目前我国型材生产线项目正在大批量上马，尤其是大型棒线材生产线占的比重更大，而大型棒线材生产线上的高速重载曲柄式飞剪机几乎全部由国外引进，从利于国产化及维护的角度，需要我们对重载曲柄式飞剪机进行深入研究。但是要准确研究一台飞剪机，必须对飞剪机的结构跟工作原理有深刻理解，要准确了解剪切工件所需的剪切力和剪切功。基于此背景，我们进行了大断面型材曲柄式飞剪机的设计理论及技术研究。主要研究内容如下：通过对曲柄式飞剪机构的尺寸及传动系统的综合，进行了剪切机构的优化设计，得到了飞剪机剪切机构的最优尺寸；对优化后的剪切机构进行了动态仿真，得出了精确的加速时间、剪切时间及剪切结束时间，并建立了各个杆件尺寸三维运动模型，研究了剪切机构尺寸对飞剪机剪刃轨迹，速度的影响规律；通过对人字形剪刃剪切过程中剪切力的分析，利用等效构件曲轴，得出了曲轴的角速度及转动惯量及转动力矩的关系，确定了飞剪机剪切过程中的动力学方程；利用LS-DYNA有限元分析软件对飞剪机剪切过程进行了数值模拟，更清楚的了解轧件的材料、直径、剪切速度等对剪切力的影响；通过现场实测剪切力，利用实测结果与有限元分析结果跟理论公式结果进行分析比较,并对剪切断面质量进行了分析。通过本课题的研究，可以大幅度提高飞剪机的使用效率，简化机械结构，提高断面质量，对增加产量，降低能耗，提高企业效益具有非常重要的现实意义。