随着技术的不断进步，汽车零部件行业也经历着前所未有的变革。膜片弹簧因具有轴向尺寸小、传递转矩稳定、分离力小等优点，已广泛用于汽车离合器。膜片弹簧尺寸结构是否合理、特性是否满足工作要求，对离合器使用性能有重要影响。所以，膜片弹簧结构优化及特性仿真研究对于提高离合器综合性能具有重要意义。膜片弹簧在传统设计方法中，存在过程复杂、耗时长、成本高的缺点。针对以上问题，首先采用现代优化方法对膜片弹簧的结构进行优化研究。分析膜片弹簧的可选目标函数，将平均分离力最小和压紧力之差的绝对值平均最小作为分目标函数，分别采用组合系数法和最大最小化法建立优化模型。利用MATLAB软件中的工具箱函数对优化模型进行求解，结果显示采用组合系数法比最大最小值法的综合优化效果更好；然后通过HyperMesh仿真膜片弹簧的接合和分离过程，验证了膜片弹簧满足材料强度要求，并得出在分离时由于分离指的弹性变形导致与弹簧大端相接触的压盘升程呈现滞后。考虑膜片弹簧实际工作中分离指部分刚度偏低，造成分离行程偏长的现象，在膜片弹簧分离指上冲制加强筋结构，然后对弹簧进行仿真分析，验证了新结构满足强度要求，且能减小分离行程，改善分离状况。最终得到符合离合器工作性能要求的膜片弹簧结构，并提高设计效率和降低成本。