一、模具溫度調節（jiē）的重要性

(一)模具溫度及其調（diào）節係統（tǒng）對塑件質（zhì）量的影響

無論何種塑料（liào）進行注射成型，均有一個比較適（shì）宜的（de）模具（jù）溫度（dù）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（jiàn）脫模（mó）後收縮和翹曲（qǔ）變形小，形狀與尺寸穩定，力學性能以及表麵質量也比較高。為了（le）使模溫能控製在一（yī）個合理的範圍內，必須設（shè）計模具溫度的調節係統。溫（wēn）度的（de）調節是指對飲具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達到控（kòng）製模品的自的。對具（jù）血進的調書是指對損具進行品神、塑（sù）件（jiàn）的形狀與尺寸、生產效率及成工對於黏度低（dī）、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部不在好的或常用常溫水對模具進行冷卻，有時為（wéi）了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯（běn）醚和氟（fú）塑料等，為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於黏度高、流動性差的塑（sù）料例（lì）如聚碳酸酯，聚碸、因此經常需要對模具加熱。

對於點（diǎn）流溫度或熔點鉸（jiǎo）低的塑料，一般需用常（cháng）溫或冷水對模具冷卻;而對於高黏流溫度或高熔（róng）點的塑料，可用溫水控製模溫。對於熱（rè）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（sù）件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大時，為了保（bǎo）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（cǎi）取適當（dāng）的加熱措施。對於大型模具，為保證生產（chǎn）之前用較短（duǎn）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，且成型工（gōng）藝要求模溫不太高時，可以不設置冷卻（què）裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調節（jiē）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。而采用加熱措施後，模內（nèi）一些間（jiān）隙配合的零件可能（néng）由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設計時應予以注意。

(二)模（mó）具溫度與生產效率的關係

模（mó）具溫度與生產效率的關係主要是由冷卻時間來體現的，塑件在（zài）模具內停（tíng）留冷卻的時間t2與溫差Δ0成反比關係，若（ruò）要縮短塑（sù）件在模內（nèi）的停留冷（lěng）卻時間以提高生產效率，就必須在工藝條（tiáo）件允許的情況下盡量增大塑料與型腔的溫差（chà）。但是，如果模具（jù）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，使模溫逐（zhú）漸升高，導（dǎo）致（zhì）Δ0減（jiǎn）小，從而生產效率隨著塑件在模內停留時間和成型周期的（de）延長而下（xià）降，因此（cǐ），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

冷卻係統的計算包括熱（rè）傳導麵積的計算、溫（wēn）控介質（zhì）通（tōng）道的尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排布（bù）等，這些工（gōng）作仍是注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（chǔ）。近年來（lái）借助於計算機，已經在這些方麵取得（dé）了一（yī）定的成果和進展，但有些問題仍需進一（yī）步探討與完善。這裏僅介紹注射模冷卻係（xì）統（tǒng）設計的基本思路和設計原則。

(一)需要用冷卻水擴散的模具熱量塑料傳給模具的熱量與自然對流散發到空氣中的（de）模具熱量、輻射散發（fā）到（dào）空（kōng）氣中（zhōng）的模（mó）具熱據及模具傳（chuán）給注射機熱址的差值即為用冷卻水擴散（sàn）的（de）模（mó）具熱量。

三、冷卻係統的設計原則與常見冷卻係統的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷卻水道應盡量多（duō）、截麵尺寸應盡量大（dà） 型腔表麵的（de）溫度與冷卻水（shuǐ）道（dào）的數量、截麵尺寸（cùn）及冷卻水的溫度（dù）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（wēn）度的冷卻水後，模具（jù）內的溫度分布情況（kuàng）。由（yóu）圖可知，采用5個較大的水道孔（kǒng）時，型腔表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的（de）變化，而同一型腔采用2個較小的水道孔（kǒng）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布趨於均勻，防止塑件不（bú）均勻收縮和產（chǎn）生殘餘應力，在模具結構允許的情（qíng）況下，應盡量多設冷卻水道，並使用較（jiào）大的（de）截麵尺寸。

