液压机是制造业的一种基础制造装备。液压机主机的刚度对压制件的精度具有显著影响。现行的液压机设计中,主机刚度指标的制订依据主要源自经验类比,缺乏压制件精度方面的考虑,可能导致所设计的液压机刚度不足,不能满足压制件的成形精度要求;或导致刚度储备过大,降低产品的性价比。为此,本文对计及压制件精度的液压机主机结构设计方法进行了研究。论文主要研究内容和成果如下:1.通过对液压机-模具系统分析,得出了液压机主机诸结构部件中,下横梁弯曲变形是影响压制件成形精度的主要因素的结论,进而建立了压制件成形精度与液压机下横梁刚度间的映射关系模型,将压制件成形精度映射为液压机下横梁刚度性能要求。2.构建了液压机概念设计方法。该方法采用材料力学方法,建立液压机主要结构部件的力学模型及概念设计模型;基于液压机各部件概念设计模型,依据液压机的公称载荷、工作空间等技术规格及各部件的刚度性能要求,确定各部件截面的惯性矩和抗剪切截面面积或抗拉压界面面积,得到液压机主机的概念设计原型,进而得到液压机主机结构设计原型。3.提出了基于灵敏度分析与近似建模技术的液压机主机结构优化策略。即:基于液压机主机结构设计原型,建立主机部件的有限元模型,进行部件结构性能灵敏度分析,进而提取影响液压机主机部件性能的关键结构参数作为主机结构优化的候选设计变量;基于正交数值模拟试验,以主机结构轻量化/高刚度为优化目标,建立主机结构近似优化模型;求解优化模型,获得液压机主机结构优化设计方案。4.基于上述研究成果,提出了以压制件成形精度作为设计约束,计及压制件精度的液压机主机结构设计方法。该方法基于压制件成形精度与液压机下横梁刚度的映射关系模型,将压制件成形精度映射为液压机下横梁刚度性能要求;基于液压机概念设计模型和液压机技术规格与各部件刚度性能约束,设计液压机主机结构概念原型;进而得到液压机主机结构设计原型;以该原型设计为基础,进行主机部件结构性能灵敏度分析及主机结构优化设计。5.将所提出的计及压制件精度的液压机主机结构设计方法应用于THP10-10000型100MN等温锻造液压机主机结构设计,实现了该液压机主机结构的概念原型设计、原型结构设计及优化设计。得到了该液压机主机结构轻量化最优解和轻量化/高刚度化Pareto优化解。其中,轻量化最优解在满足了液压机刚度要求同时,较原型设计质量优化率2.044%,较样机质量优化率5.774%。轻量化/高刚度化Pareto优化解为液压机设计决策提供了多个可行解。本文研究的计及压制件成形精度的液压机主机结构设计方法,虽然其具体对象是液压机,但就其理念和原理而言,也适用于其它成形制造装备设计,具有一般性意义。