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一． 明確設計任務
一、設計要求：
1.原料為成卷鋁線，生產(chǎn)率為100~120個/min；
2.實心鉚釘直徑5mm，長度20~50mm，材料ML2；
二、設計內(nèi)容：
1、選擇并設計動力裝置；
2、設計脫模裝置、支承結(jié)構(gòu)及相應的主要傳動裝置；
3、撰寫有關(guān)內(nèi)容的設計說明書。
二． 冷鐓機脫模裝置設計的功能分解
冷鐓機脫模裝置設計要完成自動間歇送料， 截料并運料， 預鐓和終鐓， 頂料四個動作。圖1所示為冷鐓機脫模裝置設計的樹狀功能圖。
自動間歇送料
螺釘頭冷鐓機的功能分解
預鐓，終鐓
截料，運料
頂料機構(gòu)
鐓頭直線往復移動
刀具直線往復移動
直線往復移動
圖1 冷鐓機脫模裝置設計的樹狀功能圖
三．冷鐓機脫模裝置設計的運動轉(zhuǎn)換功能圖
由樹狀功能圖，分析找出各功能元所要求的運動形式。選擇電動機形式，通過減速或軸線平移，運動再傳遞，把轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成各功能元所需的運動形式。圖2即為根據(jù)上述分析所畫出的冷鐓機脫模裝置設計的運動轉(zhuǎn)換功能圖。
圖2 冷鐓機脫模裝置設計的運動轉(zhuǎn)換功能圖
四. 冷鐓機脫模裝置設計的形態(tài)學矩陣
表 1 冷鐓機脫模裝置設計的形態(tài)學矩陣
功 能 元 功能元解(匹配機構(gòu)或載體)
1 2 3 4
減速 A 帶傳動 鏈傳動 齒輪傳動 擺線針輪傳動
減速 B 帶傳動 鏈傳動 齒輪傳動 擺線針輪傳動
截料 C 齒輪齒條機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) 移動推桿盤形凸輪 移動推桿圓柱凸輪
鐓頭 D 齒輪齒條機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) 移動推桿盤形凸輪 移動推桿圓柱凸輪
間歇送料 E 槽輪機構(gòu) 棘輪摩擦輪機構(gòu) 移動推桿圓柱凸輪 移動推桿盤形凸輪
軸線變向 F 蝸桿傳動 錐輪傳動 單萬向連軸節(jié)傳動 螺旋齒輪傳動
頂料 G 齒輪齒條機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) 移動推桿盤形凸輪 移動推桿圓柱凸輪
移動-移動H 移動汽缸機構(gòu) 液壓傳動 雙滑塊連桿機構(gòu) 移動推桿移動凸輪
根據(jù)樹狀功能圖及運動轉(zhuǎn)換功能框圖，已獲得各功能元及執(zhí)行構(gòu)件所要實現(xiàn)的運動形式，然后，根據(jù)這些運動形式，匹配相應的執(zhí)行機構(gòu)。把功能元作為列，功能元解(即匹配的執(zhí)行機構(gòu))作為行，可獲得表1所示的冷鐓機脫模裝置設計的形態(tài)學矩陣。
對該形態(tài)學矩陣求解， 即把實現(xiàn)每一功能的任一解法進行組合，可得到多種運動方案。理論上求得的組合方案數(shù)為
N=4*4*6*4*4*8=12288 個方案。
在這些運動方案中，必須剔除那些有明顯缺點和不能實現(xiàn)的方案。有的方案，就單個執(zhí)行機構(gòu)來說能實現(xiàn)執(zhí)行動作，但把這些機構(gòu)組合成系統(tǒng)后，就會發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)安排上是不可行的，整個機器太龐雜，制造成本太高。這些方案可以先加以否定，然后列出一批可行的方案，從中優(yōu)選出好的運動方案。下列三種方案經(jīng)分析討論是較好的方案。
方案一 A1+B3+ H1+D2+E4+F2+H2
方案二 A1+B3+C4+D2+E2+F2+G3
方案三 A1+B3+C3+ D2+E4+F2+G3
五. 冷鐓機脫模裝置設計的運動方案示意圖及運動方案的工作原理和特點
圖3所示為冷鐓機脫模裝置設計方案一的運動示意圖。
圖3 冷鐓機脫模裝置設計方案一的運動示意圖
1.方案一以機械執(zhí)行機構(gòu)為主，液氣機構(gòu)輔之，其工作原理及特點如下：
