超塑性气压胀形测控系统的设计与实现

摘要

超塑性气压胀形类似于塑料的吹塑成形和真空吸塑成形，是超塑性在板材成形加工中的典型应用，研制先进的测控系统对于进一步的实验研究和生产应用都具有重要意义。 本文在有限元及数值仿真研究成果和测控系统研究成果分析的基础上，提出了一种实现超塑性气压胀形的方案：通过有限元或数值仿真软件，模拟气压胀形过程，充分考虑工艺条件，通过工艺和参数的调整，获得最佳的成形零件，将该过程的P-t曲线转化为数据文件格式，通过测控程序，用于超塑性气压胀形过程的控制。 依据该方案研制了一种超塑性气压胀形测控系统，该系统以计算机为上位机，完成数据处理和过程监控，PLC为下位机，完成气压胀形的数据采集和过程控制，两者之间通过RS232串行通信实现数据交互，共同组成一个比较完善的测控系统。该系统充分发挥了计算机和PLC的优点，可以适应不同材料不同工艺参数的超塑性气压胀形过程。 本文首先根据控制学理论和PLC的工作方式，分别提出了系统的组成方案和控制方案。然后根据系统需要实现的功能，进行硬件选型和软件设计。最后，连接硬件组成系统，对软件进行一系列的调试，满足了系统的设计目标。