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（sù）件質量的影響

無論何種（zhǒng）塑料進行注射成型，均有一個比較適（shì）宜（yí）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（chōng）滿型腔，塑件脫模後收縮和翹曲變形小，形狀與尺（chǐ）寸穩定（dìng），力學性（xìng）能以及表麵質量也比較高。為了使模溫能控製在一個（gè）合理的範圍內，必須設計模（mó）具溫度的調（diào）節係統。溫度的調節是指對飲（yǐn）具進行冷卻或加熱，必要時兩（liǎng）者兼有，從而達（dá）到控（kòng）製模品的（de）自的。對具血進的調書（shū）是指對損（sǔn）具進行品（pǐn）神、塑（sù）件的形狀與尺寸、生產效率及成工對於（yú）黏度低、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（cháng）溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內聚甲醛、聚（jù）苯醚和氟塑料（liào）等，為了提高（gāo）充型性能，成型工（gōng）藝要求有較高的模溫，冷卻時間，亦可用冷水控製模溫。對於（yú）黏度高、流動性差的塑（sù）料例如聚碳酸酯（zhǐ），聚碸、因此經常需要對模具（jù）加熱。

對於點流溫度或熔點鉸低的塑料（liào），一般需用常溫或冷水對模具冷卻;而對於高黏流（liú）溫度或高熔點的塑料，可用溫水控製模溫。對於（yú）熱固性塑料，模溫要求為150、 200℃,必須（xū）對模具加熱。流程長、壁（bì）厚較大（dà）的（de）塑（sù）件，或者黏流溫度或熔點雖不高，但成型麵積很大（dà）時（shí），為了保證塑料熔體在充模過程中不（bú）至溫降太大而影響充型，可對模具采取適當的加熱措施（shī）。對於大型模具，為保證生產之前用較短時間達到工藝所要（yào）求的模溫，可設（shè）置加熱裝置對模具進行預（yù）熱。對（duì）於（yú）小（xiǎo）型（xíng）薄壁塑件，且成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（zhì）溫度調節裝置後，有時會給注射生產帶來一些問題，例（lì）如，采用冷水調節模（mó）溫時，大氣中水分易凝聚在模（mó）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（kě）能由於膨脹而使間隙減小或消失（shī），從而造成卡死或無法工（gōng）作（zuò），設計時應予以注意。

(二)模具溫度與生產（chǎn）效率的關係

模具溫度與生產（chǎn）效率的（de）關係主要是由冷（lěng）卻（què）時間來體現的，塑件在模具內停留（liú）冷卻的時間t2與溫差Δ0成（chéng）反比（bǐ）關（guān）係，若要縮短塑件在模內的（de）停留冷（lěng）卻時（shí）間以提高生產（chǎn）效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與型腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度（dù）調節係統，模內的熱量就（jiù）會隨著注射次數的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導致Δ0減小，從而生產效率隨著塑件在模內停留時間和成型周期（qī）的延（yán）長而下降（jiàng），因此，模具內設置溫度調節係統是非常（cháng）必要的。

二、冷卻係統的（de）計算（suàn）

冷卻係統的計算包括熱傳導麵積的計（jì）算、溫控介質通道（dào）的（de）尺寸和介質用量的確定以及通道回路的排布等，這些工作仍是（shì）注射模（mó）設計中的一個難點，主要是理論方麵缺乏熱傳導分析和熱（rè）計算基礎。近年來借助於計算機，已經在這些方麵取得了一定的成果和（hé）進展，但有些問（wèn）題仍需進（jìn）一步探討與（yǔ）完善。這裏僅介紹注射模冷卻係統設計的基本思路和設計原則。

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

三、冷卻（què）係統的設計原（yuán）則與常見冷卻係統（tǒng）的結構

(一)冷卻係統的設計原則

(1)冷（lěng）卻水（shuǐ）道應盡量多、截麵尺寸應盡量大 型腔表麵的（de）溫度與冷卻水道的數量、截麵尺寸及冷卻水的（de）溫度有關。在冷卻水道數量和尺寸不同的條件下通入不同溫度的冷卻水後，模具內（nèi）的溫度分布情況。由圖可知，采用5個（gè）較大的（de）水道孔時，型腔表麵溫度比較均（jun1）勻，出現60~60.05℃的變化，而（ér）同一型腔采用（yòng）2個較小的水（shuǐ）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（shǐ）型腔表麵溫度分布趨於均勻，防止塑件（jiàn）不均勻收縮和產生殘餘應力，在（zài）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（cùn）。

(2)冷卻水道至型腔（qiāng）表麵（miàn）距高應盡量（liàng）相等（děng） 當塑件壁序均勻時，冷卻水道到型腔表（biǎo）麵好距)除，不（bú）是當件不均勻時，厚的地方冷卻水道到型腔表麵的距離應近一些，間雕也可適當（dāng）小一些。一般水道孔邊至型腔表麵的距離應大於10mm,常用12~15mm.

