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专家讲座 洪慎章·注塑工艺及模具设计

5.9.4 加热装置的设计 （1）电阻丝直接加热 这种方式将事先绕制好的螺
当注塑成型工艺要求模具在 80℃以上工作时，模 旋弹簧状电阻丝作为加热元件，外部穿套特制的绝缘
具中必须设置有加热功能的温度调节系统，换句话说， 瓷管后，装入模具中的加热孔道，一旦通电，便可对
就是模具中必须带有加热装置。根据热源不同，模具 模具直接加热。这种方式的特点是加热结构简单、价
加热装置的种类很多，如采用各种热水、热油和蒸汽 格低廉 ；但电阻丝与空气接触后容易氧化损耗、使用
的加热装置以及各种电加热装置等。除了电加热之外， 寿命不长、耗电量也比较大，并且也不大安全，必须
对于各种加热介质，均需要在模内开设相应的循环回 注意模具加热部分与其他部分的绝缘问题。
路，其设计方法可以类比冷却水路。电加热装置是当 （2）电热环加热 电热环也称为筒式加热元件，它
前应用比较普遍的温度调节系统，它具有结构简单、 是将电阻丝绕制在云母片上之后，再装夹进一个特制
温度调节范围较大和加热清洁、没有污染等优点。 框套内而制成的。如果框套为金属材料，则框套与电
5.9.4.1 电加热的方式 阻丝之间须有云母片绝缘。图 308 所示是三种电热环
模具中可以使用的电加热装置有两大类型，一种 形式，使用时可以根据模具加热部位的形状进行选用。
是电阻加热，另一种是感应加热。由于感应加热装置 如果模具中不便使用电热环，也可以采用平板框套构
结构复杂，体积又大，通常很少采用。下面是三种常 成的电热板。
用的电阻加热方式。

（a）方形 （b）圆形 （c）瓷块组合式
图 308 电热环形式

电热环加热的特点是框架结构简单，制造容易，
使用和更换也比较方便，必要时也可按照模具加热部
分的形状进行制造 ；它的缺点是耗电量较大。
（3）电热棒加热 如图 309 所示，电热棒是一种
标准加热元件，它由具有一定功率的电阻丝和带有耐
热绝缘材料的金属密封管构成 [ 见图 309 （a)]。使用时，
只要将其插入模具或加热板中的加热孔内进行通电即
可。电热棒式加热的特点是使用和安装方便 ；但是开
设加热孔时，受型芯、成型镶块和推出脱模零件安装
位置限制。
5.9.4.2 电加热装置的功率计算
（1）计算法 电加热装置加热模具需用的总功率
可用下式计算 ： 1— 电阻丝 ； 2— 耐热填料 ( 硅砂或氧化镁 ) ； 3— 金属密封管 ；
m c θ ( − θ ) 4— 耐热绝缘垫片（云母或石棉）； 5— 加热板
P = p 2 1 （69） 图 309 电热棒及其安装
3 600 t η
式中 ： P——加热模具需用的电功率，kW ； θ 1 ——模具的初始温度，℃ ；
m——模具的质量，kg ； θ 2 ——模具要求的加热温度，℃ ；
c p ——模具材料的比热容，[kJ/(kg·K)] ； η——加热元件的效率，约为 0.3~0.5 ；

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