一（yī）、模具溫度調節的重要性

(一)模具溫度及其調節係統對塑（sù）件（jiàn）質量的影響

無論何種（zhǒng）塑料進行注射成型，均有一個比較適（shì）宜的模（mó）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（miàn）質（zhì）量也比較高。為了使（shǐ）模溫能控製（zhì）在一個合理的範圍內，必須設計模具溫度的調節係統。溫度的調節（jiē）是指（zhǐ）對飲具進行冷卻或加熱，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（de）形狀與尺寸、生產效率及成工對於黏度低、流動性好的塑料，因為成溫的要求有關。溫部（bù）不在好的或常用常溫（wēn）水對模具進行冷卻（què），有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等，為（wéi）了提高充型（xíng）性（xìng）能，成型工藝要求（qiú）有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷（lěng）水控製（zhì）模溫。對於黏度高、流動（dòng）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（liú）溫（wēn）度或熔（róng）點鉸低的塑料，一般需用常溫或冷水（shuǐ）對模具冷卻;而對於高黏流溫度或（huò）高熔點（diǎn）的塑料，可用溫水控製模溫（wēn）。對於熱固性塑（sù）料，模溫要求為150、 200℃,必須對模（mó）具加熱。流程長、壁厚較大的塑件（jiàn），或者黏流溫（wēn）度或熔點雖不高，但成型麵積很（hěn）大時（shí），為了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大而（ér）影響充型，可對模具采取適當（dāng）的加熱措施。對於大型模（mó）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（duì）模（mó）具進行預（yù）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（bú）設置冷卻裝置而（ér）依靠自（zì）然冷卻（què）。設置溫度調節裝置後，有時（shí）會給注射生（shēng）產帶來一些問題（tí），例如，采用冷水調節模溫（wēn）時，大氣中（zhōng）水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表麵（miàn）質量。而采用加熱措施（shī）後（hòu），模內一（yī）些間隙配合的零件可能由於膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設計（jì）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（shēng）產效率的關係（xì）主要是由冷卻時間（jiān）來體現的，塑件在模具內停留冷卻的時（shí）間t2與溫差Δ0成反比關係，若要縮短塑件在模內（nèi）的停留冷卻時間以提（tí）高（gāo）生產效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大（dà）塑料與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調（diào）節係（xì）統，模內的熱量就會隨著注射次數的增加而（ér）逐（zhú）漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小（xiǎo），從而生產效率隨著塑件在模內停留時間和成型周期的（de）延長而下降，因此，模具（jù）內設置溫度調節係統（tǒng）是（shì）非（fēi）常必要的。

二、冷卻係統的計算

冷卻係統的計算包括熱傳導（dǎo）麵積的計算、溫控介質通道的尺寸和介質用量的（de）確定以及通道回路的排布等，這些工作仍是注（zhù）射模設計中的一個難點，主要是理（lǐ）論方（fāng）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（zài）這些方麵取得了一定（dìng）的成果和進展，但有些問題仍需進一步探討（tǎo）與完善。這（zhè）裏僅介紹注射模冷（lěng）卻係統設計的基（jī）本思路和設計原則。

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

三、冷（lěng）卻係統的設計原則與常見冷（lěng）卻係統的結構

(一)冷卻係統的（de）設計（jì）原則（zé）

(1)冷卻水道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型（xíng）腔（qiāng）表麵的溫度與冷卻水道的數量（liàng）、截麵尺（chǐ）寸（cùn）及冷卻水的溫度有關。在冷卻水道數量和尺（chǐ）寸不同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，采用5個較大的水道（dào）孔時，型腔（qiāng）表麵溫度比較均勻，出現60~60.05℃的變化，而同一型腔采用2個較小的水道孔時，型腔表麵（miàn）溫度出現53.33~58.38℃的變（biàn）化，由此可（kě）以看出，為了使型腔表麵（miàn）溫度分布趨於均勻，防止塑件不均勻收縮和產（chǎn）生殘餘應（yīng）力，在模（mó）具結構允許的情況下，應盡量多設冷卻（què）水（shuǐ）道，並使（shǐ）用較大的截麵尺寸。

