水辅助共注射成型（WACIM）工艺作为一种新型注射成型工艺，它结合了水辅助注射成型（WAIM）技术和共注射成型（CIM）的特点，可用来成型具有双层包覆结构的中空制件。WACIM工艺过程中涉及到水－高聚物熔体－高聚物熔体的多相分层流动，由于不同高聚物熔体之间，以及水与高聚物熔体之间的流变性能和温度差异，使得其流动及冷却的过程要比WAIM和CIM复杂的多。然而，国内外关于WACIM机理和实验的研究报道比较少，因此为该工艺的应用发展提供理论依据与技术支持，通过实验及数值模拟手段深入研究其成型机理，就显得非常重要。　　本文就此展开了如下主要工作：　　（1）简单阐述WAIM、CIM以及WACIM工艺的成型原理、特点、理论研究和应用现状，并确定本文主要研究内容。　　（2）针对WACIM工艺建立非等温、非牛顿流体的动力学和传热的数学模型，对聚合物熔体采用Cross-WLF粘度本构，选择适合求解速度-压力耦合的PISO算法求解控制方程组。　　（3）自主搭建WACIM的高压注水系统，设计高压注水针以及注塑模具。其中注塑模具型腔采用镶嵌结构，可根据需求来更换实验所需型腔结构。高压注水针以及模具的封针均采用气动方式控制，整个系统简单可靠。　　（4）借助CFD流体分析软件，基于二维轴对称模型对圆直管件的WACIM过程进行数值模拟，分析工艺参数对其成型质量的影响，并借WACIM实验平台进行实验验证。采用正交试验法发现制件总残余壁厚和内层残余壁厚的主要影响因素是注水压力和注水延迟时间。最后比较了溢流法和短射法对WACIM制件成型质量的影响。　　（5）对不同弯曲角度的管件的WACIM过程进行3D数值模拟与实验研究。通过模拟，得到不同弯角处的速度矢量，发现水在弯角沿靠近内侧方向流动；从弯角处的温度场可以发现，弯角外侧熔体温度降低较多，粘度增大，水穿透遇到阻力增大，形成的残余壁厚较厚。从实验发现，弯曲角度直接影响制件在弯角处的残余壁厚，弯曲角度越大，制件在弯角处的残余壁厚越均匀；注水压力和注水延迟时间对制件弯角处残余壁厚的影响则主要体现在内层熔体残余壁厚的变化。　　（6）对不同截面形状管件的WACIM过程进行3 D数值模拟与实验研究。模拟得到充填过程的温度场、材料分布以及水穿透内层熔体的截面形状，发现在边角处熔体温度下降，导致粘度增大，增大水穿透内层熔体阻力，导致水穿透内层熔体截面趋近圆形。实验发现，内层熔体穿透截面的形状跟型腔截面形状接近，而水在内层熔体中的穿透截面则趋近圆形，并且水的穿透具有居中性；注水压力升高，水对内层熔体的推动作用增强，穿透内层熔体的截面增大，内层残余壁厚减小，而延长注水延迟时间，变化趋势则刚好相反。模拟结果与实验结果吻合较好。