双层套管组织模型制作模具及制作方法与流程

本发明涉及生物体组织模型制作技术领域，特别是涉及一种双层套管组织模型制作模具及制作方法。

背景技术：

双层套管组织广泛地存在于自然界的生物组织中，如动植物的血管都是双层套管组织，即血管等组织的内外层具有不同的材料参数以及不同的几何尺寸，而内外层的材料参数与几何尺寸影响着整个双层套管组织的稳定性；目前对于双层套管结构稳定性的研究多局限于理论以及数值模拟方面，在实验角度研究双层套管组织失稳的研究少之又少，究其原因缺乏能够制作双层套管组织模型的模具，3d打印技术虽然能够能够制造与研究对象具有相同硬度与厚度的双层套管组织模型，但是其成本较大而且制作过程较复杂不适合长期使用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供双层套管组织模型制作模具及制作方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够制造与研究对象具有相同硬度与厚度的双层套管组织模型。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种双层套管组织模型制作模具，包括模具外壳、第一内芯和第二内芯，所述模具外壳上设置有圆柱形槽，所述圆柱形槽中心位置设置有定位元件，用于将所述第一内芯与所述第二内芯先后固定在所述圆柱形槽中心位置，所述第一内芯与所述第二内芯均为圆柱体，所述第一内芯半径大于所述第二内芯半径，所述第一内芯与所述第二内芯半径差值等于双层套管组织模型内层厚度，所述第一内芯半径与所述圆柱形槽的半径差值等于双层套管组织模型外层厚度。

本发明提供一种双层套管组织模型制作模具，包括模具外壳、外环和第三内芯，所述模具外壳上设置有圆柱形槽，所述圆柱形槽中心位置设置有定位元件，用于将所述第三内芯固定在所述圆柱形槽中心位置，所述外环为圆环柱体，所述圆环柱体的外径等于所述圆柱形槽的直径，所述圆环柱体径向宽度等于双层套管组织模型外层厚度，所述第三内芯为圆柱体，所述第三内芯直径小于所述外环内径，所述第三内芯半径与所述外环内半径的差值等于双层套管组织模型的内层厚度。

优选地，所述外环由两个半圆环柱体拼接而成。

优选地，所述模具外壳包括两个半壳体，两个所述半壳体能够拼接成所述模具外壳，两个所述半壳体之间通过固定件实现可拆卸连接。

优选地，任一所述半壳体为轴对称结构，在与对称轴垂直的方向上，所述半壳体两个边缘部位都设置有装配孔，两块所述半壳体拼接时，任一所述固定件能够分别穿过两个所述半壳体两个边缘部位的相贯通两个装配孔进行固定。

优选地，所述定位元件包括若干数量的定位孔，所述第一内芯、所述第二内芯与所述第三内芯下表面设置有与所述定位孔相同数量且相同分布的第一定位柱、第二定位柱以及第三定位柱，所述第一定位柱、所述第二定位柱与所述第三定位柱外径与所述定位孔内径相同。

优选地，所述第一内芯、所述第二内芯和所述第三内芯上表面分别设置有夹持柱。

本发明还提供一种双层套管组织模型制作方法，使用上述所述双层套管组织模型制造模具，包括：

步骤1：准备所述模具外壳，进行清洁处理，将所述第一内芯通过所述定位元件定位在所述圆柱形槽中心位置；

步骤2：向所述第二内芯与所述圆柱形槽之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的外层材料，待制作双层套管组织模型的外层材料固化后，即可形成双层套管组织模型的外层，随后将所述第二内芯取出；

步骤3：将所述第二内芯通过所述定位元件固定在所述圆柱形槽中心位置，向所述第二内芯与所述双层套管组织模型的外层之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的内层材料，待制作双层套管组织模型的内层材料固化后，即可形成双层套管组织模型的内层，此时双层套管组织模型外层与双层套管组织模型内层固结，随后将所述第一内芯取出。

步骤4：进行脱模，取出双层套管组织模型。

本发明还提供一种双层套管组织模型制作方法，使用上述所述双层套管组织模型制造模具，包括：

步骤1：准备模具外壳，进行清洁处理，将所述外环放入所述圆柱形槽中；

步骤2：将所述第三内芯通过所述定位元件固定在在所述圆柱形槽中心位置，向所述第三内芯与所述外环之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的内层材料，待制作双层套管组织模型的内层材料固化后，即可形成双层套管组织模型的内层，随后将所述外环取出；

步骤3：向双层套管组织模型内层与所述圆柱形槽内壁之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的外层材料，待制作双层套管组织模型的外层材料固化后，即可形成双层套管组织模型的外层，此时双层套管组织模型外层与双层套管组织模型内层固结；

