我们在考虑压铸模具的设计和使用时,往往较多的是考虑如何生产出几何形状符合要求的铸件。如果我们换一个观测点,从传热学的观点来看压铸机,把它看作是一个热量交换器,一方面我们把熔融的金属注入模具型腔内,在极短的时间内释放出大量的热量,促使模具的温度提高;另一方面,模具通过传导,辐射以及对流的方法其中包括我们对模具的喷及水冷吸收部分热量,使模具温度下降,经过一段时间,在二者的作用下在一温度达到一个平衡点,这时模具的温度就不上也不下降,这一个平衡点的温度对稳定生产是很重要。铸造质量和生产率在很大程度上取决于模具热控制能力,这已经被越来越多的压铸工作者所认识。
假设每一次压射合金液带给模具的热量为Q0,在顶出铸件时由铸件带走的热量为Q1,积蓄到模具上的热量为Q2,冷却水带走的热量为Q3,通过喷凃,对流和传导给压铸机的热量为Q4,那么我们可以得出:Q0=Q1+Q2+Q3+Q4 或者 Q0-Q1=Q2+Q3+Q4
如对薄壁铸件在考虑冷却前,先通过增加远端的集渣包来提高模温,然后再用冷却水来保持模温。在实际的生产中往往出现由于模具的冷却能力不足,操作者采用延长喷浍时间来降低模温。使生产过程的控制增加了不稳定因素,这样就增加了操作的周期,又不必要的浪费了涂料,还由于在一个生产循环周期内模具温度变化过大而加大模具热疲劳产生的应力,提前出现开裂从而降低模具寿命。
由此我们可以根据需要的水道的总面积求出保持热平衡时冷却水管的数量,长度和直径。但是这种计算是很繁琐的,在当前使用的各种CAE软件中,都已经能很好的对模具的热平衡模拟和计算,能够帮助设计者准确的确定冷却水管的位置和数量,这已经成为今后模具设计的发展方向。但要想使用计算机进行模拟,则必需先对铸件和模具建立数学模型才能进行。