一种防刺服的制作方法

本实用新型涉及防护工具技术领域，更具体地，涉及一种防刺服。

背景技术：

当今社会，各种形式的暴力犯罪事件时有发生，给士兵、警察及从事相关安全保卫工作的特殊安保人员的生命安全造成巨大的威胁。在中国，由于枪支弹药受到严格的管制，因而刀具、匕首成为犯罪分子实施违法犯罪活动的主要武器。在对犯罪分子实施抓捕或与其搏斗的过程中，相关工作人员极易受到锋利武器的伤害，一款保护身体重要部位不受刺刀、匕首等尖锐利器伤害并具有优异防刺性能的可穿戴防护装备显得尤为重要。

根据《GA 68-2008警用防刺服》标准，警用防刺服为必备防护装备，防刺服一般由防刺芯片和外套组成，其中，防刺芯片主要作用是在外界的匕首、刺刀等锐器刺向着装者时能够消耗一部分能量，阻止利器的刺入，从而保障穿着人员的生命安全。现有的防刺服一般分为硬质防刺服、半硬半软质防刺服和软质防刺服，其中，硬质防刺服的核心材料是金属等硬质钛合金板，虽然防护性能优异，但其重量和刚性对人体活动有较大影响且舒适性差，搭接和插板等工艺要求高，加工成本高；而且此类防刺服的重量一般较重，通常大于3.5kg。半硬半软质防刺服主要使用金属与高性能纤维作为复合材料以使刀具钝化，虽然改善了防刺服的运动灵活性和舒适性，但是制作工艺复杂，生产效率低，成本偏高。软质防刺服主要是以高性能化学纤维织物，如超高分子模量聚乙烯纤维为核心材料制成，目前主要采用多层高性能纤维叠加，厚度较厚，往往达到四五十层，穿着也不灵活，湿热传递性能差，容易使人产生生理疲劳，严重时可能产生中暑，体温过高等危险在穿着舒适度方面仍具有提高的空间。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供了一种防刺服，以解决防刺服厚度和重量大的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供一种防刺服，包括多个互相连接的防刺基板；所述防刺基板包括多个中空棱锥基体，相邻两个所述棱锥基体连接位置的上方一体成型有突出部，且所述棱锥基体的侧面与所述棱锥基体的底面之间的夹角为25-30°。

进一步地，所述棱锥基体相邻两个侧面连接的部分为弧面。

进一步地，所述突出部的横截面为半圆形平面，且所述突出部的轴线与所述棱锥基体底面对应的侧边平行。

进一步地，所述半圆形平面的半径为所述棱锥基体的侧面的板厚的1-2倍。

进一步地，所述棱锥基体的侧面的板厚为0.5-1mm。

进一步地，所述棱锥基体的顶点与所述棱锥基体的底面之间的距离为4-6mm。

进一步地，所述防刺基板的底面面积为所述棱锥基体的底面面积的10-14倍。

进一步地，所述防刺基板底部的外周一体成型有连接件；相邻两个所述防刺基板之间通过相互搭接的两个所述连接件连接。

进一步地，所述防刺基板为钛合金板。

(三)有益效果

本申请提出的一种防刺服，其有益效果主要如下：

采用多个棱锥基体一体成型为钛合金防刺基板，同时，防刺基板的底部一体成型有连接件，多个防刺基板通过连接件相互搭接固定，形成防刺服。棱锥基体采用中空的棱锥结构，结合对侧棱进行圆角处理、棱锥基体侧面与底面之间的夹角、顶点与底面之间的距离、侧面的板厚等对棱锥基体结构的调整，能够有效增强防刺服的抗剪切能力，并显著减轻防刺服重量。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的一种防刺服的正面结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的一种防刺服的背面结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的一种防刺服的防刺基板的正面结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的一种防刺服的防刺基板的背面结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的一种防刺服的防刺基板的侧视图；

