基于氣液增壓的內(nèi)高壓成形設(shè)備控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

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1、碩士學(xué)位論文基于氣液增壓的內(nèi)高壓成形設(shè)備控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)ANALYSISANDDESIGNOFTHECONTROLSYSTEMOFTHEINTERNALHIGH-PRESSUREFORMINGEQUIPMENTBASEDONTHEGASANDLIQUIDPRESSURIZATION牟曉勇哈爾濱工業(yè)大學(xué)2010年6月國內(nèi)圖書分類號：TB271.3U.D.C.:681.5工學(xué)碩士學(xué)位論文基于氣液增壓的內(nèi)高壓成形設(shè)備控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)碩士研究生：牟曉勇導(dǎo)師：曹健副教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：機(jī)械電子工程所在單位：機(jī)電工程學(xué)院答辯日期

2、：2010年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TB271.3U.D.C:681.5DissertationfortheDegreeofMasterinEngineeringANALYSISANDDESIGNOFTHECONTROLSYSTEMOFTHEINTERNALHIGH-PRESSUREFORMINGEQUIPMENTBASEDONTHEGASANDLIQUIDPRESSURIZATIONCandidate：MuXiaoyongSupervisor：Prof.CaoJianAcademicDegr

3、eeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2010Degree-ConferringInstitution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于受到原材料和能源等各方面的限制，結(jié)構(gòu)輕量化和加工技術(shù)柔性化成為現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的總趨勢之一。內(nèi)高壓成形技術(shù)是在這樣的背景下開發(fā)出來的一種利用流體壓力制造空心輕體構(gòu)件的先進(jìn)制造技術(shù)。本文在查閱了

4、大量國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了內(nèi)高壓成型技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及實(shí)際應(yīng)用情況。通過介紹內(nèi)高壓成型設(shè)備的工作原理和設(shè)備組成，分析了設(shè)備中各個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有的內(nèi)高壓成形設(shè)備對側(cè)推力缸和合模缸的要求和技術(shù)參數(shù)，從減少成本和提高系統(tǒng)性能出發(fā)，一方面提出了利用氣液增壓缸代替?zhèn)韧屏Ω缀秃夏８姿褂玫膫鹘y(tǒng)液壓缸，建立了氣液增壓的系統(tǒng)模型，進(jìn)行仿真并利用增量式PID對其進(jìn)行了位移和壓力控制實(shí)驗(yàn)；另一方面計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用上下位機(jī)的方式，集中管理，分散控制。采用工控機(jī)作為上位機(jī)進(jìn)行目標(biāo)曲線設(shè)置，位移、壓力實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、顯示、保存等。而下

5、位機(jī)則采用工業(yè)控制上廣泛使用的可編程邏輯控制器(PLC)，利用PLC完成進(jìn)行位移和壓力的控制和數(shù)據(jù)采集。為了驗(yàn)證理論與仿真分析的正確性，根據(jù)系統(tǒng)的工作原理搭建了利用彈簧滑塊作為模擬負(fù)載的試驗(yàn)臺，完成了硬件的接口電路的設(shè)計(jì)，使用C++Builder和FPWINGR2編制了功能較為完善的上下位機(jī)控制程序，通過串口通信實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)之間數(shù)據(jù)的傳送，利用試驗(yàn)臺進(jìn)行氣液增壓缸的位移和壓力控制。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，利用氣液增壓缸代替?zhèn)鹘y(tǒng)液壓缸能夠完全達(dá)到內(nèi)高壓成形系統(tǒng)對側(cè)推力缸和合模缸的要求。關(guān)鍵詞內(nèi)高壓成形；氣液增壓；可編程邏輯控制器；串行通信-I

6、-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInmodernindustryproduction,duetothelimitationofrawmaterialandtheenergy,thestructurelightweightandFlexibleprocessingtechnologyturnsintooneofgeneraltrendsofthemodernadvancedmanufacturingtechnology.Internalhigh-pressureformingtechnologywhichisaadva

7、ncedmanufacturingtechnologyusingthepressuretoformhollowlightbodycomponentturnsupUndersuchabackground.Afterconsultingnumerousrelatedliteraturesandreferencematerialsathome andabroad,thedevelopmentandapplicationandcurrenttrendofdomesticand overseaofInternalHigh-pressureFo

8、rmingissummarizedinthispaper.Through theintroductionoftheworkingprincipleandcompositionoftheInternalhigh- pressurefor