随着模具工业的不断发展,模具的应用领域正在从简单结构元件向复杂结构元件不断的扩展。在成型复杂结构元件时,相对于传统去除式加工工艺,注塑成型技术具有较为突出的优势,比如低成本、高效率以及较高的精度稳定性等。本文针对直接加工困难的复杂结构光学元件中的典型代表,壁厚变化显著且具有尖锐齿形角的高倍聚光器组件全内反射透镜为研究对象,进行了透镜精密注射模具和精密注射压缩模具优化设计的相关研究。　　首先,设计并优化了透镜精密注射模具。通过对注射成型工艺过程、特点及数学模型的分析,利用模具设计专家设计完成了单分型面精密注射模具的基本结构,并结合模具的设计标准完成了分割式成型零件的设计以及包括浇注系统、冷却系统、合模导向及脱模机构等在内的模架部分设计,最后利用Moldflow/MPI软件基于透镜三维实体网格的对冷却系统和浇注系统的结构进行了优化。　　其次,完成了透镜精密注射压缩模具的设计及优化。在充分分析注射压缩成型工艺特点的基础上,确定了模具的总体设计方案及模具的基本结构形式,完成了包括封闭型腔结构形式及凸模结构在内的成型零件设计和模架部分的设计。此外,针对Moldflow/MPI软件在注射压缩成型模拟分析过程中相关有限元网格的要求,提出了一种针对复杂结构元件中性面网格的建立方法,据此完成了全内反射透镜的中性面网格的建立,并基于此模型完成了浇注系统和冷却系统的结构及尺寸的优化。　　最后,进行了全内反射透镜的注射成型和注射压缩成型实验及成型质量检测,验证了精密模具结构的合理性以及计算机辅助结构优化的必要性。成型透镜的表面粗糙度、整体形状精度以及齿形尖角的检测结果表明,成型透镜具有较高的表面质量和整体轮廓精度并且可以成型微细结构,从而达到了模具优化设计的目的。