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摘要
框架式模具是热压罐成型复合材料壁板类构件的关键工装，框架式模具的整体刚度、温度均匀性对于复合材料构件的成型质量具有重要影响。以某壁板构件所用的框架式模具为研究对象，以提高模具整体刚度和温度均匀性为目标，采用拓扑优化方法对模具结构进行了优化设计。在此基础上，进一步开展了优化设计后模具与初始模具的性能对比，对两种模具分别进行了静刚度计算和温度场计算。结果显示与原始模具相比，优化设计后模具整体结构减重16.04%（支撑结构减重33.6%），变形减小了27%，升温过程中模具型面最大温差减小了29%，验证了该优化设计方法的有效性。此外，加工了优化后的缩比尺寸模具，开展了热压罐加热过程中的模具型面温度测量，测量结果显示优化后模具具有良好的温度均匀性,并且通过实验验证了仿真计算结果的有效性。
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