馬一恒，王小新*，董志家，王家昌，劉 琴

(1.青島科技大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266042；2.青島海信模具有限公司，山東 青島 266114)

0 前言

注射成型的成本效益主要取決于產(chǎn)品成型品質(zhì)和生產(chǎn)效率，而這兩者和模具的冷卻階段密切相關(guān)。優(yōu)化模具溫度分布均勻性，可以降低塑件的翹曲變形，提高產(chǎn)品成型品質(zhì)；縮短冷卻時間，降低生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。因此，高效的模具冷卻系統(tǒng)，可以顯著提升注射成型的成本效益。

現(xiàn)如今塑料產(chǎn)品的形狀越來越復(fù)雜多樣，含有更多復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的冷卻水路多以鉆孔的方式加工成直線型，水路到型腔距離不一致使模具型腔難以獲得均勻的溫度分布，從而使得塑件收縮不均，易于產(chǎn)生翹曲變形等缺陷。再者，水路與型腔距離不一使得塑件不同部位的冷卻速率不同，冷卻速率慢的部位拖延了整個塑件的冷卻時間，延長了生產(chǎn)周期。因此，設(shè)計(jì)一個有效的冷卻系統(tǒng)來提高模塑件的成型品質(zhì)和生產(chǎn)效率對于注塑生產(chǎn)具有非常重要的意義。

優(yōu)化模具冷卻水路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，可以有效提高冷卻效率，然而，由于模具制造技術(shù)的限制，以往的優(yōu)化一般僅限于直鉆型水路的設(shè)計(jì)，利用隔水板、鼓泡器或熱銷等裝置提高遠(yuǎn)離主冷卻水路的局部小區(qū)域的冷卻，由于冷卻水路系統(tǒng)的高壓降，這種解決方案并不總是適用于具有自由曲面的復(fù)雜模具[1]。

為解決上述問題，注塑模隨形冷卻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，隨著目前3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展，隨形冷卻水路的優(yōu)化設(shè)計(jì)也逐漸成為該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，成為國內(nèi)外爭相研究的前沿課題。

1 隨形冷卻水路的發(fā)展

隨形冷卻水路是指隨產(chǎn)品輪廓形狀變化而變化的冷卻水路，如圖1所示，與傳統(tǒng)的冷卻水路相比，隨形冷卻水路不再呈直線型，能夠很好解決傳統(tǒng)冷卻水路與型腔表面距離不一致的問題，使模具型腔溫度分布均勻，實(shí)現(xiàn)注塑產(chǎn)品的均勻高效冷卻，消除翹曲變形等缺陷，縮短注塑件的制造周期，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力，具有很強(qiáng)的適用性。

(a)傳統(tǒng)冷卻水路 (b)隨形冷卻水路圖1 傳統(tǒng)冷卻水路與隨形冷卻水路的示意圖Fig.1 Diagram sketch of traditional cooling channel and conformal cooling channel

美國麻省理工學(xué)院的Sachs教授較早地提出了注塑模隨形冷卻技術(shù)并進(jìn)行了研究，認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)將是3D打印最主要的4個應(yīng)用之一[2-3]。隨形冷卻水路雖然有著傳統(tǒng)水路無法比擬的優(yōu)勢，但由于采用傳統(tǒng)的加工方式難以制造，一定程度上限制了隨形冷卻技術(shù)的應(yīng)用。為解決這一問題，研究人員相繼開發(fā)了大量的隨形冷卻模具的制造技術(shù)[4-9]，例如英國的Jacobs使用傳統(tǒng)的模具翻制技術(shù)，將銅管彎制，固定在預(yù)先制作好的電鑄鎳殼模具中，澆鑄銅作為填充材料形成隨形冷卻模具。韓國蔚山大學(xué)的Park和Dang利用鉆孔和銑削技術(shù)，分別制造了貼近模具型腔表面的隔水板陣列隨形冷卻模具和截面為U形的鑲拼式隨形冷卻模具，冷卻效果皆比傳統(tǒng)水路有顯著的提升。采用銅管彎制方法或銑削技術(shù)，雖然在一定程度上解決了隨形水路難制造的問題，但當(dāng)制品過于復(fù)雜帶有凸起或凹陷時，兩者則不能提供很好的隨形性。

