專利名稱：電鍍鑲嵌雙色幣(章)及其套裁制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬幣(章)的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)及 其套裁制作工藝。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，雙金屬鑲嵌硬幣是硬幣防偽的重要技術(shù)，有利于提高大眾防偽性能，已 在一些國(guó)家的流通硬幣上應(yīng)用。如在最新高面值歐元上就采用雙金屬鑲嵌硬幣，其外環(huán)和 內(nèi)芯采用了不同的合金材料，使環(huán)與芯鑲嵌后形成明顯的色澤差異，達(dá)到易于識(shí)別的特征， 有利于硬幣的大眾防偽識(shí)別。為了節(jié)約硬幣材料成本，許多國(guó)家已采用電鍍包覆材料技術(shù)制作硬幣，電鍍包覆 材料有其突出的優(yōu)點(diǎn)，特別有利于發(fā)行量大的流通硬幣。如最新低面值歐元就采用電鍍包 覆材料制作。目前主要電鍍包覆材料有鋼芯鍍鎳和鋼芯鍍銅。造幣電鍍包覆材料和電鍍方 式方法也隨著需求和科技進(jìn)步處于發(fā)展和提高的過(guò)程中。 雙金屬鑲嵌硬幣通常用兩種不同合金材料制作鑲嵌硬幣，如用白銅和黃銅制成雙 色鑲嵌硬幣的環(huán)與芯，使合金材料的環(huán)與芯鑲嵌后形成明顯的色澤差異，達(dá)到易于識(shí)別的 特征，缺點(diǎn)是合金材料成本高。已有用兩種不同環(huán)與芯合金材料、套裁后交叉制作兩種環(huán)與 芯材料各自相反硬幣的方法，缺點(diǎn)是必須制作兩種環(huán)與芯材料各自相反硬幣，沒(méi)有選擇性 而且合金材料成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)及其套裁制作工藝，它可克服現(xiàn) 有技術(shù)雙金屬鑲嵌硬幣成本過(guò)高、克服由于基體材料套裁以及電鍍雙色產(chǎn)品制作中外環(huán)和 內(nèi)芯電鍍層厚度所產(chǎn)生的尺寸增量對(duì)硬幣成品表面質(zhì)量影響的一些不足。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)，它主要包 括內(nèi)芯和外環(huán)，其特征在于內(nèi)芯和外環(huán)表面分別設(shè)有電鍍包覆外層，內(nèi)芯圓柱面中部制有 整圈或間斷的凹槽，內(nèi)芯和外環(huán)連為一體且外環(huán)內(nèi)圓柱面處的金屬嵌入在內(nèi)芯的凹槽中。 內(nèi)芯和外環(huán)基體采用造幣鋼材；內(nèi)芯和外環(huán)基體采用中間夾芯層為純鎳、上下層為造幣鋼 材的三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合板材?！N電鍍鑲嵌雙色幣(章)的套裁制作工藝，其特征在于所述的套裁制作工藝包 括如下步驟a、將造幣(章)的基體材料，在高速?zèng)_床的上實(shí)現(xiàn)沖餅落料；b、根據(jù)板材厚度 制作一對(duì)外環(huán)滾邊模塊，落料后的坯餅通過(guò)該對(duì)外環(huán)滾邊模塊的擠壓通道，使坯餅的邊緣 受滾動(dòng)擠壓后形成隆起凸緣；C、將上述經(jīng)滾制的坯餅在專用造幣設(shè)備上逐枚進(jìn)行自身套裁 沖芯落料，形成外環(huán)和內(nèi)芯兩部分，實(shí)現(xiàn)外環(huán)、內(nèi)芯基體材料自身套裁全利用；d、對(duì)外環(huán)進(jìn) 行去毛刺、電鍍和熱處理工藝；e、對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行去毛刺、第一次增量滾邊、電鍍和熱處理工藝； f、對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行滾槽和第二次增量滾邊；g、對(duì)外環(huán)和內(nèi)芯分別進(jìn)行工藝拋光處理；h、通過(guò)造 幣專用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)外環(huán)和內(nèi)芯的高速組合和印花。
