這里有個矛盾,因薄壁鑄件需要模具溫度較高些,而鑄件由于薄壁金屬液具有的熱量很少,難以保持較高的模溫,相反厚壁鑄件希望模溫低,由于鑄件壁厚熱量大而難以保持較低的模溫,這就需要在設(shè)計冷卻系統(tǒng)時根據(jù)鑄件的形狀,各部位的要求和生產(chǎn)周期來綜合考慮。
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
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)計盡管已經(jīng)使用了CAD,但還是停留在二維設(shè)計階段,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算機進行冷系統(tǒng)設(shè)計模擬。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)計依據(jù)經(jīng)驗的份量還很重要。
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行模擬,則必需先對鑄件和模具建立數(shù)學(xué)模型才能進行。