干模具这行，冷却水路怎么排，往往决定了成型周期和产品变形。很多师傅凭经验开槽打孔，其实背后是传热学在撑着。热量从高温塑料传到模具钢，靠的是热传导，傅里叶定律说得很清楚：热流密度q与温度梯度成正比，比例系数就是导热系数。模具钢的导热系数一般在25到45 W/(m·K)之间，P20大约29，H13稍低，铍铜能到100以上，所以镶件用铍铜散热快不是玄学。水路离型腔面的距离、水道间距，本质上就是在控制这条传导路径的热阻。
热量到了模具内部，得靠冷却水带走，这就是对流换热。牛顿冷却定律给出的对流换热系数h，水冷大概在3000到10000 W/(m²·K)量级，比空气自然对流高两个数量级，所以水路设计马虎不得。湍流比层流换热效率高得多，雷诺数要压到4000以上，这也是为什么水路流速一般要求不低于1 m/s，管径小、流量不够，h掉下来，模温就压不住。实际调模时，进水温度和流量两个参数要一起看，单靠降水温不一定解决问题。
辐射这块在注塑模里常被忽略，但对热流道和高温模具不能不算。斯特藩-玻尔兹曼定律表明辐射换热与绝对温度的四次方成正比，模面温度200℃以上时辐射占比明显上升。模具外表面向车间环境散热，发射率取0.7到0.9，对大型模具的模温均匀性有实际影响。所以在做模温分析时，边界条件不能只设对流，高温区域要叠加辐射项，否则仿真结果和实测会差出好几度。
说到底，模具温度场是传导、对流、辐射三条路径并联的结果，水路设计管传导和对流，保温板和表面处理影响辐射。做模流分析时把这三类边界条件设准，比反复试模省事得多。下次调模温，不妨先算一算热流密度和雷诺数，心里有个数，动手才不慌。