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合模机构是注塑机的关键结构之一,它的性能直接影响到注塑产品的质量,因此合模机构的结构设计尤为重要。然而长期以来,我国注塑机生产企业在设计合模机构时一般是采用经验类比设计方法,难以满足设计要求,但是先进的CAE技术和试验设计方法为高精度合模机构的研发设计开辟了良好的前景。本文根据某企业的实际需求,针对五点式合模机构开展研究,应用CAE仿真分析技术和正交试验设计方法对其进行了有限元分析、运动仿真、结构优化设计和稳健设计。主要包括以下几个方面的内容:(1)在查阅注塑机国内外发展现状和合模机构研究现状的基础上,总结了目前国内外学者在合模机构的研究中所存在的一些不足之处,提出了本课题中的合模机构优化设计和稳健设计的总体研究方案。(2)分析了合模机构的设计要求和运动特性,对合模机构的优化特性、约束特性和稳健特性作了详细的分析;根据设计图纸建立了合模机构的三维实体模型,运用ANSYS有限元分析软件对合模机构的整机进行了有限元静力分析,并基于虚拟样机仿真技术对合模机构进行了运动仿真分析。(3)针对合模机构的在锁模时的模板变形过大的问题,将有限元数值模拟技术和正交试验法相结合,以合模机构的轻量化为目标,对合模机构进行了结构优化设计,大幅度减轻了合模机构的重量,降低了生产成本,并减小了模板的变形,提高了模板间的平行度和机构的使用性能。(4)结合虚拟样机仿真技术和试验设计方法,以移模行程为输出特性目标,开展了Taguchi稳健设计研究,使得移模行程更加接近期望目标值,提高了合模过程中的开合模位置的重复精度和机构整体的使用性能。总之,本文针对五点式合模机构所开展的研究,达到提高了机构的性能,节约了生产成本的目的,并为合模机构及其它同类型的压力机械的优化设计和稳健设计的研究提供了一种重要的设计参考方法。因此本课题的研究工作有着突出的现实工程意义。