CN217752834U - 用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航天工程中样品采集技术领域，特别涉及一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具。该模具包括前处理模具、放钩模具及后处理模具，其中前处理模具用于在橡胶片的一侧面粘贴玻纤板的工艺；放钩模具用于在玻纤板的底部粘贴鱼钩的工艺；后处理模具用于在橡胶片的另一侧面粘贴玻纤板的工艺。本实用新型结构简单、操作快速、用于仿生爪刺片快速制造。

Description

用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具

技术领域

本实用新型涉及航天工程中样品采集技术领域，特别涉及一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具。

背景技术

嫦娥五号成功从月球带回近1800克月壤回国，这对于我国科学家研究月球提供了材料，而未分化月岩岩心对于月球起源探究起关键性作用，近些年来，深空采样技术层出不穷，但都以破坏样本为代价，只能带回相关碎片与碎石，所采样品均为部分或全部分化的表面物质，钻取可以最大限度的保留样本的原态并且可以实现月表下1米甚至更深层的物质采样，而不仅仅是表面物质。仿生爪刺片为实现钻取这项任务提供了用于抵抗后坐力及扭转的抓附力。为实现这一钻取方式成功实施，需要进行大量的地面试验工作，而试验所需的仿生爪刺片必不可少。而现有仿生刺片采用金属材质，形状沉积制造，生产工艺工程成本高，操作繁琐；结构上存在质量重、强度低、厚度大的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，以解决现有仿生刺片采用金属材质，形状沉积制造，生产工艺过程成本高，操作繁琐；结构上存在质量重、强度低、厚度大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一实施例提供一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，包括：

前处理模具，用于完成在橡胶片的一侧面粘贴玻纤板的工艺；

放钩模具，用于完成在玻纤板的底部粘贴鱼钩的工艺；

后处理模具，用于完成在橡胶片的另一侧面粘贴玻纤板的工艺。

所述前处理模具包括前处理模具底板及设置于前处理模具底板边缘上的多个前处理模具定位凸起，其中前处理模具底板的形状与所述橡胶片的形状相适应，所述橡胶片放置在前处理模具底板上，且通过多个前处理模具定位凸起限位。

所述前处理模具底板的上表面设有坡度。

所述前处理模具底板上设有前处理模具减料孔；所述前处理模具底板的侧面沿周向设有前处理模具导流槽。

所述后处理模具与所述前处理模具为镜像结构。

所述放钩模具包括放钩模具底板及设置于放钩模具底板边缘上的多个放钩模具定位凸起，其中放钩模具底板的形状与所述橡胶片的形状相适应，且放钩模具底板的底部设有多个向外凸起的鱼钩限位槽。

所述放钩模具底板的上表面设有坡度。

所述放钩模具底板上设有放钩模具减料孔；所述放钩模具底板的侧面沿周向设有放钩模具导流槽。

本实用新型的优点与有益效果是：本实用新型提供的一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，利用三种不同的模具进行橡胶-玻纤板、鱼钩-玻纤板、橡胶-玻纤板的粘接工作，各模具的结构适应不同阶段的工艺要求，结构简单，操作快速、可用于仿生爪刺片快速制造。

本实用新型的制造工艺过程所需的材料、工具、防护等要求较其它仿生爪刺片生产方式极易获取、成本低、操作简便；

本实用新型采取“三明治”结构的仿生爪刺片，较其它一般爪刺片形式(金属、形状沉积制造)质量轻、强度高、厚度小。

附图说明

图1为本实用新型中三明治结构仿生爪刺片的结构示意图；

图2为本实用新型中玻纤板的结构示意图；

图3为本实用新型中橡胶片的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中前处理模具的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中放钩模具的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中后处理模具的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例中所使用的速干胶水示意图；

图8为本实用新型一实施例中使用的鼠尾滴管的示意图；

图9为本实用新型一实施例中在前处理模具内放置一片橡胶片的示意图；

图10为本实用新型一实施例中在前处理模具内的橡胶片上粘贴一侧玻纤板大片的示意图；

图11为本实用新型一实施例中在放钩模具中粘贴鱼钩的示意图；

图12为本实用新型一实施例中在后处理模具中粘贴另一侧玻纤板大片的示意图；

图13为本实用新型的工作流程框图；

图中：1为玻纤板大片，2为玻纤板中片，3为玻纤板小片，4为前处理模具，41为前处理模具底板，42为前处理模具定位凸起，43为前处理模具减料孔，44为前处理模具导流槽，5为放钩模具，51为放钩模具底板，52为放钩模具定位凸起，53为放钩模具减料孔，54为放钩模具导流槽，55为鱼钩限位槽，6为后处理模具，61为后处理模具底板，62为后处理模具定位凸起，63后处理模具减料孔，64为后处理模具导流槽，7为橡胶片，71为豁口，8为鱼钩，9为速干胶水，10为鼠尾滴管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对各个阶段进行详细描述。