隨著金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展，隨形冷卻在復(fù)雜模具設(shè)計(jì)方面得到進(jìn)一步的應(yīng)用。3D打印技術(shù)擺脫了常規(guī)方法對水路加工的諸多限制，使水路布局更能貼近產(chǎn)品輪廓。同時針對一般產(chǎn)品的死角或是不易散熱的區(qū)域，例如局部的凸起或凹陷，隨形水路均能提供良好的散熱效率，因此具有傳統(tǒng)水路無法比擬的冷卻效果。近些年來，行業(yè)內(nèi)都在探索研究將金屬3D打印與傳統(tǒng)模具制造工藝相結(jié)合，并通過隨形水路的優(yōu)化設(shè)計(jì)來提高復(fù)雜模具的冷卻效率和成型品質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)模具冷卻技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。本文針對基于金屬3D打印的隨形冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了綜述，并在對比分析的基礎(chǔ)上提出了下一步的研究重點(diǎn)。

2 隨形冷卻技術(shù)的研究概況

隨形冷卻技術(shù)的提出，推動了復(fù)雜模具冷卻技術(shù)的進(jìn)步。近些年來，國內(nèi)外紛紛對基于3D打印技術(shù)的注塑模隨形冷卻水路展開研究，目前主要集中在水路的設(shè)計(jì)和空間結(jié)構(gòu)方面。

2.1 隨形冷卻水路的設(shè)計(jì)方法

在注塑模隨形冷卻水路的設(shè)計(jì)方面，美國麻省理工學(xué)院的Xu等[10]首次提出注塑模隨形冷卻水路的6個設(shè)計(jì)規(guī)則，為隨形冷卻水路的設(shè)計(jì)提供了一定的理論指導(dǎo)。但其提出的冷卻單元僅為二維單元，精度比較低，與實(shí)際效果存在差距。法國的Alban等[11]基于前人的共軛算法基礎(chǔ)，根據(jù)型腔的溫度分布設(shè)計(jì)了隨形冷卻水路。Juan等[12]開發(fā)了一種冷卻水路設(shè)計(jì)的自動化方法，然而，由于產(chǎn)品形狀的多樣化和冷卻方案的可變性，該方法僅限于設(shè)計(jì)復(fù)雜性低、簡單截面的零件隨形冷卻水路。在國內(nèi)，香港城市大學(xué)的Li等[13]提出了“基于特征算法”和“路徑搜索算法”的冷卻水路的設(shè)計(jì)思想。華中科技大學(xué)的魯中良等[14]初步建立了注塑模與注塑件均勻冷卻的設(shè)計(jì)方法。伍志剛[15]基于瞬態(tài)傳熱過程和可加工性問題，根據(jù)注塑模隨形冷卻的特點(diǎn)，提出了基于離散/聚集模型的隨形冷卻水路的設(shè)計(jì)方法。耿靜等[16]和安曉玉等[17]在Xu的基礎(chǔ)上完善了冷卻水路的設(shè)計(jì)規(guī)則。2017年河北科技大學(xué)的劉雷[18]提出了“以體到面，以面到體”的模具冷卻水路的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了全方位冷卻管道布局的隨形冷卻。

2.2 隨形冷卻水路的空間結(jié)構(gòu)

