3D打印技术的不断进步，以前传统制造技术没办法做出来的零件的内部和外部形状，现在都能按照自己的想法去设计和制造了。特别是在模具温控系统的制造这方面，3D 打印技术的优势特别明显。所以，怎么利用 3D 打印技术来开发模具随形水冷系统，怎么控制好打印过程中的工艺，让它达到注塑模具成形零件随形水冷系统的制造要求，推动精密注塑工艺继续发展，这些都是很有意义的事情。

现在注塑模具里那些复杂成型零件（也就是随形水路），在生产制造的时候存在不少问题。它们的结构太复杂，加工起来特别难，没办法实现随形冷却，而且得用切割、数控加工、铣削这些传统的制造方法一步一步地做出来，这样整个生产研发的周期就变得很长。所以，我们要研究一种针对金属模具型芯型腔的 3D 打印技术的应用。先通过三维设计软件和有限元分析软件，对复杂成形零件的结构、装配精度以及成形工艺等方面进行分析和验证，然后采用激光烧结 3D 快速成形技术，用 3D 打印技术来制造型芯型腔，让成形零件能够达到生产要求，还能缩短生产周期。同时，创造出一种适合带随形水路的注塑模具快速成形的工艺，形成一套让人放心的工艺路线。

主要的研究内容有下面这些：
首先是带随形冷却系统注塑模具的设计。这种复杂的注塑模具，它的型芯型腔是有异形曲面的复杂结构，模具包括浇注系统、冷却系统、型芯型腔等几个主要的部件。注塑模具的型芯型腔最好是那种有复杂曲面的。根据注塑模具型芯型腔的结构，设计出合理的随形冷却水道模型，还要选好最合适的工艺参数，确定能满足成形精度和工作能力要求的模具整体设计。

然后是 moldflow 随形冷却水道有效性分析。对于塑件出现的像翘曲、收缩、充填性以及温度分布这些缺陷问题，基于 Moldflow 应用试验设计方法（DOE）来进行有限元组合分析。通过设置合适的随形冷却水路，控制好熔体温度、注射时间以及保压时间的迭代策略，根据产品收缩率、缩痕、翘曲等指标来分析，看看随形冷却系统是不是有效。接着是带随形冷却系统的模具成形零件 3D 打印工艺开发。用 UG NX12.0 和 simufact additive 软件一起做仿真，分析产品质量，通过正交实验来进行验证，找出 3D 打印机聚焦光斑直径、扫描速度、铺粉厚度等参数的最佳组合，实现成形零件的 3D 打印。最后是对打印成型零件质量进行实验验证。要验证 3D 打印成型零件的质量，减少打印成型零件出现缺陷的可能性，这样就能提高生产出来的塑件产品的质量。注塑模具主要通过辐射散热、对流散热和传导散热这几种方式来散发热量。