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注塑机是注塑成型装备的重要组成部分,五点斜排曲肘式合模机构由于其良好的运动特性和机构特性被广泛应用于各种注塑机中。随着注塑机不断向高速、节能和精密化方向发展,有必要对合模机构进行系统研究,以提高设计水平。基于此背景下本文以使合模机构达到最优合模性能为目的,对注塑机曲肘式合模机构进行动态特性研究及结构参数优化研究,论文的主要内容如下:(1)五点斜排曲肘式合模机构优化设计系统的开发。系统建立合模机构运动学和静力学数学模型,包括模板行程、行程比、力放大比、合模力、系统油缸推力等,并在此基础上对影响主要合模性能的参数进行分析,为后文机构优化设计奠定基础;确定优化目标后,建立合模机构优化数学模型,分别运用惩罚函数法、有约束非线性优化方法及多目标规划方法对不同目标模型进行优化,通过结果对比分析后确定最佳优化设计方案;建立合模机构参数设计方案,完成曲肘机构系列化初始设计,在MATLAB中完成合模机构优化系统开发,并利用此系统完成合模机构各机型参数优化设计。优化结果表明该优化系统可有效提高合模机构合模性能,提高设计效率。(2)注塑机曲肘式合模机构刚柔耦合动态特性研究。采用SolidWorks软件与ADAMS软件协同仿真建立合模机构刚柔耦合模型,进行合模机构动态应力仿真分析,并对关键零部件速度、应力对比分析,根据仿真结果提出改善机构运动特性措施和方法,对合模机构的动态设计具有指导意义。(3)注塑机模板拓扑优化的研究。分别创建注塑机前模板、动模板及后模板的有限元分析模型,对各模板进行线性静力学分析,获得各模板的形变和等效应力分布情况,并对模板进行挠度校核和应力校核。为达到模板轻量化设计,采用拓扑优化对模板进行结构设计和改进,对比优化前后模板力学性能和材料利用率,提出模板轻量化设计措施和方法。