一种用于野外环境的装备密封件制作装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于野外环境的装备密封件制作装置及方法，包括：成形底板、压板、第一螺钉、FDM 3D打印头和螺杆注塑头；成形底板的成形面设置有多个安装孔；安装孔安装有第一螺钉；压板设置于第一螺钉，压板设置有多个注塑孔，压板朝向成形面的一侧设置有注塑排气槽；FDM 3D打印头用于在成形底板的成形面上打印形成密封件外圈和内圈；螺杆注塑头用于在打印形成的密封件外圈和内圈之间注塑橡胶填充物形成密封件；其中，第一螺钉设置有多个台阶面，用于安装压板；密封件外圈和内圈的材料的熔点高于橡胶填充物的熔点。本发明专利技术的装备密封件制作装置及方法，可在野外环境条件下快速制作密封件，能够提高装备保障效率。

A device and method for making equipment seal used in field environment

【技术实现步骤摘要】
一种用于野外环境的装备密封件制作装置及方法
本专利技术属于高分子聚合物材料增材制造
，特别涉及一种用于野外环境的装备密封件制作装置及方法。
技术介绍
野外战场环境装备维修时间直接决定装备战斗力的恢复，影响战争胜负的走向，因此缩短战时装备维修时间，是世界各国都高度重视的问题。武器装备零件的构成主要以金属件和非金属件构成；其中，非金属件里面以高分子聚合物材料为主，在高分子聚合物材料中，起密封作用的橡胶材料垫圈和垫片占绝大多数。野外环境下对于装备橡胶垫圈及垫片的损坏保障方式一般采用换新方式，但经常出现“有用未携带”、“携带用不到”以及“备件老化”情况，对装备的应急保障造成较大影响，直接影响装备的战斗力恢复。具体的，现在野外装备修复，基本采用换件形式，采用携带的备件替换损坏或失效的密封件，但经常出现携带用不上，未携带的急需的情况，假若全部携带，又会出现种类庞大、数量多等不利于携带等因素，同时密封件有使用期限等问题，易出现库存件老化而无法使用情况，这都对野外装备保障产生巨大影响，装备的每种零件关系着装备的性能，影响着装备的战斗力，甚至会影响局部战争的走向。因此，野外环境橡胶材料垫圈及垫片的快速制作显得尤为重要。现阶段可采用FDM打印技术进行橡胶材料打印制作垫圈及垫片，但FDM打印效率低下，每小时只有15～40克的打印量，而因垫片的大小不同，垫片重量也在十几到几百克，根据现有FDM打印方式，野外环境无法快速制作垫片，时间就是“战机”的情况下，无法满足野外战时装备应急抢修队时间的需求。综上，亟需一种新的用于野外环境的装备密封件制作装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于野外环境的装备密封件制作装置及方法，以解决解决野外环境装备密封件的应急制造问题。本专利技术的装备密封件制作装置及方法，可在野外环境条件下快速制作密封件，能够提高装备保障效率。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种用于野外环境的装备密封件制作装置，包括：成形底板、压板、第一螺钉、第二螺钉、FDM3D打印头和螺杆注塑头；所述成形底板的一面为成形面，另一面设置有冷却管；所述成形底板的成形面设置有多个安装孔；所述安装孔安装有第一螺钉，第二螺钉用于将第一螺钉固定在成形底板上；所述压板设置于第一螺钉，所述压板设置有多个注塑孔，所述压板朝向所述成形面的一侧设置有注塑排气槽；所述FDM3D打印头用于在成形底板的成形面上打印形成密封件外圈和内圈；所述螺杆注塑头用于在打印形成的密封件外圈和内圈之间注塑橡胶填充物形成密封件；其中，所述第一螺钉设置有多个台阶面，用于安装压板；所述第一螺钉安装于安装孔中，各个台阶面与成形面之间的距离不相同；密封件外圈和内圈的材料的熔点高于橡胶填充物的熔点。本专利技术的进一步改进在于，每个第一螺钉的顶部的四周设置有四个台阶面，底部设置有锁紧凹槽。本专利技术的进一步改进在于，所述第一螺钉安装于安装孔中，四个台阶面到成形面的距离分别为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm；或者，所述第一螺钉安装于安装孔中，四个台阶面到成形面的距离分别为2.5mm、3mm、3.5mm、4mm。本专利技术的进一步改进在于，所述多个注塑孔呈“一”字形排布；所述注塑孔的直径为1～2mm。本专利技术的进一步改进在于，所述注塑排气槽为多个相互垂直排布的三角形沟槽，相邻三角形沟槽之间间隔5～10mm，每个三角形沟槽的深度为0.1～0.2mm。本专利技术的进一步改进在于，所述冷却管呈盘状排布，用于通入冷却水。本专利技术的进一步改进在于，成形底板的水平截面为矩形；安装孔的数量为4个，设置于成形底板的四个角。本专利技术的一种用于野外环境的装备密封件制作方法，基于本专利技术上述的装备密封件制作装置，具体包括以下步骤：步骤1，根据待制作的装备密封件的厚度调整第一螺钉，选定第一螺钉的台阶面；步骤2，FDM3D打印头在成形底板的成形面上打印形成密封件外圈和内圈；步骤3，压板设置于步骤1选定的第一螺钉的台阶面上；步骤3，螺杆注塑头通过注塑孔在打印形成的密封件外圈和内圈之间注塑橡胶填充物形成密封件；步骤4，冷却管通入冷却介质，完成装备密封件的制作。进一步地，步骤2中，密封件外圈和内圈的壁厚为0.5～4mm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的装置，可在战时野外环境快速制作聚合物密封件，实现随用随制作，方便快速，提高装备保障效率，为装备抢的战机提供技术支撑。