传统的机械压力机传动系统多沿用曲柄连杆机构,传动系统增力比小,所需电机功率大,制约了其发展。目前用交流伺服电机取代普通异步电动机,是成形装备领域的发展新趋势。伺服压力机一般没有飞轮,工作压力主要靠电机的瞬时扭矩产生,因而驱动电机容量较普通压力机要大得多,这导致设备造价高,成为伺服压力机推广应用的一大障碍。因此,开发新型传动机构已成为当前伺服驱动压力机技术开发的重要内容之一,同时,该技术也可应用到采用普通电机驱动的压力机中,以实现节能降耗。本项目针对在制造业中广泛应用的机械压力机,应用交流伺服驱动技术,辅以计算机控制技术,将传统的曲柄连杆式压力机变成智能型节能型的肘杆式曲柄压力机。本文主要研究内容如下：(1)通过比较几种常用传动机构,设计出三角连杆—肘杆式机构,并利用UG软件建立其几何模型。(2)对三角连杆-肘杆机构进行运动学和动力学分析,并对电机轴负载转矩和等效转动惯量进行计算,建立运动学和动力学方面的动态数学模型。(3)建立基于MATLAB/Simulink的仿真模块的肘杆式伺服曲柄压力机机电系统动态仿真模型,并根据样机参数进行了压力机运动过程的数值模拟。按照实际工况建立冲压工艺,典型工艺有普通冲压、静音冲裁、高速薄板冲裁、分级压制、精密压印等,并对典型工艺进行数值仿真,预知各种工艺状态下的系统参数。(4)建立几种常用传动机构的运动学仿真模型,并对其仿真结果进行对比分析,进而证明所采用的三角连杆—肘杆机构是较优的传动机构。(5)实验研究,验证数值仿真与实验结果是否吻合,证实仿真模型的有效性。(6)进行压力机性能分析(包括电、力、运动参数、能耗等),对压力机驱动系统提出改进意见。研究结果表明,数值仿真和实验研究二者结果十分吻合,证实了数学仿真模型的正确性,肘杆式伺服曲柄压力机采用交流永磁同步伺服电机代替普通异步感应电机做为压力机的主传动,可以解决其工作特性不可调的缺点,从而提高了机械压力机的工作性能,拓宽了工艺适用性；交流伺服压力机可以实现滑块任意工作曲线,实现了工作特性的柔性化。通过仿真可得伺服压力机比普通压力机节约了56.5%的能量,机械效率提高了23.9%；通过对三种常用传动机构的仿真对比分析,结果表明,与曲柄滑块机构、等长肘杆机构相比,三角连杆—肘杆机构具有更高的增力比和更好的急回与近似停歇特性,不仅可以改善伺服机械压力机的工作性能,还可降低其制造成本。本文通过对交流伺服曲柄压力机机电系统的数值仿真,预知各种工艺状态下的系统参数(电流、电压、速度、加速度等),可以得到任意工艺曲线下的动态电机参数变化情况,这可以为多种冲压工艺的实现提供电机动态输入方面的依据,使曲柄压力机以最佳的性能适应具体工艺用途。