紫外线（UV）技术在印刷工业领域飞速发展,随着第四代光源LED的广泛应用,UV-LED光固化逐渐取代传统的UV固化。但LED的光电转换效率只有20%,剩余80%的能量都转换成了热量,如果热量不能及时的散发出去,堆积的热量将会导致LED出现寿命缩短、波长偏移、光衰加剧等问题。对UV-LED固化装置的散热结构进行仿真研究以改进散热器的性能,在加强散热结构的应用研究及促进仿真的合理化应用等方面具有重要、长远的现实意义。为了解决UV-LED固化装置散热能力差的问题,根据传热基本理论和计算流体动力学原理,利用Ansys Icepak对UV-LED固化装置的散热结构进行仿真研究与优化设计。首先,利用SolidWorks建立散热器的3D模型与热阻模型,对散热器热阻进行理论计算与仿真验证,证明仿真实验的可行性;其次,对热管进行模型重建并赋予正交异向属性,用Icepak模型代替SolidWorks模型以减少实验步骤繁琐性、降低计算误差,设计单因素实验研究翅片高度、翅片厚度、翅片数量和热管直径四个主要参数对散热性能的影响;最后,根据单因素实验结果的优选数据设计四因素三水平的正交试验,利用极差分析法对试验结果进行分析,优化散热器结构参数并进行极限功率测试。实验结果表明,UV-LED结温与翅片高度呈反比关系,结温随着翅片高度的增加而降低;UV-LED结温与翅片厚度呈二次函数关系,结温升高趋势随着翅片厚度的增加而增加;UV-LED结温与翅片数量呈二次函数关系,结温升高趋势随着翅片数量的增加而增加。改进优化的散热器在翅片高度为56mm、翅片厚度为0.5mm、翅片数量为22和热管直径为7mm时散热性能最佳,散热能力提升了23.5%,且工作功率不应超过173w。