随着PET瓶应用范围扩大,需求量将大幅増长,与此相应,瓶胚模具的生产如何适应市场需求,保证高效、高质生产是未来瓶胚模具的发展方向。注塑成型过程实际上是一个热交换过程,冷却介质的热交换效率是瓶胚模具生产效率高低的主要影响因素。纳米流体作为一种新型的高效传热工质,经过20年左右国内外的研究,已经取得了一系列成果,但作为注塑模具冷却介质方面的应用,目前还处于一片空白状态。本文将纳米流体应用于注塑模具冷却,开展相关研究,具有重要的科学价值和工程意义。首先,根据注塑模具冷却系统的结构特点和注塑循环周期的几个阶段,分析注塑模具冷却系统对塑件成型主要影响因素,改进设计瓶胚模腔冷却回路。其次,分析纳米流体具有强化传热特性的几种机理,归纳了总结近年来国内外的学者们对纳米流体热物性的数学模型研究上的一些重要成果,优选出合适的模型开展瓶胚模具冷却介质热交换研究,计算粒径为50nm的Cu-水纳米流体热物性,包括密度,比热容,粘度系数和导热系数等。再次,建立PET瓶胚模具冷却的数学模型,通过对水和纳米流体进行流动状态分析,用moldflow软件进行冷却分析,对使用普通水和纳米流体作为模具冷却液时生产效率的影响,证明了使用纳米流体缩短了模具的冷却时间,降低了模具的温差,减小了模具的热应力。最后,进行实验验证,先通过铜管冷却实验,直观地验证了纳米流体的高效冷却特性。然后用25g瓶胚一模二腔模具作为冷却实验对象,分别用普通自来水和质量分数为0.2%、0.6%,1%的纳米流体开展实验研究。为了便于冷却效果的对比,设定模具的冷却时间分别为15s,14.5s,14s,13.5s,8s;每十个作为一组进行检测,然后取其平均值;依据瓶胚样品的克重、偏心量和应力线分布等参数的差异判断冷却液的冷却效果。实验结果表明纳米流体可以明显改善瓶胚的应力线分布、减小瓶胚的偏心量和缩短模具冷却时间,能有效提高PET瓶胚模具的冷却效率。