送料機構(gòu)(1)： 利用凸輪廓線推動滾子推桿，使?jié)L子推桿實現(xiàn)往復直線運動，并且將水平軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為鉛垂方向的往復直線移動，且有近修和遠修輪廓線，從而完成間歇送料。
凸輪機構(gòu)傳動精度高，運行可靠。但是制造困難，噪音大且易磨損。
截料，運料機構(gòu)(2)：由電磁閥控制氣缸，與氣缸相連的連桿帶動齒輪做水平往復直線運動，經(jīng)齒輪帶動齒條亦做水平往復直線運動，從而完成截料與運料工藝動作。
該機構(gòu)省去了傳動機構(gòu)，使得機構(gòu)簡單緊湊，反向時運動平穩(wěn)，易于調(diào)節(jié)移動速度。
預鐓，終鐓機構(gòu)(3)：曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動大小變換功能，而且實現(xiàn)了將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復直線移動。
經(jīng)過一次運動大小變換，有一定的沖擊力，而且重量輕，制造簡單，結(jié)構(gòu)亦簡單。但是系統(tǒng)的剛度較差。
頂料機構(gòu)(4)：通過液壓機構(gòu)將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復直線運動，并且實現(xiàn)運動大小變換功能。
速度和力可調(diào)，運動平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)簡單。
圖4所示為冷鐓機脫模裝置設計方案二的運動示意圖。
圖4 冷鐓機脫模裝置設計方案二的運動示意圖
2. 方案二完全由機械執(zhí)行機構(gòu)組成，其工作原理及特點如下：
送料機構(gòu)(1)：棘輪機構(gòu)與摩擦輪機構(gòu)共軸，通過棘輪機構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)動可調(diào)，帶動摩擦輪間歇轉(zhuǎn)動。同時摩擦輪采用掛輪，這樣可以實現(xiàn)摩擦輪轉(zhuǎn)過的弧長可調(diào)，通過棘輪與摩擦輪二者的可調(diào)，從而實現(xiàn)了運送料的長度調(diào)節(jié)。
棘輪機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，運動角可在工作過程中，并可在較大范圍內(nèi)調(diào)整等特點。但是傳動精度較差，且棘爪在齒表面滑行時引起噪音，沖擊齒尖易磨損而不易用于高速。
截料，運料機構(gòu)(2)：采用移動從動件圓柱凸輪機構(gòu)，通過圓柱凸輪的廓線推動連桿和刀具實現(xiàn)往復直線運動，并且實現(xiàn)的運動方向轉(zhuǎn)換功能。這樣就可以完成截料與運料工藝動作。
圓柱凸輪可以通過設計凸輪廓線使得推桿實現(xiàn)預期的運動規(guī)律，而且響應快速，機構(gòu)簡單緊湊。但是易磨損，制造較困難。
預鐓，終鐓機構(gòu)(3)：先由曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動大小變換功能，再采用擺桿滑塊機構(gòu)將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復直線移動并實現(xiàn)運動大小變換功能。
經(jīng)過兩次運動大小變換，具有較大的沖擊力，相比方案一中(3)的四桿機構(gòu)來說，六桿機構(gòu)受力好，其中的擺桿機構(gòu)能起到增力的作用，具有很大的機械利益，以滿足鐓壓工作的需要。
頂料機構(gòu)(4)：利用凸輪廓線推動滾子推桿，使?jié)L子推桿實現(xiàn)往復直線運動， 并且將水平軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為鉛垂方向的往復直線移動從而完成頂料。
凸輪機構(gòu)傳動精度高，運行可靠。但是制造困難，噪音大且易磨損
3. 方案三亦完全由機械執(zhí)行機構(gòu)組成，其工作原理及特點如下：
