随着汽车行业的迅猛发展,汽车产量销量大幅度的提升,车用喷漆涂料的需求量也随之增加。车漆搅拌作为其生产过程中的重要一环,搅拌设备的设计优化以及加工方法的研究,则具有重要的理论意义和实际意义。本文所设计的新型车漆搅拌器是在标准Rushton圆盘涡轮桨的基础上优化改进的。首先建立搅拌器的三维结构模型以及流场的数学模型,并基于ICEM CFD对搅拌器模型进行非结构化网格的划分;然后导入到ANSYS CFX中,使用多重参考系法建立有限元仿真模型,采用有限体积法对模型的控制方程进行离散化数值求解,并在后处理中提取所需的流场信息,分析搅拌器的混合特性,为搅拌器结构的优化作铺垫。其次,综合样条曲线的数学性质和流体力学性质,设计出一种新型的搅拌桨叶曲面,分析叶片扭角对搅拌桨能耗、剪切效果、主体对流扩散能力的影响;利用理想点法与平方和加权法对扭角参数进行优化,求出较好的非劣解,确定叶片扭角为4°时,搅拌桨拥有优良的综合性能。再次,对搅拌器内影响车漆流动状态和搅拌效果的其他因素进行分析,从不同形状的搅拌罐底、挡板形式以及桨叶的非对称结构布局三个方面分别探究其对搅拌效果的影响,利用ANSYS CFX软件对不同结构搅拌桨的搅拌功率、流体速度、流动方向以及剪切速率进行对比分析。研究结果表明:流线型蝶形罐底有助于降低功耗;挡板能够消除打漩现象并增强剪切速率,而在挡板上开槽,能够避免挡板和罐壁之间形成流动死区,减少局部涡流小循环的形成,改善流动状况;非对称的结构布局能够搅乱周期流中的规则区,增强搅拌效果。最后,对设计优化好的搅拌桨叶轮进行加工方法的研究,选用成本低、适合大批量生产的铸造方法加工曲面叶片零件。使用Mastercam软件,从叶片模具型腔的结构设计、叶片模具型腔数控仿真刀具路径的规划（包括整体曲面的挖槽粗加工、四周平面的平行铣削精加工、中间曲面的浅平面和陡斜面精加工以及最后边角残料的清理）、数控编程后处理三个方面对叶片模具的加工过程进行研究。本文新设计了一种搅拌桨曲面叶片,与目前涡轮桨中平面叶片或者圆柱面、抛物线面等规则的曲面叶片不同,仿真结果显示,所设计的曲面搅拌桨综合性能有明显提升;除此之外,论文还对影响混合效果的其他因素进行了系统的分析,为今后搅拌器的设计提供了有益的借鉴。