步骤4：脱模，取出双层套管组织模型。

本发明提供的一种双层套管组织模型制作模具及制作方法，通过定位元件的定位作用将第一内芯固定在模具外壳上的圆柱形槽的中心位置，向第一内芯与圆柱形槽之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的外层材料，该外层材料具有与研究对象外层相同的硬度，且第一内芯半径与圆柱形槽内半径差值等于双层套管组织模型的外层厚度，待材料固化后，即可形成与研究对象具有相同硬度与厚度的外层；随后取出第一内芯，通过定位元件的定位作用将第二内芯固定在模具外壳上的圆柱形槽的中心位置，第二内芯的半径与第一内芯半径差值等于双层套管组织模型内层厚度，向第二内芯与双层套管组织模型的外层之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的内层材料，该内层材料具有与研究对象内层相同的硬度，即可形成与研究对象具有相同硬度与厚度的内层，内层与外层固化后即可能够制造与研究对象具有相同硬度与厚度的双层套管组织模型，制作简单方便。

本发明提供一种双层套管组织模型制作模具，将外环放入模具外壳的圆柱形槽中，将第三内芯通过定位元件固定在在所述圆柱形槽中心位置，向所述第三内芯与所述外环之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的内层材料，该内层材料具有与研究对象内层相同的硬度，第三内芯半径与外环内半径差值等于双层套管组织模型内层厚度，待材料固化后，可形成与研究对象具有相同硬度与厚度的内层，随后将外环取出；向双层套管组织模型内层与所述圆柱形槽内壁之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的外层材料，该外层材料具有与研究对象外层相同的硬度，该环形区域径向宽度等于双层套管组织模型外层厚度，待制作双层套管组织模型的外层材料固化后，内层与外层固结，即可形成双层套管组织模型的外层，内层与外层固化后即可能够制造与研究对象具有相同硬度与厚度的双层套管组织模型，制作简单方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为实施例一与实施例二中的模具外壳示意图；

图2为实施例一中的第一内芯示意图；

图3为实施例一中的第二内芯示意图；

图4为实施例二中的第三内芯示意图；

图5为实施例二中的外环示意图；

图6为实施例二中的半圆环柱体示意图；

图7为实施例一中的半壳体示意图。

图中：1-模具外壳、11-圆柱形槽、111-定位元件、112-装配孔、2-第一内芯、21-第一定位柱、3-第二内芯、31-第二定位柱、4-外环、41-半圆环柱体、5-第三内芯、51-第三定位柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供双层套管组织模型制作模具及制作方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够制造与研究对象具有相同硬度与厚度的双层套管组织模型。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1、图2与图3所示，本实施例提供一种双层套管组织模型制作模具，包括模具外壳1、第一内芯2和第二内芯3，模具外壳1上设置有圆柱形槽11，圆柱形槽11中心位置设置有定位元件111，用于将第一内芯2与第二内芯3先后固定在圆柱形槽11中心位置，第一内芯2与第二内芯3均为圆柱体，第一内芯2半径大于第二内芯3半径，第一内芯2与第二内芯3半径差值等于双层套管组织模型内层厚度，第一内芯2半径与圆柱形槽11的半径差值等于双层套管组织模型外层厚度；

通过定位元件111的定位作用将第一内芯2固定在模具外壳1上的圆柱形槽11的中心位置，向第一内芯2与圆柱形槽11之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的外层材料，该外层材料具有与研究对象外层相同的硬度，且第一内芯2半径与圆柱形槽11内半径差值等于双层套管组织模型的外层厚度，待材料固化后，即可形成与研究对象具有相同硬度与厚度的外层；随后取出第一内芯2，通过定位元件111的定位作用将第二内芯3固定在模具外壳1上的圆柱形槽11的中心位置，第二内芯3的半径与第一内芯2半径差值等于双层套管组织模型内层厚度，向第二内芯3与双层套管组织模型的外层之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的内层材料，该内层材料具有与研究对象内层相同的硬度，即可形成与研究对象具有相同硬度与厚度的内层，内层与外层固化后即制造出与研究对象具有相同硬度与厚度的双层套管组织模型，制作简单方便。

本实施例还提供一种双层套管组织模型制作方法，包括：

步骤1：准备模具外壳1，进行清洁处理，将第一内芯2通过定位元件111定位在圆柱形槽11中心位置；

步骤2：向第一内芯2与圆柱形槽11之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的外层材料，该外层材料具有与研究对象外层相同的硬度，待制作双层套管组织模型的外层材料固化后，即可形成双层套管组织模型的外层，随后将第二内芯3取出；

