大型机械伺服压力机是继多连杆压力机之后冲压设备的又一重大创新成果。与国外相比，我国大型机械伺服压力机研制起步较晚，在重载传动机构构型设计与参数优化、运动副间隙分析、冲压加工工艺轨迹优化以及伺服冲压等关键技术方面，还面临着知识创新和技术发展的双重任务。本文对大型机械伺服压力机的重载传动机构构型设计与优化、运动副间隙变化分析与消除、最佳平衡力确定、高效拉深工艺轨迹优化设计和主传动系统参数标定等问题进行了研究。针对单自由度传动机构存在运动和功率难以合成输出的技术难题，提出了2种适合重载、大行程伺服压力机的双自由度并联驱动的传动机构构型，综合出具有复合增力特性的双曲柄肘杆传动机构；建立了双曲柄肘杆传动机构的优化设计数学模型，采用复合形和惩罚函数相结合的优化算法求解该优化问题，获得了满足冲压成形力、运动不干涉、结构设计和装配等多约束条件，能够直接应用于工程设计的双曲柄肘杆传动机构最佳尺寸参数。该机构已被用于25000kN伺服压力机。在重载传动机构动力学分析的基础上，提出了一种非参数化刚体接触-分离的运动副间隙分析模型，实现了对运动副间隙变化情况的定量描述，建立了滑块运动误差和冲击力衡量指标，给出了无偏置的六连杆和带偏置的双曲柄肘杆机构的最佳平衡系数设置范围。在25000kN伺服压力机的平衡缸加载实验中，验证了该间隙分析模型的正确性。根据汽车覆盖件的拉深成形工艺和伺服电机的特性曲线，分别提出了大型伺服压力机的高效拉深工艺模式和伺服电机新型柔性加减速控制算法，建立了传动机构的运动学通用模型。在此基础上，开发了大型伺服压力机高效拉深工艺轨迹优化设计程序，得到了大型伺服压力机的最佳拉深工艺轨迹。在25000kN伺服压力机的冲压工艺实验中，伺服电机温升维持在合理的区间内，伺服压力机运行平稳。结合汽车侧围外板和门内板的伺服冲压成形试验，提出一种关于大型伺服压力机主传动系统参数标定方法，并将其用于对25000kN伺服压力机主传动系统标定。实验结果表明，采用标定过的传动系统参数计算出的伺服电机理论转矩与实际运行转矩基本吻合。有效提高了伺服电机动态限和热极限校核结果的准确性，为伺服电机长期稳定运行提供了保障。