摘要：60MN自由锻水压机设计制造于60年代,控制方式非常落后,为了提高设备的控制精度、减轻工作人员的劳动强度、降低现场故障率,本文以60MN自由锻水压机改造为背景,对水路主分配系统以及阀芯驱动系统进行设计与研究,论文的具体研究内容有：(1)根据60MN自由锻水压机基本结构及工作原理,对60MN自由锻水压机水路主分配系统阀体、接力器、压力分级机构以及凸轮顶杆机构进行结构设计、优化以及相关参数的计算,得到了水路主分配系统完整的改造方案。(2)通过对不同通径下水阀开启力变化规律进行仿真分析,得到水阀开启具有重载突变特点,提出一种适用于该特点的阀芯驱动圆弧凸轮轮廓曲线,对比分析等速运动规律凸轮轮廓曲线和圆弧轮廓曲线,结果表明：利用圆弧轮廓工作曲线,水阀阀芯开启力和驱动液压缸压力都有明显减小。(3)建立水路主分配阀芯驱动系统联合仿真模型,对直线凸轮顶杆机构和圆弧凸轮顶杆机构的启动冲击和阀芯驱动系统所受侧向力进行分析,结果表明：圆弧凸轮启动冲击以及所受侧向力情况要优于直线凸轮。(4)在西南铝模锻水压机上进行了一级加压过程实验,实验结果表明：实验结果与仿真结果相一致,验证了仿真模型的正确性,同时也表明基于仿真模型的结论具有可信性。