钛网板冲压成形数值模拟分析

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本课题来源于河北省卫生厅重点科技研究计划项目《钛网板颅骨修复体的多点成形制备及其临床应用研究》(项目编号:20090012)以及河北省自然科学基金项目《缺损面颅骨修复体复杂曲面建模算法及其冲压模具设计方法》(项目编号:E2015203002)。在本文研究中,以颅骨修复体作为研究对象,对钛网板的冲压成形过程进行了探讨,为了防止钛网板在冲压成形过程中出现拉裂和起皱缺陷,首先通过使用有限元数值模拟仿真技术得到了成形工艺参数的最佳组合方案,并根据最佳方案在实验室进行了冲压成形实验,获得了成形质量符合要求的颅骨修复体。在本文研究中,首先通过CT扫描图在CATIA软件中采用逆向建模方法创建了颅骨修复体的CAD模型,然后使用HYPERMESH和DYNAFORM软件构建了修复体的CAE模型。研究中,为了使用较少次数的仿真试验获得最佳的成形工艺参数组合,本文研究采用了正交试验法对仿真试验方案进行预先设计,随后根据所设计的仿真方案通过LS-DYNA软件对CAE模型进行求解计算。通过分析正交试验的计算结果得到了最佳的压边力、模具间隙和摩擦系数的工艺参数组合。最后根据有限元数值模拟得到的最佳工艺参数组合进行了冲压成形实验,得到了成形质量能够满足使用要求的颅骨修复体。
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