送料機構(gòu)(1)： 利用凸輪廓線推動滾子推桿，使?jié)L子推桿實現(xiàn)往復直線運動，并且將水平軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為鉛垂方向的往復直線移動，且有近修和遠修輪廓線，從而完成間歇送料。
凸輪機構(gòu)傳動精度高，運行可靠。但是制造困難，噪音大且易磨損。
截料，運料機構(gòu)(2)： 利用凸輪廓線推動滾子推桿，使?jié)L子推桿實現(xiàn)往復直線運動，并且將水平軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為水平往復直線移動，從而完成截料和運料。
凸輪機構(gòu)傳動精度高，運行可靠。但是制造困難，噪音大且易磨損。
預鐓，終鐓機構(gòu)(3)：曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動大小變換功能，而且實現(xiàn)了將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復直線移動。
經(jīng)過一次運動大小變換，有一定的沖擊力，而且重量輕，制造簡單，結(jié)構(gòu)亦簡單。但是系統(tǒng)的剛度較差。
頂料機構(gòu)(4)： 曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)運動大小變換功能，而且實現(xiàn)了將水平軸運動變換為鉛垂方向的往復直線移動，再通過磁鐵將螺釘從模中吸出。
經(jīng)過一次運動大小變換，可產(chǎn)生較大的反力，而且重量輕，制造簡單，結(jié)構(gòu)亦簡單。但是系統(tǒng)的剛度較差。
圖5所示為方案三的運動示意圖。
圖5 冷鐓機脫模裝置設計方案三的運動示意圖
六. 方案比較
上面已經(jīng)展示了冷鐓機脫模裝置設計的三種可行方案。方案一以機械執(zhí)行機構(gòu)為主，液氣機構(gòu)輔之， 方案二和方案三完全由機械執(zhí)行機構(gòu)組成。其中對鐓頭來說， 方案二采用了六桿機構(gòu)，而方案一和方案三均采用的是四桿機構(gòu)。 六桿機構(gòu)相對于四桿機構(gòu)來說，受力好，其中的擺桿機構(gòu)能起到增力的作用，具有很大的機械利益，以滿足鐓壓工作的需要。 另外，方案二僅需一個電動機，而且各機構(gòu)之間安裝較為緊湊，節(jié)約空間。另外，只有方案二中的間歇送料機構(gòu)能滿足設計的要求---運送長度可調(diào)，但是需要人工換摩擦輪，盡管如此， 因為方案二與方案一和方案三相比，實用性與經(jīng)濟性以及可靠性的要求要要一些，因此，選擇方案二為最優(yōu)方案。
七. 方案二的運動循環(huán)圖
圖6所示為方案二的運動循環(huán)圖。
度數(shù)/? 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
時間 ，s 0 0.125 0.25 0.375 0.5
h=56mm
預鐓，終鐓 15 下降 165 195 下降 345 六桿機構(gòu)
90預鐓 上升 270終鐓 上升
頂料 240 300 下降 盤行凸輪
下降30 150 上升
間歇送料 240 270被切階段 摩擦輪和棘輪
120
截料，運料 30 刀具返回 刀具前進 330 圓柱凸輪
120 210
轉(zhuǎn)位
模膛轉(zhuǎn)動 120轉(zhuǎn)動 240停止 槽輪
圖 6 方案二的運動循環(huán)圖
P (δ)( ?) s (mm) v (m/s) a(m/s/s) b(α壓力角/?)
0 0.00 0.00 0.00 7.18
15 1.73 0.24 20.89 7.04
30 11.73 0.72 20.90 6.30
45 30.00 0.96 0.00 5.26
60 48.27 0.72 -20.89 4.51
75 58.27 0.24 -20.90 4.16
90 60.00 0.00 -0.00 4.10
105 60.00 0.00 0.00 4.10
120 60.00 0.00 0.00 4.10
135 60.00 0.00 0.00 4.10
150 60.00 0.00 0.00 4.10
