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,這就需要在設計冷卻系統(tǒng)時根據鑄件的形狀,各部位的要求和生產周期來綜合考慮。
假設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。在實際的生產中往往出現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,還由于在一個生產循環(huán)周期內模具溫度變化過大而加大模具熱疲勞產生的應力,提前出現開裂從而降低模具壽命。
由此我們可以根據需要的水道的總面積求出保持熱平衡時冷卻水管的數量,長度和直徑。但是這種計算是很繁瑣的,在當前使用的各種CAE軟件中,都已經能很好的對模具的熱平衡模擬和計算,能夠幫助設計者準確的確定冷卻水管的位置和數量,這已經成為今后模具設計的發(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學模型才能進行。