复合材料液压机是复合材料制品模压成型的核心设备,其机架结构的合理设计对于设备的综合性能和制品的成型精度有着重要的影响。应用传统设计方法获得的机架结构存在着总体质量偏重、个别零部件刚度过大等问题,导致设备的制造成本增高、生产效率低。本论文以25MN短行程复材压机为研究对象,在校核机架整体结构性能及主要部件应力应变情况的基础上,结合接触有限元方法和优化设计理论对主机架结构进行多目标优化设计,该研究对液压机轻量化设计和综合性能的提高具有重要意义。首先,根据25MN短行程复材压机原设计方案,建立整机简化模型,利用接触有限元法分析整机在预紧载荷和工作载荷联合作用下各个结构件应力应变情况。结果表明:原设计机架整体刚强度基本满足相关的设计标准,但也存在着优化空间,以此为参考依据,来确定后续机架结构优化的目标、约束、主要的设计变量及其取值范围。其次,基于Python语言对Abaqus进行二次开发,建立机架结构的参数化模型,通过两组方案验证了参数化模型的有效性和可行性,实现了有限元建模、仿真分析和结果后处理的自动化。随后,采用试验设计方法对21个尺寸参数进行目标贡献率分析,确定上下梁板厚、梁高和拉杆直径等11个对目标影响较大的参数作为设计变量。分析结果表明:梁的横向筋板厚度和中部高度对于刚度和质量的影响显著。以设计变量为依据,利用RSG开发图形用户交互界面插件,简化了优化设计过程中的重分析计算流程。通过基于试验设计的近似模型方法,构建以设计变量取值上下限、材料强度性能和原设计方案相关性能指标为约束,以结构高刚度化和轻量化为目标的机架多目标优化模型,选择NSGA-II多目标优化算法求解。最后,从Pareto前沿解中选取一个优化设计方案,利用开发的插件进行模型重分析,将分析结果与原方案进行比较,结果表明:优化后的设计方案完全满足短行程复材压机机架设计标准,优化后上梁刚度提高了16.5%,下梁刚度提高了11.9%,在刚度满足设计标准的条件下降低了总质量,并且应力应变分布情况也有一定的改善,进一步提高了短行程复材压机的综合性能,降低制造成本。本文所采用的优化设计技术流程也可以应用于其他的复杂机械结构优化设计。