165 58.27 -0.24 -20.89 4.15
180 48.27 -0.72 -20.90 4.45
195 30.00 -0.96 -0.00 5.18
210 11.73 -0.72 20.89 6.23
225 1.73 -0.24 20.90 7.12
240 -0.00 -0.00 0.00 7.18
255 0.00 0.00 0.00 7.18
270 0.00 0.00 0.00 7.18
285 0.00 0.00 0.00 7.18
300 0.00 0.00 0.00 7.18
315 0.00 0.00 0.00 7.18
330 0.00 0.00 0.00 7.18
345 0.00 0.00 0.00 7.18
360 0.00 0.00 0.00 7.18
vmax=0.96(最大速度) amax=24.12（最大加速度）
根據(jù)上面的程序可以完成繪制輪廓曲線圖，詳見程序運行結(jié)果。根據(jù)上表做出位移，速度，加速度曲線圖。
根據(jù)加速度曲線圖可得，正弦加速度運動規(guī)律無剛性沖擊也無柔性沖擊。適用于中高速輕載。由表知壓力角αmax=7.18?，這樣γmin=90?-7.19?=82.81?，滿足了γmin>=40?~50?，而且傳動角比較大，機構(gòu)傳力效果好。
圖7 平面凸輪輪廓曲線圖
圖8 平面凸輪位移曲線圖
圖9 平面凸輪速度曲線圖
圖10 平面凸輪加速度曲線圖
根據(jù)加速度曲線圖可得，正弦加速度運動規(guī)律(推程)無剛性沖擊也無柔性沖擊，適用于中高速輕載。正弦加速度運動規(guī)律(回程)加速度有突變，不過這一突變?yōu)橛邢拗?，因而引起的沖擊很小，為柔性沖擊。由表知壓力角αmax=33.69?所以， γmin=90?-33.69?=56.31?滿足了γmin>=40?~50?，傳力性能良好。
根據(jù)上表做出圓柱凸輪輪廓曲線展開圖。（速度，加速度曲線圖與平面凸輪的速度，加速度曲線圖作法類似）。
圖 11 圓柱凸輪輪廓曲線展開圖
十一.電動機的選擇
曲柄OA的角加速度ω1=2π/T=2π/0.5 =12.566rad/s 轉(zhuǎn)速n1=60/T=120r/min
因此選擇同步轉(zhuǎn)速為n0=750 r/min(8級)，50Hz，380V的電動機即可。這樣， 曲柄OA每轉(zhuǎn)一周，鐓頭完成兩次鐓壓(預鐓和終鐓)；頂料機構(gòu)轉(zhuǎn)一周頂料一次，ω2=2π/T=2π/0.5 =12.566rad/s 轉(zhuǎn)速n2=60/T=120r/min，截料與運料機構(gòu)轉(zhuǎn)一周，完成一次循環(huán)，送料一次，ω3=2π/T=2π/0.5 =12.566rad/s 轉(zhuǎn)速n3=60/T=120r/min，這樣使得n1= n2= n3，傳動比?=1。整個系統(tǒng)完成一次循環(huán)，生產(chǎn)一件成品。滿足了生產(chǎn)率為120只/分的要求。
十二 脫模機構(gòu)分類
塑件頂出方法受塑件材料及形狀等影響，由于塑件復雜多變，要求不一，導致膠件的脫模機構(gòu)也多種多樣。
按動力來源分，脫模機構(gòu)可分為三類：
（1）手動推出機構(gòu) 指當模具分開后，用人工操縱脫模機構(gòu)使塑件脫出,它可分為模內(nèi)手工推出和模外手工推出兩種。這類結(jié)構(gòu)多用于形狀復雜不能設置推出機構(gòu)的模具或塑件結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)量小的情況，目前很少采用。
（2）機動推出機構(gòu) 依靠注射機的開模動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu)，實現(xiàn)塑件自動脫模。這類模具結(jié)構(gòu)復雜，多用于生產(chǎn)批量大的情況，是目前應用最廣泛的一種推出機構(gòu)，也是本章的重點。它包括頂針類脫模，司筒脫模，推板類脫模，氣動脫模，內(nèi)螺紋脫模及復合脫模。
（3）液壓和氣動推出機構(gòu) 一般是指在注射機或模具上設有專用液壓或氣動裝置，將塑件通過模具上的推出機構(gòu)推出模外或?qū)⑺芗党瞿Ｍ狻?
