随着宽厚板在工业领域的广泛应用，尤其是在桥梁、船舶、高压容器以及输送管道等大型构件的制造领域，对板型的要求更加严格。目前我国多数宽厚板厂普遍存在的问题就是矫直能力偏小。因此，为了生产出高质量的宽厚钢板，宽厚板厂必须在高性能的轧机设备后配备承载能力强、性能优异且结构紧凑的平整设备。本课题以沙钢50MN宽厚板压平机的设计任务为依托，利用Inventor、ADAMS、ANSYS软件为平台，结合轧件的弹塑性变形、虚拟样机设计及优化技术等，建立压平机的实体三维模型，并进行了静力学分析和运动学分析，最后完成压平机的结构优化设计。论文主要研究内容有：1）介绍了厚板的矫直机理；然后再介绍虚拟样机技术的特点和应用；最后简单论述了将虚拟样机技术引入到压平机设计当中的优势。2）利用Inventor软件首先建立压平机零部件的三维实体模型，其次将建立完成的部件调入到装配环境下进行虚拟装配。利用Inventor对装配图进行干涉检查和应力分析，这样可以尽早发现错误，保证产品尺寸设计的准确性。3）根据实际的设计要求，运用ADAMS软件对压平机辅机部分的新型升降平台进行运动仿真，找出其的运动轨迹以及液压缸的推力。从而验证此设计的可行性。4）对压平机进行轻量化设计，结合50MN压平机的结构特点和压平过程中普遍存在的偏载现象，运用ANSYS软件进行有限元分析，根据受力情况对设备的零部件进行结构优化设计,使压平机的结构更加合理。最后，完成了与同级别装备相比刚度相同，宽度大、重量小的宽厚板压平机的结构设计，也给大型、重载装配的轻量化设计提供了参考。