使用時(shí)本發(fā)明的外環(huán)與內(nèi)芯使用同種材料進(jìn)行自身二級(jí)套裁，基體材料完全充分 利用；克服由于基體材料套裁以及電鍍雙色產(chǎn)品外環(huán)和內(nèi)芯電鍍層厚度所產(chǎn)生的尺寸增量 對(duì)硬幣成品表面質(zhì)量的影響。外環(huán)與內(nèi)芯分別進(jìn)行兩種電鍍材料包覆，電鍍包覆外層與基 體材料經(jīng)燒結(jié)處理后結(jié)合牢固，外環(huán)與內(nèi)芯坯餅組合印花前為間隙配合。利用不同種類的 電鍍方法及電鍍材料對(duì)環(huán)、芯進(jìn)行電鍍，按需形成各種環(huán)、芯色澤搭配的電鍍鑲嵌雙色硬幣 (章)產(chǎn)品。達(dá)到外觀色澤明亮、公眾易于識(shí)別，提高硬幣(章)大眾防偽性能的目的。



圖1為本發(fā)明一實(shí)施例產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明一實(shí)施例坯餅的剖面結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明對(duì)內(nèi)芯第一次增量滾邊及外環(huán)滾邊加工剖面示意4為本發(fā)明對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行滾槽和第二次增量滾邊加工剖面示意5為本發(fā)明內(nèi)芯的凸緣內(nèi)側(cè)圓角半徑r剖面示意6為本發(fā)明拋光處理的碟形鋼珠剖面示意7為本發(fā)明的工藝流程圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的描述。本發(fā)明主要包括內(nèi)芯2和外環(huán)1，其與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于內(nèi)芯和外環(huán)表面分別 設(shè)有電鍍包覆外層7、6，內(nèi)芯圓柱面中部制有整圈或間斷的凹槽9，內(nèi)芯和外環(huán)連為一體并 且外環(huán)內(nèi)圓柱面處的金屬8嵌入在內(nèi)芯的凹槽中。內(nèi)芯與外環(huán)坯餅徑向單面電鍍包覆層值 為0. 07mm-0. 20mm,電鍍包覆內(nèi)芯與外環(huán)坯餅組合印花前的徑向間隙值為0. IOmm-O. 15mm。電鍍包覆外層采用單金屬電鍍、合金電鍍或多層電鍍，內(nèi)芯和外環(huán)基體采用同種 合金材料或特殊復(fù)合材料，電鍍包覆外層與內(nèi)芯和外環(huán)經(jīng)燒結(jié)處理后緊密連接。電鍍包覆外層采用純鎳單金屬電鍍；電鍍包覆外層采用銅錫合金電鍍；電鍍包覆 外層打底鍍層為純銅和外表鍍層為銅錫合金，或者外層打底鍍層為鎳鐵合金和外表鍍層為 純鎳這種多層電鍍方式。一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)的套裁制作工藝，其特征在于所述的套裁制作工藝包 括如下步驟a、將造幣(章)的基體材料，在高速?zèng)_床的上實(shí)現(xiàn)沖餅落料；b、根據(jù)板材厚度 制作一對(duì)外環(huán)滾邊模塊，落料后的坯餅通過(guò)該對(duì)外環(huán)滾邊模塊的擠壓通道，使坯餅的邊緣 受滾動(dòng)擠壓后形成隆起凸緣；C、將上述經(jīng)滾制的坯餅在專用造幣設(shè)備上逐枚進(jìn)行自身套裁 沖芯落料，形成外環(huán)和內(nèi)芯兩部分，實(shí)現(xiàn)外環(huán)、內(nèi)芯基體材料自身套裁全利用；d、對(duì)外環(huán)進(jìn) 行去毛刺、電鍍和熱處理工藝；e、對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行去毛刺、第一次增量滾邊、電鍍和熱處理工藝； f、對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行滾槽和第二次增量滾邊；g、對(duì)外環(huán)和內(nèi)芯分別進(jìn)行工藝拋光處理；h、通過(guò)造 幣專用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)外環(huán)和內(nèi)芯的高速組合和印花。 所述的套裁制作工藝針對(duì)外環(huán)、內(nèi)芯材料套裁和外環(huán)、內(nèi)芯電鍍后，外環(huán)內(nèi)孔尺寸 變小、內(nèi)芯外徑尺寸變大、且環(huán)與芯必須具有一定的徑向間隙以進(jìn)行高速鑲嵌組合和印花 的要求，在對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行正常配合間隙的滾邊量之外，同時(shí)對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行附加的外環(huán)與內(nèi)芯電 鍍徑向厚度值的邊部滾邊擠壓量。