模具是工业生产的重要工艺装备,可用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。型腔是成型塑件主要外表面的成型零件,是塑料模具的主要组成部件之一,其工作可靠性直接影响塑件的成型质量和模具的正常工作和使用寿命。本文以注塑模具型腔为研究对象,基于可靠性设计理念,对其进行了分析、研究。在研究了可靠性基础理论、有限元分析技术的概况以及疲劳分析理论的基础上,利用Pro/E软件进行数字化设计,建立模具型腔三维模型,利用有限元分析软件MSC.Patran建立有限元模型并提交到MSC.Nastran进行有限元静力分析,得到相应的等效应力图和位移图,从而确定模具型腔各个位置处的应力状态及位移,最大变形发生在型腔侧壁中点位置,型腔转角处应力集中明显;运用疲劳强度设计理论,使用MSC.Fatigue疲劳分析软件对型腔进行基于S-N曲线的全寿命分析,得到不同应力状态下的型腔疲劳寿命,找到损伤最严重的节点位置,并对其进行疲劳优化设计;运用机械可靠性设计理论中应力—强度干涉模型计算方法计算出模具型腔可靠度。将可靠性设计理论、有限元分析法和疲劳分析技术运用到模具型腔的设计研究之中,有效地提高了模具设计质量和保证模具的使用寿命,对降低塑料制品成本,提高设备生产率和企业竞争力有着显著的影响,并为类似模具结构的设计和分析提供了方法。