实现挤压铸造技术的过程中,挤压铸造机的工作性能起到了决定性的作用,提升挤压铸造机的工作性能也成为了一项重要的研究内容。本文主要围绕20000kN立式挤压铸造机的总体设计及其合模机构和压射机构开展研究,具体的工作内容如下:(1)通过工艺需求分析,完成了 20000kN立式挤压铸造机的总体结构方案设计。(2)分析了 20000kN立式挤压铸造机合模机构的运动特性和力学特性,推导出合模机构结构参数与油缸行程、动模板行程、行程比、机构变形力、扩力系数及油缸推力存在的函数关系,建立相应的数学模型,并完成合模机构初始结构参数的设计。(3)根据合模机构结构和运动特点,制定了设计约束条件,并以减小油缸最大推力和行程为优化要求,设计了四种合模机构的优化方案。基于ADAMS创建合模机构参数化模型,实现合模机构的多目标优化研究,通过与原设计的对比,甄选出优化效果最好的方案。(4)基于SolidWorks与ADAMS,在合模机构刚体模型的基础上,创建刚柔耦合模型,通过对合模机构进行运动仿真分析,发现刚柔耦合模型准确地反映了合模机构在实际情况中存在的冲击问题,并针对该问题,为合模机构的速度驱动提供了一种优化改进方案,保证了合模机构运动的平稳性和高效性。(5)完成了压射机构主要参数的设计,并基于SolidWorks与ProCAST,创建压射机构有限元数值模型,分别对压射过程进行冲头自然冷却和油冷模式的数值模拟,获得两种模式下压射机构的受热变形规律;根据分析结果,计算出冲头与压室间隙大小合理的设计区间。