本实用新型一实施例提供一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，该模具用于制造三明治结构仿生爪刺片。如图1-3所示，三明治结构仿生爪刺片包括橡胶片7及粘接在橡胶片7两侧面的玻纤板，其中一侧的玻纤板底部粘接多个鱼钩8。具体地，玻纤板包括玻纤板大片1、玻纤板中片2及玻纤板小片3，玻纤板大片1、玻纤板中片2及玻纤板小片3的具体粘接位置如图1所示，鱼钩8粘接在玻纤板大片1的底部。

如图4-6所示，本实用新型一实施例提供的一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，包括前处理模具4、放钩模具5及后处理模具6，其中前处理模具4用于完成在橡胶片7的一侧面粘贴玻纤板的工艺；放钩模具5用于完成在玻纤板的底部粘贴鱼钩8的工艺；后处理模具6用于完成在橡胶片7的另一侧面粘贴玻纤板的工艺，通过前处理模具4、放钩模具5及后处理模具6完成三明治结构仿生爪刺片的制造工艺。

如图4所示，本实用新型的实施例中，前处理模具4包括前处理模具底板41及设置于前处理模具底板41边缘上的多个前处理模具定位凸起42，其中前处理模具底板41的形状与橡胶片7的形状相适应，橡胶片7放置在前处理模具底板41上，且通过多个前处理模具定位凸起42限位。

进一步地，前处理模具底板41的上表面设有一定的坡度，前处理模具底板41上设有前处理模具减料孔43；前处理模具底板41的侧面沿周向设有前处理模具导流槽44，前处理模具导流槽44用于导流过多的速干胶水，防止多余的速干胶水在模具表面凝结成块，相较于添加了导流槽的模具，未添加导流槽的模具更难清理，且清理面积更大；前处理模具定位凸起42用于定位防脱落。前处理模具减料孔43为减小模具用料(考虑到经济性和制造性，模具采用3D打印的方式进行制造)，前处理模具减料孔43与前处理模具导流槽44一样，防止多余的速干胶水在模具表面凝结成块，这也是前处理模具减料孔43的另一个作用。

本实用新型的实施例中，后处理模具6与前处理模具4为镜像结构。如图6所示，后处理模具6包括后处理模具底板61及设置于后处理模具底板61边缘上的多个后处理模具定位凸起62，其中后处理模具底板61的形状与橡胶片7的形状相适应，橡胶片7放置在后处理模具底板61上，且通过多个后处理模具定位凸起62限位。

进一步地，后处理模具底板61的上表面设有一定的坡度，后处理模具底板61上设有后处理模具减料孔63，后处理模具底板61的侧面沿周向设有后处理模具导流槽64。

如图5所示，本实用新型的实施例中，放钩模具5包括放钩模具底板51及设置于放钩模具底板51边缘上的多个放钩模具定位凸起52，其中放钩模具底板51的形状与橡胶片7的形状相适应，且放钩模具底板51的底部设有多个向外凸起的鱼钩限位槽55。

进一步地，放钩模具底板51的上表面设有一定的坡度，放钩模具底板51上设有放钩模具减料孔53；放钩模具底板51的侧面沿周向设有放钩模具导流槽54。

本实用新型提供的一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，利用三种不同的模具进行橡胶-玻纤板、鱼钩-玻纤板、橡胶-玻纤板的粘接工作，各模具的结构适应不同阶段的工艺要求，结构简单，操作快速，可用于仿生爪刺片快速制造。

如图13所示，本实用新型一实施例提供的一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其制造三明治结构仿生爪刺片的工艺流程包括以下步骤：

前期准备阶段：进行材料、工具及防护准备，材料包括玻纤板、橡胶片7及鱼钩8，玻纤板包括玻纤板大片1、玻纤板中片2及玻纤板小片3；工具包括前处理模具4、放钩模具5、后处理模具6、胶水及镊子；

