进排气门是发动机的重要零件,由于气门长期工作在高温、高负荷及燃气腐蚀、氧化的环境下,其工作条件和使用环境都十分恶劣,因此发动机制造行业对气门质量的要求尤为严格。在气门毛坯生产过程中,一般要采用电热镦粗工艺,这一工序的废品率占整个气门加工过程的70%左右,因此,毛坯的质量对气门产品质量起着举足轻重的作用,要想降低废品率,必须提高这一工序的控制精度。电镦机作为生产气门毛坯的主要设备,其性能十分重要。国内传统的电镦机只能在工作前手工调节工艺参数,加热电流则由变压器抽头决定,加工过程中各工艺参数不能实现自动调节,产品质量取决于工人现场操作水平和经验,自动化水平较低。本文在理论分析、调研和工艺实验的基础上,从电镦机的工作原理出发,讨论了热镦工艺参数与毛坯质量之间的关系,分析了传统电镦机存在的主要问题,设计了新型电镦机的控制系统。根据新型电镦机的功能,提出以S3C44B0X微处理器为核心的硬件设计方案和实现方法;在硬件平台的基础上提出以μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统为核心的软件设计方案和实现方法;并阐述了在电镦机控制系统中任务划分、中断服务程序创建和软件模块化设计的方法。同时,采用了μC/GUI图形用户界面模块和彩色液晶屏设计友好的人机界面,添加了触摸屏功能,使输入工艺参数简单方便,并且可以在液晶屏上观察工艺参数值及曲线。最后针对在电镦机工作过程中工艺参数文件较多的情况,提出了采用嵌入式文件系统μC/FS对工艺文件进行管理。为了提高电镦机控制系统的鲁棒性,采用了软件和硬件的抗干扰技术。本控制系统对气门毛坯成形过程中的镦粗压力、砧子速度和加热电流等影响毛坯质量的关键工艺参数采用分阶段控制,即将一个毛坯的成形分成若干工艺阶段,每个阶段的压力、速度和电流采用不同的工艺值,以提高毛坯成形的质量,降低废品率。本文最后根据气门电热镦粗的工艺基础和特性要求,结合大量的工艺实验,对毛坯热镦成形过程中的工艺参数和不合格的产品做出详细的分析,并提出了具体的解决措施,得到较好的实验结果。新型电镦机控制系统具有手动、半自动、自动三种控制模式,与传统的电镦机相比,具有控制精度高、自动化程度高、操作人性化与文件管理功能强大等优点。