在注塑模隨形冷卻水路的空間結(jié)構(gòu)方面，美國D-M-E公司的Fred等[19]提出了基于煤礦模型的多孔隨形冷卻結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有較大的熱交換比表面積，冷卻效率可提高40 %以上。香港理工大學(xué)的Au等[20]和 Wang等[21]分別提出了腳手架型隨形冷卻水路和離散質(zhì)心范諾圖(CVD)網(wǎng)絡(luò)型隨形冷卻水路，如圖2所示，這2種水路能夠?qū)λ芗M(jìn)行快速的均勻冷卻，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、局部尺寸過窄、易于堵塞、不易于加工。

(a)腳手架型 (b)CVD網(wǎng)絡(luò)型圖2 腳手架和CVD網(wǎng)絡(luò)型隨形冷卻水路Fig.2 Scaffolding architecture type and CVD nets type conformal cooling channel

2018年，巴西圣卡塔琳娜聯(lián)邦大學(xué)的Marin等[22]提出了一種串并聯(lián)模式組合的新型隨形冷卻水路，如圖3所示，這種冷卻方式具有更大的冷卻面積，冷卻劑入口和出口平行，可實(shí)現(xiàn)更好的溫度均勻化，但也存在不易加工的問題。

圖3 串并聯(lián)結(jié)合的新型隨形冷卻水路Fig.3 Conformal cooling channel combined series and parallel

3 隨形冷卻水路的優(yōu)化設(shè)計(jì)

注塑模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞將直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)和冷卻效率。有效的冷卻水路系統(tǒng)，可以提供均勻的模腔溫度分布，降低塑件的翹曲變形，縮減冷卻時間，提高模塑件的品質(zhì)，因此，對隨形冷卻水路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)就成為一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容。

基于不同的優(yōu)化方法，冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)的變量參數(shù)主要包括冷卻管道的直徑、排布、截面形狀和相鄰管道的間距、管道中心線到型腔的距離等，優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)主要為模具溫度分布均勻性和冷卻時間等[23]。

3.1 國外隨形冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展

國外對于隨形冷卻水路的優(yōu)化大部分是基于有限元的參數(shù)化任務(wù)，一般是使用試驗(yàn)設(shè)計(jì)或其他優(yōu)化算法獲得冷卻水路的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)得到最佳的隨形冷卻水路。

英國的Dimla和澳大利亞的Saifullah通過有限元模擬分析對冷卻水路進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，其中Dimla等[24]采用I-DEASTM軟件，通過對產(chǎn)品、型芯和型腔進(jìn)行3D實(shí)體建模并進(jìn)行有限元熱分析，確定了最佳的注塑模冷卻水路的設(shè)計(jì)，經(jīng)模擬發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的隨形冷卻水路顯著縮短了冷卻時間，提高了制品的表面光潔度。Saifullah等[25]以冷卻時間為優(yōu)化目標(biāo)，利用Pro-Engineer軟件開發(fā)了截面為圓形的隨形冷卻水路，并對塑料碗注塑模的冷卻水路進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，借助Ansys模擬軟件對優(yōu)化后的隨形冷卻水路進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)采用適當(dāng)?shù)膸缀谓孛婧筒季衷O(shè)計(jì)，可使冷卻時間縮短40 %，總循環(huán)時間縮短35 %，從而大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。

美國的Jahan和印度的Venkatesh采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)的方法對隨形冷卻水路的最佳設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了研究。Jahan等[26-27]利用Ansys軟件對模具3D實(shí)體模型進(jìn)行了熱性能分析，結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究了隨形冷卻水路臨界設(shè)計(jì)參數(shù)對模具熱性能的影響，從而獲得了隨形冷卻水路的最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)。研究以壁厚δ=1.5 mm的塑件為例，如圖4所示，通過對型腔隨形冷卻水路直徑(D)、水路間距(P)和水路中心線到型腔的距離(L)這3種參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化得到當(dāng)D=6 mm、P=8 mm、L=4 mm時塑件的冷卻效果最佳，此時冷卻時間縮短到12.76 s。

(a)俯視圖 (b)局部放大圖 (c)主視圖圖4 DOE中采用參數(shù)定義的型腔示意圖Fig.4 Schematic diagram of a die cavity with parameter definition used in DOE

