本文系国家科技支撑计划（编号:2011BAF14B01）和江苏大学学生科研立项(2011A005)资助项目。　　 泵是一种通用机械，叶轮是泵最重要的工作元件，其制造质量的好坏将直接影响泵的水力性能和使用寿命。根据泵的工作条件和使用情况来选择叶轮的材质，大多采用金属材料以铸造的方式成型。随着塑料工业的大力发展，越来越广泛地用来代替金属制造泵的零部件甚至整机。　　 本文以浙江某企业LKS-250P型花园潜水电泵的离心式塑料叶轮为研究对象，应用Pro/ENGINEER和Moldflow软件完成了塑料零件的三维建模与造型，注塑成型数值仿真优化以及模具CAD设计的研究工作，从而改变了传统主要依靠“经验+试模”的模具设计模式，提高了一次试模的成功率。主要的研究工作及成果有:　　 1.通过对塑料熔体流动理论及成型原理进行分析，为离心式叶轮注塑成型CAE数值模拟奠定了理论基础。主要探讨了充模过程中，塑料熔体的流动特性、物理和化学变化，CAE控制方程以及成型后缺陷等问题。　　 2.根据浇口位置分析和浇口设计原则，对叶轮建立了两种不同的浇注系统，运用Moldflow软件进行数值模拟。经流动结果的对比分析，表明侧浇口较点浇口更适合叶轮的注塑成型;在此基础上，对冷却系统进行了分析和优化，将两条冷却管路改为四条且从浇口处开始进行冷却;对翘曲变形量和产生翘曲的原因进行了分析，结果表明:收缩因素是导致叶轮翘曲变形的主要原因，取向因素、冷却不均及角效应因素的影响较小。　　 3.针对叶轮成型结果存在填充不足和翘曲变形两个主要问题，采用正交试验和注塑成型CAE相结合的方法，对模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间和冷却时间六个成型工艺参数进行了优化。通过极差和方差分析，得出对叶轮翘曲变形影响最大的两个因素是保压压力和熔体温度，冷却时间、保压时间、注射时间和模具温度的影响较小;在满足填充完整的前提下，翘曲变形量达到最小的最佳工艺参数组合:模具温度为65℃，熔体温度为270℃，注射时间为1.2s，保压压力为充填压力的120％，保压时间为10s，冷却时间为30s。　　 4.应用Pro/ENGINEER软件对模拟确定的叶轮注塑模具进行了CAD设计，主要有分型面、浇注系统、型芯、型腔、模仁和冷却系统等，得到了叶轮模具的三维模型图和二维工程图。　　 5.通过实际生产验证注塑成型数值模拟对模具研发的可行性。该模具成功地应用到企业的实际生产中，成型叶轮较好的满足了质量要求，大大缩短了生产周期。　　 通过将CAD/CAE技术应用到离心式塑料叶轮的模具设计和制造中，为类似产品的设计和生产提供参考，具有一定的工程应用价值。