叠层注射成型是一种高效的注塑模具生产技术,生产效率超过普通单层模具的一倍乃至多倍,在很大程度上解决了零部件制造业的交货期和生产成本的瓶颈问题。我国叠层注射成型模具技术发展较晚,与国际上发达国家的技术水平差距较大。为了该技术的推广与应用,本文对叠层注射成型模具结构的标准化设计以及结构优化手段进行了研究,为该类模具的开发提供相应的技术支持。叠层模具的结构更为复杂,其中的关键组成部分为浇注系统、模架系统和动作系统。为了实现叠层模具的设计标准化,本文提出了一种标准装配框架方案,其主要包含三方面内容:1)各零件组件之间遵循严格的父子关系;2)各零件具备唯一的编码;3)各零件的非几何信息以工程属性的方式存储。浇注系统设计的优劣决定着叠层模具设计的成败。在对叠层模具热流道系统的特点进行分析的基础上,指出热流道板和热喷嘴是进行标准化建模的关键。对于热喷嘴,运用参数化建模技术构建了其标准化模型;对于需要进行个性化设计的热流道板,提出了一种基于拓扑模板进行标准化建模的方法;以拓扑模板生成的有向中心线为基础,提取出热流道系统CAE模型的关键信息。结构强度分析是优化模具结构如合模厚度的关键技术手段,其包含模型简化、约束加载和载荷施加等操作。针对叠层模具的特点,给出了一种基于标准装配框架实现模型简化的方法;分析并总结了叠层模具应施加的约束方案;基于最邻近点匹配法,完成产品上熔体压力分布到模具型腔上的映射,从而完成型腔压力载荷的施加;最终完成叠层模具结构强度分析。本文阐述了叠层注射成型模具结构设计应遵循的原则和方法,为此类模具的研发提供了理论、方法和案例支持。