該內(nèi)芯增量擠壓分二步進(jìn)行以保證邊部金屬向坯餅內(nèi)芯的中心點(diǎn)方向有坡度的漸進(jìn)流動(dòng)，使內(nèi)芯形成適合工藝要求的邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角。內(nèi)芯第 一級(jí)增量擠壓在電鍍前滾邊時(shí)進(jìn)行并占擠壓增量的一半；第二級(jí)增量滾邊擠壓在電鍍后滾 槽過(guò)程同時(shí)進(jìn)行并占擠壓增量的另一半。在內(nèi)芯電鍍后滾槽和第二次增量滾邊中，內(nèi)芯在完成滾槽和達(dá)到外徑尺寸時(shí)同步 形成特別邊部凸緣，使內(nèi)芯坯餅邊部形成凸緣內(nèi)側(cè)具有適合坯餅工藝拋光處理的足夠大的 凸緣內(nèi)側(cè)圓角半徑r。在后續(xù)內(nèi)芯坯餅拋光工藝處理時(shí)，使用碟形鋼珠對(duì)坯餅內(nèi)芯進(jìn)行工藝 拋光處理，達(dá)到對(duì)坯餅內(nèi)芯邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角的充分接觸處理，并使內(nèi)芯整體表面拋光后 光亮均衡，以達(dá)到最終鑲嵌組合印花后硬幣內(nèi)芯外圈處表面質(zhì)量與整體一致，以及外環(huán)金 屬流動(dòng)嵌入內(nèi)芯凹槽后相互之間的結(jié)合強(qiáng)度要求。a步驟中，在高速?zèng)_床上沖餅落料速度為》400沖次/分鐘，每沖次落料坯餅數(shù)量 彡13枚/沖次；b步驟中，外環(huán)滾邊模塊槽型夾角為70° 士5°，滾邊速度彡3000枚/分 鐘；c步驟中，在專用造幣設(shè)備上逐枚進(jìn)行自身套裁沖芯落料速度為> 400枚/分鐘，并且 外環(huán)和內(nèi)芯的不同軸度< Φ0. IOmm ;d步驟中，外環(huán)電鍍包覆鍍層徑向厚度在0. 07-0. 20mm 之間，根據(jù)基體材料和電鍍包覆材料的不同對(duì)電鍍后的外環(huán)坯餅在700°C -950°C, 10-40 分鐘范圍進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，并同時(shí)使用還原性氣氛N2、H2、CO進(jìn)行保護(hù)，使基體金屬 材料與電鍍包覆材料之間形成合金擴(kuò)散層經(jīng)燒結(jié)增加結(jié)合力并不產(chǎn)生分層，同時(shí)軟化 外環(huán)坯餅的硬度達(dá)到HR30T彡50 ；e步驟中，內(nèi)芯進(jìn)行電鍍包覆加工，鍍層徑向厚度在 0. 07-0. 20mm之間，電鍍后的內(nèi)芯根據(jù)基體材料和電鍍包覆材料的不同，對(duì)電鍍后的內(nèi)芯坯 餅在700°C -950°C, 10-40分鐘范圍進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，并同時(shí)使用還原性氣氛N2、H2、CO 進(jìn)行保護(hù)，使基體金屬材料與電鍍包覆材料之間經(jīng)燒結(jié)形成合金擴(kuò)散層，增加結(jié)合力并不 產(chǎn)生分層，同時(shí)軟化外環(huán)坯餅的硬度達(dá)到HR30T彡50。e步驟中，內(nèi)芯進(jìn)行第一次增量滾邊時(shí)，根據(jù)內(nèi)芯厚度制作第一對(duì)內(nèi)芯滾邊模塊， 其槽型夾角為90° 士2°，滾邊速度> 3000枚/分鐘。內(nèi)芯通過(guò)該對(duì)滾邊模塊的擠壓通 道形成整圈的邊部凸緣，內(nèi)芯的第一次增量滾邊量=(外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度值+內(nèi)芯外 徑電鍍徑向厚度值)/2+內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間隙值/2，其中，外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度 值和內(nèi)芯外徑電鍍徑向厚度值分別為0. 07mm-0. 20mm,內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間隙值為 0. IOmm-O. 15mm。