快速模具是在快速成型技术的基础上,发展而来的一种新型制模技术。直接金属背衬制模技术作为快速模具技术的一种,可实现从零件数字模型到产品的快速制造,满足小批量、多品种、快速成型的现代制造需求。模具冷却系统直接影响着注塑件成型质量与生产效率,但目前国内在该技术研究上与国际先进水平还有很大差距。因此本文对模具冷却系统及金属背衬快速制模技术进行详细的研究。本文首先对注塑模具冷却系统进行传热分析,得出影响模具冷却的三个主要因素:冷却道的直径、相邻冷却道之间的距离及冷却道距模具表面的距离,利用经验公式及塑件尺寸参数特征,确定试验参数。对试验数据进行了“双试验联用”设计,即均匀性试验与正交试验之间的联用,节省了大量的时间及成本。用Moldflow模流分析软件对各组试验进行仿真研究,通过直观对比法与极差分析法分析仿真结果,得出最佳试验数据。其次将传统冷却设计准则与3D打印技术相结合,提出了“以体到面,以面到体”的模具冷却设计方法,实现全方位冷却管道布局,随形冷却,使模具冷却更加均匀。最后对模具进行总体设计和机械结构设计,并利用Moldflow软件进行“浇口位置及填充”分析,结合塑件外观属性,对浇口位置进行优化,确定浇口位置。本文应用“以体到面,以面到体”的冷却系统设计方法及管道布局优化数据,进行了模具随形冷却管道的设计,经试验结果证明,模具温度降低11.40%,翘曲变形量降低9.32%;设计并开发了金属背衬环氧树脂模具,经注塑试验,制得塑料注塑件质量较好,模具寿命大幅提高。