电磁感应加热方式以其加热速度快、能源利用率高的优势,逐步取代传统的电阻式加热方式应用在注塑机料筒的加热上。电磁感应加热技术在带来便利的同时,也引发了降温速度慢和热惯性大的问题,导致生产过程中换料不及时、温度调节时间长等问题。针对上述问题,2013年前后出现了水冷式注塑机电磁感应加热装置。目前在水冷式注塑机电磁感应加热方面的研究尚处于经验探索阶段,对水冷式注塑机电磁感应加热装置及其机理还缺乏深入的研究和分析。本文主要通过对水冷式注塑机电磁感应加热料筒电磁场和温度场分布情况进行分析以及实验研究来讨论水冷系统对注塑机料筒电磁感应加热中加热过程和冷却过程的影响问题。本文首先从水冷式注塑机电磁感应加热的功能要求出发,对水冷式注塑机电磁感应加热装置的总体方案进行了设计。然后通过对几种冷却装置的设计方案进行对比,选出最合适的方案,并对最佳方案中的冷却装置结构进行了设计,后续实验证明了所设计的水冷式注塑机电磁感应加热装置的可行性。然后在水冷式注塑机电磁感应加热系统结构方案的基础上,通过对冷却装置进行合理假设建立了水冷式注塑机电磁感应加热装置的物理模型。以电磁学和传热学的基本方程为基础建立了其数学模型及相应的有限元模型。然后利用有限元的多物理场耦合分析功能对水冷式注塑机电磁感应加热料筒的磁场和温度场进行分析求解,并对结果进行分析。最后从水冷式注塑机电磁感应加热实验的目的出发,选取了实验方案,进行了硬件的选型。利用所设计的水冷装置及其他实验器材搭建了水冷式注塑机电磁感应加热试验台分别对水冷式注塑机料筒电磁感应加热的可行性、有限元模拟仿真结果的正确性和水冷装置中不同冷却水流速对料筒降温效果的影响进行了实验和验证,实验结果表明在注塑机料筒电磁感应加热系统中加入水冷系统是可行的,且对其有限元模拟分析的结果是有可靠性的。冷却水流速越大,料筒降温效果越明显。该实验也为水冷式注塑机电磁感应加热控制模型的建立和控制算法的研究奠定了基础。