图6为根据本实用新型实施例的一种防刺服的防刺基板和连接件的正面结构示意图；

图7为根据本实用新型实施例的一种防刺服的防刺基板和连接件的背面结构示意图；

图8为根据本实用新型实施例的一种防刺服的防刺基板和连接件的侧视图。

图中，1-棱锥基体；2-突出部；3-连接件；31-第一连接板；32-第二连接板；33-第三连接板；34-第四连接板；4-防刺基板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1所示，一种防刺服，包括多个互相连接的防刺基板4；所述防刺基板4包括多个中空棱锥基体1，相邻两个所述棱锥基体1连接位置的上方一体成型有突出部2，且所述棱锥基体1的侧面与所述棱锥基体1的底面之间的夹角为25-30°。本实施例说明防刺服的总体结构。多个防刺基板4相互拼接而形成防刺层。可以理解的是，参见图1和图2所示，多个防刺基板4可相互拼接为防刺背心形状后，可在防刺基板4的外围套设其他服装材料，以形成增加防刺服穿着舒适性的防刺服。可以理解的是，多个防刺基板4也可相互拼接为其他形式的服装结构，可以根据需要或实际情况调整。

对于任一个防刺基板4，均可采用相同的结构。以其中一个防刺基板4的结构为例进行说明。参见图3和图4所示，防刺基板4包括多个中空的棱锥基体1。也即是。棱锥基体1的表面结构为棱锥，其内部为中空的结构，且其底面也为中空，即仅棱锥基体1的侧面为实体的板状结构。其中，棱锥基体1优选采用四棱锥基体1。采用中空的棱锥结构，在保证抗剪切性能的同时，能够减小防刺服的厚度和重量。

多个棱锥基体1相互拼接，形成一个防刺基板4。例如，9个四棱锥基体1拼接为一个底面形状为四边形或正方形的防刺基板4。相邻两个棱锥基体1直接连接在一起，即相邻两个棱锥基体1的底边相交于一直线或曲线。

进一步地，在相邻两个棱锥基体1连接位置的上方与防刺极板一体成型有突出部2。由于相邻两个棱锥基体1直接连接时，其连接处仅为线条形结构，其抗剪切能力低；并且，该连接处为两个棱锥结构之间，当有利器作用于防刺服上，利器更容易刺向这些位置，使其防刺能力低。

参见图5所示，突出部2位于两个棱锥基体1之间的位置，且位于棱锥基体1的下侧，突出部2的一侧与其中一个棱锥基体1的侧面接触，另一侧与另一个棱锥基体1的侧面接触，且突出部2的长度沿相邻两个棱锥基体1连接位置的延伸方向覆盖于相邻两个棱锥基体1 连接位置的上方，使相邻两个棱锥基体1连接位置的厚度增加，增强防刺基板4总体的抗剪切能力。

并且，突出部2与棱锥基体1一体成型，能够减少部件拼接过程中，由于连接部位的衔接产生缝隙或不稳定性等原因导致的防刺能力下降，进一步增强其防刺能力。

进一步地，通过调整棱锥基体1的侧面与棱锥基体1的底面之间的夹角在合适的范围，能够有效增强防刺基板4的防刺能力。具体地，棱锥的侧面与棱锥基体1的底面之间的夹角优选为25-30°。在同样的利器冲击能量下，其夹角保持在一定范围内的棱锥基体1的形变量最小，其相应的穿刺变形最小，能够更好的抵抗利器刺伤力量。

进一步地，防刺基板4采用钛合金板。也即，防刺基板4的材质为钛合金。采用钛合金板，并结合上述结构，能够显著的提高防刺服上的防刺基板4的抗剪切能力。

在一个具体的实施例中，所述棱锥基体1相邻两个侧面连接的位置为弧面。在上述实施例的基础上，本实施例具体说明棱锥基体1的结构。棱锥基体1的多个侧面形成棱锥基体1的棱锥形状。棱锥基体1 上相邻两个侧面连接的侧棱采用圆角处理，使得相邻两个侧面连接的位置为弧面，能够增强棱锥基体1的稳定性和抗剪切能力，避免侧面与侧面连接处的防刺能力降低。具体地，采用四棱锥基体1，并对相邻两个侧面连接的侧棱采用圆角处理，能够提高棱锥基体1的稳定性，并在相同受力条件下，棱锥基体1的形变量小，其抗剪切性能强。

