注塑成型是最高效的塑料产品成型方法之一，良好的温度调节系统对生产周期和最终产品质量有着重要影响。注塑冷却过程的准确建模与模拟对优化模具冷却系统设计、后续热应力与制品翘曲分析具有重要意义。传统的稳态冷却分析不能满足周期温度波动范围大的注塑工艺模拟要求，本文围绕注塑模三维瞬态分析模型的建立和实现开展了研究。本文首先对注塑过程中换热系统的热平衡和热流进行了分析，对注射成型不同阶段的热物理边界进行了讨论，重点考虑型腔壁面和塑料制件的接触热阻建模，提出了注塑过程中冷却阶段、开模阶段和加热阶段的分析模型和边界处理方法，建立了基于有限元方法的具有多工艺适应性的三维瞬态分析模型。基于ANSYS实现了注塑过程三维瞬态传热分析，并与Moldflow常规模具瞬态温度场结果进行了对比，验证了分析模型的正确性。在此基础上，实现了快速热循环模具（RHCM）的瞬态温度场建模与模拟，分析案例表明，由于RHCM模具材料导热系数大，型腔边缘与中心存在20℃左右温差，文献采用中心截面的二维模型预测的加热时间比三维模型短10%左右，复杂、精密RHCM模具应采用三维分析模型；接触热阻大大降低了热传导效率，冷却时间增长12.8%以上，为提高效率，可从工艺方面考虑减小热阻。开发了注塑过程三维瞬态传热模拟模块，解决了矩阵总装，时间域离散，混合边界处理等问题。由于塑件和模具的温度是不断变化的，对动态变化接触边界提出了在每个时间步长进行映射处理的方法。通过计算模具加热和模具/制品耦合冷却案例，并与ANSYS结果对比，验证了程序计算的准确性。