大型锻造操作机属于多自由度的重载机器人，是锻造工艺中的重要设备。针对国内大型重载锻造操作机的开发以及发展现状，本论文对锻造操作机的机构进行分析，研究内容侧重于新型机构的型综合，提出不同的锻造操作机机构，为大型六自由度操作装备的研制奠定基础。对新型机构进行性能分析，运用仿真软件对其验证并说明其合理性，其主要研究内容如下：基于螺旋理论方法，研究设计并综合出新型机构，得出多种不同的串并联混联形式的锻造操作机新构型。对型综合出的并联机构进行瞬时性的分析，得到合理的机构。对新型操作机进行运动学分析，分析机构的自由度，求解操作机的正反解并通过计算得出雅克比矩阵等。使用Matlab软件对其进行理论分析。在满足操作机的各种工作能力要求的基础上，设计选取驱动液压缸，使操作机的驱动控制简单化。然后基于Adams仿真软件建立锻造操作机的仿真模型，进行操作机的运动学仿真，并且验证理论分析的正确性。对新型操作机进行静力学分析和动力学分析，建立力学模型，应用Matlab软件对其进行理论分析并运用Adams仿真软件进行动力学仿真。其中锻造操作机的动态性能仿真分析中，对各个液压缸在不同工况下的驱动力变化情况进行分析，研究操作机各个液压缸的驱动力数值大小情况，得出的数据结果对升降液压缸、俯仰液压缸和缓冲液压缸的规格选取提供依据。对新型锻造操作机机构进行尺寸优化。分别基于几何约束和解耦性指标，采用优化算法对升降机构和俯仰机构的尺寸以及缓冲缸的安装位置点进行优化，不仅要满足升降缸和俯仰缸的行程要求，而且要增强锻造操作机升降运动的平稳性。分析锻造操作机在锻造工艺中的工作过程，确定末端夹钳沿竖直方向的位移量，从而避免锻件在锻压过程中发生严重弯曲。