f步驟中，對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行滾槽和第二次增量滾邊，根據(jù)內(nèi)芯滾邊后的邊厚制作第二對(duì) 內(nèi)芯滾槽模塊，其槽型夾角為40° 士5°，滾槽速度> 3000枚/分鐘，內(nèi)芯通過(guò)滾槽模塊的 擠壓通道，使內(nèi)芯邊緣的中部被滾動(dòng)擠壓形成整圈的或間斷的凹槽，同時(shí)邊緣形成隆起凸 緣，該凸緣內(nèi)側(cè)圓角半徑1.8毫米，確保后續(xù)拋光處理時(shí)磨料與內(nèi)芯邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角 半徑充分接觸，在滾槽擠壓同時(shí)對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行第二次增量滾邊，內(nèi)芯的第二次增量滾邊量= (外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度值+內(nèi)芯外徑電鍍徑向厚度值)/2+內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間隙 值/2，其中，外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度值和內(nèi)芯外徑電鍍徑向厚度值分別為0. 07mm-0. 20mm, 內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間隙值為0. IOmm-O. 15mm ;g步驟中，外環(huán)在臥式轉(zhuǎn)桶拋光機(jī)內(nèi)進(jìn) 行拋光、清洗，拋光介質(zhì)為Φ4mm的不銹鋼珠，清洗液為SW-100拋光劑、工業(yè)酒精與浸漬脫 水劑，拋光清洗時(shí)間> 15分鐘，特別采用碟形鋼珠介質(zhì)對(duì)內(nèi)芯邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角半徑處進(jìn) 行充分接觸拋光處理，使內(nèi)芯邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角部分的拋光與內(nèi)芯整體表面均勻一致，碟 形鋼珠碟形圈直徑Φ ^ 6毫米，拋光清洗液由SW-100拋光劑、工業(yè)酒精與浸漬脫水劑組成。在臥式轉(zhuǎn)桶拋光機(jī)內(nèi)進(jìn)行拋光、清洗，時(shí)間≥20分鐘。h步驟中，通過(guò)專用造幣壓印設(shè)備，實(shí)現(xiàn)外環(huán)與內(nèi)芯的高速輸送和相嵌組合并進(jìn)入壓印模腔印花，印花速度≥400枚/分鐘，壓印力在60-100KN。外環(huán)與內(nèi)芯之間的金屬充分 流動(dòng)，外環(huán)內(nèi)圓柱面處的金屬嵌入到內(nèi)芯的凹槽中并使內(nèi)芯和外環(huán)緊密地連為一體，印花 過(guò)程中內(nèi)芯與外環(huán)坯餅達(dá)到徑向配合間隙值0. 10-0. 15mm，確保高速輸送鑲嵌組合和印花。針對(duì)外環(huán)、內(nèi)芯材料套裁和外環(huán)、內(nèi)芯電鍍后，外環(huán)內(nèi)孔尺寸變小、內(nèi)芯外徑尺寸 變大、且環(huán)與芯必須具有一定的徑向間隙以進(jìn)行高速鑲嵌組合和印花的要求，內(nèi)芯與外環(huán) 通常組合配合間隙值為0. 10-0. 15mm。在對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行正常配合間隙的滾邊量之外，同時(shí)對(duì)內(nèi) 芯進(jìn)行附加的外環(huán)與內(nèi)芯電鍍徑向厚度值的邊部滾邊擠壓量。該內(nèi)芯增量擠壓分二步進(jìn)行 以保證邊部金屬向坯餅內(nèi)芯的中心點(diǎn)方向有坡度的漸進(jìn)流動(dòng)，使內(nèi)芯形成適合工藝要求地 邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角。內(nèi)芯第一級(jí)增量擠壓在電鍍前滾邊時(shí)進(jìn)行并占擠壓增量的一半；第二 級(jí)增量滾邊擠壓在電鍍后滾槽過(guò)程同時(shí)進(jìn)行并占擠壓增量的另一半。