在现代工业中,剪板机是一种使用上下剪刃来剪断板料的金属加工设备。目前国内大部分剪板机的设计依旧是采用机床传统设计方法,设计人员借助经验公式、经验数据、图表和手册完成剪板机的设计,此种设计方法存在很大的局限性,不能有效的改善剪板机的应力分布,提高剪切性能。本文以QC11Y-16×2500型液压闸式剪板机为研究对象,在有限元分析方法的基础上,从剪板机参数化建模、静力学分析、动力学分析以及结构优化设计等方面进行了研究。本文的主要内容如下:(1)计算剪板机的力学性能参数,对剪板机各部件进行受力分析;对剪板机机架和上刀架等主要部件进行参数化建模,为有限元分析提供模型基础。(2)对机架和上刀架进行静力学分析,分别在机架和上刀架上施加移动载荷模拟实际剪切过程,得到各个剪切位置的应力应变分布规律,校核了剪板机的强度和刚度;对剪板机的关键部位进行刚度分析,得出不同剪切位置对关键部位刚度的影响。(3)对剪板机机架进行模态分析,获取机架结构的前十阶固有频率及相应振型,分析各阶振型对剪板机工作性能的影响,找出机架易疲劳破坏的区域,为之后的优化设计提供一定的参考。(4)在静力学分析的基础上,在保证剪板机工作性能的前提下,以剪板机机架结构质量最轻为目标,对机架进行拓扑优化设计和尺寸优化设计;比较两种优化方案的优劣,选择较为合理的机架结构优化方案,得到了一种新型的剪板机设计方法。