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1.本发明属于水下吸附设备技术领域，具体是一种基于章鱼吸盘结构设计的水下吸附工件制备模具，吸盘与管线连接方便，易于拆装，为水下吸附设备的研制及应用奠定基础。
背景技术：
2.章鱼是一种常见的海洋软体动物，通常具有八条腕足，每条腕足均布满锥形吸盘，吸盘的结构由两部分组成：一是用于吸附物体的漏斗形器部分，另一部分是置于章鱼腕足内部的椭球形中空结构的主吸盘器，主吸盘器与漏斗形器通过一个小孔口连接。章鱼即是利用独特的吸盘结构在水下任意抓取物体或吸附在物体表面，所以，前期基于章鱼的吸盘结构，设计了仿章鱼吸盘结构，例如，中国专利202011109499.1公开的一种水下吸附吸盘结构，包括吸盘主体，吸盘主体分两部分，底部为与抓握主体相接触的漏斗形器，顶部为具有中空结构的主吸盘器，所述漏斗形器的下端开口，漏斗形器上端与主吸盘器通过吸盘口相连并围成吸盘内部腔室，主吸盘器的内壁面向下形成有内部凸起；其具有吸附强度较高、吸附稳定性好的特点。基于3d打印技术，设计了分体式模具，例如，中国专利202011110514.4公开的一种水下吸附吸盘模具，包括模具本体，模具本体内部形成有成型空腔，且该成型空腔为与待加工的吸附吸盘结构相对应的反结构；其中吸附吸盘包括吸盘主体，吸盘主体分两部分，底部为与抓握主体相接触的漏斗形器，顶部为具有中空结构的主吸盘器，所述漏斗形器的下端开口，漏斗形器上端与主吸盘器通过吸盘口相连并围成吸盘内部腔室，主吸盘器的内壁面向下形成有内部凸起；相应的模具本体分为两个部分，底部为与所述漏斗形器相匹配的第一成型空腔，顶部为与所述主吸盘器相匹配的第二成型空腔，第二成型空腔上设有与内部凸起相匹配的第三成型空腔，第一成型空腔、第二成型空腔、第三成型空腔相连通形成成型空腔，第二成型空腔的顶部开设注塑口；其利用硅橡胶材料实现了仿章鱼吸盘的制备。实际使用过程中，为进一步提高仿生吸盘的水下吸附强度，在吸盘上增加了管线，通过引入吸气装置增强仿生吸盘的水下吸附强度和稳定性。然而，硬管线与软硅橡胶吸盘连接部分成为限制其应用的关键问题，影响吸盘的密封性和耐久性，导致吸附强度和稳定性降低，不利于仿生吸盘的实际应用。因此，研发设计一种具有制备简单、操作性强、容易更换、可集成拼接等优点水下吸附工件制备模具，解决硬管线与软硅橡胶连接的难题。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种水下应用方便、操作简单、可连接控制系统的吸附工件，为进一步发展水下设备提供j9九游会真人的技术支持。
4.为了实现上述目的，本发明涉及的水下吸附工件制备模具的主体结构包括空腔结构和密封结构：
5.空腔结构包括上模具、中模具、下模具和吸盘模具。其中，上模具由上部的平板结构和下部的根据四个吸盘划分形成的四个独立的空腔构成，平板结构是厚度为5mm的平台，
平台中部设置有5mm
×
5mm的方形孔洞，以便浇筑，空腔中42.5
×
42.5
×
5mm的平板分别对应四个吸盘的位置，四个吸盘的位置上分别设置有厚度为5mm，直径为16mm的圆柱，圆柱在浇筑过程中形成空腔，密封后，形成吸盘独立的腔室；中模具为主体部分，下面采用深度为2mm的凹槽对接嵌入的吸盘模具；吸盘模具的直径为44mm，高度为16mm；下模具与吸盘模具组合，浇筑后共同形成吸盘；在下模具设置有深度为2mm的凹槽，以固定吸盘模具，吸盘模具的中心设置有直径为2mm，高度为16mm的连通柱，以连接吸盘前端与空腔结构；
6.密封结构采用双重密封设计，具体如下：第一部分是在吸盘浇筑的过程中形成密封圈，对空腔进行密封保护，在上模具上，采用
[0007]5×5×
100mm的十字架状结构的沟壑进行填充，浇筑时，形成
[0008]5×5×
100mm的十字架，十字架具备两个功能，一是对整个吸盘进行划分，形成四个独立的密封区域，二是对嵌入上模具中对每一个空腔结构进行保护，增强空腔结构的气密性；第二部分是在中模具与上模具的连接处设置宽度为2mm，厚度为5mm，长度为100mm的空结构，采用垫圈通过螺纹结构将中模具与上模具连接，作为最外层的密封性保护。
