模具与周围环境间的热交换存在热对流和热辐射两种传热模式。根据模具周边空气的流动状态，模具外表面与周围空气之间的表面传热可以分为两种，即空气自由表面传热和空气强迫表面传热。若为空气自由表面传热，则表面传热系数一般在2～25W/（m²·℃）之间；若为空气强迫表面传热，则表面传热系数可高达25～250W/（m²·℃）。在进行热分析时，模具外表面与周围环境间的热交换可通过在模具的外表面施加第三类边界条件实现，其相应的数学表达式为

式中，Γ₃表示模具外表面；h_e表示模具表面与外界空气间的表面传热系数[W/（m²·℃）]；T_e表示外界环境温度（℃）。

对于模具外表面与外界空气间的热辐射传热，根据式（5-14），模具表面与外界环境之间辐射换热的热流率可表示为(www.daowen.com)

式中，ε_m为模具表面的辐射率；h_mr表示模具与外界间的辐射换热系数（W/℃）；T_ms为模具外表面的温度（℃）。

对于不锈钢模具金属材料，ε_m的值约为0.17，若模具外表面的温度为60℃（333.15K），外界环境的温度为30℃（303.15K），根据式（5-28）计算得出的辐射换热系数仅为1.24W/（m²·℃）。如此小的换热系数表明热辐射对模具温度场的影响十分微弱，在热分析时可忽略辐射传热的影响。事实上，通过模具外表面以热对流和热辐射方式散失到环境中的总热量也少于冷却阶段总散失热量的5%^[135]。