在一个具体的实施例中，所述突出部2的横截面为半圆形平面，且所述突出部2的轴线与所述棱锥基体底面对应的侧边平行。在上述实施例的基础上，本实施例具体说明突出部2的结构。采用半圆柱型的结构，可在保证抗剪切能力的基础上，减少材料的使用量，从而减轻防刺服的总体重量。

在一个具体的实施例中，所述半圆形平面的半径为所述棱锥基体的侧面的板厚的1-2倍。在上述实施例的基础上，本实施例进一步说明突出部2的结构。将突出部2的厚度保持在合适的范围，能够减少材料用量，并保证防刺基板4的抗剪切能力。

在一个具体的实施例中，所述棱锥基体1的侧面的板厚优选为0.5-1mm。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明棱锥基体1的结构。本实用新型采用钛合金板的棱锥结构，在保证抗剪切能力的基础上，能够有效的控制棱锥基体1的板厚，不仅能够节省材料，还能够显著减轻防刺服的重量。

在一个具体的实施例中，所述棱锥基体1的顶点与所述棱锥基体1 的底面之间的距离为4-6mm。在上述各实施例的基础上，本实施例进一步说明棱锥基体1的结构。在棱锥基体1的侧面与底面之间的夹角保持在一定范围内的基础上，使棱锥基体1的顶点到棱锥基体1的底面之间的间距保持在合适的范围，能够调控棱锥基体1的尺寸，也即调控棱锥基体1的大小，进而调控防刺基板4的尺寸。由于棱锥基板的尺寸大小会影响到防刺服上防刺基板4的布设密度，从而影响防刺服的抗剪切能力以及轻便性。因此，使棱锥基体1的规格在合适的范围，能够减轻防刺服重量，节省材料，提高抗剪切能力。

在一个具体的实施例中，所述防刺基板4的底面面积为所述棱锥基体1的底面面积的10-14倍。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明防刺基板4的结构。多个棱锥基体1相互一体成型连接以形成防刺基板4，在控制棱锥基体1的基础上，进一步调控防刺基板4的尺寸，能够有效提升防刺服的抗剪切能力。

在一个具体的实施例中，所述防刺基板4底部的外周一体成型有连接件3；相邻所述防刺基板4之间通过相互错位搭接的两个所述连接件3连接。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明防刺基板4 之间的连接关系。这种少量的错位搭接能够将连接缝隙有效错开，避免刀具从缝隙处刺入，在能够满足防刺性能的前提下具有较为简单的结构，极大地减轻了连接处的重量。

具体地，参见图6和图7所示，连接件3与防刺基板4一体成型，且连接件3位于防刺基板4的底部。连接件3为具有中空孔道的结构，且中空孔道的形状与防刺基板4的底面形状相同。当两个防刺基板4 相互拼接时，其中一个防刺基板4一体成型的连接件3的一部分搭接到与另一个防刺基板4一体成型的连接上，并紧固连接即可。

例如，当采用四棱锥基体1时，连接件3的横截面也为四边形，其中空孔道也为四边形。参见图6和图7所示，连接件3包括四个侧边，分别为第一连接板31、第二连接板32、第三连接板33和第四连接板34。其中，参见图8所示，第一连接板31和第二连接板32的顶面要低于第三连接板33和第四连接板34的顶面，第一连接板31和第二连接板32的底面要低于第三连接板33和第四连接板34的底面；或者，第一连接板31和第三连接板33的顶面要低于第二连接板和第四连接板的顶面，第一连接板31和第三连接板33的底面要低于第二连接板和第四连接板的底面。也即是，任一连接件的其中两块连接板的顶面要低于另外两块连接板的顶面，同时，该两块连接板的底面要低于另外两块连接板的底面。采用上述形式，能够有利于两块连接板之间的错位搭接，便于位于的固定和搭接的稳定性。

