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合模机构是注塑机的重要组成部分,其工作性能的好坏将直接影响到注塑成型产品的质量,因此如何有效地提高合模机构的性能成为注塑机研究工作者亟待解决的一大课题。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,但是先进的优化设计理论和计算机技术为高性能合模机构的研发设计开辟了良好的前景。本文对双曲肘五支铰合模机构使用过程中的性能展开研究,主要应用基于MATLAB编程的NSGAⅡ算法对以合模机构力的放大比和动模板的速度平稳性为优化目标,进行了多目标优化设计,并且在考虑铰接孔处摩擦的情况下,运用容差模型法对力的放大比进行了稳健优化设计研究。主要包括以下几个方面的内容：(1)对国内外关于注塑机合模机构优化方面的研究进行了详细分析,提出了本文的研究方向。(2)对合模机构的工作原理以及运动状况进行研究,描绘出合模机构的运动简图,应用几何学、运动学等理论对运动简图进行分析,得出机构的尺寸参数、位置参数与它的运动特性以及锁模特性之间的数学关系表达式,为后续数学模型的建立奠定基础。(3)建立合模机构的三维实体模型,应用ADAMS进行运动仿真分析,并在ADAMS中建立了合模机构简化的参数化模型,借用建立的参数化模型对合模机构数学方程的可靠性进行了分析。(4)以合模机构力的放大比以及速度平稳性这两个目标作为优化的目标函数,通过灵敏度分析,选择将影响目标函数较大的参数作为设计变量,考虑开合模过程中的多种约束条件,建立了优化的数学模型,接着在MATLAB中编程,借助NSGAⅡ算法进行优化,得出优化目标的Pareto front,从Pareto解集中选取了一组合适的解作为最优解,并且将优化前后的结果进行了对比,而且还在MATLAB和ADAMS中对优化的模型进行了对比验证。结果表明,力的放大比有所提高,而且动模板的运动平稳性得到很好的改善,为合模机构的合理设计提供了理论指导。(5)在考虑摩擦因素不稳定的情况下,通过容差模型法将合模机构力的放大比的稳健优化问题转化为一个多目标优化问题,即既要满足力的放大比最大化,又要满足力的放大比波动量最小化,然后应用NSGAⅡ算法进行了优化,并将优化的结果与逐步宽容约束法进行了对比。结果表明,NSGAⅡ算法可以方便、有效地地解决含约束条件的多目标优化问题,为稳健优化设计提供了重要的参考方法。