重载锻造操作机的主要特点是夹持力矩及夹持重量大,在锻造车间应用重载锻造操作机能够大幅度减轻劳动强度,提高锻造设备的生产能力,因此重载锻造操作机的研发具有重要意义。夹持机构是重载锻造操作机的一个重要组成部分,夹持稳定性和安全性至关重要。然而通过设计重载锻造操作机夹钳原型装置去研究其夹持性能的方法所需成本高、场地大、时间长,因而通过对重载夹持机构原型系统性能要求和实际工况的分析,利用相似设计原理采用先做较小尺寸夹持模型的优化设计并进行比较试验,进而研究大尺度重载操作机夹持性能的方法,为设计具有优良性能的重载夹持机构提供实验数据,是一种比较经济的设计和实验方法。本文探讨了重载锻造操作机夹持机构的相似优化设计方法,分析了夹持机构原生模型与构造模型间的相似性,验证了夹持机构模化实验的可行性,应用相似优化设计方法,可以将夹持机构模型参数合理地推广到原型中去。主要的研究内容及结果如下:(1)阐述了相似优化设计的原理及基本思想,讨论了相似优化设计方法的应用条件,在此基础上探讨了重载夹持机构相似优化设计数学模型的建立方法。(2)应用相似理论,建立了重载夹持机构的相似准则,应用相似系统分析方法,在夹持系统中建立相似元,分析了各相似元的组成要素及要素特征。(3)为设计夹持性能优良的重载锻造操作机夹持机构,采用具有全局搜索功能的多目标遗传优化算法,对夹持机构原生模型进行了优化,在此基础上,通过相似优化设计的方法,以相似元特征参数相似比为设计变量,得到构造模型的相关参数。(4)通过仿真计算,根据参数之间的关系,分析了重载夹持机构原生模型与构造模型变工况下的相似性,通过实验研究了夹持机构相似关系,证明夹持机构模化实验的可行性。