高速压力机具有高效性、精密性等特点,被广泛应用于功能性冲压零件（如引线框架、接插件、矽钢片等）的生产中。随着冲压件市场需求量猛增、压力机行业竞争越来越激烈,对设备性能、成本的要求也越来越高。采用合理的方法将高速压力机成本降到最低,同时提升压力机运动特性、结构性能成为压力机设备研制的重点。因此,对高速压力机机构增力特性、运动特性及机身结构轻量化进行研究有重要意义。本文以双滑块六杆压力机为研究对象,利用理论分析、数值计算方法对冲压机构运动尺度进行优化设计,提升机构增力特性及冲压运动特性;利用有限元、多目标拓扑优化、尺寸优化方法,在保证结构性能要求前提下对机身进行轻量化设计。本文具体研究内容如下:（1）对高速压力机机械系统各组成部分功能原理、设计要求及所选机构进行分析。以其中双滑块六杆机构为研究对象,基于机构运动学与动力学结果,对该机构进行机械增益分析,提出基于机械增益及冲压运动特性的机构运动尺度综合优化设计方法,根据不同目标权重分配获得两种优化方案,对比优化方案与原方案的增力特性、冲压运动特性,检验该优化方法的有效性。（2）将动力学计算与曲轴局部受力分析结合,分析冲压机构中各构件作用在机身各接触位置处的载荷,并对预紧力进行理论设计,提取冲压工况下的所有载荷及预紧力,建立机身有限元模型进行静态结构分析和动态特性分析,得到机身在危险工况下的变形、应力情况以及机身前六阶固有频率和振型。分析机身薄弱位置,确定优化区域,提取机身最大变形、最大应力和低阶频率值作为后续优化的对比方案。（3）采用拓扑优化方法对质量较大的上横梁和底座进行轻量化设计。优化综合考虑上横梁和底座的多工况刚度及机身低阶频率,采用折衷规划法定义多工况刚度目标,采用平均频率公式定义低阶频率目标,以此建立多目标拓扑优化模型,得到机身最优拓扑结构,确定其合理的结构布局。根据拓扑优化结果对机身进行概念建模,结合装配信息、空间相对位置信息及铸造要求对机身进行初步方案设计。（4）基于机身初步设计方案,对机身主要结构参数进行优化设计,经过参数初选、参数灵敏度分析,将影响状态变量（变形、应力、频率、总质量）较大的八个结构参数作为后续优化的设计变量,以机身总质量最小为目标、结构性能许用设计条件为约束,进行目标驱动优化,综合考虑各方面性能,选择最优方案。结果显示:优化方案机身结构性能优于原方案,机身减重14.2%,轻量化效果显著。