注塑生产的冷却时间如何计算
注塑生产冷却时间指熔体充满型腔后冷却至可安全脱模温度所需时长，是决定注塑周期与塑件质量的核心参数。其计算需结合塑料物性、塑件结构及模具条件，通过理论公式与经验公式协同计算，并经实际工况修正确定，具体如下。
一、理论计算公式
冷却时间理论计算基于一维热传导模型，适用于壁厚均匀的薄壁塑件，通用公式表述为：冷却时间 = （塑件最大壁厚 ² × 3.14）÷（4 × 塑料热扩散系数）× ln [（熔体温度 - 模具温度）÷（脱模温度 - 模具温度）]
各参数取值要求：塑件最大壁厚以产品三维模型测量的最厚部位为准；塑料热扩散系数需查阅具体塑料牌号物性表，常见范围为非结晶型塑料 0.8×10⁻⁷～1.2×10⁻⁷ 平方米 / 秒，结晶型塑料 1.0×10⁻⁷～1.5×10⁻⁷ 平方米 / 秒；熔体温度按塑料加工特性在推荐范围选取；模具温度由冷却水路系统调控；脱模温度为塑件形状稳定临界温度，非结晶型塑料取玻璃化转变温度以下，结晶型塑料取熔点以下。
| 材料类别 | 材料名称 | 经验系数 | 适用壁厚（mm） |
|---|---|---|---|
| 非结晶型 | ABS | 1.3 | 0.5-6.0 |
| 非结晶型 | PC | 1.4 | 0.5-6.0 |
| 非结晶型 | PMMA | 1.5 | 0.5-6.0 |
| 半结晶型 | PP | 1.7 | 0.5-6.0 |
| 半结晶型 | HDPE | 1.9 | 0.5-6.0 |
| 半结晶型 | PA6 | 1.6 | 0.5-6.0 |
| 半结晶型 | PA66 | 1.8 | 0.5-6.0 |
材料 1.0mm 2.0mm 3.0mm 4.0mm 5.0mm 6.0mm ABS 1.8 7.0 15.8 28.2 44.0 63.4 PC 2.1 8.2 18.5 32.8 51.5 74.2 PP 1.7 6.8 15.3 27.2 42.5 61.2 HDPE 2.9 11.6 26.1 46.4 72.5 104.4 PA6 1.5 5.8 13.1 23.2 36.3 52.2 PA66 1.6 6.4 14.4 25.6 40.0 57.6
二、经验计算公式修正因素 条件 系数 调整幅度 壁厚均匀性 不均/复杂 1.2 增加20% 冷却水路 良好 0.9 减少10% 冷却水路 不良 1.3 增加30% 模具温度 偏高10℃ 1.4 增加40% 材料特性 结晶型 1.3 增加30% 尺寸精度 高精度 1.2 增加20%
实际生产中为快速估算，采用简化经验公式：冷却时间 = 经验系数 × 塑件最大壁厚 ²
经验系数取值：非结晶型塑料（ABS、PC、PMMA 等）1.2～1.5；半结晶型塑料（PP、PE、PA 等）1.5～2.0。该公式计算简便，误差在工程允许范围内，适用于现场初始工艺参数设定。
三、计算参数确定
塑件最大壁厚需精准测量，若存在加强筋、柱位等局部厚区，以厚区尺寸作为计算依据。熔体温度、模具温度根据塑件表面质量与成型难度调整设定。脱模温度通过材料手册查询或试模验证确定，确保塑件脱模后无变形、无收缩缺陷。
四、实际工况修正
理论与经验公式均基于理想条件，实际需结合工况修正：壁厚不均或结构复杂塑件，冷却时间在计算值基础上增加 10%～30%；冷却水路直径大、间距小、流速高时，冷却时间减少 10%～20%，布局不合理或堵塞时则延长；模具温度高于推荐值，冷却时间增加 20%～50%；结晶型塑料因释放结晶潜热，实际冷却时间比理论值长 20%～50%；尺寸精度要求高的塑件，需适当延长冷却时间以减小收缩误差。
五、实际生产应用
实际生产中先通过理论或经验公式计算冷却时间初始值，试模时以初始值的 90% 为起点，观察塑件是否存在变形、缩水、翘曲等缺陷，逐步微调冷却时间，直至塑件质量稳定且生产效率最优。通过理论计算、经验估算与实际修正的协同应用，可精准确定最佳冷却时间，实现产品质量与生产效率的平衡。
