全电动注塑机因其控制精度高、速度稳定性好、响应性强、节约能源、绿色环保、洁净性好的特点已经越来越被广泛运用到航空航天、汽车船舶、电子、医疗等高端注塑制品的加工中。全电动注塑机大多使用伺服电机完成模板的开模与合模,无法像全液压式合模机构从液压油液的压力能中获得较大的合模力,因而一般采用肘杆机构来满足合模力的要求。双曲肘式合模机构因其良好的性能在全电动注塑机的合模机构设计中越来越受到青睐,但其结构复杂,参数较多,设计的不理想对肘杆力的放大作用和运动性能影响较大。本课题分析国内外同规格的全电动注塑机,着重进行1300kN全电动注塑机合模机构的自主优化设计。运用遗传算法工具箱对肘杆机构进行优化设计,确定合模机构整体方案后建模仿真了合模机构的运动性能和力学性能,并校核了各个关键部件。本课题获得的主要成果如下：(1)通过对比国内外同等规格全电动注塑机合模部分参数,确定了1300kN全电动注塑机合模机构的主要技术参数。分析了肘杆式合模机构的力学特性和运动特性,推导出动模板行程、十字头行程、速度比、力的放大比、变形力、系统刚度和合模临界角的数学模型。(2)使用MATLAB遗传算法工具箱对合模肘杆机构进行结构优化。以力的放大比为目标函数,在保证速度比和行程比等约束条件满足要求的前提下,曲肘尺寸、大连杆和小连杆尺寸、斜排角、轴孔回转直径和后模板铰点位置尺寸等12个参数进行优化。得到合模行程曲线、力的放大比曲线和速度比曲线均满足合模机构性能要求的更合理的优化参数。解除了不合理的轴孔回转直径和后模板铰点位置尺寸对合模性能的影响。(3)根据优化尺寸进行SOLIDWORKS建模,分析整个机构可能干涉的最小距离。优化后的轴孔回转直径和后模板铰点位置尺寸在满足轴销强度要求的前提下可以进行放大和缩小,且肘杆机构的性能不会改变,因而更容易得到不干涉的合模机构模型。根据优化结果计算出合模机构总刚度,合模临界角以及曲肘角与系统变形力的变化关系。确定了合模和顶出驱动方案,对减速器、滚珠丝杠和电机进行了选型计算。同时对拉杆、轴销、螺栓进行了选型与校核,满足设计要求。(4)对合模肘杆机构进行简化,将电机启动和停止过程考虑在内,运用ADAMS建模进行运动学分析,得到合模机构十字头和动模板位移曲线和速度曲线。合模和开模过程满足慢-快-慢的过程,且得到更接近实际情况的动模板速度和速度比。得到曲肘角与系统变形力的变化曲线,曲线变化规律与MATLAB仿真结果相符,验证了合模机构的可行性和合理性。(5)对合模机构的关键部件进行了材料选取,运用ANSYS Workbench对定模板、后模板、动模板、曲肘、大连杆、小连杆和拉杆进行了应力与变形分析。经过反复修改模型与仿真,得到满足设计要求的各个零件最大变形和最大应力的量化值与位置。