注塑成型因其具有成型周期短、生产率高、适应性强和易于自动化生产等特点,已成为塑料成型加工领域的主要方法之一。注塑成型的冷却过程对塑件微观结构、残余应力、收缩率、翘曲及最终的质量都有重要的影响。长期以来,注塑成型中的模具热交换过程,一直不为人们所知,熔体的温度分布状况也很难通过直接观察得到,合理的注塑工艺参数往往需要多次反复调试才能获得。这给注塑成型生产带来了很大的麻烦。本文基于对注塑成型中塑件降温过程的深入分析,提出采用可视化技术与可逆示温材料相结合,通过构建由可视化模具和高速摄像机、温度传感器等组成的可视化实验装置,借助成型材料中添加的示温材料,进行了模具冷却过程中塑件温度变化的可视化试验研究。并以平板型塑件为对象,设计制造了可视化试验模具;以PP和POM两种结晶性塑料材料,通过不同工艺参数组合,研究了平板形塑件在模具中的冷却过程,以及不同注塑工艺参数组合对塑件冷却时其内部凝聚态结构形成的影响关系。通过记录塑件冷却过程的图像与温度变化的对应关系,建立了一种新的测量塑件冷却过程温度分布的方法。并用ANSYS软件模拟了模具冷却过程中,塑件与模腔壁间的传热变化规律,揭示了塑件与模壁间接触热阻对塑件降温过程的影响。利用广角X射线衍射方法(WAXD)进行检测,得到塑件不同位置及不同注塑工艺参数下的衍射图谱。分析图谱发现,高模温时塑件内部会生成较粗大的晶粒,进而影响塑件的力学性能;注塑过程中低冷却速率和高剪切速率有利于α和β晶型的产生和增加,但是当β晶型存在时,对β晶型的促进作用更明显;而同时采用高料温和模温时,在模腔中玻璃一侧的塑件内部会生成更多的β晶型。