首先以双L环200升大型物料桶为对象，根据国家标准和该类物料桶的实际使用情况，利用SolidWorks三维CAD/CAE/CAM软件对双L环200L大型物料桶进行三维建模设计。为检验物料桶的堆码受力情况，利用SolidWorks Simulation结构力学性能分析功能对物料桶进行了堆码静力学分析，得到了物料桶堆码应力分布云图。为提高物料桶使用寿命和抗破损能力，对物料桶关键结构尺寸进行了反复优化分析和设计，最后借助于等效载荷方法对优化后的物料桶模型进行了跌落测试，获得了在跌落过程中物料桶的应力变化情况，验证了物料桶的跌落破损指标，仿真结果证明所采用的优化设计方法是成功的。物料桶的设计与有限元分析为200L中空吹塑模具的设计与开发奠定了扎实基础，在中空吹塑模具设计中系统地对吹塑模具进行了主模与子模部分的冷却设计、排气设计、定位和导向设计、密封设计等。考虑到冷却系统的设计是否合理将直接影响吹塑制品的质量以及模具生产的效率，在冷却系统分析中充分分析了影响冷却系统的因素、总结归纳了冷却装置的布设原则、冷却装置的类型、常用冷却回路的类型等。设计中利用Flow Simulation流体与热耦合分析插件对主模部分和子模部分的冷却系统进行了有限元冷却分析，获得了主模和子模部分在不同影响因素下模具冷却系统对制品的冷却效果，得到了制品和模具在240s生产周期内的温度变化曲线和温度分布云图，获得到了主模和子模部分最佳冷却系统方案。论文最后对加工过程中影响模具表面粗糙度的因素进行了分析，通过切削试验获得了硬质合金刀具在不同切削参数下对表面粗糙度分布曲线以及球刀加工不同斜率曲面的表面粗糙度的变化曲线，对模具表面质量影响因素的加工工艺研究做了有价值的实验和数据分析。模具设计中利用结构力学分析和优化分析降低了物料桶的最大堆码应力；跌落测试提前预知物料桶模型是否满足抗跌落要求；模具冷却设计中利用先进的流体与热耦合有限元分析获得了当主模部分采用直径为14mm冷却水管，子模部分冷却水槽的深度为95mm时，模具的冷却效果最佳。利用先进的有限元分析可以保证设计初期能够及时修改模具的系统设计，缩短中空吹塑模具的设计周期，降低模具开发中的成本；不同切削参数对模具表面质量的影响曲线，可以指导模具加工中切削参数的选择。本文设计方法对中空吹塑模具的设计开发具有一定的指导意义。