厂家讲述：全自动吹塑机模具的优化设计

全自动吹塑机是将处于融融状态的塑料型坯置于模具型腔之中，然后闭合模具，使压缩空气注入型坯之中将其吹胀并紧贴于模具型腔壁上，经过冷却、定型得到一定形状的中空塑件的加工方法。

模具是中空吹塑机合模机构的重要组成部分，在吹塑机中具有固定模具和运行导向的作用，也是整机中消耗钢材较多的部件之一。

全自动吹塑机模具质量占整个吹塑机合模装置减轻模具重量意味着降低吹塑机成本。然而在实际的生产过程中，模具经常会发生磨损，这将直接影响全自动吹塑机的整机性能和使用寿命。在满足全自动吹塑机性能的前提下，对吹塑机模具结构进行优化设计，尽可能地节省其材料，降低其成本具有重要意义。

全自动吹塑机模具底部由螺母锁紧约束了其沿轴线方向的移动，故可看作是沿轴线方向的位移约束；由于模型是取一半进行分析的，因此要在对称面上加对称约束。同时由于该吹塑机是采用直压式的锁模机构，该类锁模机构的开合模动作都是通过液压油缸直接控制的所以可以将合模力简化成作用在油缸安装面上的均布载荷。

全自动吹塑机模具的拓扑优化是一种数学方法，即在保证产品达到某些性能并满足一定约束前提下，在给定的设计空间内以寻求更好的材料分布的一种设计方法。在进行结构优化时，还可以考虑优化模型的可加工性，如对称约束、铸件的脱模方向的定义等。

进行拓扑优化时，为了得到新型的概念设计结果和更好的材料分布方案，会先将模具填充为没有加强筋的实心的等厚板。又由于优化设计时不允许改变模具的拉杆孔、受力面、载荷约束边界面等，故将上述区域划分为非设计区域，其余区域则划分为设计区域。

拓扑优化后建立的中空吹塑机模具与原始模具相比，模具的边缘壁厚变薄；模具内部长度方向上生成平行于边缘线的筋；模具中间处的加强筋结构予以去除，这与其不是主要承载区这一实际情况相吻合。

将优化前后模型的静力分析结果进行对比可知，优化后受力情况与优化前基本一致，优化后的变形阈值提高了，局部应力降低了，模具重量降低了，在变形和局部应力阈值变化不大的情况下达到了轻量化模具的目的，且为优化全自动吹塑机的重量起到较大的影响效果。

与传统全自动吹塑机模具设计相比，电脑设计软件为模具结构优化设计提供了一种概念优化设计理念。在不知道产品结构拓扑优化形状的情况下，根据技术条件和工艺要求，添加一定的载荷及约束，设定目标函数，就可以在设计区域内得出一定形状的材料分布方案，这为机械类产品的结构创新设计提供了一种新的思路，且意义重大。