上推式双柱自由锻造液压机作为大型制造装备,在锻造过程中经常会出现偏载工况,对抗偏载性能有较高的要求。进行上推式双柱锻造液压机抗偏载性能的研究,对提升我国重载制造装备的设计与制造能力都具有重要意义。锻造液压机工作缸与活动横梁连接形式主要为双球铰结构,传统的自由锻造液压机的抗偏载性能分析忽略了球铰的自锁特性,仅围绕机架进行理论分析,造成偏心锻造力的传递路线分析不准确,影响了偏心锻造力学模型的建立,也难以有效反映偏心锻造的制约因素,给锻造液压机的使用带来了严重的安全隐患。最大允许锻造偏心距作为锻压机抗偏载性能的重要参数,同样需要在满足锻造液压机自锁特性的基本条件下开展相应的研究。本论文通过上推式自由锻造液压机的相关资料,从“偏心锻造工况下球铰会发生自锁”这一条件出发,建立锻造液压机偏载模型;针对工作缸柱塞与活动横梁连接球铰的自锁状态,分析锻造液压机的自锁载荷偏心距,明确液压机偏心锻造的作用机理和制约因素。将理论分析与仿真计算相结合,对其抗偏载性能进行研究,并提出锻造液压机最大允许锻造偏心距的确定方法。采用了流固耦合的计算方法,建立了压机工作缸导向套内外间隙流体域,关注到流体对工作缸应力的影响,使仿真结果更贴近实际工况,使锻压机的抗偏载性能分析更加准确有效。论文证明了在球铰自锁状态下,偏心锻造力将经过压机的活动横梁和工作缸作用于机架上横梁,工作缸是锻造液压机抗偏载性能主要制约因素。球铰在锻造液压机空载回程过程中由于其自适应性转动特性,对锻造液压机工作缸起到了保护作用,有效缓解了空载运动过程中回程缸同步误差对工作缸的侧推力。根据锻造液压机的自锁条件及抗偏载性能的分析结果确定锻造液压机的最大允许锻造偏心距,提出改善抗偏载性能的合理性方案,为锻造液压机的整机结构设计与优化的深入研究提供参考依据。