专利名称:双金属硬币的生产方法图1是本发明方法生产的双金属币结构示意图。图2是图1中的外环结构图。图3是图1中的内芯结构图。图4是图1中的内芯落入外环之中未压印前的状态图。图5~8是本发明压印过程示意图。图9是本发明中外环与内芯套裁的排料图。图10是本发明芯环间隙剖面放大图。图11是图10中最小间隙放大图。
图12是图10中最大间隙放大图。
根据附图9,本例要求成品外径25.5mm,内芯直径17.5mm,边厚19.5mm。
本发明的方法是采用外环与内芯套裁,首先选取两种金属带材白铜和黄铜,两者厚度相同。带材宽度1=174mm,冲具为纵排10列,横排8行,内搭边值b=1.2mm,外搭边值为a=2.5mm,外环和内芯相互套用时,计算得出冲裁成品率达76.91%,而单独冲制外环和单独冲制内芯的总的冲裁成品率为51.94~51.75%,本发明的材料利用率高出25%以上。
经套裁冲制出来的两种外环坯饼的尺寸为外径24.45±0.03mm,内径17.50±0.03mm,厚1.80±00.040mm经套裁冲制出来的两种内环坯饼的尺寸为外径17.65±0.03mm,厚1.80±00.040mm。
从以上坯饼尺寸可知,由于采用套裁,外环的内径与内芯外径尺寸基本相同(由于凸模和凹模存在间隙,导致内芯在外径与外环的内径略有差别),而在结合外环与内芯时,需要有相当的间隙,内芯才能在高速连续加工中顺利地落入外环之中。因此内芯加工中的滚边量比常规方法要大。
根据附图1-4将外环坯饼在滚边机上进行光边、退火、表面处理制成外环1;所制出的外环1尺寸为外径25.33±0.03mm,内径≥17.45mm,厚度1.80mm,上、下面外边缘有凸缘2。
将内芯坯饼先进行退火、表面处理,最后进行滚边制成内芯3;所制出的内芯3尺寸为外径17.32±0.04mm,厚度1.80mm。在滚边的同时,通过滚边机上的弯板将内芯的圆柱面中部制出凹槽5,在上下面的边缘制出凸缘4,滚边的加工量为0.33mm。
本方法将内芯的光边工序置于最后,打破了常规的加工工序,其目的就是使滚边工序可以有较大的加工量,而不致影响表面处理的质量。因为如果按常规工序,在表面处理之前进行滚边,当滚边量大时,会在凸缘根部的内口处形成坡处很陡的边缘,退火后形成氧化皮,磨光时又难以磨到,留下一圈暗色痕迹,影响成品的表面效果。
根据附图5—8将黄铜的内芯3置进白铜外环1中,在印花机上进行压印;同样将白铜的内芯3置于黄铜的外环1中,在印花机上进行压印成双金属币。压印模具的上模7、下模8上制有容纳过渡平台6的槽9和容纳外环凸缘2的槽10。上、下模7和8先中心再四周挤压金属,使金属流动,按模具形状逐渐结合成型。
压印出的成品尺寸是外径25.5mm,内芯直径17.50mm,边厚1.95mm(凸缘)。成品中外环与内芯结合牢固。提高结合力的原因是①在币面上除压印出花纹外,在两种金属的结合部留有过渡平台,是该过渡平台在压印过程中容纳了内芯的部分金属,从而为凹槽5留出了足够的空间,这就使外环金属能够尽可能多地充填到凹槽5中。显然,外环1在内芯凹槽5中充填的金属越多,分离时所需的剪切力就越大。②由于滚边量达0.33mm,远大于现有技术,使边部金属硬化程度大,凹槽处具有较高的强度,这保证了凹槽在压印过程中变形较小,较好地保持了形状,使外环金属易于流入。③是内芯边部变形区集中在凸缘部分,压印时这部分金属快变形,迅速充填到芯、环间隙处,并在整体变形量很小时,就将间隙填满,使芯环缝隙减小。根据图10—12所示的缝隙剖面放大图,按图中P1—P1R两点之间计,最大缝隙为0.016mm,最小缝隙为0.003mm,而韩国专利申请(CN1112818A)中公开的接合处缝隙最大为0.08mm,最小为0.03mm,本发明芯环缝隙是它的1/5~1/10,因而结合力加大。经分离实验本例的结合力为5312N,超过现有技术约2000N。
本发明是一种双金属硬币的生产方法,主要特点是采用两种色泽不同但厚度相同的金属带材,并将外环与内芯套裁;冲制出两种金属外环的同时,其落料成为两种金属内芯,并且在外环内芯的边缘上制出凸缘,内芯的圆柱面中部制出一圈凹槽,经压印结合成双金属币。本发明的方法节约原材料25%以上,增加了花色品种,而且提高了芯、环的结合力,较现有技术提高约2000N,本方法还改进了工序,且简便易行,成本低而效果好。
双金属硬币的生产方法
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