电加热元件的规格主要包括直径和功率密度两个参数。图6-29所示为计算获得的电加热元件直径对型腔板承受的最大等效应力的影响规律。从图中可以看出，当快速热循环注塑工艺要求的模具型腔表面温度在100～160℃的范围内时，随着电加热元件直径增大，型腔板承受的最大等效应力将首先逐渐减小，而后又基本保持稳定，最大等效应力变化趋势的拐点位置对应的电加热元件直径为6mm。当模具型腔表面温度达到180℃的高温时，随着电加热元件直径增大，最大等效应力持续降低，但当电加热元件直径增大至6mm后，最大等效应力减小趋势变缓。除了对最大等效应力的影响，电加热元件直径增大还将有利于提高模具加热效率，但会降低型腔板的结构强度，增大型腔板的变形和型腔表面温度分布的不均匀性。基于上述分析结果，综合考虑电加热元件直径对模具热疲劳寿命、加热效率、加热均匀性以及型腔板结构强度和刚度的影响，电加热元件的直径应当为6mm左右为宜。

图6-29 电加热元件直径对模具型腔板最大等效应力的影响规律

图6-30所示为计算获得的电加热元件功率密度对型腔板承受的最大等效应力的影响规律。从图中可以看出，在不同型腔表面温度水平下，电加热元件功率密度对最大等效应力的影响趋势不尽相同。型腔表面温度为100℃时，随着电加热元件功率密度增大，最大等效应力逐渐增大；型腔表面温度为120～160℃时，随着电加热元件功率密度增大，最大等效应力先逐渐减小后又逐渐增大，虽然在此温度范围内最大等效应力的变化趋势相同，但各温度水平下最大等效应力的最小值对应的电加热元件的功率密度逐渐增大；型腔表面温度为180℃时，随着电加热元件功率密度增大，最大等效应力逐渐减小。为了最小化电加热快速热循环注塑模具型腔板承受的最大等效应力，当工艺要求的型腔表面温度分别为100℃、120℃、140℃、160℃和180℃时，对应的电加热元件功率密度应当分别为15W/cm²、20W/cm²、25W/cm²、30W/cm²和40W/cm²，如图6-31所示。

上述分析表明，为了实现电加热快速热循环注塑模具寿命的最大化，当快速热循环注塑工艺要求的型腔表面温度较低时，应当选择功率密度相对较低的电加热元件；而当快速热循环注塑工艺要求的型腔表面温度较高时，则应当选择功率密度相对较高的电加热元件。(www.daowen.com)

图6-30 电加热元件功率密度对模具型腔板最大等效应力的影响规律

图6-31 型腔表面温度与电加热元件最优功率密度之间的对应关系