粘接阶段：戴上护目镜，利用前处理模具4粘接橡胶片7一侧的玻纤板，在粘接完第一片玻纤板大片1后，挂在不锈钢圆棍上，等待速干胶水固化。利用放钩模具5在玻纤板的底部粘接鱼钩8，将鱼钩8通过速干胶水9粘接在玻纤板大片1上后，再通过固定3M环氧结构AB胶进一步固定；利用后处理模具6粘接橡胶片7另一侧的玻纤板；如图7-8所示，优选地，胶水为速干胶水9，在速干胶水9的瓶口处安装鼠尾滴管10，通过鼠尾滴管10进行点胶。

后期清理阶段：待胶水固化，处理仿生爪刺片表面的胶水残留物，随后清洗表面，再晾干。

本实用新型的实施例中，前期准备阶段具体为：按照需求准备仿生爪刺片刚性部分的玻纤板若干、仿生爪刺片柔性部分的橡胶片7、为防止速干胶水飞溅伤害眼镜需护目镜一个、模具一套(前处理模具4、放钩模具5及后处理模具6)、修剪后的鱼钩8若干、3M环氧结构AB胶、速干胶水若干、用于清理模具表面的小刀一把、尖头镊子一把、用于放置鱼钩的圆头镊子一把、用于粘接中片和小片玻纤板的特氟龙片两块(本工艺中使用8cm的方形特氟龙片)、用于挂置半成品仿生爪刺片的3mm直径圆棍一根(本工艺中使用的是1m长的304不锈钢)、剪刀一把、用于除去多余3M环氧结构AB胶的1mm圆棍一根(长度依据个人手掌大小而定)、用于能够控制速干胶水出水量的速鼠尾滴管10、用于防止速干胶水粘粘手上的保护手套、口罩等。

寻找一块面积稍大的桌子，一把高度适中的椅子，戴好口罩(速干胶水稍有刺激性气味)，戴好护目镜防止胶水飞溅眼睛，戴好保护手套(防止手与胶水接触)，将鼠尾滴管套在速干胶水上。

本实用新型的实施例中，粘接阶段包括以下步骤：

粘接一侧玻纤板大片：将橡胶片7放置在前处理模具4内，在橡胶片7上通过胶水粘贴第一片玻纤板大片1，如图9-10所示。

具体地，在橡胶片7的表面以点胶(胶水出来一小滴，鼠尾滴管10触碰橡胶片表面，随即鼠尾滴管离开橡胶表面)方式滴几滴胶水(由于胶水具有一定的流动性，因此滴入太多的胶水会导致胶水大面积在模具上凝块，极其不好清理)，橡胶片7上胶水仅仅滴在玻纤板大片1对应位置，原因是其它两块小片使用模具粘接效果没有手动粘接效果好。模具应具有一定的角度(模具表面并非与水平面平行)，角度不宜过大，存在角度的原因是为了控制胶水具有向下流动的趋势。当在橡胶片7上滴完速干胶水9，随即取一片玻纤板大片1与滴了速干胶水的橡胶片7进行粘接，粘接完成后挂在3mm的304不锈钢圆棍上(平放在桌面会出现胶水流至桌面并与桌面粘接的现象，而挂在圆棍上即使出现粘接圆棍现象，由于接触面积小，易于取下)，等待速干胶水固化。

粘接鱼钩：将粘贴好玻纤板大片1的橡胶片7放置在放钩模具5内，且玻纤板大片1位于内侧，在橡胶片7底部的各豁口71处放置鱼钩8，通过胶水将鱼钩8粘接在玻纤板大片1上，如图11所示。

具体地，取上述粘接好第一片玻纤板大片1的橡胶片7，置于放钩模具5中(放钩模具5具有一个小的角度)，用圆头镊子夹取鱼钩8放置在放钩模具5的相应位置，每放置一个鱼钩8，就需要用速干胶水9快速点胶一次(如果将鱼钩全部放置完后在进行点胶固定工作，会出现一个钩没有点好导致橡胶片被拖动甚至带出模具，其它位置的鱼钩将脱离原来的位置)，如图11所示。完成鱼钩点胶工作后，同上述一样，挂在3mm的304不锈钢圆棍上。

取一块8cm方形特氟龙片一片(由于特氟龙具有表面不沾性，因此使用完后的特氟龙片仍旧可以二次利用)，稍微挤出一点3M环氧结构AB胶(3M环氧结构AB胶一旦混合将发生反应，一段时间后就会固化，因此一次不能挤出太多造成浪费)，使用1mm圆棍将搅拌均匀的3M环氧结构AB胶涂抹在鱼钩8的空隙位置，随后置于桌面一段时间(2-5分钟)，拿起涂抹了3M环氧结构AB胶的半成品会发现由于表面张力的作用，3M环氧结构AB胶表面成鼓起状态，此时用1mm圆棍将多余的3M环氧结构AB胶抹下来，抹下来的3M环氧结构AB胶仍可用于其它未涂抹3M环氧结构AB胶的鱼钩空位，避免浪费。

