制模工程师认为好的冷却设计是工具车间的报价表中本来就有的。工具车间通常不优先考虑模具冷却,其设计者也不一定对热传输问题非常在行。他们的长处是切割钢铁并以尽可能经济的方法生产模具。每一方都认为另一方负责而实际上哪一方都没有负责,这个工业链中的断层导致的是一种潜在的成本。部件冷却不足会增加循环时间、废料和尺寸问题。
毫无疑问,模具冷却重要的并且完全在我们控制之中的一点是冷却剂的流速。回忆一下热传导率图表,水(静止的)传热效率不及P20钢的1/50。因此,水在热传输问题上是一个限制因素。然而,流动着的水因为湍流有相当好的传热性能。湍流使得冷却剂能够混合并能把热量从冷却通道驱散。湍流可以从雷诺数计算而得。这是一个以通道直径、冷却剂速度和冷却介质粘度为基础的没有单位的值。大于5,000表示湍流和的传热性能。湍流越多,传热效率越好。
在模腔中布置冷却管线和型芯钢时请考虑实际的部件结构。司空见惯的作法是,管线的布置在所有其他的设计问题之后,并且通常没有通过好的管线布置使冷却达到的这个选择余地。请在设计的早期阶段预先考虑这些问题。如果部件有较厚部分,那么请考虑把该管线布置得稍微靠近墙壁一点或者布置两个小直径管线代替一根管线。深型芯的冷却一直是一个难题。随着部件的冷却,它将向型芯上收缩并脱离模腔。因此,80%的冷却来自型芯钢。然而型芯的表面与体积比小(与模腔比较而言),并且在这个狭窄的空间里获得充足的冷却水非常难。这可以解释为什么很多型芯运行时温度很高。
压降越大,模具温度调节器中要求的泵的功率也越大,这样才能使流速保持一致。相反,如果现存系统中的限制物可以被消除,那么泵能提供的GPM就更多(这是自由热传输)。这就好比一辆获得了更大里程的气动汽车。
理解从模具温度调节器上可获得的GPM的一个误解是供货商只提供泵曲线。工具车间永远不会提供工具的系统曲线。比如,一台额定容量为25psi的40GPM泵并不表示它能产生40GPM。该工具的压降不知道,所有的软管接点也不知道。这个很容易判断,实际上,所有的工具车间都应该在向模具制造商发货时提供这个数据。泵是发动机而工具是车体。这两者之间必须相互匹配以便判断所得到的性能。大的重型车上配一个小的发动机将无法工作。同样地,过小的温度调节器泵在多限制物的大工具中不会产生湍流。工具特性曲线必须与泵的曲线相匹配。