按照模具的結(jié)構(gòu)特征分,脫模機構(gòu)可分為：
一次脫模機構(gòu)、定模脫模機構(gòu)、二次或多次脫模機構(gòu)、澆注系統(tǒng)水口料的脫模機構(gòu)、帶螺紋塑件的脫模機構(gòu)等。
3. 對脫模機構(gòu)的要求
模具打開時，塑件必須留在有頂出機構(gòu)的半模上。
由于注射機的推桿在安裝后模的一側(cè)，所以注射模的頂出機構(gòu)一般在后模。這種模具結(jié)構(gòu)簡單，動作穩(wěn)定可靠。（特殊情況也用倒推模，此時塑件開模后必須留在前模。
頂出行程合理，制品可自由落下
頂出機構(gòu)必須將塑件完全推出，完全推出是指制品在重力作用下可自由落下。頂出行程取決于制品的形狀。對于錐度很小或沒有錐度的制品，頂出行程等于后模型芯的最大高度加5～10mm的安全距離。對于錐度很大的制品，頂出行程可以小些，一般取后模型芯高度的1/2～2/3之間即可。
頂出行程受到模胚方鐵高度的限制，方鐵高度已隨模胚標準化。如果頂出行程很大，方鐵不夠高時，應在訂購模胚時加高方鐵高度，并在技術(shù)要求中寫明。
4. 脫模機構(gòu)的設計原則
制品頂出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié),頂出質(zhì)量好壞將直接影響制品的質(zhì)量,設計時應遵循以下原則。
1) 頂針位置設計的一般原則：
1、頂出要平衡，頂針必須均勻布置，以防頂出后膠件變形。
2、應注意塑件的美觀性,盡量將頂針布置在產(chǎn)品裝配后看不到的部位的地方，這一點對于透明制品尤其重要。要知道，任何頂針都會在膠件上留下痕跡，而且隨著頂針在生產(chǎn)過程中的不斷磨損，這種痕跡會越來越明顯。
3、頂針應落在最有利于成品出模，即脫模力最大的地方；頂出力必須施加于膠件的最底點，將膠件推出，而不是拉出。見下圖：
4、頂出力必須作用在制品能承受最大頂出力的部位,即剛性好，強度最大的部位.如壁邊，骨位、柱位下面，殼體側(cè)壁，作用面積也盡可能大一些（即盡可能選直徑大的頂針），以防塑件變形或損壞。盡量避免受力點作用于制品薄平面上，防止制品破裂,穿孔,頂白等。如筒形制品棄用頂針頂出而選擇推板頂出。
5、為防止制品變形,受力點應盡量靠近型芯或難于脫模部位,如細小的柱位與骨位。
7、頂針盡量布置于膠件的拐角處。
8、頂針應盡可能對稱布置。
9．在有滑塊側(cè)抽芯和斜滑塊的模具中，頂針盡量布置于側(cè)抽芯或斜滑塊在分模面的投影面之外。如無法避免，則要加頂針先復位機構(gòu)。頂針先復位機構(gòu)圖詳見本章第節(jié)。
10、為方便水口脫落，在水口轉(zhuǎn)角處應落水口頂針。
11、啤PP料及K料可采用垃圾釘頂出。啤ABS等其它塑膠，當頂出力很小且成品上不允許留有頂針痕跡時，也可以采用垃圾釘頂出。
12、頂針應盡量落在較平的地方，如果落頂針處斜度較大，頂針應磨成階梯狀以增大頂出力，或在不影響功能的情況下加大箭腳或頂針柱。
13、局部膠位較深時，由于脫模力大，輕易頂白或頂穿，在不影響功能的前提下，頂針應傍骨，加頭箭腳或出頂針柱。傍骨或出頂針柱時，頂針一般用Φ3/32”或Φ7/64”，大件成品且膠位較厚時亦可采用Φ1/8”頂針。
14、成品上有較深凹位時，一般在內(nèi)骨底落Φ7/64”或Φ1/8”頂針出頂針柱或跟客戶要求主骨兩測傍骨出頂針柱。
15、螺絲柱、定位柱等深孔部位一般落司筒或在柱兩側(cè)傍骨出頂針柱。實心柱底要落頂針，可以防止困氣，也可以防止火花加工（EDM）時積碳。
16、頂針邊離膠位邊一般應有1—2mm距離，當頂針傍柱位骨位頂出時，頂針邊離膠位邊不應超過2mm距良，當頂針位鋼料低于周邊鋼料時，頂針邊離膠位邊可以作到0.5mm距離;
