快速热循环注塑工艺主要包括快速加热、充填、保压和快速冷却四个阶段。如图11-10所示，各个成型阶段之间是相互影响的。在当前的快速热循环注塑循环中，快速加热阶段模具的温度场分布将直接影响到充填阶段熔体的流动状态及其温度场分布，而充填流动结束时熔体的流场、温度场分布以及模具的温度场分布将作为保压补缩阶段的初始条件，同时保压结束时熔体的流场、温度场分布以及模具的温度场分布又对快速冷却阶段具有直接影响。此外，不同的快速热循环注塑循环之间也是相互联系的，上一次循环结束时的模具温度场分布将作为本次循环的初始条件，进而影响到本次注塑循环的每一个成型阶段。

图11-10 不同的快速热循环注塑循环以及注塑过程各阶段之间的关系

为了实现多循环快速热循环注塑过程的瞬态模拟，山东大学刘继涛^[274]通过集成快速热循环注塑快速加热、充填、保压和快速冷却过程的数学模型及其数值分析程序，建立了多循环快速热循环注塑瞬态模拟系统，其流程如图11-11所示。

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图11-11 多循环快速热循环注塑过程三维瞬态模拟系统分析流程

首先确定待成型塑料、模具的材料参数和快速热循环注塑成型过程的工艺参数，开始第一个快速热循环注塑循环的模拟分析；基于快速热循环注塑快速加热过程模具热响应分析程序分析加热过程中模具的温度场变化，将热响应分析获得的模具温度分布作为充填分析的初始模具温度；采用耦合模具传热的快速热循环注塑充填过程数值模拟程序预测型腔内塑料熔体的流动行为，在型腔内求解流动方程，获得型腔内熔体的流场分布和流动前沿状态，耦合求解模具本体内的热传导方程和型腔内熔体流动的能量守恒方程，获得整个系统的温度场分布；在充填结束时，采用耦合模具传热的快速热循环注塑保压过程数值模拟程序，分析保压过程中熔体温度场、流场、密度场以及模具温度场的变化；然后以保压分析后的模具和塑件内的场量分布为初始条件，进行耦合模具传热的快速热循环注塑快速冷却过程数值模拟分析，得到给定冷却系统和冷却条件下模具和塑件内的温度场分布。对于多循环快速热循环注塑过程，以上一个循环结束时的模具温度分布作为下一个注塑循环快速加热过程的初始条件，重复上述过程，直至快速热循环注塑成型加工结束。

综上所述，多循环注塑分析对于优化快速热循环注塑成型工艺参数，评价成型塑件的质量，评估快速热循环模具的应力分布、疲劳及寿命具有重要的理论意义和工程应用价值。