(2)冷卻水道（dào）至型腔表麵距高應盡量相（xiàng）等 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到（dào）型（xíng）腔表麵好距)除，不是當件不（bú）均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應（yīng）近一（yī）些，間雕也可適當小一些。一般水（shuǐ）道孔邊至型腔（qiāng）表麵的距（jù）離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處（chù）加強冷卻 塑料熔體充填型（xíng）腔時，澆（jiāo）口附近溫度很高（gāo），距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附（fù）近（jìn）應加強冷卻，通常將冷卻水道的入口（kǒu）處設置（zhì）在澆口（kǒu）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（de）溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如果冷卻水道（dào）較長，則冷卻水出、入口的溫（wēn）差就（jiù）比較大，易使模溫不均勻，所以在設計（jì）時應引起注意（yì）。降低了出（chū）、入口冷卻水的溫差，提高了冷卻效（xiào）果。

(5)冷卻水道（dào）應沿著塑料收縮的方向設置 對收（shōu）縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻水道應盡量沿著塑料收縮（suō）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（bì）免接近塑件（jiàn）的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;冷卻水道要（yào）易於加工清理，一（yī）般（bān）水道孔徑為（wéi）10mm左右，冷（lěng）卻水道的（de）設計要防止冷卻水的泄（xiè）漏，凡是易器的部位要（yào）加（jiā）密封網等等。

(二)常見冷（lěng）卻係（xì）統（tǒng）的結構

塑料製（zhì）件的形狀是多種多樣的，對於不同（tóng）形狀的塑件，冷卻水道（dào）的（de）位置與形（xíng）狀也不一樣。

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

(2)中等深（shēn）度（dù）的塑件 對於采（cǎi）用側澆口進料的中等深（shēn）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的形式，而在凸（tū）模中，由於（yú）容易儲存熱量，所（suǒ）以從加（jiā）強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加強冷卻（què）。

(3)深型腔塑件深型腔塑（sù）件困難的是凸模的冷卻。在凹模一側從澆口附近進水，水流沿（yán）矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附（fù）近的出口排出。凸（tū）模上采取加工出螺（luó）旋槽和一定數量的不通孔（kǒng），每個不通孔用隔板分成底部連通（tōng）的（de）兩個部分,從（cóng）而（ér）形成凸模的冷回路。這種隔板形式的冷卻（què）水道加工麻煩，隔板與（yǔ）孔的配合要求緊，否則隔板容（róng）易轉動而達（dá）不到設計目的，所以大（dà）型深型腔塑件常常采用的冷卻水道。凸模（mó）及凹模均設置螺定（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附近流出，這種形式的冷卻水道冷卻效果（guǒ）特別好

(4)細長塑件 細長塑（sù）件的冷卻水道在細長的凸模上開設比較困（kùn）難（nán），常常采用（yòng）噴射式水道（dào）或間接冷卻法。噴射式冷卻（què）水道，在凸模中部開一（yī）個不通孔，不通孔中（zhōng）插入一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近（jìn）的不通（tōng）孔底部，然後經（jīng）過管子與（yǔ）凸模的間隙從出口處流出（chū），使（shǐ）水流對凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法的兩個例子。凸模用導熱性良好的鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸模（mó）尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵（miàn）積，提高水（shuǐ）流（liú）的冷卻效果。

四、模具加熱係統

當注射成型（xíng）工藝要求模具溫度在80℃以上時（shí），模具中（zhōng）必須設置加熱裝（zhuāng）置。模具加熱的方法很多，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（de）是電加熱溫度調節係統（tǒng）。

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

(1)電阻（zǔ）絲直接加熱將（jiāng）選擇好的電（diàn）阻絲放入絕（jué）緣瓷管中（zhōng）裝入模板（bǎn）內，通電後就可對模其加熱。但電阻絲與（yǔ）空氣接觸後易（yì）氧（yǎng）化，壽命不長，也（yě）不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製在雲母（mǔ）片上，再（zài）裝夾在特製的金屬外殼中，電阻絲與金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具放在其中進行加熱。其特點是結構簡單，更換方便，但缺點是耗電量大。這（zhè）種加熱裝置更適（shì）於壓縮欖、壓注欖的加熱。

(3)電（diàn）熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是由具有一定（dìng）功率的電阻絲和帶有耐熱絕緣（yuán）材料的金屬密（mì）封管構成，使用時隻要將其插入模（mó）板上的加熱孔內通電即可，電熱棒加熱的特點是使用和安裝均很方便。