液压机是制造产业的基础装备。多方向单工位液压机能够满足精密锻造要求,是未来液压机发展的方向。本文研究的多方位数控联动液压机是根据转向螺母锻造工艺设计的液压机,其机身结构相对复杂。液压机机身及其模具关键部件的变形对运动和锻造精度具有重要影响。因此,研究液压机机身及其模具变形规律具有必要性。本文主要研究内容及结论如下:1)本文从液压机初始设计图纸入手,利用SolidWorks建立液压机三维模型,对液压机结构、装配、接触类型进行分析。采用材料力学和有限元相结合的方法对液压机进行强度和刚度计算。结果表明:上梁刚度差,其他横梁满足刚度要求,对上梁进行优化,刚度提高约36%,满足设计要求;液压机机身应力分布均匀,机身应力约60～80MPa,满足强度要求。2)通过有限元数值模拟对多方位液压机进行模态分析,详细研究了液压机普通模态分析和预应力模态分析。结果表明:有限元模拟计算的液压机最小固有频率约为23Hz,远大于液压机工作频率,不发生共振;在螺栓预紧载荷允许范围内,可近似认为预紧载荷对模态影响较小。3)研究了液压机机身及模具关键部件变形对模具运动行为的影响,主要从运动副间隙开展研究,通过有限元模拟和理论推导相结合方法对侧梁结构的改进提出优化准则。基于运动副间隙准则,通过目标驱动优化设计,对侧梁提出改进方案,并应用于实际生产的压机机身设计中。结果表明:通过增加筋板和增厚筋板两种方式,使侧梁Δδ值降低约53%,优化结果满足要求。本文根据运动间隙和锻造精度要求,考虑液压机机身及关键模具变形对运动行为影响,寻求出一种设计压机结构的方法,该方法具有创新性。研究结果能够为液压机结构设计提供理论支撑,同时能够提高液压机整体工作性能。