(3)澆（jiāo）口處加強冷卻 塑料熔體充填型腔時，澆口附近（jìn）溫度很高，距澆口越遠溫度就越低，因此澆口附近應加（jiā）強冷卻，通常將（jiāng）冷卻水（shuǐ）道的入口處設置在澆口附近，使澆口附近的模具在較低溫度下冷（lěng）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（shuǐ）作（zuò）用下冷卻。

(4)冷卻水道出、入（rù）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（mó）溫不均勻，所（suǒ）以在設（shè）計時應引起注意。降（jiàng）低了出、入口冷卻水（shuǐ）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 對收縮率較大的塑料，例如聚（jù）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（hái）必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕，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，冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡（fán）是易器的部位要加密封網等等。

(二)常見冷卻係統的結構

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

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

(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件，在（zài）凹模底部附近采（cǎi）用與型腔表麵等距（jù）離鑽孔（kǒng）的形式，而在凸模中，由（yóu）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（rú）凹模也需加強冷卻。

(3)深型腔（qiāng）塑件深型腔塑件困難的是（shì）凸模的冷卻。在凹模一（yī）側從澆口附（fù）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之後，從分型麵附近的出口排（pái）出。凸模上采取（qǔ）加工出螺旋槽和一定數（shù）量（liàng）的（de）不通孔，每個不通孔用隔板分（fèn）成底部連通的兩個部分（fèn）,從而形成凸模的冷回路。這種隔板形式（shì）的（de）冷卻水道加工麻煩，隔板與孔的配（pèi）合要求緊，否則隔板容易轉動而達（dá）不到設（shè）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卻，所以大型深院白附近，水流（liú）分別流（liú）經凸模與凹模（mó）的螺旋槽後在分型麵附近流出，這（zhè）種形式的冷卻水道（dào）冷（lěng）卻效果特別好

(4)細長塑件 細長塑件的冷卻（què）水道在細長的凸模上開設比（bǐ）較（jiào）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，在凸模中部開一個不通孔，不通（tōng）孔中（zhōng）插入一管子，冷卻水流經管子噴射到澆口（kǒu）附近的不（bú）通孔底部，然後經過管子與凸模的間隙從出口處流（liú）出，使水流對凸模發（fā）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（shuǐ）噴至凸模尾端進行冷卻;將鈹銅的一端加工出翅片（piàn），把另一端插入凸模中，用來擴（kuò）大（dà）散（sàn）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具溫度在80℃以上時，模具中必須（xū）設置加熱裝（zhuāng）置。模具加（jiā）熱的方法很多，用熱水、熱油（yóu）、蒸汽和電加熱等。如果介（jiè）質采用各種流體，其設計方法類似（sì）於冷卻水道。目前，普遍應用的是（shì）電加熱溫度調節係統。

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

(1)電阻絲直接加熱將選擇好的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（diàn）阻絲與空氣接觸後易氧化，壽命不長，也不太安金。

(2)電熱圈加熱將電阻絲繞製（zhì）在雲母（mǔ）片上，再裝夾在特製的金屬外殼中，電阻絲（sī）與（yǔ）金屬外殼之間用雲母片絕緣，模具（jù）放在其中進行加熱。其特（tè）點是結構簡單，更換方便，但缺點是（shì）耗電量大（dà）。這種加熱裝置更適於壓縮欖、壓（yā）注欖的加（jiā）熱。

(3)電熱棒加熱 電熱棒是一種標準的加熱元件，它是由具（jù）有一定功率的電（diàn）阻（zǔ）絲（sī）和帶有耐熱絕（jué）緣（yuán）材料的金屬（shǔ）密封管構成，使用（yòng）時隻要將其插入模板上的加熱孔內通電即可，電（diàn）熱棒加熱的特點是（shì）使（shǐ）用和安裝（zhuāng）均很方便。

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