虚拟样机技术作为一种新技术,在制造领域的地位越来越重要,也在我国取得了一定的成就。虚拟样机结合计算机技术,能够提前发现产品设计误差,也能完成人无法完成的某些试验。这种技术符合现代提倡的绿色制造概念,也能在很大程度上为企业节省资金,缩短开发周期。本文主要结合模态分析基础理论、有限元分析理论、虚拟样机理论基础、机器人D-H建模理论和机器人运动学分析理论实现冲压生产线的优化。具体研究内容如下：(1)利用有限元分析软件ANSYS来研究冲压自动化生产线的零部件的结构特性。将曲柄转角0°～180°范围内每隔10°取一组数据进行研究,总共18组数据。通过压机机身的静力学分析可知机身的强度符合工程要求。通过压机机身的模态分析得到压机机身在转轴转动一周内的固有频率曲线和阵型,结果显示从第10阶开始压机机身的固有频率曲线显现一定的规律性,且随着阶数的增加相邻阶数间的频率差值越来越小。因此,1～10阶固有频率对压机机身的振动特性影响较大,在工作状态下应该避免1～10阶的频率范围,防止共振产生大的危害。(2)为了提高冲压生产线的生产节拍提出一种较好的压机与机器人运动协同新方法,该方法结合模态分析的结果和压机与机器人的运动动作有效的减少机器人的等待时间。而且为了评定该方法下得出的不同方案的优劣性,提出了三种运动协同方案评价指标。(3)为了建立完整的冲压生产线虚拟样机系统,凭借Pro/E完成冲压生产线压机和机器人的三维造型、虚拟装配和静态干涉检查,通过ADAMS软件完成冲压生产线的虚拟建模及动态干涉检查,利用传感器和测量工具完成冲压生产线上的双料检测系统、机器人工作空间控制系统和抓料重量控制系统等的虚拟仿真工作,真实的模拟冲压生产线正常工作下的基本组成功能。(4)为了优化冲压生产线,利用运动协同新方法来规划轨迹,凭借ADAMS软件完成机器人轨迹正解和逆解。通过ADAMS和MATLAB联合仿真功能补偿轨迹误差,实时跟踪和反馈轨迹误差,将误差控制在最小0.001范围内。本课题对冲压生产线的虚拟样机技术研究还处于初级阶段,不够完善,但是实现了虚拟样机设计、生产线协同、故障紧急急停模拟、生产线轨迹规划等多项技术集成创新。而且本课题结合四种不同类型的软件进行数据交换,结合多种学科理论基础进行并行研究,各种问题进行多角度考虑,是新颖的研究手段。