(1.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室，大连 116024；2.郑州大学 橡塑模具国家工程研究中心，郑州 450002)

1 引 言

塑料制品广泛应用于汽车、建筑、机械和农业等领域，是我国经济发展支柱性产业之一。随着材料技术的发展，研发出各种工程塑料和特种塑料，为信息电子和航空航天等高科技产业的发展提供制造可能。与此同时，对塑料制品的性能、制造精度和外观都有了更高要求。注塑成型作为塑料加工的主要方法之一，因其生产精度高、便于制造形状复杂的产品以及可批量生产等特点，占据了当前塑料工业生产的重要位置。注塑过程中，高温熔体传入模具的热量95%以上经由散热管道内的冷却剂带出模具，其余部分以对流和辐射方式从模具外表面传出[1]。模具冷却作为注塑成型的关键环节[2]，其型腔的冷却速度和均匀性影响着塑料制品的生产效率以及产品质量，因此如何使模具更快和更均匀地散热成为当前注塑成型工艺的一个重点问题[3]。

传统的工艺设计方法主要依赖于试模，但开模成本较高，为满足高质量塑料制品的生产需求，许多学者基于数值模拟技术对注塑成型模具冷却系统进行参数优化设计。Tang等[4]采用伽辽金有限元法的无矩阵雅可比共轭梯度形式模拟瞬态热传导，对冷却管道的尺寸、位置和冷却剂流量进行设计。Dang等[5]以汽车塑料挡泥板为例，将铣削加工中U形铣槽冷却管道的直径、间距和深度作为设计变量，借助三维CAE仿真工具，结合DOE试验设计方法建立响应面模型，对冷却管道进行优化。……