注射成型是一种重要的高聚物成型加工方法。据统计,全世界每年注塑制品的产量约占整个塑料制品总产量的30%,其中塑料注射模具的数量又占所有塑料模具总量的50%,注塑成型技术在塑料行业中占有非常重要的地位。注塑模的浇口数量和位置作为模具设计的重要参数,相关的优化研究是一个非常重要的课题。本文建立了一个浇口数量及位置的优化模型,将Kriging模拟算法与注塑数值模拟软件Moldflow相结合,优化填充过程中使熔体同时到达型腔末端,从而达到平衡填充的效果,得到最优的浇口数量及位置。论文的具体章节安排如下:第一章介绍了注塑生产的工程背景,传统注塑模具设计和工艺参数设计的方法,以及注塑CAE技术在现今模具设计中的应用,综述浇口优化问题的研究现状,并简要描述了本文的研究工作及其中所应用的Kriging算法和K-means聚类算法。第二章详细介绍了Kriging算法,在此基础上提出塑料注射模的浇口位置优化模型。优化模型将平衡填充作为最终目标,以熔体到达型腔末端的时间差为目标函数,以浇口位置坐标为设计变量,应用Moldflow软件进行流动分析,借助于Kriging算法建立起填充时间差和浇口坐标间的映射关系,经过优化迭代,得到最优浇口位置。第三章详细阐述浇口数目指定时,塑料注射模的多浇口位置优化方法。首先通过基于流长的K-means聚类算法,对制件模型的有限元网格进行聚类,将模型分成指定个区域;然后以每个区域作为浇口位置的一个设计空间,以平衡填充为目标,通过Kriging算法建模,优化浇口数目指定时的最优浇口位置。第四章分析填充过程的数据结果,加权构造出评价注塑制件质量的目标函数。根据注塑条件(如注塑机性能、塑件体积、塑件类型)来调节权系数,分析比较得出最优的浇口数量及其对应的浇口位置。第五章对全文进行总结,讨论本文优化方法的优点及缺点,并在此基础上提出下一步开展的研究工作方向。本文的研究工作得到国家自然科学基金重大项目(No.10590354)经费的资助。