金属管材在线切断设备作为管材连续生产过程中生产线的关键设备，其性能优劣直接影响着加工产品的切口质量以及整条生产线的生产加工效率。本文设计的金属管材定长飞剪是在工件运行过程中将其切断，并且保证工件剪切长度合格、断面平整。论文就飞剪系统展开了下述研究：根据工艺要求对飞剪系统进行了整体设计，确定了机械系统、控制系统的主要模块组成；将机械结构简化为二自由度七杆机构，根据剪切同步条件、定尺条件、刀具竖直方向行程等工艺要求，分别建立运动学模型，对整个机构进行了运动学分析，并提出了剪切过程的反正弦同步控制曲线；之后进行了动力学探究，并在此基础上进行了详细的结构分析和设并搭建了控制系统建模；最后借助虚拟样机技术进行了机构的运动仿真，及时修正了设计的不足。在运动学分析部分，针对水平、竖直两个方向，对转盘和外摆臂的运动规律进行了规划、分析、讨论，确定了该二自由度机构在任意时刻的动作规律。在动力学分析部分，借助AutoCAD软件的绘图功能、Matlab软件强大的数据处理能力、Pro/ENGINEER软件三维建模、仿真、干涉检查等分析功能，辅助进行动力学设计；从剪切力的计算入手，通过动力学分析与计算，求得应该施加到原动构件上的载荷情况。在满足运动约束以及动力要求的基础上，对飞剪系统结构进行了详细的分析和设计，包括传动系统、执行机构和刀架系统。在控制系统部分，建立了控制系统的数学模型，并以此为依据对伺服控制单元进行了分析设计，设计了PLC的控制程序和人机交互界面。最后借助Pro/ENGINEER软件对飞剪系统进行了三维建模、组件装配，并在Mechanism模组下对机构整个工作过程进行了运动仿真分析。本文设计的金属管材定长飞剪系统可以提高生产效率、降低生产成本和对操作人员的技术要求。