高速化的冲压技术发展推动了高速压力机的研制,对于高速机械而言,其动态性能的研究具有非常重要的意义。本文以高速压力机为研究对象,基于动态指标,将理论分析、数值计算方法、有限元仿真与测试技术等相结合,从主运动机构创新方案设计及运动尺度优化设计、传动机构综合平衡优化设计、传动机构多刚体动力学分析、机身结构动力学分析与振动测试实验设计等方面展开分析与研究,致力于提高高速压力机的动态性能。首先,基于现有压力机主运动机构构型进行创新设计,利用再生运动链创新方法与杆组法,得到所有满足设计要求的六连杆与八连杆机构构型,为多连杆机构的构型创新设计提供了一个理论设计流程。对方案进行多因素评价,确定最终构型方案。进一步地,以冲压滑块冲压行程内速度波动最小为指标,综合压力机主运动机构运动学性能与动力学性能要求,利用遗传算法,对所选方案进行尺度优化。进行运动学分析,对比优化设计方案与经验设计方案对应的滑块运动规律,验证优化的有效性。其次,针对高速多连杆压力机因机构不平衡而产生机身振动的问题,提出一套综合优化平衡设计方案:以平衡机构9个质量属性参数为设计变量,以机身三个自由度动响应幅值线性加权和最小为目标函数,利用遗传算法进行求解。将基于最小惯性力的传统平衡方案与基于本文优化流程得到的综合优化平衡方案进行对比,包括两方案机身所受激振载荷变化曲线以及振动响应的改良程度。最后设计正交试验,通过方差分析研究各优化变量对机身各方向目标响应影响规律。然后,对承受冲击载荷的高速压力机进行动态性能分析,包括传动机构的多刚体动力学分析与机身的结构动力学分析。基于含拉格朗日乘子的第一类拉格朗日方程建立多刚体动力学理论模型,利用虚拟样机仿真技术求解机身的激振载荷。对机身的动态特性展开研究,在ANSYS中进行模态分析,求解机身各阶固有频率与阵型,避免共振现象的产生。对机身进行瞬态动力学分析,求解考虑阻尼与惯性力的时变激振载荷作用下的机身关键点处的动响应,分析机身振动情况。最后,对高速压力机振动测试实验台进行硬件、软件设计,并设计振动测试实验方案,测量不同平衡等级下机身的时域信号、频域信号,对综合平衡设计进行验证。