Venkatesh等[28]通過類似的方法以模具溫度均勻性和冷卻時間為優(yōu)化目標(biāo)，通過Ansys軟件對單腔注塑模熱性能進(jìn)行評估，使用田口方法對冷卻水路的截面形狀、路徑排布和相鄰間距3個參數(shù)進(jìn)行正交設(shè)計(jì)，對隨形冷卻水路進(jìn)行了最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)圓形截面的螺旋狀隨形冷卻水路具有較好的冷卻溫度分布。相比Jahan的優(yōu)化，Venkatesh的設(shè)計(jì)克服了單目標(biāo)優(yōu)化的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了模具溫度的均勻性和冷卻時間的多目標(biāo)優(yōu)化，具有更好的適用性。

除此之外，韓國的Choi等[29]提出了一種隨形冷卻水路的自動化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。其以眼鏡片為例，以產(chǎn)品表面溫度偏差最小化為優(yōu)化目標(biāo)，通過模擬植物根系的生長機(jī)制，優(yōu)化設(shè)計(jì)了隨形冷卻水路。如圖5所示，該方法先采用CVD算法將產(chǎn)品劃分成較小區(qū)域，再利用二元分支定律將熱中心連接起來形成冷卻水路，通過水路“分支”進(jìn)化，直到水路達(dá)到最小直徑或允許的最大壓降為止。研究表明，采用進(jìn)化優(yōu)化方法可將產(chǎn)品的溫度偏差降低約30 %，很好的改善了模具溫度的均勻性，減少了體積收縮。

圖5 冷卻水路的進(jìn)化過程示意圖Fig.5 Evolution process of cooling channel

美國的Wu等[30]基于COMSOL軟件模擬仿真，進(jìn)行了基于熱力學(xué)有限元模型的參數(shù)優(yōu)化和多尺度熱力學(xué)拓?fù)鋬?yōu)化，利用無導(dǎo)數(shù)最優(yōu)化求解獲得了冷卻水路的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，且通過求解熱力學(xué)拓?fù)鋬?yōu)化問題，優(yōu)化了單元格的分布，形成了多相晶格結(jié)構(gòu)，使得模具輕量化且保證了模具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。與其他優(yōu)化設(shè)計(jì)相比，該優(yōu)化設(shè)計(jì)在保障最佳水路設(shè)計(jì)的情況下，改善了注塑模具的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.2 國內(nèi)隨形冷卻水路優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展

國內(nèi)的優(yōu)化大部分為多目標(biāo)優(yōu)化，優(yōu)化方法總體分為兩部分，一種是通過有限元模擬不同設(shè)計(jì)參數(shù)下水路的冷卻效果進(jìn)行對比從而實(shí)現(xiàn)水路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，另一種是通過優(yōu)化算法、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等方法分析計(jì)算最佳設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化。

湖北華中科技大學(xué)的史玉升等[31]采用有限元模擬方法，以香盒零件為研究對象，利用Moldflow 軟件對圖6所示的2種不同隨形冷卻方案進(jìn)行了模擬分析，優(yōu)化出香盒零件的最佳隨形冷卻水路。模擬結(jié)果顯示，對該種零件結(jié)構(gòu)，圓環(huán)形冷卻結(jié)構(gòu)的冷卻效果要優(yōu)于螺旋形冷卻結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)模具，其生產(chǎn)效率提高了30 %，翹曲變形僅為普通模具的20 %。

(a)螺旋形方案 (b)圓環(huán)形方案圖6 隨形冷卻水路的有限元模型Fig.6 Finite element model of conformal cooling channel