当两个防刺基板4相互连接时，一个连接件3的一个侧边与另一个连接件3的一个侧边搭接在一起，并紧固固定。其紧固固定的方式可采用螺接、铆接等形式。与防刺基板4一体成型的连接件3相互错位搭接以使相邻两个防刺基板4固定，两个连接件3的部分重叠在一起，避免降低防刺基板4之间连接的位置的抗剪切能力。

在一个具体的实施例中，防刺基板4和连接件3由钛合金粉末采用3D打印技术打印得到。其能够使材料由防刺基板4的底部向上一层一层堆叠而一体成型。可在制图软件SolidWorks中绘制防刺钛合金板与连接结构的CAD模型，然后保存为STL格式文件导入设备打印操作系统，设置参数进行加工。待激光烧结结束后，取件并将有余温的工件送入风箱去除表面多余粉末。

因为防刺层需要贴合人体，所以对位于肩部和腰部6个角的钛合金板模型先在制图软件中切割成具有弧度的形状。通过3D打印出想要的结构，并且在很大程度上满足加工件质量稳定、精度高的优异特性。用3D打印加工出切割成带有弧度的钛合金板既能贴合人体，最大限度的防护人体可能被刺的位置，又能够便于装配。因为防刺层最终是装进外层衣物里的，所以带有弧度的钛合金板能够更贴合衣物，让人穿着更方便，而且另外防刺层背部与正面的结构大小完全一样。

将加工完成的防刺层放入提前定制好的防刺背心里，即完成防刺服的装配过程。防刺背心可以完全按照钛合金板材防刺层的形状而作的，防刺背心的内层材质为tpu复合布料，它包括普通复合面料(将面料和里料通过粘结剂粘合而成，从而改善面料质感，适合服装加工的工艺简化和规模生产)和功能复合面料(经过复合的面料具有防水透湿、抗辐射、耐洗涤、抗磨损等特殊功能)复合面料又叫防水透气面料，是一种新型的纺织面料，其成分由的高分子防水透气材料(PTFE膜或者 TPU膜)加上布料复合面料而成。防水透气面料在加强布料气密性、水密性的同时，其独特的透汽性能，可使结构内部水汽迅速排出，避免结构孳生霉菌，并保持人体始终干爽，完美解决了透气与防风，防水，保暖等问题，这是一种新型透气防水耐磨面料，这样就能降低防刺服内胆的热湿阻。防刺背心的外层材质为牛津布，用涤纶涤棉混纺纱与棉纱交织,采用纬重平或者方平组织。牛津布的优点是柔软、透气、易洗快干多具有易洗快干,手感松软,吸湿性好。

因为防刺层和防刺背心的形状几乎吻合，当把钛合金板防刺层装进防刺背心后采用热合封口，因为靠针线是无法封住出口且会造成防刺层脱离防刺背心。通过将防刺层完全装进防刺背心后封住出口完成防刺服的制备过程。采用的热合工艺是一种吸塑封装工艺，用封口机将表面涂有吸塑油的纸卡与泡壳热合在一起，形成吸卡包装。

本实用新型的防刺服，采用多个棱锥基体1一体成型为钛合金防刺基板4，同时，防刺基板4的底部一体成型有连接件3，多个防刺基板4通过连接件3相互搭接固定，形成防刺服。棱锥基体1采用中空的棱锥结构，结合对侧棱进行圆角处理、棱锥基体1侧面与底面之间的夹角、顶点与底面之间的距离、侧面的板厚等对棱锥基体1结构的调整，能够有效增强防刺服的抗剪切能力，并显著减轻防刺服重量。

本实用新型的防刺服，根据《GA 68-2008警用防刺服》测试防刺性能的试验，进行了落锤冲击试验，其能够在1m的高度下用总重量为 2.4kg的重锤和刀具自由下落砸击防刺服，经过多次试验，防刺服未被刺穿。

最后，本实用新型的方法仅为较佳的实施方案，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。