合理的模具结构和高效的加热方式是保证淀粉餐具生产线产品质量、运行效果和运营成本的关键因素。本文以LW501淀粉餐具自动生产线为研究对象,探讨了以微波作为淀粉餐具生产线加热热源所要解决的若干关键技术,以及应用ANSYS软件对煤气加热生产线的关键部件模具结构进行有限元分析和结构优化设计。本文分析了微波加热技术的特点和国内外应用现状,结合环保餐具生产线的要求,确定了微波加热系统的技术方案,并对微波加热系统的主要组成部件进行了详细分析和计算。在对微波加热器进行微波加热实验的基础上,给出了加热器内部的实际场强分布规律。针对微波反应器固有的场强分布不均匀性提出了几种改进措施。模具模架在淀粉餐具生产线中是一个非常关键的部件,要求模具除了传热性能好、刚度高以满足生产工艺要求外,还要求结构简单、体积小、重量轻、制造成本低和加热能耗少。本文运用ANSYS软件对模架结构进行有限元分析得到了模架的变形结果。由于模架各部位的变形差异较大,存在材料分布不合理的情况。作者在研究优化设计理论的基础上,运用ANSYS软件的优化设计模块对模架分别进行了尺寸优化和拓扑优化。进行尺寸优化设计时,分别进行了以最小变形量和最小重量为目标函数的两次优化设计。在保持模架结构形式和重量不变的情况下得到一个刚度最大的结构;在保持模架变形量不变的情况下得到了一个最轻巧的结构。优化结果与原始设计比较有很大的改进。通过对模架结构进行拓扑优化,得到了材料的分布趋势并由此提出了两种改进结构,最后通过有限元分析验证了改进结构可以使模架获得更好的刚度。