闸式剪板机是一种常用的板料成形加工机械,其工作原理是通过运动的上刀片和固定的下刀片,采用合理的刀片间隙,对各种厚度的金属板材施加剪切力,使板材按所需要的尺寸断裂分离。由于其结构简单,维护和操作都很方便,性价比较高,所以是一种广泛使用的锻压机床,主要应用于汽车、拖拉机、机车车辆、船舶、电机、仪表以及动力工业和航空等行业的金属薄板成形工艺。剪板机等压力机床传统的设计方法是根据材料力学、弹性力学的理论或经验公式,这些理论公式主要是基于理想化的数学模型推导出来,推导过程中采用了大量的简化和假设。所以将理论公式应用于计算变形和应力分布都非常复杂的剪板机主要部件时,往往会导致较大的误差,从而导致结构设计的不合理和资源的浪费等现象。目前,随着计算机技术、计算力学特别是有限元理论的发展,利用现代设计方法对闸式剪板机进行设计和研究成为可能。在剪板机的板料加工过程中,剪板机刀架与机架的刚性对金属板材的剪切质量有着重要的影响,刀架与机架的刚性不足会严重影响板料的剪切质量,所以本文以LGS8×4050闸式剪板机为研究对象,对剪板机的剪切精度问题进行研究。论文在对剪板机刀架和机架的应力和变形进行实验测试的基础上,采用有限元方法对剪板机的力学性能进行评定,并针对机床刚性较差的刀架、机架等部分进行结构优化与改进设计。论文的主要研究内容如下：1.分析闸式剪板机的结构及受力特点,采用实验测试法对刀架与机架进行位移测试,并对机架两侧喉口进行动应力测试,以获得剪板机主要部件的位移变形分布以及两侧喉口的应力分布规律；2.运用大型有限元软件ANSYS作为分析工具,采用剪板机整体建模方法,对剪板机进行静态分析,得到剪板机各个部件的位移值及应力值。结合实验测试结果验证有限元模型的准确性,为闸式剪板机的结构优化提供基础；3.根据闸式剪板机的结构特性以及工作特性,在ANSYS WORKBENCH软件中分别建立刀架和机架的参数化有限元模型,通过研究剪板机刀架、机架的结构参数对剪板机刚性的影响规律,对刀架和机架进行优化设计,最终获得最优化的刀架、机架结构来提高机床的整体刚性；4.建立了包含焊缝的刀架、机架有限元模型,并与将焊缝简化为“绑定(bonded)"连接的剪板机模型进行对比,以分析焊缝对机床刚性的影响。同时,对保留螺钉连接的刀架、机架结构进行有限元分析,并与简化的有限元模型计算得到的结构变形进行比较,以了解螺钉连接的简化对机床刚性的影响。