热流道模具由于具有经济性好、成型加工自动化程度高、注塑成型工艺范围广等优点,近年来在注塑行业得到了广泛的应用。但是由于热流道模具结构比较复杂,设计工作量大,提高热流道模具的自动化设计程度是目前专业的热流道生产企业急需解决的问题之一。此外,流道板上电加热盘条的布局方式对注塑制品的质量有很大影响,塑料熔体温度过高和过低会导致出现暗斑、暗纹、气泡等缺陷。但是目前对电加热盘条的布局设计,仍然依靠经验参数或者反复进行流道板温度场分析,效率较低且难以寻获最优解,有必要引入工程优化技术实现电加热盘条布局的自动优化。为提高热流道模具设计及优化过程的自动化水平,本文对相关设计和优化技术展开了研究,并开发了CAD/CAE/CAO(Computer Aided Optimization)集成的热流道模具优化设计系统。在热流道模具自动化设计方面,提出并实现了基于草图设计单元的流道板柔性设计方法和基于规则的自动装配技术。流道板柔性设计方法将流道板草图进行分解为多种参数化设计单元,并通过自动建立单元间的约束关系组合出复杂形状的流道板,较好地兼顾了设计柔性和效率。基于规则的自动装配技术以规则三元组的形式表达热流道模具板件和配件的装配关系,实现了热流道配件的自动装配,提高了设计效率。在热流道模具自动优化设计方面,本文提出了流道板的集成信息模型,该模型包含了与流道板几何建模、热平衡分析、设计方案评价等相关的信息。基于此模型,通过各平台提供的二次开发技术,实现流道板信息在CAD、CAE、CAO异构平台之间的交互与共享。采用Ansys的APDL接口开发了基于参数的Ansys有限元分析模型的自动生成以及有限元分析结果的提取和评价模块。最后,结合Isight和Ansys软件实现了一个自动优化流程,该优化流程是通过优化电加热盘条的布局尺寸参数以获取最优的流道板温度场分布。文中还通过三个优化算例验证该方法的可行性与实用性。本项目的研究工作在很大程度上提高了热流道模具设计及优化过程的自动化程度,减轻了设计工作量,提高了注塑产品质量,缩短了模具开发周期。所建立的CAD/CAE/CAO异构平台集成技术,不仅可用于电加热盘条布局的自动智能优化,还可应用于其他工程优化问题,具有较好的理论和实际应用价值。