在产品生产形式向多品种小批量生产转变的市场背景下,作为传统工业制造产业链中的基础加工装备,以机械压力机为典型代表的冲压设备及其刚性加工生产线已经难以满足现代工业对设备加工柔性,加工精度,加工质量等方面提出的要求。相关制造领域亟需可控性强,自动化程度高,工艺适应性好的智能冲压设备。采用大功率交流伺服电机驱动的伺服压力机作为新一代冲压设备,继承了传统机械压力机机械传动的优点,满足了相关行业日趋多变的生产要求,极大地改善了设备的加工柔性和工艺适应性,提高了产品的加工精度和加工质量,在相关领域得到了极大的推广和应用。本文基于5000KN伺服压力机设计开发的需要,从仿真驱动优化设计的角度出发,着重研究了伺服压力机无飞轮传动系统的优化设计问题。在此基础之上,提出了5000KN双点伺服压力机主传动机构结构设计方案,并围绕方案虚拟样机模型,结合伺服压力机不同的加工模式及加工特点,对方案整机动态性能进行了系统的研究。本文主要的研究内容如下:第一,对一种复合型增力传动机构的运动学和动力学特性进行了系统的分析,并建立了机构的数学解析模型。研究结果表明,相比传统曲柄滑块机构,该复合型增力传动机构能够显著降低大吨位伺服压力机传动系统对于驱动电机输出扭矩的要求,同时加工行程内滑块速度波动较小,有利于提高加工工件的成形质量。第二,建立了上述复合型增力传动系统的参数化仿真模型,探讨了不同结构参数组合对于系统输出性能的影响,并结合实际设计要求,最终给出了满足设计要求的结构参数组合方案,并借助三维CAD软件对传动系统部件进行了设计和装配,相比传统伺服压力机设计方案,所设计的伺服压力机结构及整体受力布局更为合理,压力机承载及抗偏载能力得到加强。第三,利用有限元分析软件ANSYS对双点伺服压力机重要承载部件进行了强度分析和校核,并借助ANSYS Design Xplorer优化功能模块对双点伺服压力机重要部件的几何特征参数进行了进一步的优化,在保证结构刚度、强度满足要求的前提下,进一步节约设备生产成本。第四,利用多体动力学软件ADAMS建立了双点伺服压力机的虚拟样机模型,对伺服压力机不同工作模式下伺服电机的速度及扭矩控制参数进行了反求,为伺服控制系统控制参数的选取提供了理论参考依据。