塑料模具设计教程_5-8温度调节系统设计

    模具温度是指模具型腔和型芯的表面温度。模具温度是否合适、均一与稳定，对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状、外观和尺寸精度都有重要的影响。在模具中设置温度调节系统的目的就是要通过控制模具的温度，使注射成型塑件有良好的产品质量和较高的生产效率。

5-8-1 模具温度调节系统的重要性

    注射入模具中的热塑性熔融树脂，必须在模具内冷却固化才能成为塑件，所以模具温度必须低于注射入模具型腔内的熔融树脂的温度，即达到玻璃化温度以下的某一温度范围。为了提高成型效率，一般通过缩短冷却时间的方法来缩短成型周期。由于树脂本身的性能特点不同，所以不同的塑料要求有不同的模具温度。

表5-8-1  部分树脂的成型温度与模具温度                           ℃

对于粘度低、流动性好的塑料（例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等）,因成型工艺要求模温不太高，所以常用常温水对模具进行冷却，有时为了进一步缩短在模内的冷却时间，亦可使用冷凝处理后的冷水进行冷却(尤其是在南方夏季)；对于粘度高、流动性差的塑料（例如聚碳酸脂、聚砜、聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等），为了提高其充型能力，考虑到成型工艺要求有较高的模具温度，因此经常需要对模具进行加热。对于粘流温度或熔点较低的塑料，一般需要用常温水或冷水对模具进行冷却；而对于高粘流温度和高熔点的塑料，可用温水进行模温控制。对于热固性塑料，模温要求在150~200℃，必须对模具加热。对于流程长、壁厚较小的塑件，或者粘流温度或熔点虽然不高但成型面积很大的塑件，为了保证塑料熔体在充模过程中不至温降太大而影响充型，可设置加热装置对模具进行预热。对于小型薄壁塑件，且成型工艺要求模温不太高时，可以不设置冷却装置而靠自然冷却。部分塑料树脂与之相适应的模具温度可参见表5-8-1。

    设置温度调节装置后，有时会给注射生产带来一些问题，例如，采用冷水调节模温时，大气中的水分容易凝聚在模具型腔的表壁，影响塑件的表面质量，而采用加热措施后，模内一些间隙配合的零件可能由于膨胀而使间隙减小或消失，从而造成卡死或无法工作，这些问题在设计时都应予以考虑。

5-8-2　模具的冷却系统

    冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件所传导的热量，使模具成型表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内，并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通，无滞留部位。 

一 冷却回路尺寸的确定

   1. 冷却回路所需要的总面积

冷却回路所需总表面积可按下式计算：