因PET瓶具有无毒、透明性好、价格低廉等众多优点,已经成为塑料包装中的主力军。随着市场对PET瓶需求的增大,促使生产PET瓶的旋转式吹瓶机的进一步发展,而制约旋转式吹瓶机进一步发展的因素有很多,其中主要因素如机器的生产效率、稳定性和能耗等。本文基于ANSYSWorkbench和Matlab软件,对某型号二十腔旋转式吹瓶机的开合模机构进行模态分析,并在此基础上对开合模凸轮机构进行运动学和弹性动力学分析,主要研究工作如下:首先,针对近年来国内外学者在弹性动力学、动态特性分析方面所取得的研究成果进行回顾、总结,通过具体分析发现旋转式吹瓶机在机器振动及稳定性方面尚存在一些问题,提出基于有限元分析的方法对旋转式吹瓶机开合模机构进行结构模态分析,并在此基础上对开合模凸轮机构进行运动学和动力学分析的研究目标。其次,建立了开合模机构的有限元模型,对其进行模态分析,求得其工作转速（45 rpm）下的前六阶固有频率和振型,然后对机构进行了模态实验,通过对比仿真和实验得到的机构主振型为绕中轴摆动（模壳开闭方向）振动的固有频率,验证了所建立的开合模机构有限元模型的准确性,从而为后续机构运动学和动力学分析做铺垫。再次,分析了开合模凸轮机构的原理及工作流程,利用复数矢量法和逆运动学方法对开合模凸轮理论轮廓曲线进行设计,并且经过分析,选择了五次多项式作为从动件工作的运动规律,然后根据工作需求和初始条件,建立了开合模凸轮机构的运动学数学模型,借助Matlab软件对开合模凸轮机构的数学模型进行求解,得到其理论轮廓曲线,并对机构的工作压力角进行计算,分析是否满足使用要求,然后利用SolidWorks软件完成对开合模凸轮导轨的三维建模,并将装配后的虚拟样机进行运动仿真,验证了所建立的开合模凸轮导轨的准确性,从而验证了对开合模凸轮机构运动学分析方法的正确性及可行性,为下面的动力学分析提供理论支撑。从次,根据弹簧一质量系统动态分析方法和等效替换原则,对机构的关键受力部件摆轴系和连杆系进行分析,采用集中质量法建立了开合模凸轮机构的多自由度动力学模型,并将不同方法求解的固有频率进行对比,验证了所建立模型的准确性。然后借助Matlab对多自由度的振动方程进行求解,得到了部分构件视作弹性系统的情况下的速度和加速度动态响应,并与设计的运动规律进行对比,总结出多自由度动力学模型可以满足对开合模凸轮机构的弹性动力学分析需求,为后续的动力学优化提供理论基础。最后,以多自由度动力学模型为基础,右模壳加速度动态响应幅值的均方差值为优化指标,通过正交试验的方法,对开合模凸轮机构的上摆臂的厚度、左右连杆的厚度和宽度、左右模壳的等效转动惯量等结构参数进行优化。通过极差分析得到最优组合,并将最优组合带入动力学模型进行数值求解,得到其动态响应曲线和动静态差值曲线,将其与优化前的动态响应进行对比,得到在理论计算中,优化后的系统动力学响应较优化前有了较大提高。除此之外,结合参数化优化结果,提出对左右模壳进行拓扑优化分析,优化后的结构总质量与转动惯量均小幅减少,并且开合模机构的前六阶固有频率均有提升,使机构动态特性得到提升的同时,完成了轻量化设计,进而为企业的产品优化方向提供参考依据。