伺服压力机是成形装备发展的新方向，具有高柔性、高能效、高精度和低噪声等特点，符合智能制造对柔性生产、高效高质、节约资源、环境友好的新要求。由于去除了大惯量的储能飞轮，完全依靠伺服电机的瞬时扭矩克服冲压加工的尖峰重载进行塑形成形，需低速大扭矩电机驱动，容量达几十甚至上百千瓦，而大容量伺服电机的制造成本高昂，甚至无法制造，已成为制约伺服压力机，尤其是大吨位机型，开发制造和普及应用的瓶颈。为减小电机容量，提高伺服压力机的吨位/功率比，本文在传统单肘节肘杆机构的基础上，以双肘节多连杆机构为研究对象，在驱动方式和工作机构两方面进行创新，设计了单伺服输入和双伺服输入两种工作机构。研究了这两种机构的设计方法并进行了运动学和动力学分析，以评价其工作性能，并通过实验进行验证。　　进行了单伺服输入工作机构的运动学和动力学分析，为兼顾运动和动力性能，缩小搜索范围以提高寻优效率，提出了定性-定量两步设计方案。从速度瞬心角度建立了机械利益与瞬心距之间的关系，参数化分析了结构尺度对滑块行程及其运动单调性的影响，定性获得了基本构型尺度;以高机械利益和近似停歇运动特性为目标，建立了多目标优化模型，进行了优化计算，定量获得了结构尺度最优解。数值仿真结果表明，与传统曲柄滑块和单肘节肘杆机构相比，公称压力行程内滑块平均速度分别下降74％和45％，曲轴驱动扭矩分别下降77％和66％，大幅降低了伺服电机的容量需求。　　进行了双伺服输入工作机构的基本设计、曲柄存在条件分析、运动学约束分析和工作空间分析，并进行了运动学和动力学分析以及数值计算，分析了质量、平衡力以及摩擦分别对两台伺服电机驱动扭矩的影响。计算结果表明，在相同工况下，与单伺服输入工作机构相比，公称压力行程内滑块平均速度和曲轴驱动扭矩分别再下降82％和24.7％，电机总扭矩仅为原来的75.5％。　　对双伺服输入工作机构四种独特的调整特性进行了分析和仿真。建立了滑块最大行程与调整滑台之间的位移关系，仿真结果表明，滑块最大行程可在10～300mm之间调整;建立了滑块偏移量与滑台调整量之间的位移关系，分析了滑块偏移量对辅助伺服电机驱动扭矩的影响，为下死点漂移补偿提供工程计算依据;对公称压力行程以上和以内两种情形的动力分配调整特性进行了数值仿真，获得了肘杆角度对两台电机动力分配的规律;数值仿真了近似停歇区可调整的特性。这些调整特性有助于扩展伺服压力机的功能，提高金属成形装备的成形加工适应性。　　设计并制造了单伺服输入和双伺服输入工作机构缩小尺寸的物理样机，设计了基于嵌入式工业PC的控制系统，提出了适合伺服压力机有源可控机构的运动规划方案，其中，对双伺服输入工作机构，将其单个冲压周期在关键工作点划分为三个控制阶段，提出了以外置编码器输出角度为控制量的半闭环伺服控制结构和分阶段同步控制方案，成功实现了双伺服输入工作机构的轨迹规划和运动控制;设计了冲压负载模拟加载系统和运动与增力性能测试系统，包括滑块冲压力和曲轴驱动扭矩的动态信号无线测试系统，以及基于嵌入式工业PC的模拟量信号采集功能和伺服电机扭矩读取功能。　　基于物理样机，分别进行了压印、静音、拉伸、弯曲和摆动等典型伺服冲压工艺的控制实验，验证了伺服输入工作机构的运动特性和运动规划方案;利用冲压负载模拟加载系统和增力性能测试系统，验证了单伺服输入和双伺服输入工作机构的增力特性;对双伺服输入工作机构的滑块最大行程调整功能、动力分配调整功能以及近似停歇调整功能也进行了实验验证。其中，单伺服输入工作机构已在华南某锻压设备公司的4,000kN机型中应用并产业化。　　本研究开辟了伺服压力机有源可控机构的一个新方向，新型双伺服输入双肘节多连杆工作机构的开发，不仅大幅提高了伺服压力机的吨位/功率比，而且进一步提高了成形装备的智能化水平，具有重要的实际应用意义。