17、PVC料不宜頂垃圾釘及分流道不能直沖型腔。但PVC等軟膠的公仔模(鈹銅模、雕刻模)一律采用頂垃圾釘?shù)姆绞匠瞿?，頂針大小為?/32”或Φ3/16”。垃圾釘應落在公仔較平整無花紋的部位，方便披水口，且頂出要平衡垃圾針要離開膠位邊2mm以上。
18、頂針與撐頭及運水之間最少要保證有3—4mm的鋼位。
19、頂針圖的標數(shù)采用坐標標注法，基準要和模具排位圖的基準一致。頂針標數(shù)要準確且要拿整數(shù)，最多可給一位小數(shù)。要小心頂針破邊，一般頂針邊離膠位邊應有1—2mm距離。
2) 頂針大小設計的一般原則：
1．因為下列理由，頂針外徑應盡量取較大值:
1）防止因射出壓力而彎曲。
2）防止因脫模阻力而彎曲、破損。
3）防止白化。
2．在大平面上不宜用小頂針。
3．在不影響制品脫模和位置足夠時應盡量采用同一型號大小頂針, 以方便開料,加工.(如 5mm輿 6mm,可以的話選用其中一種)。
4．頂出零件和型芯的配合為間隙配合，配合公差為H7/f7。配合長度10～20mm。
5. 每一套模具頂針直徑尺寸不宜太多種，否則加工時需頻頻換刀，既浪費時間也容易出錯。
3) 頂針數(shù)量設計的一般原則：
頂針的數(shù)量往往取決于經(jīng)驗。一般情況下，頂針數(shù)量越多，頂出效果就越好，但不必要的頂針會提高模具的制作成本。因此在保證膠件能可靠頂出的情況下，應盡可能減少頂針的數(shù)量。但對于經(jīng)驗不足的工程師，本人建議，在不影響外觀及運水布置的情況下，頂針寧多勿少。因為如果在試模時發(fā)現(xiàn)膠件頂白或變形，再增加頂針會非常麻煩。但寧多勿少并非濫用，而是當你在X根和X+1根之間猶豫不決時，你就用X+1根。
4) 頂針設計的其它原則：
1、能用頂針則不用司筒，能用圓頂針則不用扁頂針。原因很簡單，司筒和扁頂針制造成本高，且易磨損，壽命不如圓頂針，維修也不便。
2、當塑件上不允許有頂針印時，可在產(chǎn)品周邊適當位置加輔助垃圾釘頂出（6-9所示）。
3、頂針與后模鑲件的間隙應小于所啤塑料的溢邊值。各種塑料的溢邊值見第一章《塑料及其注塑成型工藝》。
4、注意整體布局均勻,特殊情況要考慮采用多種頂出裝置.如:斜頂,司筒針,推板,二次強行脫模,油缸拉動,氣體頂出等復合脫模。
5、頂出件不能兼作型芯。
6、有方向性要求的頂針，司筒頭要做（磨）單邊或雙邊管位以防止轉(zhuǎn)動。
7、當在斜面或曲面上配置時，頂針必須防轉(zhuǎn)，且頂針頂端要加膠線防止出現(xiàn)頂滑現(xiàn)象。
8、避免因真空吸附而使膠件產(chǎn)生頂白、變形，可采用復合脫模或用透氣鋼排氣，如頂桿與推板或頂桿與頂塊脫模，頂桿適當加大配合間隙排氣，必要時還可設置進氣閥。
5. 頂針脫模
頂針包括圓頂針，扁頂針及異形頂針。其中圓頂針推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，損壞后也便于更換，因此在生產(chǎn)中廣泛應用。圓頂針推出機構(gòu)是整個推出機構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。扁頂針截面是長方形，加工成本高，易磨損，維修不方便。異形頂針是根據(jù)膠件推出位的形狀而設計的，如三角形，弧形，半圓形等，因加工復雜，很少采用，此處不作探討。
1) 圓頂針
圓頂針是最簡單,最普通的頂出裝置.圓頂針與頂針孔都易于加工,因此已被作為標準件廣泛使用。圓頂針有無托頂針和有托頂針二種。頂針直徑在φ2.5以下而且位置足夠時要做有托頂針，大于φ2.5都做無托頂針。見圖。
1、圓頂針優(yōu)點是：
（1）制造加工方便，成本底。圓孔鉆削加工，比起其它形狀的線切割或電火花加工，要快捷方便得多。另外，圓形頂針是標準件，購買很方便，相對于其它頂針，它的價錢最便宜。
