水辅注射成型技术(Water-Assisted Injection Molding,WAIM)自气辅注射成型技术(Gas-Assisted Injection Molding,GAIM)发展而来,属于一种新兴的流体辅助成型技术,具有成型周期短、制品质量高、材料成本低等优点。随着市场对塑料制品轻量化要求的逐步提高,该技术越来越受到人们的关注。针对该技术的成型设备设计以及成型机理、成型工艺研究具有一定的理论价值和实践价值。本文围绕水辅注射成型技术的设备系统与制品的残余壁厚性能指标,主要进行了以下研究:第1章,从水辅注射成型设备研究、仿真研究和试验研究三个方面对该技术在国内外的研究现状进行了简单阐述,并介绍了该技术的应用前景和当前的应用技术难点。第2章,简单介绍了水辅成型纯水注射系统的优缺点,并基于此设计了水辅注射成型油水混合系统,包括液压原理图的设计,液压系统关键元件对顶缸的设计,关键参数的确定以及液压系统结构布局的设计。第3章,基于PLC控制器设计了水辅注射成型控制系统,包括电气控制电路、PLC控制系统、PLC主控程序、故障检测子程序、水温度控制子程序、注射压力控制子程序以及HMI人机界面的设计。第4章,根据水辅注射成型过程中水与塑料熔体的流动特点,建立了水辅注射成型两相流动的CFD模型,对制品的残余壁厚形成过程进行了仿真研究。同时结合试验结果,分析了注射方法和延迟时间对制品残余壁厚的影响。第5章,基于L-M算法建立了BP神经网絡残余壁厚预测模型,根据延迟时间、熔体温度、保压压力3个工艺参数来预测制品的残余壁厚。首先利用训练样本对模型进行训练,然后对预测结果进行了误差分析,发现预测误差满足精度要求,证明了该模型能够用于制品的残余壁厚预测。第6章,对全文的研究内容和研究结论作了总结,并提出了下一步的工作展望。