吹制模具制造還有一段使用“浸入加工”的歷史。這種方法涉及使用有供水流通過(guò)的大開(kāi)孔鑄造模具。然而,這些系統(tǒng)把冷卻水集中在部件的關(guān)鍵部位比如壁厚較大的部分或者尾部毛邊。這種技術(shù)不能提供用于熱量傳送的水的湍流。切鋼工具中一種鉆制的水路系統(tǒng)允許的流量通過(guò)水路并且允許選擇在需要冷卻的位置布置水路。建議在要求高性能冷卻和明確溫度控制的所有系統(tǒng)中使用鉆制水路系統(tǒng)。
從上表中可以看出,典型模具材料的熱傳導(dǎo)率(K)有很大的差異。K是熱量能夠在材料中行進(jìn)(傳輸)的速度。這個(gè)值越高,熱量的傳輸就更加有效。這個(gè)單位僅僅表示每單位時(shí)間可測(cè)量的熱的數(shù)量,其他的特性保持不變。
銅是一種非常的傳熱材料(是P20的10倍),鋁也是。然而,兩種材料都比較軟,都不用于大批量的生產(chǎn)工具。鈦是一種熱傳導(dǎo)率非常低的硬金屬。這種較差的熱傳導(dǎo)特征使得它能有效地用作熱轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中的絕緣板。如果在某關(guān)鍵區(qū)域要求的熱傳輸量很大,鈹銅合金是的,它結(jié)合了傳熱性能和硬度兩個(gè)特征。
當(dāng)簡(jiǎn)單通道的冷卻變得困難時(shí),還有其他方法選擇。像型芯這樣難以冷卻的部位可以用隔板、起泡器和熱管來(lái)冷卻。但是需要注意的是,每種選擇有很多不同的設(shè)計(jì),很多設(shè)計(jì)只是代表工具車間在價(jià)格較低的競(jìng)標(biāo)報(bào)價(jià)中提供的的成本標(biāo)準(zhǔn)條款。是規(guī)定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)而不是依賴于工具車間在冷卻上的經(jīng)驗(yàn)。很多工具車間對(duì)優(yōu)化模具冷卻知之甚少,而多數(shù)模具制造商想當(dāng)然地以為工具車間提供的模具能夠完美地冷卻。對(duì)幾家知名工具公司近的調(diào)查證實(shí),模具冷卻是他們后考慮的問(wèn)題而且他們通常使用的僅僅是標(biāo)準(zhǔn)慣例。
GPM——或者局部冷卻劑壁流速度——是優(yōu)化模具冷卻重要的因素,這一點(diǎn)是已經(jīng)確認(rèn)了的。那么,是什么阻礙著對(duì)GPM的優(yōu)化?答案是壓降。流道中任何不必要的限制都能降低GPM。每一個(gè)軟管接頭、彎管、扭接軟管、軟管過(guò)長(zhǎng)等等,都能構(gòu)成壓力損失的因素,因此,降低了GPM。限制物和壓降太多會(huì)使GPM接近于0。一旦流量達(dá)到如此地步,再也不會(huì)有湍流產(chǎn)生,熱量傳輸會(huì)大幅度降低。要平衡輸出、輸入能量,回流冷卻水溫度要上升。由于部件兩側(cè)的溫度變量過(guò)大,這個(gè)增量會(huì)引起部件尺寸不穩(wěn)定。