锻造操作机是锻造液压机机组中极为重要的辅机,全液压式操作机具有响应速度快、输出功率大、控制精度高等优点,是锻造操作机的发展方向,是一个集机械系统,液压系统和控制系统于一体的复杂设备。钳杆旋转和大车行走是锻造操作机的两个主要功能,钳杆旋转和大车行走电液比例位置控制系统工作时具有惯性大、负载变化大和控制精度要求高等特点,因此对操作机钳杆旋转和大车行走机械系统和液压控制系统进行联合仿真研究具有理论意义和工程价值。现有国内操作机液压系统配置相对较低不能实现快速启动和精确定位的控制要求。本文以20T操作机为对象,利用刚体动力分析仿真软件ADAMS工具、参数化建模软件Pro/E和系统仿真软件AMESim,建立了20T操作机的虚拟样机,并进行了以下几方面研究:(1)对20T操作机液压系统主要元件和液压站的各元件进行了理论计算和选型,基于机理建模方法建立钳杆旋转和大车行走液压控制系统数学模型。(2)利用Pro/E参数化建模软件建立操作机3D实体模型,通过Mechanical/Pro接口程序将实体模型导入到ADAMS中,建立钳杆旋转和大车行走机构动力学模型;利用AMESim建模软件研究电液比例阀动静态特性,通过与实验数据比较,得到合理的设置参数;建立液压站蓄能器的仿真模型,并研究了泵口蓄能器特性。(3)通过ADAMS/CONTROL控制模块与AMESim接口建立钳杆旋转、大车行走以及联合动作的机液协同仿真模型,通过实时的数据交换,研究在快锻和常锻两种工况下的旋转进给和轴向送进动态特性,并对联合动作进行了仿真。分析了不同负载、蓄能器等因素对系统的影响。