做模具这行，热传递计算绕不开。注塑模、压铸模、热流道系统，哪个环节都涉及热量怎么走。最基础的三类换热方式——传导、对流、辐射，各有各的公式。传导换热看傅里叶定律，q=-λ·dT/dx，关键是导热系数λ，模具钢P20大概在29 W/(m·K)，H13约28 W/(m·K)，铜合金铍铜能到105-120 W/(m·K)，所以镶件用铍铜散热快不是没道理。对流换热用牛顿冷却公式，q=h·(T₁-T₂)，自然对流h值一般5-25 W/(m²·K)，强制水冷能到1000-10000 W/(m²·K)，这就是为什么冷却水道设计比自然冷却效率高几个量级。辐射换热用斯提芬-波尔兹曼定律，q=ε·δ·(T₁⁴-T₂⁴)，δ=5.67×10⁻⁸ W/(m²·K⁴)，ε是发射率，钢材表面未处理大概0.7-0.9，抛光后能降到0.1-0.3。注塑模温度一般不超过300℃，辐射占比很小，但压铸模温度到600-700℃时，辐射就不能忽略了。
实际做冷却系统设计时，这几个公式得结合起来用。比如一个典型的注塑模，熔料带入的热量主要通过传导传给模仁，再由模仁传导给冷却水道壁面，最后对流被冷却水带走。算冷却时间的时候，经验公式是t=(h²/π²α)·ln[(4/π)·(Tₘ-Tw)/(Te-Tw)]，其中α是热扩散率，h是制品壁厚。这个公式背后就是传导和对流的耦合。水道直径一般选8-12mm，水道中心到型腔表面距离取水道直径的2-3倍，水道间距取直径的3-5倍，这些经验值都是为了保证对流换热系数h足够大，同时避免局部过热。铍铜镶件导热快，但成本高，一般用在局部散热困难的深腔或细长芯子上。
压铸模的情况更复杂。铝合金压铸模温通常控制在180-250℃，镁合金可以低一些，但锌合金模温要150-200℃。压铸周期短，几秒到几十秒，热冲击大。模具钢的导热系数虽然不高，但热疲劳性能好。这时候辐射换热在模面散热中占比能到10%-15%，尤其是模具开模取件那几秒，模面直接向空气辐射散热。喷涂脱模剂时，对流和蒸发带走的热量也很可观。有些压铸模会做点冷或高压冷却，就是用细铜管直接对着热点喷冷却水，局部h值能拉到5000 W/(m²·K)以上。计算时要注意，辐射公式里的温度是绝对温度K，别用℃直接算，不然结果差得离谱。
说到底，公式是死的，车间是活的。算出来的冷却时间、水道布局，还得看实际试模结果调。模具这行，理论指导方向，经验决定细节。把这三类换热公式理解透，遇到粘模、变形、周期长的问题，至少知道从哪个方向去排查。冷却不好，什么都白搭。