（2）阻力小?？梢宰C明，面積相同的截面，以圓形截面的周長最短，因此摩擦阻力最小，磨損也最小。
（3）維修方便。圓形頂針尺寸規(guī)格多，有備件，更換方便。
2、圓頂針缺點：
頂出位置有一定的局限性。對于骨位，膠件邊緣，及狹小的槽，布置圓頂針有較困難，若用小頂針，幾乎沒有作用。
3、圓頂針位置設計
（1）頂針布置順序: 四周、加強筋、Boss孔(套筒或 兩支頂針)。頂針不能太靠邊,要保持1.2mm以上的鋼位。
（2）對于表面不能有頂針印的產(chǎn)品，可在產(chǎn)品周邊適當位置加輔助垃圾釘頂出（6-9所示）
（3） 頂針盡可能避免設置在高低面過渡的地方；頂針盡量不要放在鑲件拼接處，若無法避免，可將頂針對半做于二個鑲件上，或在二鑲件間鑲圓套。如下圖。
（4）頂針可以頂螺絲柱（Boss）：低于20mm以下的螺絲柱，如果旁邊能夠下頂針的話可以不用司筒,而在其附近對稱加兩支頂針。見圖。
（5）頂針可以頂骨位：頂骨位的頂針一般用直徑3/32“或者7/64”，但這樣的話，骨位二邊會增加一些膠位，須征得客戶同意，且要保證：①不影響產(chǎn)品的裝配和使用功能；②不能導致制品表面縮水，如圖6-7所示圖加頂針。
（6）頂針可以頂邊：頂邊有二種方法，一是邊外部加膠，頂針全部頂膠位（見圖），由于要多出膠位，須征得客戶同意。二是頂針頂部分膠位（見圖），因為有一部分要頂前模內(nèi)模，易將前模內(nèi)模頂出凹陷而出披風。
4、圓頂針大小設計
（1）除非特殊情況,模具應避免使用 1/16"( 1.5mm)以下的頂針,因細長頂針易彎易斷。細頂針要經(jīng)淬火加硬,使其具有足夠強度與耐磨性。直徑1/8“～1/4”的頂針用的較多。
（2）直身頂針規(guī)格：頂針直徑×頂針長度，如：￠3/16“×120mm。。
（3）頂針過長或頂針偏小時,要用有托頂針。使用有托頂針開料時,應注明托長。如： 1.5mm ×( 3× 90托長)×（200總長）
（4）頂針標準件長度系列： 50,100,150，200，......
（5）直身圓頂針：3/64” ～1”,長度可達630mm；加托圓頂針最長14”(315mm)，托長1/2”～2”。
（6）落頂針時應視膠件大小盡可能落大一些的頂針。一般Φ3/16”—Φ5/32” 為常用，成品特別大時可落Φ1/2”，或視需要落更大的頂針。
5、頂針的固定形式
頂桿固定在頂針固定板上，如果頂膠件的面是斜面的話，固定部位要加防轉(zhuǎn)銷。見下圖所示。
6、設計頂針的注意事項：
（1） 頂針在距型芯表面一段距離后要避空, 以減少與模具的接觸面積,避免發(fā)生磨損燒死（咬蝕）。有效配合長度=（2.5～3）D，最小不得小于8mm，尺寸（圖6-3示）：
（2）對于頂針頂出面為斜面的場合，為防止產(chǎn)品跟斜頂滑行，斜頂附近的頂針面要磨“+”形或平行的槽位（圖6-8）。若頂針面是斜面或其它異形面，頭部須加防轉(zhuǎn)銷（管位）防轉(zhuǎn)。
（3） 一般場合頂針面應高于呵（CORE）平面，在不影響功能與使用的情況下,頂針一般高出開模面0.05～0.08mm。對于膠位平面有要求的場合可考慮在頂針周邊加沉臺，
十三.參考資料
1.鄒慧君主編 機械原理課程設計手冊 高等教育出版社
2.趙勻主編 機構(gòu)數(shù)值分析與綜合 機械工業(yè)出版社
3.阿爾托包列夫斯基等著作 孫可宗 陳兆雄 張世民 譯
平面機構(gòu)綜合 上冊 人民教育出版社
4.葛文杰 陳作模等主編 機械原理 高等教育出版社
5.申永勝主編 機械原理教程 清華大學出版社
6.楊路明主編 C語言程序設計 北京郵電大學大學出版社
7.楊裕根主編 現(xiàn)代工程圖學 北京郵電大學大學出版社