随着对金属材料力学性能的深入研究,很多学者认为以反复弯曲为主要的工艺,例如:辊弯成形等,在有限元仿真中仅靠拉伸试验得到的材料参数并不能精确的描述材料的成形过程,而通过正反纯弯曲实验能更精确反应材料力学性能。本文设计完成金属板材正反纯弯曲装置,获得板材弯曲变形时的弯矩-曲率数据。首先分析了纯弯曲原理,设计左右两个夹具的路径轨迹。并对机械结构部分进行了零部件设计和整体装配,对螺纹、拉伸臂连接轴等核心零件进行了校核计算。装置通过左右拉伸臂旋转和扭矩传感器连接轴旋转,使得固定试件的夹具发生转动和移动,通过电机的正反转来控制试件的正反弯曲。其次基于倍福PLC和伺服控制器开发了一种运动控制系统,并设计完成整个系统的电器接线图。通过路径轨迹计算试件弯曲角度和补偿电机Y转速的关系,然后设置伺服和EL2521（高速脉冲模块）参数来使电机试运行。通过EL5101（编码器采集模块）来采集编码器信号并在PLC编程设计转换成试件的弯曲角度变量。在Twin Cat3中利用ST语言编程和设计HMI人机界面,利用Twin Cat Scope View来记录弯矩-曲率的数据。最后对金属板材做纯弯曲实验并记录曲率-时间、弯矩-时间、弯矩-曲率曲线。曲率-时间曲线精度比较高,说明电机X和电机Y补偿运动比较稳定,EL5101采集信号精度也较高。弯矩-时间、弯矩-曲率曲线平滑度相对较低,并分别在系统中加入FIR（有限长单位冲激响应滤波器）和IIR（递归滤波器）来优化扭矩传感器的数据采集精度,结果证明:在系统中加入FIR50HZ滤波器得到的弯矩-曲率曲线精度相对较高。