若采用鑲嵌冷卻水管的方法,雖然避免了水與模具的直接接觸,但由于冷卻水管與模具之間總是存在縫隙,該縫隙中的空氣相當于形成一個隔熱層,因而會嚴重影響熱量的傳遞,導致冷卻效果很差。這也是目前為什么在壓鑄模中大都采用直接水冷卻的主要原因。
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)學模型才能進行。
根據(jù)粗略的計算和經(jīng)驗對冷卻水管的設(shè)置也能滿足一般模具的要求,可按下面的方法進行:對于一次澆注合金總量(含澆排系統(tǒng),下同)在150克以下時,可只對澆口和分流錐進行冷卻;一次繞注合金總量在150克—250克時,除了澆口套和分流錐進行冷卻外應在動定模的澆口附近各設(shè)置一個1/4”的冷卻道或2個點冷卻;一次澆注合金總量在250克—500克時,應在動定模產(chǎn)品靠近內(nèi)澆口附近再增加一個1/4”的冷卻道或2—3個點冷卻;大于500克時,再相應增加冷卻水道或改變冷卻水道的形狀,把直道變成“L”形或“U”形,把管徑改為3/8“從而增加冷卻面積。對于模具上較大的滑塊和大于25mm受熱較大的型芯也應設(shè)置直道冷卻或點冷卻。冷卻管離型腔或澆道的距離一般在20-32mm,在分流錐和內(nèi)澆口處熱量集中處可近一點,但小也要大于冷卻管的直徑。
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設(shè)置集水管以方便操作,排水用的集水管位置應高于模具,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。