湖北工業(yè)大學(xué)的王勇[32]以制品冷卻均勻度和冷卻時間為優(yōu)化目標(biāo)，基于響應(yīng)曲面法和粒子群優(yōu)化算法，提出了一套冷卻水路優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)了隨形冷卻水路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過Moldflow軟件對圖7不同截面的冷卻水路進(jìn)行模擬分析，所得結(jié)果如表1所示，可以看出，U形截面冷卻水路具有更短的成型周期和更好的冷卻均勻度。

(a)圓形截面 (b)半圓形截面 (c)矩形截面 (d)U形截面圖7 不同截面形狀的隨形冷卻水路Fig.7 Conformal cooling channel with different cross section

表1 不同截面形狀的隨形冷卻水路的目標(biāo)變量

相比以上的有限元模擬對比優(yōu)化法，利用優(yōu)化算法、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等方法進(jìn)行最佳冷卻水路設(shè)計(jì)參數(shù)的分析計(jì)算更加精準(zhǔn)，不足之處在于優(yōu)化任務(wù)量較大。

湖北工業(yè)大學(xué)的Qian[33]以冷卻時間和模腔表面溫度均勻性為優(yōu)化目標(biāo)，采用響應(yīng)面法與線性回歸相結(jié)合的方法研究了隨形冷卻水路排布與冷卻時間、溫度均勻性的關(guān)系，通過多重二次回歸方程將優(yōu)化目標(biāo)轉(zhuǎn)換為最優(yōu)解，利用粒子群優(yōu)化算法求解出最佳的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，表2所示為其得到的優(yōu)化前后設(shè)計(jì)變量和目標(biāo)變量值，其中a表示水路的間距、b表示水路到型腔的距離、d表示水路的直徑、tc表示冷卻時間、Tw表示模腔溫度。可以看出，優(yōu)化后的冷卻時間明顯縮短，溫度均勻性也顯著提高。

表2 優(yōu)化前后相關(guān)設(shè)計(jì)變量和目標(biāo)變量

廣東石油化工學(xué)院的李月明[34]選取鼠標(biāo)外殼為分析模型，以冷卻效率和模具溫度均勻性為優(yōu)化目標(biāo)，通過正交法和3D響應(yīng)面法對影響模具溫度變化的因素進(jìn)行分析，構(gòu)建隨形冷卻水路的設(shè)計(jì)變量與冷卻效率、模具型腔表面溫度分布均勻性的函數(shù)關(guān)系，針對圖8隨形冷卻水路的排布提出隨形冷卻水路多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。經(jīng)Moldflow軟件仿真分析，優(yōu)化后的冷卻時間由 17. 99 s 減少為 15. 59 s，溫度分布均勻性由2.23 減少為0. 88，其中，優(yōu)化前后的溫度分布如圖9所示，可見大大提高了制品的冷卻效率和模具溫度的分布均勻性。

圖8 隨形冷卻水路的排布Fig.8 Layout of conformal cooling channels

(a)優(yōu)化前 (b)優(yōu)化后圖9 水路排布優(yōu)化前后的溫度分布Fig.9 Temperature distribution of channel layout before and after optimization

河北科技大學(xué)的張新聚等[35]以臺燈后殼為例，采用“以面到體”的設(shè)計(jì)方法對隨形冷卻管道進(jìn)行了設(shè)計(jì)排布，通過均勻性試驗(yàn)與正交試驗(yàn)聯(lián)用設(shè)計(jì)，應(yīng)用 Moldflow軟件對各組試驗(yàn)進(jìn)行仿真分析，通過優(yōu)化冷卻管道的直徑、相鄰管道的間距和管道中心線到型腔的距離，使注塑模具冷卻系統(tǒng)達(dá)到均勻化冷卻效果，從而優(yōu)化了模具溫度的分布均勻性，提高了冷卻效率。

