模具行业做热分析，绕不开传导换热。傅里叶定律的工程形式q = -λ·(dT/dx)看着简单，但真正用起来，关键在导热系数λ的取值。比如P20钢在室温下λ约34 W/(m·K)，到了160℃模温时降到29左右；而铍铜合金λ能到200以上，但价格和加工性得权衡。冷却水道离型腔表面越近，传导路径越短，但壁厚太薄又影响模具强度，一般建议水道中心距型腔面1.5~2倍水道直径，这个区间内换热效率提升最明显。
对流换热在模温机和冷却水路设计中是重头戏。牛顿冷却公式q = h·(T_w - T_f)里，h是对流换热系数，单位W/(m²·K)。这个值受流速影响极大——水在12mm直径的管道里，流速从0.5m/s提到2m/s，h能从2000涨到6000多。但别盲目加泵，压降随流速平方增长，管路太长或弯头太多，反而得不偿失。实际设计时，我习惯先算雷诺数，保证湍流状态（Re>4000），再查莫迪图得摩擦系数，最后定泵的扬程。
辐射换热在模具上容易被忽略，但高温热流道和压铸模上不能不管。斯特藩-玻尔兹曼定律q = ε·δ·(T₁⁴ - T₂⁴)，其中δ=5.67×10⁻⁸ W/(m²·K⁴)，ε是表面发射率。抛光钢面ε只有0.2左右，但喷砂或氧化后的表面能到0.8以上。热流道喷嘴温度280℃时，辐射热损失可能占总量15%~20%，所以隔热垫圈和反射屏不是可有可无的配置。压铸模表面喷涂脱模剂后ε变化也大，做热成像检测时要校准发射率，否则测出来的温度偏差能到30℃以上。
这三套公式在模具温度控制里不是孤立用的。冷却水道设计时，先算传导把型腔热量带到水道壁，再算对流把热量交给冷却液，最后看辐射是否影响周边元件。一个典型实例：某汽车保险杠模具，型腔表面要求60℃±2℃，原设计水道间距25mm，实测温差4.5℃，后来把间距缩到18mm并提高流速到1.8m/s，温差降到1.8℃，周期缩短11%。做模具热分析，别迷信软件默认参数，多花半小时实测λ和h，比事后改模省事得多。