[发明专利]一种变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制方法及其控制装置和使用方法

权利要求书

1.一种变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制方法，其特征在于；包含一条及以上的并行工作的气路，各气路均共同使用一台中央控制器作为指令输入端及控制端，所述中央控制器内设置有PID控制算法模块和压力-时间加载曲线模块，通过由中央控制器读取输入端输入PID控制参数和设定的气压-时间加载曲线，向每条气路中的执行器发出压力调节指令，执行器接受中央控制器指令后作用于气路中的压力调节阀门，改变其开度，控制输出端气体压力；然后通过压力传感器测量输出气压值，并通过数字信号传送给中央控制器，中央控制器根据压力传感器传递的反馈信号及输入的压力-时间加载曲线，经过PID控制算法模块修正向执行器发出的压力调节指令，从而形成负反馈控制机制可获得精确的压力调节效果。

2.根据权利要求1所述变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制方法，其特征在于：所述气路的执行器为电子压力控制器；所述中央控制器为计算机。

3.根据权利要求2所述变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制方法，其特征在于：所述气路的条数为三条。

4.一种基于权利要求1所述的变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制方法的控制装置，其特征在于:包括气源、第一电源、第二电源、中央控制器以及一条以上的气路，所述中央控制器内设置有PID控制算法模块和压力-时间加载曲线模块；所述气路沿气流流向依次设置有气源接口、双表头手动减压阀、第一电磁阀、压力执行器、第二电磁阀、缓冲气瓶、压力表、压力传感器、单向阀、第三电磁阀以及输出口，所述气源接口与气源相接；还包括电子压力控制器，所述电子压力控制器的进气口与双表头手动减压阀的另一个接口相接，同时所述电子压力控制器与双表头手动减压阀之间设置有手动减压阀，且所述电子压力控制器与第一电源相串联；所述电子压力控制器、压力传感器均与中央控制器连接，而所述中央控制器与第二电源串联；所述压力-时间加载曲线模块用于通过中央控制器向每条气路中的执行器发出压力调节指令，同时将设定的压力-时间加载曲线传递给PID控制算法模块；所述PID控制算法模块用于根据压力传感器传递的反馈信号和输入的设定压力-时间加载曲线修正压力调节指令，同时将修正后的压力调节指令向执行器发送。

5.根据权利要求4所述变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制装置，其特征在于：还包括真空接口，所述真空接口设置于单向阀和第三电磁阀之间。

6.根据权利要求5所述变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制装置，其特征在于：还包括排气阀，所述排气阀设置于单向阀和第三电磁阀之间。

7.根据权利要求6所述变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制装置，其特征在于：所述气路的条数为三条。

8.根据权利要求7所述变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制装置，其特征在于：所述中央控制器为计算机；所述第一电源为直流电源，且所述直流电源的电压为24 V；所述第二电源为交流电源，所述交流电源的电压为220V。

9.一种基于权利要求4所述的变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制装置的使用方法，包括表面涂抹石墨水并晾干的TC4钛合金板料、超塑成形用加热炉、加压设备以及成形用模具，其特征在于:包括以下步骤：第一步，在模具中安放好TC4钛合金板料，并置于加压设备中加压，覆盖保温材料；在中央控制器中输入设定PID参数，所述PID参数包括比例系数P、积分时间常数I以及微分时间常数D，输入加载曲线；第二步，加热加热炉，将模具温度升高至900℃，保温半小时，模具通气管接至变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制装置的输出口；第三步，先调节手动减压阀值，打开气源并调节气源减压阀，然后将压力执行器前后的第一、第二电磁阀开关打开，执行压力-时间加载曲线；第四步，待压力-时间曲线加载完毕后，将压力调至零输出并关闭程序和气源，关闭打开的第一、第二电磁阀。

10.根据权利要求9所述的变最佳应变速率超塑胀形多气路压力控制装置的使用方法，其特征在于:所述 PID参数分别为：P=1200，I=100，D=50；所述手动减压阀值为0.7MPa；所述气源减压阀值为3MPa。