随着碳纤维环氧树脂材料的零部件在各个行业的广泛应用,用于生产零部件的模具类型日益增多,热压方式作为其中一种类型得到了长足发展,模具的成型效果、失效分析以及结构优化成为重要研究方向。由于热压模具的特性,一般不能再制造,一旦损坏将严重影响企业生产进程,降低生产效益,因此探讨影响模具失效的因素并对其进行优化具有实际意义与价值。本文主要从热压工艺参数以及模具结构设计这两个方面对影响模具失效的因素进行了分析与讨论。利用热压工艺原理、传热学相关的机理以及有限元相关理论知识,使用ABAQUS对模具热压过程建立三维热力-耦合模型,得到了阴模和阳模热应力和热应变的大小及分布情况。通过对不同温度和不同压力情况下的模型的热应力和热应变规律进行分析,探求不同因素对模具热应力与热应变的影响规律。对模具流胶孔的结构参数进行优化,利用正交试验设计方法,从孔的直径(A),孔的间距(B),孔与上表面的距离(C),最右侧孔与侧表面的距离(D)这四个因素入手,设置单目标优化模型。选择出9组具有代表性的试验方案,在ABAQUS中分析各个因素对模具热变形的影响,并通过极差直观分析法找到四个因素的主次关系,得到了模具流胶孔结构参数的最优解:孔的直径为18 mm,孔的间距为218 mm,孔与上表面的距离为64 mm,最右侧孔与侧表面的距离为224 mm。通过对最优解进行模拟验证,对比正交试验结果,得出最优解的热变形最小,验证了模型参数最优解的正确性。