本专利技术复合了FDM打印和聚合物注塑成型，可实现野外现场快速完成密封件打印，能够大幅度缩短密封件野外现场制作时间，对解决野外战场环境武器装备密封件的应急保障问题具有重要的军事意义，可为战时装备应急保障提供装备和技术支撑。本专利技术的方法复合了FDM打印和聚合物注塑成型，可实现野外现场快速完成密封件打印，能够大幅度缩短密封件野外现场制作时间。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的一种用于野外环境的密封件制作装置的爆炸示意图；图2是本专利技术实施例的一种用于野外环境的密封件制作装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例中，垫圈制作说明示意图；图4是本专利技术实施例中，螺钉结构示意图；图1至图4中，1、冷却管；2、第一螺钉；3、注塑孔；4、压板；5、成形底板；6、第二螺钉；7、垫片外圈；8、垫片内圈；9、橡胶填充物；10锁紧凹槽；11第一台阶面；12第二台阶面；13第三台阶面；14第四台阶面。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例。基于本专利技术公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应属于本专利技术保护的范围。请参阅图1和图2，本专利技术实施例的一种用于野外环境的装备密封件制作装置，包括：成形底板5、压板4、第一螺钉2、第二螺钉6、FDM3D打印头和螺杆注塑头；其中，成形底板5设置有冷却管1，用于冷却成形底板5；压板4上设置有多个注塑孔3。请参阅图1和图3，野外环境制作垫片时，采用高熔点聚合物材料与FDM方式打印垫片外圈7和垫片内圈8，采用注塑方式注塑橡胶材料完成垫片快速制作。请参阅图1和图4，具体的，第一螺钉2共八个，分为第一组和第二组两组，每组四个完全一样，每个第一螺钉有四周四个台阶，第一台阶面11、第二台阶面12、第三台阶面13和第四台阶面14，螺钉插入成形板上后，各个台阶面高出成形底板面的高度不同；第一组第一螺钉镶嵌到成形底板上，第一台阶高出成形底板面0.5mm，其它三个台阶依次高出成形面1mm、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于野外环境的装备密封件制作装置，其特征在于，包括：成形底板(5)、压板(4)、第一螺钉(2)、第二螺钉(6)、FDM 3D打印头和螺杆注塑头；/n所述成形底板(5)的一面为成形面，另一面设置有冷却管(1)；/n所述成形底板(5)的成形面设置有多个安装孔；所述安装孔安装有第一螺钉(2)，第二螺钉(6)用于将第一螺钉(2)固定在成形底板(5)上；所述压板(4)设置于第一螺钉(2)，所述压板(4)设置有多个注塑孔(3)，所述压板(4)朝向所述成形面的一侧设置有注塑排气槽；/n所述FDM 3D打印头用于在成形底板(5)的成形面上打印形成密封件外圈和内圈；/n所述螺杆注塑头用于在打印形成的密封件外圈和内圈之间注塑橡胶填充物(9)形成密封件；/n其中，所述第一螺钉(2)设置有多个台阶面，用于安装压板(4)；所述第一螺钉(2)安装于安装孔中，各个台阶面与成形面之间的距离不相同；/n密封件外圈和内圈的材料的熔点高于橡胶填充物(9)的熔点。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于野外环境的装备密封件制作装置，其特征在于，包括：成形底板(5)、压板(4)、第一螺钉(2)、第二螺钉(6)、FDM3D打印头和螺杆注塑头；
所述成形底板(5)的一面为成形面，另一面设置有冷却管(1)；
所述成形底板(5)的成形面设置有多个安装孔；所述安装孔安装有第一螺钉(2)，第二螺钉(6)用于将第一螺钉(2)固定在成形底板(5)上；所述压板(4)设置于第一螺钉(2)，所述压板(4)设置有多个注塑孔(3)，所述压板(4)朝向所述成形面的一侧设置有注塑排气槽；
所述FDM3D打印头用于在成形底板(5)的成形面上打印形成密封件外圈和内圈；
所述螺杆注塑头用于在打印形成的密封件外圈和内圈之间注塑橡胶填充物(9)形成密封件；
其中，所述第一螺钉(2)设置有多个台阶面，用于安装压板(4)；所述第一螺钉(2)安装于安装孔中，各个台阶面与成形面之间的距离不相同；
密封件外圈和内圈的材料的熔点高于橡胶填充物(9)的熔点。


2.根据权利要求1所述的一种用于野外环境的装备密封件制作装置，其特征在于，每个第一螺钉(2)的顶部的四周设置有四个台阶面，底部设置有锁紧凹槽(10)。


3.根据权利要求2所述的一种用于野外环境的装备密封件制作装置，其特征在于，所述第一螺钉(2)安装于安装孔中，四个台阶面到成形面的距离分别为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm；
或者，
所述第一螺钉(2)安装于安装孔中，四个台阶面到成形面的距离分别为2.5mm、3mm、3.5mm、4mm。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：张连重，于月苹，黄胜，李涤尘，张晓宇，张连武，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61