步骤3：将第二内芯3通过定位元件111固定在圆柱形槽11中心位置，向第二内芯3与双层套管组织模型的外层之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的内层材料，该内层材料具有与研究对象内层相同的硬度，待制作双层套管组织模型的内层材料固化后，即可形成双层套管组织模型的内层，此时双层套管组织模型外层与双层套管组织模型内层固结，随后将第一内芯2取出；

步骤4：取出固定件，进行脱模，取出双层套管组织模型。

实施例二

如图1、图4与图5所示，本实施例提供一种双层套管组织模型制作模具，包括模具外壳1、外环4和第三内芯5，模具外壳1上设置有圆柱形槽11，圆柱形槽11中心位置设置有定位元件111，用于将第三内芯5固定在圆柱形槽11中心位置，外环4为圆环柱体，圆环柱体的外径等于圆柱形槽11的直径，圆环柱体径向宽度等于双层套管组织模型外层厚度，第三内芯5为圆柱体，第三内芯5直径小于外环4内径，第三内芯5半径与外环4内半径的差值等于双层套管组织模型的内层厚度；

将外环4放入模具外壳1的圆柱形槽11中，将第三内芯5通过定位元件111固定在在圆柱形槽11中心位置，向第三内芯5与外环4之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的内层材料，该内层材料具有与研究对象内层相同的硬度，第三内芯5半径与外环4内半径差值等于双层套管组织模型内层厚度，待材料固化后，可形成与研究对象具有相同硬度与厚度的内层，随后将外环4取出；向双层套管组织模型内层与圆柱形槽11内壁之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的外层材料，该外层材料具有与研究对象外层相同的硬度，该环形区域径向宽度等于双层套管组织模型外层厚度，待制作双层套管组织模型的外层材料固化后，内层与外层固结，即可形成双层套管组织模型的外层，内层与外层固化后即可制造出与研究对象具有相同硬度与厚度的双层套管组织模型，制作简单方便。

本实施例提供一种双层套管组织模型制作方法步骤：

步骤1：准备模具外壳1，进行清洁处理，将外环4放入圆柱形槽11中；

步骤2：将第三内芯5通过定位元件111固定在在圆柱形槽11中心位置，向第三内芯5与外环4之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的内层材料，该内层材料具有与研究对象内层相同的硬度，待制作双层套管组织模型的内层材料固化后，即可形成双层套管组织模型的内层，随后拔出固定件并取出第三内芯5以方便外环4取出，取出外环4后重新使用固定件将模具外壳1固定，并将第三内芯5重新固定在模具外壳1的圆柱形槽11的中心位置；

步骤3：向双层套管组织模型内层与圆柱形槽11内壁之间的环形区域注入用于制作双层套管组织模型的外层材料，该外层材料具有与研究对象外层相同的硬度，待制作双层套管组织模型的外层材料固化后，即可形成双层套管组织模型的外层，此时双层套管组织模型外层与双层套管组织模型内层固结；

步骤4：拆除固定件，进行脱模，取出双层套管组织模型。

如图5、图6所示，在本实施例中，外环4由两个半圆环柱体41拼接而成，方便拆除，避免损伤双层套管组织模型内层。

如图1、图7所示，在本实施例中，模具外壳1包括两个半壳体，两个半壳体能够无缝对接成拼接成模具外壳1，在使用时两个半壳体之间能够实现无缝拼接，两个半壳体之间通过固定件实现可拆卸连接，容易进行脱模过程方便双层套管组织模型的取出。

在本实施例中，任一半壳体为轴对称结构，在与对称轴垂直的方向上，半壳体两个边缘部位都设置有装配孔112，两块半壳体拼接时，任一固定件能够分别穿过两个半壳体两个边缘部位的相贯通两个装配孔112进行固定，固定件为螺栓连接件，通过固定件的固定连接，能够将两个半壳体拼接成模具外壳1。

如图1、图2、图3与图4所示，在本实施例中，定位元件111包括若干数量的定位孔，第一内芯2、第二内芯3与第三内芯5下表面分别设置有与定位孔相同数量且相同分布的第一定位柱21、第二定位柱31与第三定位柱51，第一定位柱21、第二定位柱31与第三定位柱51外径与定位孔内径相同，通过第一定位柱21、第二定位柱31与第三定位柱51与定位孔的配合能够将第一内芯2、第二内芯3与第三内芯5固定在圆柱形槽11中心位置。

在本实施例中，第一内芯2、第二内芯3与第三内芯5上表面分别设置有夹持柱，方便第一内芯2、第二内芯3与第三内芯5在圆柱形槽11中放入与取出。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。