高速压力机工作时不用人工进料,而将原材料或半成品自动送进模具进行加工,具有高效自动、高精度的特点,因而得到了越来越广泛的应用。与普通压力机相比,高速压力机在设计、制造上有更高要求,其不仅要有良好的静态性能(即强度、刚度),而且设备的动态性能也成为其整体性能的重要构成,所以传统的静态设计和经验设计已不能完全满足高速压力机的工程要求。如果结构设计不合理,将发生明显的噪音和振动,严重影响压力机的工作效率、加工精度和模具的寿命。曲柄滑块机构为压力机的执行机构,当压力机高速运转时,曲柄滑块机构在运动时产生不平衡惯性力,该惯性力通过曲柄作用在机身上,使机器和支承机器的地面产生振动。本课题在对开式高速精密压力机研究和分析的基础上,着重对惯性力引起的振动进行研究,本文旨在对高速压力机的惯性力进行控制,以达到有效控制高速压力机的振动。在此基础上,对传统高速压力机改进设计而成的新型高速压力机进行各方面的模态、优化与动态响应分析,并且对生产样机进行振动试验,为压机的进一步优化设计和减振隔振设计提供理论依据和实际参考模型。论文主要研究内容为:(1)建立了曲柄滑块机构的力学模型,用解析法对曲柄滑块机构进行了运动学和动力学分析,从而求出其作用在机身上的等效惯性力的变化规律。(2)首先根据对高速压力机惯性力规律,设计曲柄滑块机构的动力平衡装置;其次,用三维CAD软件SolidWorks和多刚体动力学分析软件COSMOS/Motion建立了高速压力机执行机构的多刚体动力学模型,并对该机构进行了运动学和动力学仿真分析。(3)利用SolidWorks软件建立了高速压力机的模型,在确定机床结合部的等效动力学参数后,建立了正确的高速压力机的有限元模型,并按照实际工况对其进行模态分析,得出其固有频率与相应的振型。(4)在模态分析的基础上,根据高速压力机的结构特点,对高速压力机机身部分尺寸进行设计参数化,以机身的最小质量为目标函数,机身一阶固有频率为约束变量,机身部分设计尺寸为优化变量,利用Simulation软件对高速压力机机身进行优化。(5)对高速压力机进行了动态分析,对冲击载荷进行了研究,采用模态叠加对典型工艺的动态响应进行计算,得到高速压力机在工作周期内的应力场与位移场,同时验证优化方案。(6)对压力机整机进行模态试验测试,并从测试数据中识别结构的模态参数,通过与模态分析的结果进行比较,进一步验证压力机有限元模型的正确性。