PMC(Polymer Matrix Composites)为聚合物基复合材料,热塑性PMC是以热塑性树脂基体和纤维增强相复合而成的材料,即纤维增强热塑性复合材料。纤维增强热塑性复合材料是一种新型复合材料,其具有比强度高、比刚度高、抗冲击损伤性能好、损伤扩展慢等优点,因而广泛应用于军工、航空航天等领域。目前,为了追求多力学性能,将多种不同性质的树脂基体和纤维增强体相结合以获得层合结构的复合材料已经成为新的研究热点。通过阅读大量国内外文献,发现研究者们对于纤维增强热塑性复合材料的注塑成型方法很少研究,对于其层合结构的成型方法研究更是少之又少,因此本文将基于有限元软件Moldflow对热塑性PMC层合结构的注塑成型过程进行模拟仿真,并采用优化保压过程、优化工艺参数、顺序注射和不同成型技术的方案改善翘曲变形量,进一步研究不同优化手段对其翘曲变形的影响。为了对比不同的成型方法对热塑性PMC层合结构翘曲变形的影响,将通过Moldflow软件对二次成型和重叠注塑成型的仿真过程采用相同的网格划分、材料组合、浇口位置与数量、工艺参数和流道系统,并对比分析仿真结果,发现两次成型过程的二射填充环境不同,导致两次成型过程中熔体的流动行为不一致,并进一步改变了压力的分布和体积收缩率分布,最终使得翘曲变形产生差异;根据两次成型的翘曲变形结果得出,重叠注塑成型能够更好的保证热塑性PMC层合结构的成型质量。通过分析初始重叠注塑的结果得出,导致热塑性PMC层合结构翘曲变形的主要原因为流动前沿温差过大、保压不足和取向效应;为了进一步优化翘曲变形,将采用优化保压时间和保压压力的方案改善保压不足,从而优化由收缩不均引起的翘曲变形;采用正交试验优化一射和二射模具表面温度、熔体温度和注射时间以降低流动前沿温度差,从而改善收缩不均引起的翘曲变形;采用中心向外的顺序注塑方式改善取向引起的翘曲变形。通过分析结果得出:收缩引起的翘曲变形量由初始方案的0.72 mm降低到0.36 mm,优化了近50%,取向效应引起的翘曲变形量由0.095 mm降低到0.069 mm,优化了27%左右。热塑性PMC层合结构的计算机模拟仿真工程能够为实际加工找到节约成本、提高成型效率的加工工艺,也能够为相关领域的研究提供数值上的准备和方法上的参考。