粘接另一侧玻纤板大片：将粘接好第一片玻纤板大片1和鱼钩8的橡胶片7放置在后处理模具6内，第一片玻纤板大片1位于内侧，在橡胶片7的另一侧面粘接第二片玻纤板大片1，如图12所示。

具体地，将上述涂抹了3M环氧结构AB胶且3M环氧结构AB胶表面较为水平的半成品置于后处理模具6(模具具有一定角度)中以粘接第二片玻纤板大片1,按照上述的方式在橡胶片7的另一侧表面进行点胶,此时应极力避免速干胶水9与3M环氧结构AB胶发生接触(两者接触会发生反应,造成粘接力变小),点完胶后,将第二片玻纤板大片1粘接到橡胶片7的另一侧表面上,此时取下两侧均粘好玻纤板大片1的仿生爪刺片,使用镊子将粘好的玻纤板大片1夹住,顺着鱼钩8的方向稍稍用力挤出多余的3M环氧结构AB胶。

粘接一侧玻纤板中、小片；

粘接另一侧玻纤板中、小片；具体地，玻纤板中、小片不用模具粘接，因为太小了，使用模具废品率高，小片和中片全凭肉眼看齐操作。

在粘接过程中，所使用的模具应时刻注意表面的干净，出现凝块使用小刀及时清理，以避免造成后续起模困难，凝块凸起错位影响精度。粘接完成的三明治结构仿生爪刺片，如图1所示。将粘接完好的三明治结构仿生爪刺片放置在一旁等待3M环氧结构AB胶完全固化。

在后期清理阶段，取上述中期粘接阶段粘接固化完成的仿生爪刺片一片，用模具清理小刀将玻纤板表面的速干胶水凝块去除，为了能够清晰地看到凝块，将玻纤板置于光下，与视线成一定角度，达到反光效果。清除了凝块后的玻纤板用水或其它溶液进行清洗，也可以用抹布擦拭(目的在于清除玻纤板表面的凝块残留物)晾干。

本实用新型的实施例中，前期准备阶段主要是对所需要的工具、材料、防护等进行准备工作；中期粘接阶段利用模具对爪刺片进行橡胶-玻纤板、鱼钩-玻纤板、橡胶-玻纤板进行粘接工作；后期清理阶段是对粘接并固化后的仿生爪刺片进行表面光滑处理。本实用新型的操作步骤简单、操作快速、可用于仿生爪刺片快速制造。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其特征在于，包括：

前处理模具(4)，用于完成在橡胶片(7)的一侧面粘贴玻纤板的工艺；

放钩模具(5)，用于完成在玻纤板的底部粘贴鱼钩(8)的工艺；

后处理模具(6)，用于完成在橡胶片(7)的另一侧面粘贴玻纤板的工艺。

2.根据权利要求1所述的用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其特征在于，所述前处理模具(4)包括前处理模具底板(41)及设置于前处理模具底板(41)边缘上的多个前处理模具定位凸起(42)，其中前处理模具底板(41)的形状与所述橡胶片(7)的形状相适应，所述橡胶片(7)放置在前处理模具底板(41)上，且通过多个前处理模具定位凸起(42)限位。

3.根据权利要求2所述的用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其特征在于，所述前处理模具底板(41)的上表面设有坡度。

4.根据权利要求3所述的用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其特征在于，所述前处理模具底板(41)上设有前处理模具减料孔(43)；所述前处理模具底板(41)的侧面沿周向设有前处理模具导流槽(44)。

5.根据权利要求2-4任一项所述的用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其特征在于，所述后处理模具(6)与所述前处理模具(4)为镜像结构。

6.根据权利要求1所述的用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其特征在于，所述放钩模具(5)包括放钩模具底板(51)及设置于放钩模具底板(51)边缘上的多个放钩模具定位凸起(52)，其中放钩模具底板(51)的形状与所述橡胶片(7)的形状相适应，且放钩模具底板(51)的底部设有多个向外凸起的鱼钩限位槽(55)。

7.根据权利要求6所述的用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其特征在于，所述放钩模具底板(51)的上表面设有坡度。

8.根据权利要求7所述的用于月岩附着三明治结构仿生爪刺片的制造模具，其特征在于，所述放钩模具底板(51)上设有放钩模具减料孔(53)；所述放钩模具底板(51)的侧面沿周向设有放钩模具导流槽(54)。

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