(2)冷卻水道至型腔表麵距高（gāo）應盡量相等 當塑件壁序均勻（yún）時，冷卻水道到型腔表麵好距)除，不是當件不均勻時，厚的地（dì）方冷卻水道（dào）到型腔表麵的距離應近一些，間雕也可（kě）適當小一些。一（yī）般水道孔邊至型腔表麵（miàn）的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆口處加強（qiáng）冷卻 塑料熔體充填型腔時（shí），澆口附近溫度很高，距澆口越遠溫度就越（yuè）低，因此澆口附近（jìn）應（yīng）加強冷（lěng）卻（què），通常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近，使澆（jiāo）口附近的模具在較低溫度下（xià）冷（lěng）卻，而遠離（lí）澆口部分的模具在經過一定程度熱交（jiāo）換後的溫水作用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入口溫差應盡量小 如（rú）果冷卻（què）水道較長，則冷卻（què）水（shuǐ）出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起（qǐ）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（suō）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（shōu）縮的方向設置。方形塑件采用澆口的冷卻水道（dào），冷卻水道（dào）從澆口處開始，以方環狀（zhuàng）向外擴展。此外，冷卻水道的設計還（hái）必須盡量避免接近（jìn）塑件的（de）熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度;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（dào）的設計要防止冷（lěng）卻水的泄漏，凡是易器的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構

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

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

(2)中等深度的塑件（jiàn） 對於采用側澆口進料的中等深度的殼形塑件，在凹模底部附近采用與型腔表麵等距離鑽孔的（de）形式，而在凸模中，由於容易儲存熱量，所（suǒ）以從加強冷卻角度出發，按塑件形狀銑出矩形截麵的冷卻槽，如凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔（qiāng）塑件（jiàn）深型腔塑件困難的是凸模的冷卻。在凹（āo）模一側從澆口附近進水（shuǐ），水流沿矩形截麵水槽和圓形截麵水道圍繞型腔一周之後，從分型麵附近的出口排出。凸模上采取加工出螺旋槽和一定數量的不（bú）通孔，每個不通孔用隔板分成（chéng）底部連通的兩個部分,從而形成凸模的冷回路。這種隔板形式的冷卻水道加（jiā）工（gōng）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（xíng）深型腔塑件常常采（cǎi）用的冷卻水道。凸模及凹模均設置螺定式（shì）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（xuán）槽後在分型麵（miàn）附近流出，這種形（xíng）式的冷卻水道冷卻效果特（tè）別好

(4)細長（zhǎng）塑件 細長塑件的冷卻水道在細長的凸模上開設比較困難，常常采用（yòng）噴射式水道或間接冷（lěng）卻（què）法。噴射式冷卻水道，在凸（tū）模中部開一個不通孔，不通孔中插入一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口附近的不通孔底部，然後經過管子（zǐ）與凸模的間隙從（cóng）出口處流出，使水（shuǐ）流對（duì）凸模發揮冷卻作用。間接冷卻法（fǎ）的兩個例子。凸模用（yòng）導熱性良好的（de）鈹銅製造，然後用噴射式將水噴至凸模尾端進行冷卻（què）;將（jiāng）鈹銅的一端加工出翅片，把另一端插入凸模中，用來擴大散熱麵積，提高水（shuǐ）流的冷卻效果。

四、模具加（jiā）熱係統

當注射成（chéng）型工藝要求（qiú）模具溫度在80℃以上時，模具中必須設置加熱（rè）裝置。模具加熱的方法（fǎ）很多，用熱水、熱油、蒸（zhēng）汽和電加熱等。如果介質采用各種（zhǒng）流體，其設計方法（fǎ）類似於冷卻（què）水道。目前，普遍應（yīng）用的是電（diàn）加熱溫度調節係統。

(一)電（diàn）加熱的（de）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)電阻絲直接加熱將選擇好的（de）電阻絲放入絕緣瓷（cí）管中裝入模板內，通（tōng）電後就可對模其加熱。但電阻絲與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也不太安金。

(2)電熱圈加（jiā）熱將電阻絲繞製在雲（yún）母片上，再裝夾在（zài）特製的金屬外殼中（zhōng），電（diàn）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（quē）點是耗電量大。這種加熱裝置更適於（yú）壓縮欖、壓注（zhù）欖的（de）加熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加（jiā）熱（rè）元件，它是（shì）由具有一定功（gōng）率的電（diàn）阻（zǔ）絲和帶有耐熱絕緣材料（liào）的金屬密封管構成，使用時隻要將其插入模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。

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