[发明专利]一种钛网颅骨修复体数字化制备方法

权利要求书

1.一种钛网颅骨修复体数字化制备方法，其特征在于，以CT机采集颅骨缺损部位信息，经过如下加工工艺过程制备而成：

(1)图像处理软件处理后进行颅骨三维模型重构；

(2)运用逆向工程软件构造修复体曲面，再运用CAD软件设计颅骨修复体的三维模型；

(3)导入快速原型系统制作参照修复体，同时对修复体进行成形及回弹过程的数值模拟分析，获得修复体的回弹大小，反复修改加工轨迹和支撑模，直至模拟回弹量符合要求，导出加工轨迹；

(4)将加工轨迹数据导入板材动圈电磁渐进成形系统进行修复体成形，最后与参照修复体反复对比裁剪获得最终颅骨修复体。

2.根据权利要求1所述的一种钛网颅骨修复体数字化制备方法，其特征在于，所述CT机采集颅骨缺损部位信息，设定扫描层间距为1～1.5mm，根据扫描处的结构复杂程度而设定，在结构复杂区域设定为1mm，较平缓区域设定为1.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种钛网颅骨修复体数字化制备方法，其特征在于，所述运用逆向工程技术提取缺损部位的数据后进行修复体的曲面重建，运用3-matic软件进行修复体曲面的构造，具体步骤如下：

(1)将颅骨三维模型导入3-matic软件中，调整好模型的位置；

(2)分别对颅骨三维模型进行横向、纵向切去二维图层并参照缺损部位进行参照曲线的设计；

(3)参照颅骨缺损部位边界绘制出修复体的边界曲线；

(4)运用曲面生成工具依照参考曲线和边界曲线生成最终修复体的三维曲面。

4.根据权利要求1所述的一种钛网颅骨修复体数字化制备方法，其特征在于，对修复体进行成形及回弹过程的数值模拟分析，获得修复体的回弹大小，反复修改加工轨迹和支撑模，直至模拟回弹量符合要求，具体步骤如下：

(1)根据修复体设计的形状建立支持模CAD型面，确定渐进成形的加工路径和工艺参数；

(2)对支撑模及板料模型划分网格，进行成形及回弹过程的数值模拟分析，获得修复体各个网络节点的回弹大小；

(3)根据各个网格节点的回弹量乘以一个补偿系数后，对初始的支撑模各个节点作相应的反向变形处理，得到回弹补偿后的支撑模型面和加工路径；

(4)然后在相同的工艺参数下再次进行修复体成形及回弹过程的数值模拟分析；

(5)获得修复体成形回弹后的成形件形状，并与初始设计的形状比较，测量回弹变形误差是否满足修复体精度要求；

(6)如不满足精度要求，则继续进行支持模型面的回弹补偿处理和成形及回弹数值模拟分析，反复迭代至最终修复体回弹变形后的尺寸满足要求；

(7)将符合要求的支撑模CAE网络模型导入回弹补偿后支撑模型面CAE网格模型；

(8)建立支持模面的补偿矢量；

(9)根据补偿矢量重构支撑模型面CAD三维模型；

(10)加工支撑模，保存最终加工路径数据为后续工作准备。

5.根据权利要求1所述的一种钛网颅骨修复体数字化制备方法，其特征在于，采用板材动圈电磁渐进成形系统进行修复体成形，具体实施步骤如下：

(1)将仿真得到的加工路径数据导入成形系统中；

(2)将支撑模安装在支撑模型架上；

(3)将钛合金网板夹在两片金属薄板间，金属薄板可以是铝、镁等合金薄板，一起用板材夹持升降装置固定好；

(4)开始成形直至完成修复体的加工。