大型铸锻件是我国重大装备制造业的重要基础和关键瓶颈,而锻造操作机是精确制造锻件的基本装备之一,用于夹持锻件配合锻压机完成锻压工艺,是锻造机械化与自动化的重要设备。近年来,国内外锻造车间普遍应用锻造操作机与自由锻造液压机联动实现机械化操作,形成了自动化的大型锻件自由锻造系统,从而显著地改善产品质量,提高劳动生产率。本文对操作机主运动机构进行了力学分析和运动学动态仿真设计。首先提出一种操作机主运动机构的计算机自动静力分析方法,只需输入机构结构信息和载荷信息即可求解出锻造操作机主运动机构所有连杆受力,分析了三种锻造操作机主运动机构受力,选出实际应用中优先考虑的机构;基于MATLAB编写出三种锻造操作机主运动机构自动静力分析软件,实现该三种操作机提升、俯仰、缓冲三个主运动各位置不同负载下的各铰点静力分析,自动绘制结构轴力、剪力和弯矩图;然后基于复合建模方法和最小模块的思想,提出一种锻造操作机主运动机构仿真模型构建的方法,并对一种新型三自由度锻造操作机主运动机构进行了运动学动态仿真,分析了给定驱动缸输入时夹钳末端的输出运动;最后在梯形速度曲线和正弦速度曲线两种不同运动规划下,运用拉格朗日法对一种新型锻造操作机主运动机构的驱动力进行求解,通过仿真得到两种规划下的驱动力曲线,并分析了两种规划的优劣。