为了研究多点成型工艺对PEEK板的热压成型规律,提高PEEK板成型人工颅骨的质量,优化成型工艺参数。首先采用单向拉伸实验,构建了PEEK板的J-C本构模型,然后提出了多点成型工艺参数优化模型,为了对模型进行求解,采用ABAQUS软件建立人工颅骨多点成型三维有限元模型,采用不同温度和不同压力参数进行有限元数值模拟,通过对比不同工艺方案的优化目标函数结果发现采用模具压力为30t,加热温度为250℃的模具工艺参数是最优工艺方案,此时表面形貌的误差为目标函数值最小为1.28mm。

为提升平面二次包络环面蜗杆建模精度，提出其三维实体模型的数字构建方法。运用包络原理和坐标转换方法构建了表征平面二次包络环面蜗杆齿廓、齿底与齿顶环面的解析模型，设计了表征齿廓复杂非线性数学模型的求解算法，获取了表征环面蜗杆齿廓的点云，并分析了齿廓特征点云的计算精度。将蜗杆齿廓点云导入三维造型软件，应用包络方式构建蜗杆齿廓曲线、曲面模型，同时将表征蜗杆齿底与齿预环面母线导入并构建齿底与齿顶曲面模型，最后实体化得到蜗杆三维实体模型。建模实例验证了建模方法及设计算法的有效性与准确性。