现代工业不断向精密制造方向发展,对各种微型化工业零件的制造精度与工件强度的相关要求也在不断提高。在注塑加工领域的精密制造方向,主要的加工成型设备就是微成型注塑机。传统的微成型注塑机一般为柱塞式、螺杆式和螺杆柱塞式,柱塞式注塑机的混料能力较差,塑化效果一般;螺杆式注塑机的结构强度与热敏感性物料加工等方面则存在问题;螺杆柱塞式注塑机则集成了两种结构的优点,但其结构复杂,体积较大。盘式螺杆结构微型注塑机作为一种已经成功市场化的微型注塑机,具有体积小,废料少等优点。盘式螺杆作为新型注塑机的核心塑化元件,其研究成果尚不充分。目前国内外关于盘式螺杆的相关研究主要关注于挤出与注塑两方面,其中大多数研究着眼于挤出的混炼效果,而对注塑成型的研究还相对较少,尤其是盘式螺杆表面立体结构的相关研究较少。本文就盘式螺杆立体结构与塑化能力相关情况展开研究,探究影响盘式螺杆塑化能力的关键性结构参数,并通过进一步优化盘式螺杆的立体结构以获得较强的塑化能力。本文的主要研究内容如下:第一章介绍微成型注塑机的迄今研究现状,对国内外关于盘式螺杆的混炼、塑化等功能的研究成果进行整理,总结概括关于盘式螺杆结构下物料流动的相关数学模型等理论研究;以及基于计算机流体动力学（Computational Fluid Dynamics）的螺杆塑化过程中物料的流动及相变的模拟仿真研究;最后确定论文的研究意义、内容及文章结构。第二章介绍了盘式螺杆微型注塑机的发展历程,其次介绍了相关企业的盘式螺杆微型注塑机成品;并基于盘式螺杆微型注塑机原型机,进行样品注塑实验,对其注塑成品的加工质量进行研究;同时与传统结构的微型注塑机的注塑样品进行对比实验,整理数据并分析其成品差异。第三章讨论了盘式螺杆的工作原理,并确定了具体的盘式螺杆几何参数与端面方程,采用NX软件建立了盘式螺杆的三维结构模型;通过分析盘式螺杆的工艺参数与物料的物理性质关系,构建研究中数值模拟分析所需要的本构方程;参考实际加工状态,对流体运动仿真模型进行一定程度的简化,并基于简化后的模型,使用多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics进行仿真实验;对仿真结果进行总结,分析盘式螺杆中的物料运动状态及工艺、结构参数对其塑化性能的影响。第四章对盘式螺杆的多层级参数（工艺参数、结构参数）进行分析,通过改变多层级参数对盘式螺杆的三维结构进行优化设计,并对优化结构的仿真结果进行分析;基于分析规律对盘式螺杆的物料输送能力及塑化性能进行量化后,参考分析规律全新设计了一种盘式螺杆优化结构。第五章对本论文的主要研究工作进行总结,指出了本论文的不足之处,并对本论文中需要继续深入研究的方向进行了展望。