高速压力机属于“少无切削类”高效工作母机，符合洁净生产和绿色生产的要求，广泛应用于航空航天、汽车制造、交通运输、电子元器件制造等重要工业部门。随着高速压力机不断向高速度、高效率、高精度和高柔性的方向前进，其振动性能和动态设计问题日益成为瓶颈。因此，开展压力机的振动隔离与动态响应特性研究对提高压力机的冲压速度和动静态精度具有重要的理论意义和应用价值。　　 依托江苏省科技成果转化项目“伺服电机驱动数控精密压力机”(BA2008030)，结合企业委托课题“JF75G高速压力机动态优化设计”，本文以闭式高速精密压力机为研究对象，对闭式高速精密压力机的非线性隔振、系统动态响应特性及组合机身动态优化设计等关键技术展开理论和实验研究。论文的主要研究工作如下:　　 1.以碟形弹簧为研究对象，提出将能量法应用到碟形弹簧的分析模型中，深入研究碟形弹簧的载荷变形等非线性特性，并与试验数据对比，验证能量法的正确性。分析结果表明，与传统的A-L近似解相比，基于能量法获得的解析解具有更高的分析精度。在此基础上，根据闭式高速精密压力机的冲击载荷和振动特性，设计以碟形弹簧为主要隔振元件的非线性组合隔振器。　　 2.对非线性组合隔振器进行力学性能静载与动载试验，研究非线性组合隔振器的静承载能力、动载荷作用下的等效刚度与等效阻尼及其变化规律。在此基础上，探索加载次数、动态载荷加载频率以及复合材料聚氨酯片等因素对隔振器力学性能的影响规律。试验结果表明，非线性组合隔振器具有承载能力大，耗散性能强以及性能稳定等特点。　　 3.在深入研究碟形弹簧不同组合形式下刚度与阻尼的非线性特性的基础上，提出一种碟形弹簧干摩擦阻尼等效方法，建立非线性组合隔振系统的数学模型并进行数值模拟。通过与未简化模型的仿真数据对比，验证该等效方法的正确性。在不同冲击载荷方式下，探索非线性组合隔振器的各个结构参数对其隔振特性的影响。分析结果表明，在冲击载荷作用下，隔振器刚度与阻尼的非线性特性不仅能够缩短响应的衰减时间，而且能显著减小响应峰值。　　 4.对安装非线性组合隔振器的高速精密压力机系统进行合理抽象与简化，建立非线性隔振支承下闭式高速精密压力机系统动力学模型，通过数值仿真得到打桩工况下，压力机系统时域与频域范围内的动态响应，并与试验数据对比，验证了模型的合理性和正确性。仿真结果表明，与传统金属弹簧隔振器相比，非线性组合隔振器的隔振性能更优。在此基础上，探索非线性隔振支承下闭式高速精密压力机系统各个结构参数对其传递到地基的加速度响应峰值的影响。分析结果表明，组合机身各部件刚度是影响传递到地基响应峰值的关键因素，这为机身的结构优化设计提供了理论依据。　　 5.对闭式高速精密压力机进行隔振性能与动态精度试验，在时域与频域范围内，测试加装不同隔振器时高速压力机底座与地基的动态响应特性，探索加装不同隔振器对压力机动态精度的影响。试验结果表明，非线性组合隔振器不仅大幅降低了底座和地基的振动响应，实现了宽频范围内的隔振与缓冲，而且显著改善了压力机的冲压精度。　　 6.利用拓扑优化方法对闭式高速精密压力机组合机身各部件的结构进行动态优化设计，获得组合机身的优化结构。在此基础上，基于力学的基本理论推导曲轴与上横梁轴承座之间相互作用的理论载荷谱公式，并将载荷谱施加到带有预紧力作用的闭式高速压力机组合机身的有限元模型中，获得组合机身优化前后的动态响应结果。通过对比分析优化前后组合机身的动态响应特性，验证优化后结构的合理性。