球囊导管是治疗心血管疾病的重要介入医疗器械之一。球囊是球囊导管的心脏,起着扩张血管和输送支架等重要的作用。在心血管疾病频发的当今社会,球囊的需求正朝着大量化和多样化的方向发展。但是一直以来,球囊的成型过程是一种“黑色的艺术”。新球囊的开发需要考虑管坯尺寸、模具尺寸和成型工艺条件等多种因素。传统的试错法具有周期长和代价大的特点,已经不能满足企业市场竞争的需要。数值模拟的方法为球囊成型机理研究提供了一种新的思路,本文使用一款通用非线性有限元软件对PA12球囊成型过程进行了数值模拟研究,将数值模拟结果与实际成型结果进行了比对,验证了数值模拟的正确性。在此基础上,进一步的研究内容如下:(1)通过单因素分析的方法分析了球囊成型过程中的工艺参数、使用的料泡和模具的尺寸对成型球囊中间壁厚的影响;使用正交实验的方法分析了工艺参数对成型球囊中间壁厚的综合影响。单因素分析的结果表明,拉伸速度越大,球囊中间壁厚越小;吹胀压力大小和球囊中间壁厚呈现非线性关系;料泡的长度和壁厚越大,球囊中间壁厚越大;模具锥部角度越大,球囊中间壁厚越小。正交实验分析结果表明,一次拉伸速度对球囊成型壁厚的影响最大。(2)根据对不同管坯壁厚得到的球囊中间壁厚进行分析,发现在一定的工艺条件下,两者呈线性相关。对于相似工艺条件下球囊的生产,可以使用拟合的线性关系来确定选用管坯的壁厚。根据正交实验得到不同成型工艺参数下球囊中间壁厚的结果,使用非线性拟合的方法得到了成型工艺参数与球囊中间壁厚之间的关系,可作为实际生产中调整和确定工艺参数使用。(3)根据管坯壁厚与球囊壁厚存在一定的对应关系,使用预估/校正的方法通过目标球囊壁厚反向求解管坯壁厚。预估/校正方法确定的管坯壁厚值与线性关系确定的管坯壁厚值非常的接近,虽然没有线性关系方便,但是对于不同的工艺参数仍然适用。(4)对球囊成型机上的主要成型设备水夹套进行结构改进。通过数值模拟的方法验证了修改后的流道结构更加的合理和高效。