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(jī)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
這對國內(nèi)一般的模具生產(chǎn)工廠來說由于模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡管已經(jīng)使用了CAD,但還是停留在二維設(shè)計(jì)階段,加之模具生產(chǎn)周期緊,人員素質(zhì)等原因,目前還很難做到使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)模擬。同時由于壓鑄生產(chǎn)中的很多不確定因素,如冷卻水溫,水壓的變動,噴涂時間的隨意性,冷卻水管的設(shè)計(jì)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的份量還很重要。
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(shí)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(fèi)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(jì)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(jì)算,能夠幫助設(shè)計(jì)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(jì)的發(fā)展方向。但要想使用計(jì)算機(jī)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。