学习指导

1. 第10章 注塑模的温度调节系统 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。 学习指导

2. 10.1 模具温度与塑料成型温度的关系 注入模具中的熔融树脂，必须在模具内冷却固化才能成为塑件，故模具温度必须低于熔融树脂的温度。为了提高成型效率，一般通过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。 部分树脂的成型温度与模具温度

3. 10.2 冷却回路的尺寸确定与布置 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。 10.2.1 冷却回路尺寸的确定 树脂成型时放出的热量105J/kg 1. 冷却回路所需要的总面积 A——冷却回路总表面积，m2； M——单位时间内注入模具中树脂的质量，kg/h； q——单位质量树脂在模具内释放的热量，J/kg； a——冷却水的表面传热系数，W/（m2·k）； θm——模具成型表面的温度，℃； θw——冷却水的平均温度，℃。 α——冷却水的表面传热系数，W/（m2·k）； ρ——冷却水在该温度下的密度，kg/m3； v——冷却水的流速，m/s； d——冷却水孔直径，m； Ф——与冷却水温度有关的物理系数。 冷却水表面传热系数α： 水的Φ值与其温度的关系

4. 2. 冷却回路的总长度 冷却回路总长度可用下式计算： L——冷却回路总长度，m； A——冷却回路总表面积，m2； d——冷却水孔直径，mm。 3. 冷却水体积流量的计算 qv——冷却水体积流量，m3 /min； M——单位时间注射入模具内的树脂质量，kg/h； q——单位时间内树脂在模具内释放的热量，J/kg； c——冷却水的比热容，J/（kg·k）； ρ——冷却水的密度，kg/ m3； θ1——冷却水出口处温度，℃； θ2——冷却水入口处温度，℃。

5. 冷却水道应尽量多、截 面尺寸应尽量大 冷却水道到型腔表面 最好距离相当 浇口处加 强冷却 冷却回路 设置的基 本原则 冷却水道的出、入口 温差应尽量小 冷却水道应沿着塑 料收缩方向设置 冷却水道的布置应避开 塑件易产生熔接痕的部位 10.2.2 冷却水回路的布置 如果冷却系统不能及时有效地带走必须带走的热量，不能实现均一的快速冷却，会使塑件内部产生应力而导致塑件的变形或开裂，从而就无法进行稳定的注射成型。因此设置冷却效果良好的冷却水回路是缩短塑件成型周期、提高生产效率最有效的方法。

6. 浇口附近的温度最高，距浇口越远，温度就越低，通常将冷却水道的入口处设置在浇口的附近，使浇口附近的部分在较低温度下冷却，而远离浇口的部分在经过一定程度的热交换的温水作用下冷却。 冷却水道出、入口的布置 模具内的温度分布 冷却水道的排布形式 图b（水道短）的形式比图a（水道长）的形式要好，降低了出、入水的温差，提高了冷却效果。 为使型腔表面温度分布趋于均匀，防止塑件不均匀收缩和产生残余应力，在模具结构允许情况下，尽量多设冷却水道，并使用较大的截面尺寸。

7. 等距离钻孔形式的冷却水道 按塑件形状铣出矩形截面的环形冷却水槽 隔板式的冷却水道 常见冷却系统的结构形式 镶拼件上分别开设螺旋槽的冷却水道 喷射式冷却水道 靠铍铜间接方式冷却的水道 10.3 常见冷却 系统结构 浅型腔扁平塑件的冷却水道 中等塑件的冷却水道

8. 大型深型腔塑件的冷却水道 大型特深型腔塑件的冷却水道 细长型芯的冷却水道 细长型芯的间接法冷却

9. 模具加热方式 电热元件功率应适当 热水 电加热 热油 天然气 煤气 水蒸气 对模具电加热的要求 电热件布置合理，使模温趋于均匀 电阻加热 工频感应加热 电热元件温度可双联调控 电热丝直接加热 电热圈加热 电热棒加热 10.4 模具的加热系统 10.4.1 模具加热的方式 当注射成型工艺要求模具温度在90℃以上时，模具中必须设置加热装置。模具的加热方式很多，如热水、热油、水蒸气、煤气或天然气加热和电加热等，目前普遍采用的是电加热温度调节系统。电加热有电阻加热和工频感应加热，前者应用广泛，后者应用较少。如果加热介质采用流体，那么其设计方法类似于冷却水道的设计。 10.4.2 模具加热装置的要求

10. 思 考 题 1. 注射模中为什么要设置温度调节系统？ 2. 在理论计算中，冷却系统回路的总表面积和冷却回路的长度是如何确定的？ 3. 简述常见冷却系统的结构及适用场合。 4. 在注射成型中，哪几类热塑性塑料的模具需要采用加热装置？为什么？