[发明专利]一种流通币边部斜丝齿制作的防屑型脱模结构

说明书

技术领域

本发明涉及流通币的技术领域，具体地说是一种避免制作流通币（尤其是包覆材料）边部斜丝齿时由于脱模装置本身局限对斜丝齿的拉伤、并产生丝齿金属屑的防屑型脱模结构。 

背景技术

流通币边部斜丝齿作为一种大众防伪技术，不仅增加了一种硬币的防伪特征，而且美化了硬币边部和便于触摸辨认。流通币边部斜丝齿已在国外极个别国家的合金类材料上有应用，如日本的500日元流通硬币上的应用。但现有的边部斜丝齿脱模装置（美国专利：NO.5953950，“Method and apparatus for manufacturing disk products having helical ridges”）由于本身结构局限，该装置在斜丝齿模圈脱模的过程中对产品施加了有害作用力并产生有害摩擦阻力，使得在斜丝齿流通硬币产品制作后的脱模过程中，边部丝齿表面拉伤受损和产生丝齿金属屑。硬币边部斜丝齿表面拉伤受损不仅使包覆材料类硬币的耐腐蚀性下降影响限制了其应用、也降低流通币生产中斜丝齿模圈的使用寿命。而且该丝齿金属屑会粘附在印花模具上，直接影响斜丝齿与其它防伪特征组合的流通币产品生产应用，使应用进一步受到限制，影响到表面浮雕质量和表面隐形、微缩等防伪特征的清晰度和完整性，产生不必要的瑕疵废品和增加大生产上的控制难度，并使连续生产中需要不断停机清洁，降低了生产效率，使得生产应用的产品范围受到限制。 

现有边部斜丝齿脱模装置（美国专利：NO.5953950，“Method and apparatus for manufacturing disk products having helical ridges”）结构以及该装置在模圈脱模的过程中对产品施加的有害作用力分析如下： 

图1中：斜丝齿模圈1（内壁型腔有斜丝齿阴文），下印模3，上下支撑平面滚针轴承24和25，轴承垫片26，压缩弹簧5，固定基座9，硬币产品M。其中压缩弹簧5的作用是使下印模3脱模后回退以及印花过程中起到斜丝齿模套1发生过载时的下移保护。

斜丝齿脱模过程是：硬币产品M在上、下印模和斜丝齿模套形成的内腔中印花完成后，随着下印模3将硬币产品M不断轴向直线上顶运动，通过硬币边部斜丝齿的作用力使斜丝齿模套1被动对应跟随作径向旋转运动，而使硬币斜丝齿产品向上脱离斜丝齿模套1。 

该脱模装置本身在斜丝齿模圈脱模的过程中对产品施加的有害作用力并产生有害摩擦阻力，使得在斜丝齿流通硬币产品制作后的脱模过程中，边部丝齿表面拉伤受损和产生丝齿金属屑。 

斜丝齿硬币产品在模圈脱模的过程中, 斜丝齿模套对斜丝齿产品施加的有害总摩擦阻力为f，其值为 f₁与 f₂之和，如图2、图3。在图2、图3中, 斜丝齿模套脱模旋转时所受到的力为: F₂；N₁；f₁；f₂（斜丝齿模套本身的质量由于较小，忽略不计）。 

其中：F₂—压缩弹簧组通过下支撑平面滚针轴承对斜丝齿模套的压力;   N₁—上支撑平面滚针轴承对斜丝齿模套的弹力;  f₁—斜丝齿模套脱模旋转时，上部所受到的有害摩擦阻力力；f₂—斜丝齿模套脱模旋转时，下部所受到的有害摩擦阻力。 

具体计算如下： 

平衡力计算：N₁= F₂ (大小相等，方向相反)

有害总摩擦阻力计算：f= f₁+ f₂

摩擦力计算f₁=μN₁；  f₂=μF₂

弹簧力计算F= kχ     弹簧刚度k=Gd⁴/8nD³

有害总摩擦阻力为：

f_总= f₁ + f₂=μN₁+μF₂=μ（N₁+ F₂）=μ（βF+βF）

=2μβF=2μβkχ= 2μβχ （Gd⁴/8nD³）