第10章模温控制
模具温度对胶件的成型质量、成型效率有着较大的影响。

在温度较高的模具里，熔融胶料的流动性较好，有利于胶料充填型腔，获取高质量的胶件外观表面，但会使胶料固化时间变长，顶出时易变形，对结晶性胶料而言，更有利于结晶过程进行，避免存放及使用中胶件尺寸发生变化；在温度较低的模具里，熔融胶料难于充满型腔，导致内应力增加，表面无光泽，产生银纹、熔接痕等缺陷。

不同的胶料具有不同的加工工艺性，并且各种胶件的表面要求和结构不同，为了在最有效的时间内生产出符合质量要求的胶件，这就要求模具保持一定的温度，模温越稳定，生产出的胶件在尺寸形状、胶件外观质量等方面的要求就越一致。

因此，除了模具制造方面的因素外，模温是控制胶件质量高低的重要因素，模具设计时应充分考虑模具温度的控制方法。

概念：对模具加热或冷却，将模温控制在合理的范围内。

——模具冷却介质：水、油、铍铜、空气等；
——模具的加热方式：热水，蒸气，热油、电热棒加热等。

温度控制的重要性
模温对不同塑料的影响
1.对流动性较好的塑料（PE、PP、HIPS、ABS等），降低模温可减小应力开裂（模温通常为60°左右）；
2.对流动性较差的塑料（PC、PPO、PSF等），提高模温有利于减小塑件的内应力（模温通常在80°至120°之间）。

模温对塑件成型质量的影响
（1）过高：脱模后塑件变形率大，还容易造成溢料和粘模；
（2）过低：则熔胶流动性差，表面会产生银丝、流纹、啤不满等缺陷；
（3）不均匀：塑件收缩不均匀，导致翘曲变形。

模具温度直接影响注塑周期
模具冷却时间约占注塑周期的80%。

10.1模具温度控制的原则和方式
10.1.1模具温度控制的原则
为了保证在最有效的时间内生产出高外观质量要求、尺寸稳定、变形小的胶件，设计时应清楚了解模具温度控制的基本原则。

(1)不同胶料要求不同的模具温度。

(2)不同表面质量、不同结构的模具要求不同的模具温度，这就要求在设计温控系统时具有针对性。

(3)前模的温度高于后模的温度，一般情况下温度差为20~30º左右。

(4)有火花纹要求的前模温度比一般光面要求的前模温度高。

当前模须通热水或热油时，一般温度差为40º左右。

(5)当实际的模具温度不能达到要求模温时，应对模具进行升温。

因此模具设计时，应充分考虑胶料带入模具的热量能否满足模温要求。

(6)由胶料带入模具的热量除通过热辐射、热传导的方式消耗外，绝大部分的热量需由循环的传热介质带出模外。

铍铜等易传热件中的热量也不例外。

(7)模温应均衡，不能有局部过热、过冷。

10.1.2模具温度的控制方式
模具温度一般通过调节传热介质的温度，增设隔热板、加热棒的方法来控制。

传热介质一般采用水、油等，它的信道常被称作冷却水道。

降低模温，一般采用前模通“机水”(20ºC左右)、后模通“冻水”(4ºC 左右)来实现。

当传热介质的信道即冷却水道无法通过某些部位时，应采用传热效率较高的材料(如铍铜等，模具材料的传热系数详见，将热量传递到传热介质中去，如图10.1.1，或者采用“热管”进行局部冷却。

升高模温，一般采用在冷却水道中通入热水、热油(热水机加热)来实现。

当模温要求较高时，为防止热传导对热量的损失，模具面板上应增加隔热板。

热流道模具中，流道板温度要求较高，须由加热棒加热，为避免流道板的热量传至前模，导致前模冷却困难，设计时应尽量减少其与前模的接触面。

10.1.3常用胶料的注射温度与模具温度
下表为胶件表面质量无特殊要求(即一般光面)时常用的胶料注射温度、模具温度，模具温度指前模型腔的温度。

10.2冷却系统设计
10.2.1冷却系统设计原则
(1)冷却水道的孔壁至型腔表面的距离应尽可能相等，一般取15~25mm，如图10.2.1所示。

图10.2.1
(2)冷却水道数量尽可能多，而且要便于加工。

一般水道直径选用∅6.0，
∅8.0，∅10.0，两平行水道间距取40~60mm，如图10.2.2所示。

(3)所有成型零部件均要求通冷却水道，除非无位置。

热量聚集的部位强化冷却，如电池兜、喇叭位、厚胶位、浇口处等。

A板，B板，水口板，浇口部分则视情况定。

(4)降低入水口与出水口的温差。

入水，出水温差会影响模具冷却的均匀性，故设计
时应标明入水，出水方向，模具制作时要求在模坯上标明。

.运水流程不应过长，防止造成出入水温差过大。

(5)尽量减少冷却水道中“死水”(不参与流动的介质)的存在。

(6)冷却水道应避免设在可预见的胶件熔接痕处。

(7)保证冷却水道的最小边距(即水孔周边的最小钢位厚度)，要求当水道长度小于150mm时，边间距大于3mm；当水道长度大于150mm时，边间距大于5mm。

(8)冷却水道连接时要由“O”型胶密封，密封应可靠无漏水。

密封结构参见10.2.2。

(9)对冷却水道布置有困难的部位应采取其它冷却方式，如铍铜、热管等
(10)合理确定冷却水接头位置，避免影响模具安装、固定。

(11)冷却水路的长度设计
水道越长越难加工，冷却效果越差。

冷却水孔的弯头不宜超过5个。

(12)水喉之间的距离不宜小于30MM；
冷却水孔直径的经验确定法：
模宽200mm以下：直径5~6mm（或φ3/16“~1/4“）；
模宽200~400mm：直径6~8mm（或1/4“~5/16”）；
模宽400~500mm：直径8~10mm（或5/16” ~3/8“）和13mm。

模宽大于500mm：直径10~13mm（或3/8“~ 1/2“）
10.2.2“O”型密封圈的密封结构
常用“O”型密封圈结构如图
10.2.3所示。

常用密封结构如图10.2.4所示。

常用装配技术要求参见列表。

10.2.3冷却实例
(1)浅模腔冷却。

前模如图10.2.5所示，后模如图10.2.6所示。

电池盒镶件，采用水缸冷却
(2)深模腔冷却。

如图10.2.7所示。

(3)较小的高、长型芯冷却。

图
10.2.8采用斜向交叉冷却水道；
10.2.9
采用套管形式的冷却水道。

图
采用“O ”型密封圈密封
标注出水口入水口
冷却水道采用“水缸”形式
图10.2.7 图10.2.8 图10.2.9
套管
(4)无法加工冷却水道的部位采用易导热材料传出热量。

如图10.2.10所示
(5)哈夫模冷却。

如图10.2.11所示。

哈夫块上开设冷却水道，模坯上开设出
水、入水管道的避空槽。

(6)成型顶块冷却。

如图10.2.12所示。

在顶块的出水、入水管道的接口处开设避空槽，避空槽的大小应满足引水管在顶块顶出时的运动空间。

图
10.2.10
型芯用导热率较高的铍铜制作
由铍铜将热量传到冷却介质 由冷却介质将热量带出模外
图
成型顶块
图10.2.12。