压力控制阀是充液成形工艺液压系统中的重要元件,由压力控制阀决定的系统压力与最大流量直接影响着制造零件的尺寸、效率以及质量。充液成形工艺以液体作为传力介质代替刚性模具,其中,以水作为工作介质具有低成本、环境友好、安全性高等优点。但目前水液压元件存在易受气蚀破坏、压力控制不稳定的不足,大流量水压控制阀在国内市场仍属空白。本课题以高压大流量水压控制阀作为研究对象,主要解决上述两点不足。在结构设计方面,进行阀主体、传动机构及其余附属结构的设计,制造水压控制阀的原型机。通过在阀芯节流口上部设计凹槽结构以达到减少因气穴引起的气蚀破坏的目的,并使用CFD分析工具,通过对比分析验证了阀芯结构设计的合理性。为了解决一般大流量水压控制阀因使用先导阀而存在的压力波动、压力调节范围小的问题,使用伺服电机对阀芯直接进行驱动,目的是借助伺服电机高速响应的特点,通过闭环控制,获得较高的压力控制精度及压力稳定性。通过对系统中各部分进行数学建模,进行仿真分析,仿真分为位置控制仿真与压力控制两部分。在位置控制中,重视阀芯位置控制无超调特性与抗扰动能力。在压力控制中,主要研究不同流量负载下,系统的响应特性,并通过增益补偿的方式,使不同流量下的压力响应达到一致。为水压控制阀搭建实验平台,包括硬件平台搭建与控制软件设计,并对水压控制阀的阀口开度控制特性进行了实验分析,实验结果与仿真结果相吻合。