Page 46 - 《橡塑技术与装备》2019年2期（1月下半月塑料版）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

方向性，抛光时，不应出现麻点或橘皮状缺陷 [2] 。
（5）具有较好的热传导
PET 采血管需要从熔融状态快速的冷却成固态，
成型零件需要进行热量的传递和交换，因此模具材料
本身需要有很好的热传导性，否则，产品的冷却速度
慢，不但影响生产周期，还会导致产品的收缩变形。

3 冷却系统
模具的冷却就是一种热量交换的过程，即塑料
图１ 黏度对采血管同轴度的影响图
产品从熔融状态到固态的过程，将大量的热量传递
从实验结果来看，PET 原料的黏度越大，采血管 给模具，然后再排除模外 [3] 。冷却系统是模具中非
的偏心就越大，但 PET 原料的黏度并非越低越好，因 常重要的系统之一，它直接影响着产品的生产周期
为 PET 原料是一个综合性性能，一般而言，PET 原料 和外观质量，冷却效果不好、冷却不均匀可导致采
的黏度都不低于 0.6 DL/g。 血管收缩不均匀，从而引起出现偏心、凹凸不平、

留痕等问题。
2 模具材料 根据冷却介质的不同可以将冷却方式分为三类 ：固
PET 采血管模具的结构比较复杂，各零件在工作 体冷却、气体冷却以及液体冷却 [4] 。国内的注塑模具冷
中所处的地位、作用不同，对材料的性能要求也有所 却方式以液体冷却为主，且以水作为主要的冷却介质。
不同，其中最为重要和关键的零件是成型零件。成型 （1）型腔的冷却
零件直接与产品接触，产品的外形、质量都与成型零 随着模具技术的发展，国内的高端模具冷却技术
件有莫大的关系。因此，对于成型零件的模具材料， 主要的有多层冷却技术、随形冷却技术、多组分冷却
必须具备以下条件 ： 技术等。根据 PET 采血管模具的特征，对型腔采用随
（1）具有优良的切削加工性 形冷却技术。
塑料成型模具一般都需要进行多道加工工序和最 传统的冷却技术由于受到加工技术的限制，一般
终的装配工序。为了保证模具的表面粗糙度，延长加 都采用钻孔的方式，冷却水道都是直线型。如图 2 所示，
工刀具的使用寿命，提高切削性能，模具必须具备良 传统冷却水道的设计考究，要求水道设计者经验丰富，
好的切削加工性。 水道加工用钻床完成，需要大量的钻孔、堵孔。且直
（2）具有足够的表面硬度和耐磨性 线水道有直线转角，不利用冷却水的流动。传统冷却
塑料注塑模具在注塑过程中会受到塑料溶液较大 技术无法做到冷却均匀，容易造成产品变形，加上受
的压力和摩擦力，为了保证塑料产品的形状精度和尺 到顶出系统的限制，容易影响水道的分布、大小和数
寸精度，保证模具的使用寿命，模具材料必须拥有足 量。
够的硬度、刚度和耐磨性。一般模具材料可以通过热 随性冷却技术如图 3 所示，随形冷却水道紧随型
处理来提高硬度和刚度，而耐磨性又取决于材料的化 腔表面，其形状可以贴合产品形状，与型腔表面的距
学成分和热处理硬度。 离始终保持一致，保证产品的冷却均匀 [5] 。
（3）热处理变形小 （2）型芯的冷却
选择热处理后变形较小的材料，可以保证零件在 PET 采血管的型芯零件属于细长零件，产品在生
热处理后的尺寸精度和表面粗糙多，减少或不再进行 产过程中的冷却要求均匀稳定。冷却水在管道内的流
加工处理。 动形态可分为层流、过渡流和湍流。
（4）具有良好的抛光性能 在液体流动过程中，当流速很小时，流体分层流
PET 采血管的表面具有较高的粗糙度要求，成型 动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流 ；逐渐
零件都需要进行抛光处理。因此模具材料需要具有较 增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动
好的抛光性，要求其杂质少，组织微细均匀，无纤维 的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过

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