假設(shè)每一次壓射合金液帶給模具的熱量為Q0,在頂出鑄件時由鑄件帶走的熱量為Q1,積蓄到模具上的熱量為Q2,冷卻水帶走的熱量為Q3,通過噴凃,對流和傳導(dǎo)給壓鑄機的熱量為Q4,那么我們可以得出:Q0=Q1+Q2+Q3+Q4 或者 Q0-Q1=Q2+Q3+Q4
如對薄壁鑄件在考慮冷卻前,先通過增加遠(yuǎn)端的集渣包來提高模溫,然后再用冷卻水來保持模溫。在實際的生產(chǎn)中往往出現(xiàn)由于模具的冷卻能力不足,操作者采用延長噴澮時間來降低模溫。使生產(chǎn)過程的控制增加了不穩(wěn)定因素,這樣就增加了操作的周期,又不必要的浪費了涂料,還由于在一個生產(chǎn)循環(huán)周期內(nèi)模具溫度變化過大而加大模具熱疲勞產(chǎn)生的應(yīng)力,提前出現(xiàn)開裂從而降低模具壽命。
由此我們可以根據(jù)需要的水道的總面積求出保持熱平衡時冷卻水管的數(shù)量,長度和直徑。但是這種計算是很繁瑣的,在當(dāng)前使用的各種CAE軟件中,都已經(jīng)能很好的對模具的熱平衡模擬和計算,能夠幫助設(shè)計者準(zhǔn)確的確定冷卻水管的位置和數(shù)量,這已經(jīng)成為今后模具設(shè)計的發(fā)展方向。但要想使用計算機進(jìn)行模擬,則必需先對鑄件和模具建立數(shù)學(xué)模型才能進(jìn)行。
點冷卻在和直道冷卻相比時,在相同冷卻面積時冷卻效率能大一倍,故更多的用于澆道,內(nèi)澆口,鑄件厚大及突出部位的冷卻。點冷卻由于數(shù)量較多,為了拆裝模具方便應(yīng)設(shè)置集水管以方便操作,排水用的集水管位置應(yīng)高于模具,使模具內(nèi)的冷卻水管經(jīng)常注滿,把澆口套,分流錐和澆口部分的點冷卻水路設(shè)計成獨立而越來越受到重視。在有些不便使用水冷卻的型芯上,可以考慮設(shè)置熱管,因熱管的傳熱效果是模具鋼的十多倍,但由于采購上的困難還是很少采用。