若采用镶嵌冷却水管的方法,虽然避免了水与模具的直接接触,但由于冷却水管与模具之间总是存在缝隙,该缝隙中的空气相当于形成一个隔热层,因而会严重影响热量的传递,导致冷却效果很差。这也是目前为什么在压铸模中大都采用直接水冷却的主要原因。
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。
根据粗略的计算和经验对冷却水管的设置也能满足一般模具的要求,可按下面的方法进行:对于一次浇注合金总量(含浇排系统,下同)在150克以下时,可只对浇口和分流锥进行冷却;一次绕注合金总量在150克—250克时,除了浇口套和分流锥进行冷却外应在动定模的浇口附近各设置一个1/4”的冷却道或2个点冷却;一次浇注合金总量在250克—500克时,应在动定模产品靠近内浇口附近再增加一个1/4”的冷却道或2—3个点冷却;大于500克时,再相应增加冷却水道或改变冷却水道的形状,把直道变成“L”形或“U”形,把管径改为3/8“从而增加冷却面积。对于模具上较大的滑块和大于25mm受热较大的型芯也应设置直道冷却或点冷却。冷却管离型腔或浇道的距离一般在20-32mm,在分流锥和内浇口处热量集中处可近一点,但小也要大于冷却管的直径。
点冷却在和直道冷却相比时,在相同冷却面积时冷却效率能大一倍,故更多的用于浇道,内浇口,铸件厚大及突出部位的冷却。点冷却由于数量较多,为了拆装模具方便应设置集水管以方便操作,排水用的集水管位置应高于模具,使模具内的冷却水管经常注满,把浇口套,分流锥和浇口部分的点冷却水路设计成独立而越来越受到重视。在有些不便使用水冷却的型芯上,可以考虑设置热管,因热管的传热效果是模具钢的十多倍,但由于采购上的困难还是很少采用。