[0009]
此外，在上模具上设置有与管线的连接口，连接口与每个吸盘的空腔相通，连接口的尺寸根据连接管线的尺寸选择。
[0010]
本发明与现有技术相比，将硅橡胶材质的主体结构内嵌到金属框架结构中，只漏出吸盘结构，形成金属盒体包裹硅橡胶的仿生吸盘，以增强仿生吸盘的耐久性。同时，每个吸盘均设置有空腔结构，相互之间隔离，即提高了可操作性，又降低了相互之间的干扰。利用钢制盖板对吸盘空腔结构进行密封，盖板上设置有连接每个空腔结构的接口，管线与钢制接口直接连接，解决了硬管线与软硅橡胶连接的难题。并且吸盘之间设计成独立的密封空腔，具有较大的吸附力度，上部的连接管可为后期的智能化设计提供连接点，有利于实现吸盘的单独控制，增强了吸附的灵活性，同时解决硅橡胶材料与金属框架结构结合不牢以及管线与硅橡胶吸盘连接密封性差的问题。其结构简单、结实耐用、操作简单、方便组装和维护，在仿生吸盘结构基础上进一步优化，将仿生吸盘浇筑在金属等框架中，形成一体化的水下吸附用工件，具有结实耐用、操作简单、方便组装和维护的优点，为海洋装备设计与研制提供了技术支撑。
附图说明：
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图1为本发明涉及的盖板模具的主体结构示意图。
[0012]
图2为本发明涉及的盖板模具的剖视图。
[0013]
图3为本发明涉及的上模具的主体结构示意图。
[0014]
图4为本发明涉及的上模具的剖视图。
[0015]
图5为本发明涉及的中模具的主体结构示意图。
[0016]
图6为本发明涉及的中模具的剖视图。
[0017]
图7为本发明涉及的吸盘模具的主体结构示意图。
[0018]
图8为本发明涉及的吸盘模具的剖视图。
[0019]
图9为本发明涉及的下模具的主体结构示意图。
[0020]
图10为本发明涉及的下模具的剖视图。
[0021]
图11为本发明制备的水下吸附工件的实物图；其中，a为整体图，b为仰视图，c为俯
视图。
[0022]
具体实施方法：
[0023]
下面结合附图与具体实施方法对本发明做进一步的说明。
[0024]
实施例1：
[0025]
本实施例涉及的水下吸附工件制备模具的主体结构包括盖板模具1、上模具2、中模具3、吸盘模具4和下模具5，其中，盖板模具1的主体结构如图1-2所示，顶部设置有由外径为6mm，内径为4mm的圆环拉伸10mm形成的自带管11，边沿等间距式设置有若干个直径为3mm的盖板螺柱孔12，中间设置有5mm
×
5mm
×
100mm的十字架结构的盖板沟壑13；上模具2的主体结构如图3-4所示，包括四个边长为2.5mm的平21形成的上模具沟壑22，平台21上设置有直径为16mm，高度为10mm的上模具圆柱23；中模具3的主体结构如图5-6所示，中间设置有四个直径为44mm，深度为2mm的中模具沟壑31，边沿等间距式设置有若干个直径为3mm的中模具螺柱孔32；吸盘模具4的主体结构如图7-8所示，中部设置有直径为2mm，高度为10mm的吸盘圆柱41；下模具5的主体结构如图9-10所示，设置有直径为44mm，深度为2mm的凹槽51。
[0026]
本实施例涉及的水下吸附工件制备模具使用时，通过螺柱孔12将盖板模具1与3d打印形成的中模具3以及二者之间放置的密封垫圈固定形成密封空间，中模具螺柱孔32为盖板模具1的固定提供位置；
[0027]
将吸盘模具4嵌入凹槽51中，浇筑硅橡胶，形成完整的吸盘结构，上模具沟壑22对吸盘结构进行划分，形成四个独立结构，上模具2在浇筑的过程中，圆柱23形成空腔结构，与盖板模具1紧密结合，增强吸盘结构的吸附强度，盖板沟壑13与中模具3形成嵌入式结构，对空腔结构的气密性提供保护；
[0028]
在此过程中，自带管11为对接连接管提供支撑点，中模具沟壑31为吸盘结构的构筑提供固定位置，吸盘圆柱41将吸附前端与空腔结构相连，为自带管11提供可行性帮助。