摘要
注塑生产中，冷却时间是影响制品生产效率和生产成本的主要因素，冷却效果是影响制品质量的关键因素。相对传统冷却系统，随形冷却系统使得注塑制品得到均匀的冷却，冷却效率更高，制品质量更好。随着3D打印技术的发展，随形冷却技术在注塑模具中的应用有了更多研究，如何能将随形冷却理论应用于模具实际生产，具有很好的工程实践意义。 本文旨在通过对注塑模具随形水道传热机理和设计规范的研究，针对具体的产品进行冷却效果优化分析，改善模具冷却效率、提高制品质量，并完成组合前灯装饰圈随形注塑模具的设计与制造。研究内容如下： 1、对模具换热过程和机理进行热力学分析，建立随形冷却水道换热的数学模型，并使用模流软件进行模拟仿真，分析冷却系统对制品品质和生产效率的影响因素，得出影响冷却时间、模具温度分布的因素有产品壁厚、水道的直径大小、相邻水道的间距以及水道中心线到型腔的距离等。 2、对随形冷却系统设计思路、规范进行了研究，分析随形冷却水道的不同截面和水道布局设计对冷却效率和冷却效果的影响。基于特征分类思想，针对典型特征的典型制品进行结构分类和仿真分析，验证了随形冷却水道的优势。 3、采用正交试验和方差分析，对注塑成型工艺设计变量进行优化设计，得出最佳注塑成型工艺。 4、针对来自生产的典型塑料制品，进行随形冷却水道设计，并采用选择性激光熔化技术（SLM）制作模具，验证了随形冷却系统在成型周期、翘曲变形、制品质量具有较大优势，说明随形冷却水道技术的可靠性和实用性。 本文在随形冷却系统众多研究的基础上，进一步探讨随形冷却系统在具体工程实践生产中的设计、优化和应用，解决了模具企业实际生产问题。
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