形狀的塑件，冷卻水道的位置與形狀也不一樣。

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

(2)中等深度的塑件 對於采用側澆口進料的中等深度的殼形塑（sù）件（jiàn），在（zài）凹模底部附近采用（yòng）與型腔表（biǎo）麵等距離鑽孔的形式，而在凸模中，由（yóu）於容易儲存熱（rè）量，所以從加強冷卻角度（dù）出發，按塑件形（xíng）狀銑出矩形（xíng）截麵（miàn）的冷（lěng）卻槽，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模的冷卻。在凹模一側從（cóng）澆口附近進（jìn）水，水流沿矩形截麵水槽和圓形（xíng）截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模上采（cǎi）取加工出螺旋槽和一定數量的不通（tōng）孔，每個不通孔用隔板分成（chéng）底部連通的兩個部分,從而形（xíng）成凸模的冷回路。這種（zhǒng）隔板形式的冷卻水道（dào）加工麻煩，隔板與孔的配合要求緊，否則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（cháng）采用的冷卻水道。凸模及凹模均設（shè）置螺定式冷卻，所（suǒ）以大型深院白附（fù）近，水流（liú）分別流經凸模與（yǔ）凹模（mó）的螺旋槽後在分型麵附近流出，這種形式的冷卻水道冷（lěng）卻效果特別好（hǎo）

(4)細長塑件 細長塑件（jiàn）的（de）冷卻水道在細長的凸模上開設（shè）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，在凸模（mó）中部開一個不通孔，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（de）不通孔底部，然後經過管子與（yǔ）凸模的間隙從出（chū）口處（chù）流出（chū），使水流對凸（tū）模發揮冷（lěng）卻作（zuò）用。間接（jiē）冷卻法的（de）兩個例子。凸（tū）模（mó）用導熱性良好的鈹銅製（zhì）造，然後用噴射（shè）式將（jiāng）水噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加（jiā）工（gōng）出翅片，把另一端插入凸模中，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（dāng）注射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具中必須設（shè）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（děng）。如果介質采用（yòng）各種流體，其設計方法類似於冷卻水道。目前，普遍應用的（de）是電加熱溫度調節係（xì）統。

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

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的（de）電阻絲放入絕緣瓷管中裝入模板內，通（tōng）電後就可對模其加熱。但電阻絲與空氣（qì）接觸後易（yì）氧化，壽命不長，也不太安（ān）金。

(2)電熱圈加熱將電（diàn）阻絲繞製在雲母片上，再裝夾在特製（zhì）的金屬外（wài）殼中，電阻（zǔ）絲與金屬外殼之（zhī）間用雲母片絕緣（yuán），模具放在其中（zhōng）進行加熱。其（qí）特點是結構簡單，更換方便，但缺點是耗電量（liàng）大。這種（zhǒng）加熱裝置更適於壓縮欖、壓注（zhù）欖的加熱。

(3)電熱棒（bàng）加熱 電熱棒是一種標準的（de）加熱元件，它是（shì）由具有一定功率（lǜ）的電阻絲和帶有耐熱絕緣材料的金（jīn）屬密封管構成，使用時隻要將其（qí）插入模板上的加（jiā）熱孔內（nèi）通（tōng）電即可（kě），電熱棒（bàng）加熱的特點（diǎn）是使用和安裝均很方便。