除此之外，Li等[36]提出了一種基于邊界元法仿真的隨形冷卻系統(tǒng)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法，如圖10所示為拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)基本思想示意圖。根據(jù)零件不同區(qū)域冷卻的難易程度，優(yōu)化從網(wǎng)絡(luò)型的復(fù)雜通道開始，如圖10(a)所示。通過優(yōu)化通道半徑和節(jié)點(diǎn)位置得到圖10(b)所示的具有更好冷卻性能的水路排布，最后，通過刪除半徑過小的冷卻水路段，得到冷卻系統(tǒng)的最佳幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖10(c)所示。研究以半球罩殼模型為例，對其進(jìn)行了隨形冷卻水路的初始設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和平滑設(shè)計(jì)，如圖11所示，結(jié)果表明，采用拓?fù)鋬?yōu)化方法優(yōu)化后的隨形冷卻提高了冷卻效率和型腔溫度的分布均勻性。與現(xiàn)有的注射成型冷卻設(shè)計(jì)方法相比，該方法可以根據(jù)零件不同區(qū)域的冷卻難度設(shè)計(jì)最優(yōu)的水路分布。但是，不足之處在于它在一定程度上仍依賴于初始設(shè)計(jì)，不能達(dá)到冷卻系統(tǒng)完全自由設(shè)計(jì)的目的。

(a)初始結(jié)構(gòu) (b)初級優(yōu)化結(jié)構(gòu) (c)最佳幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖10 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)基本思想示意圖Fig.10 Diagram sketch of the basic idea for the topology optimization design

(a)初始設(shè)計(jì) (b)優(yōu)化設(shè)計(jì) (c)平滑設(shè)計(jì)圖11 半球罩殼模型的平均溫度Fig.11 Average temperature of the half sphere model

總之，對于隨形冷卻水路的優(yōu)化，國內(nèi)外均取得了一定的研究成果，建立了若干優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)則，推動了隨形冷卻水路優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展。但是目前大部分的優(yōu)化結(jié)果僅限于模流仿真，仍處于理論階段，實(shí)踐驗(yàn)證較少；同時目前的多目標(biāo)優(yōu)化效率較低，分析結(jié)果也缺乏直觀性。因此，為使模具的冷卻效率達(dá)到最佳，對于隨形冷卻水路高效率的多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)，仍需進(jìn)一步探索和深入研究。

4 結(jié)語

注塑生產(chǎn)效率的高低和產(chǎn)品成型品質(zhì)的好壞直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著市場對曲面類產(chǎn)品，尤其是高品質(zhì)復(fù)雜曲面產(chǎn)品需求量的增大，如何提高該類產(chǎn)品的表面品質(zhì)和生產(chǎn)效率尤為重要?；谶@種現(xiàn)狀，注塑模隨形冷卻技術(shù)的進(jìn)一步研究顯得十分關(guān)鍵。目前，隨形冷卻技術(shù)的研究主要集中在隨形冷卻水路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具制造方面，對于水路優(yōu)化方法的研究則涉及較少，冷卻管道的設(shè)計(jì)還未提出有效的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，管道的布局還需經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算和多次試驗(yàn)驗(yàn)證才可確定，且現(xiàn)存的多目標(biāo)優(yōu)化效率較低，隨形冷卻水路的冷卻效果無法達(dá)到最優(yōu)化，模具的冷卻效率仍有待進(jìn)一步提高。基于這一現(xiàn)狀，后續(xù)工作的重點(diǎn)是隨形冷卻水路的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究，在已有的隨形冷卻設(shè)計(jì)方法之上，通過正交試驗(yàn)、響應(yīng)曲面分析法等試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對不同類型的典型產(chǎn)品進(jìn)行隨形冷卻水路的多項(xiàng)設(shè)計(jì)和仿真分析、試驗(yàn)對比，得到最佳設(shè)計(jì)方案，提出完善的優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則用于指導(dǎo)不同形狀產(chǎn)品的隨形冷卻模具的設(shè)計(jì)，使注塑模具冷卻系統(tǒng)達(dá)到均勻化冷卻效果，從而提高模具的冷卻效率和產(chǎn)品的成型品質(zhì)，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。