压力机是航空航天、精密电器、汽车工业等领域产品制造过程中广泛应用的机械设备。随着“智能制造2025”的不断推进与深入,压力机设备的需求日渐增长,行业的竞争也越来越激烈。探究更加高效率、低成本的压力机现代设计方法,对传动机构及机身进行创新设计以获取更加优良运动及力学特性的传动机构、箱体结构,对于突破传统经验设计、探索机器结构现代设计技术具有重要意义。文章以系列冲压机械实验台中的多杆高速压力机为研究载体,进行传动机构创新设计、关键零部件结构设计、基于拓扑优化理论及性能约束的机身结构设计等部分,主要研究内容如下:（1）提出基于机械增益和运动特性的综合优化方法对压力机传动机构进行设计。对比不同构型方案特点,结合性能指标提出具有较高机械增益及转速的“电机-滑块-肘杆-三角连杆”方案,并根据各连杆连接差异创新设计三种机构方案。基于矢量解析法建立三种方案尺度与运动特性关系方程,基于静力学模型建立各方案机械增益方程。以冲压速度波动最小、机械增益最大为优化目标,曲柄存在条件等为优化约束,机构尺度及位置为优化变量,采用多目标遗传算法对三种方案优化设计,ADAMS验证后选取方案一。（2）对曲轴轴系、连杆、导轨与滑块、飞轮等传动系统关键零部件进行设计。根据各构件受力情况,结合各构件的运动空间及连接方式,参考结构设计理论对传动机构曲轴等部件进行结构设计及性能校核。考虑传动机构运行时的产生的时变惯性力不可忽略,基于惯性力平衡理论进行平衡机构设计;针对压力机运行时周期性速度波动问题,建立传动系统等效动力学模型,基于最大盈亏功理论进行压力机飞轮结构设计。（3）采用拓扑优化方法对机身结构进行概念模型设计。考虑压力机传动机构运行时变惯性力对机身受力的影响,提出一种以动态静力学分析为基础、层次分析法获取权重因子、折衷规划法定义机身多工况刚度模型的拓扑优化方法。将机身承载动态力下的优化设计问题转化为静态多工况刚度优化问题,以优化结果材料密度云图为依据确定最佳材料分布,结合结构工艺性探究压力机机身概念构型设计。（4）根据所设计的机身概念构型方案,对上横梁及下底座关键结构尺寸结构优化设计。结合灵敏度分析筛选出对关键性能影响较大的结构尺寸为作为优化变量,同时以机身材料许用强度、许用变形为约束条件,以机身质量最小化为优化目标,采用ANSYS中的响应面优化模块进行性能驱动的多目标响应面优化,以优化结果为基础进行结构设计与建模,通过有限元分析验证设计结构满足要求。