在注塑成型中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量（例如：翹曲變形、收縮率、耐應力開裂性）、熔體的充模能力、熔體的溫度以及注塑成型的生產(chǎn)率。通過溫度調(diào)節(jié)，保持適當?shù)哪＞邷囟?，可減小制品的變形、增強制品力學性能、改善制品的表面質(zhì)量、提高制品尺寸精度；同時，縮短占整個注射循環(huán)周期約80％的冷卻時間，這將有利于提高注塑成型的生產(chǎn)率。因此，分析并優(yōu)化設計注塑成型模具的冷卻系統(tǒng)，在一定程度上有利于塑件質(zhì)量的提高和生產(chǎn)成本的降低。

1  影響冷卻系統(tǒng)的因素

    影響注塑模冷卻系統(tǒng)的因素很多。如塑件的結(jié)構(gòu)形狀和分型面的設計，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速，冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料，熔體溫度，塑件要求的頂出溫度，模具溫度，塑件和模具問的熱循環(huán)交互作用，冷卻時間等。例如，提高模具溫度會增加制件的冷卻時間、增大制件收縮率和脫模后的翹曲，制件成型周期也會因為冷卻時間的增加而延長，降低生產(chǎn)率；另一方面，降低模具溫度，雖然能夠縮短冷卻時間、提高生產(chǎn)率，但是，這將會降低熔體在模腔內(nèi)的流動能力，并導致制件產(chǎn)生較大的內(nèi)應力或者形成明顯的熔接線痕等制件缺陷。冷卻時間的長短決定了制件脫模時的溫度和成型周期的長短，直接影響產(chǎn)品成本及質(zhì)量的高低。 

    基于以上多方面因素的分析，并考慮MPI/Cool提供了對冷卻管道（包括隔板管、噴流管、連接軟管）、鑲塊、多種模具材料、冷流道和熱流道、分型面及模具邊界對模具和制品溫度的冷卻模擬分析的功能，這些都為優(yōu)化設計冷卻系統(tǒng)提供了可靠的依據(jù)。

2  注塑模的冷卻分析

2.1模型的建立及成型工藝參數(shù)的預置 

    碗櫥上蓋大小為500mm×480mm×250mm，整個產(chǎn)品的厚度均為3mm。

    圖1是第一次冷卻模擬分析的部分結(jié)果。其中（a）顯示了制件的表面溫度分布狀態(tài)；圖（b）顯示了制件的表面溫度分布狀態(tài)；圖（c）顯示了制件固化所需的總時間；圖（d）顯示了冷卻管分布狀態(tài)――即冷卻劑的溫度。

圖1 冷卻模擬分析結(jié)果

3  冷卻模擬分析結(jié)果及其改進的結(jié)果

    根據(jù)初步分析結(jié)果對冷卻管道的數(shù)目和布局進行了修改。通過多次類似的反復分析、比較、修改之后：冷卻管道的數(shù)目由第一次的3個管道增加為9個。在溫度較高的區(qū)域增加了冷卻管道，并優(yōu)化了管道布局。同時，將冷卻管道的直徑由原來的10mm增大到12mm，冷卻劑的人口溫度從原來的25℃降低到23℃。修改后的設置，見圖2所示，再進行MPI/Cool的流程模擬分析。改進后的結(jié)果達到了預期的效果，如圖2所示。其中，圖（a）顯示制件的表面溫度有所改善，圖 （d）顯示冷卻劑的入口與出口溫度的落差差異有所減小。

#p#分頁標題#e#圖2 改進后冷卻模擬分析的結(jié)果

4  結(jié)論

    本文通過實例具體模擬分析了影響注射成型冷卻系統(tǒng)的各種因素，并根據(jù)動態(tài)模擬分析的各種結(jié)果提出了相應的改進方案。結(jié)果表明：優(yōu)化后的注射模的冷卻系統(tǒng)達到了預期的冷卻效果，同時縮短了模具的設計周期并給合作廠家?guī)砹嗣黠@的經(jīng)濟效益。