塑料工业是最重要的工业门类之一,为满足了日常的生产生活需要,人们对新的注塑成型技术与工艺进行了大量的探索与实践,在这种时代背景下,快速热冷循环注塑成型工艺(RHCM,Rapid Heating Cycle Molding)应运而生。RHCM采用动态模温控制技术,能有效解决制件表面熔接痕、流痕和银丝纹等传统注塑成型缺陷,使产品表面达到高光无痕镜面效果,塑件表面质量和力学性能得到很大提高,在注塑成型后产品无需后续表面处理工序。目前该技术在国外应用比较多,国内也正处于应用研究阶段,但工艺装备结构复杂,成本高,难以推广。论文在归纳分析变模温技术的特点与研究现状的基础上,探讨了一种以高压高温热水和低温冷冻水作为传热介质的新型水热式RHCM注塑成型工艺,重点对实现这种工艺的方法与装备进行了研究与开发。以RHCM注塑工艺的理论原理为依据,综合应用电气控制学、液体流动力学和高分子成型工艺学等各学科的知识,研制出了适用于RHCM注塑成型工艺的水热式动态模温控制装备。该装置集成了PLC控制技术和触摸屏监控技术,通过PLC控制整个系统的运行,利用触摸屏设置系统运行参数以及实时监控系统状态。根据用户设置,水热式RHCM温控设备可提供高达180℃的过热水。将温控设备与注塑机注塑动作进行配合,外加冷水机、压缩空气机设备,即可自动实现对注塑模具表面模温的动态调节。系统能在模具加热阶段打开热水回路,向模具加热冷却管路系统中通入140℃～180℃的高温过热水,在加热时间结束后,自动切换为冷冻水回路,迅速冷却模具,使产品冷却到顶出温度,之后通入压缩空气清除冷水,为下一个注塑周期加热模具作准备。经过多次方案的调整与修改,装置最终能满足设计要求,为实现RHCM注塑成型工艺提供了设备保障。在成功研制出水热式RHCH温控装备的基础上,针对RHCM工艺流程的特点,对传统模具的结构进行了必要的改进,设计出了动态模温控制技术注塑成型专用模具。模具采用整体镶块式结构,与常规镶块式结构不同,其型芯镶块与动模板、型腔镶块与定模板之间安装了隔热板,模具与注塑机之间也采取了隔热措施,并且加热冷却管路系统直接加工和安装在型芯镶块和型腔镶块上。通过这些结构上的改善,确保了模具型腔表面能快速升温和降温,节约生产时间。最后,本设计以CAE计算机辅助注塑成型技术为支撑,模拟分析了高模温注塑成型过程各工艺参数对RHCM产品质量的影响,采用正交分析试验设计方法优化成型工艺因素；通过实验,验证了设备的可靠性和稳定性,模具良好的传热性能及计算模拟优化结果,得出了比较理想的实验结果,为RHCM工艺的推广提供了有力的理论支持与实践指导。