在內(nèi)芯電鍍后，制作小夾角的第二對(duì)內(nèi)芯滾槽模塊實(shí)施內(nèi)芯滾槽和第二次增量滾 邊，該過(guò)程使內(nèi)芯坯餅的邊部在凹槽(即結(jié)合槽)的制作過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行第二次增量滾邊 擠壓，其加工量為滾邊擠壓增量的另一半；內(nèi)芯在達(dá)到外徑尺寸時(shí)同步形成特別邊部凸緣， 即該內(nèi)芯坯餅邊部形成凸緣內(nèi)側(cè)具有適合坯餅工藝拋光處理的足夠大的凸緣內(nèi)側(cè)圓角半 徑r。在后續(xù)內(nèi)芯坯餅拋光工藝處理時(shí)，使用碟形鋼珠(碟形鋼珠半徑d/2<內(nèi)芯坯餅邊部 凸緣內(nèi)側(cè)圓角半徑r)對(duì)坯餅內(nèi)芯進(jìn)行工藝拋光處理，達(dá)到對(duì)坯餅內(nèi)芯邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角 的充分接觸處理，并使內(nèi)芯整體表面拋光后光亮均衡，以達(dá)到最終鑲嵌組合印花后硬幣內(nèi) 芯外圈處表面質(zhì)量與整體一致的要求，以及外環(huán)金屬流動(dòng)嵌入內(nèi)芯凹槽后相互之間的結(jié)合 強(qiáng)度要求。通過(guò)工藝技術(shù)處理后的內(nèi)芯與外環(huán)，經(jīng)造幣專用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)外環(huán)和內(nèi)芯的高速組 合和壓印。實(shí)施例1制作Φ 26mm電鍍鑲嵌雙色章1)附圖1為電鍍鑲嵌雙色章成品，外徑Φ = 26mm,內(nèi)芯外徑Φ = 17. 7mm，邊厚= 1. 85mm,為鋼芯鍍銅錫合金的外環(huán)1及其邊部3，鋼芯鍍鎳的內(nèi)芯2。外環(huán)基體4和內(nèi)芯基 體5為造幣BZB鋼材料，外環(huán)鍍層6為銅錫合金材料、內(nèi)芯鍍層7為純鎳材料。內(nèi)芯和外環(huán) 經(jīng)過(guò)組合印花后連為一體，并且外環(huán)內(nèi)圓柱面處的金屬8嵌入在內(nèi)芯的凹槽中。外觀看來(lái)， 單枚產(chǎn)品從外到內(nèi)依次為金黃色_銀白色的雙色效果。2)附圖2為該電鍍鑲嵌雙色章產(chǎn)品印花前的外環(huán)和內(nèi)芯坯餅組合剖面結(jié)構(gòu)示意 圖,外環(huán)坯餅外徑Φ = 25. 78mm，外環(huán)坯餅孔徑Φ = 17. 56mm，外環(huán)坯餅邊厚=1. 85mm,內(nèi) 芯坯餅外徑Φ = 17. 44mm,內(nèi)芯坯餅邊厚=2. 1mm，外環(huán)與內(nèi)芯組合配合間隙=0. 12mm。外 環(huán)內(nèi)孔徑向電鍍包覆層值=0. 07mm,內(nèi)芯外徑徑向電鍍包覆層值=0. 10mm。外環(huán)4、內(nèi)芯5均為造幣BZB鋼并經(jīng)自身二級(jí)套裁落料，已完成外環(huán)滾邊和電鍍包 覆、已完成內(nèi)芯第一次增量滾邊和電鍍包覆后的滾槽和第二次增量滾邊加工，標(biāo)記6為外 環(huán)銅錫合金鍍層、7為內(nèi)芯純鎳鍍層，9為內(nèi)芯側(cè)面滾制的整圈結(jié)合凹槽。3)附圖3為該內(nèi)芯第一次增量滾邊及外環(huán)滾邊加工剖面示意圖，其中10為第一 對(duì)內(nèi)芯滾邊模塊或外環(huán)滾邊模塊、11為滾邊前的內(nèi)芯或外環(huán)。外環(huán)的滾邊模塊槽形夾角為 70°、內(nèi)芯的滾邊模塊槽形夾角為90°。滾邊前內(nèi)芯外徑Φ = 17. 7mm，滾邊前外環(huán)外徑Φ=26mm。內(nèi)芯第一次增量滾邊及外環(huán)滾邊速度均為3200枚/分鐘。本工序施加的內(nèi)芯實(shí)際滾邊量=內(nèi)芯增量滾邊量+內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間隙值的滾邊量/2 =(外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度值+內(nèi)芯外徑電鍍徑向厚度值)/2+內(nèi)芯與外 環(huán)正常組合配合間隙值的滾邊量Λ = (0. 07X2+0. IX 2)/2+0. 12mm/2 = 0. 17mm+0. 06mm =0. 23mm。滾邊后內(nèi)芯坯餅外徑Φ = 17. 47mm。4)圖4為該內(nèi)芯滾槽和第二次增量滾邊加工剖面圖。其中20為第二對(duì)內(nèi)芯滾槽 模塊，滾槽模塊夾角為40°，21為鍍后進(jìn)行滾槽加工的內(nèi)芯。在本工序中，經(jīng)電鍍后的內(nèi)芯 外徑Φ = 17. 67mm。內(nèi)芯滾槽和第二次增量滾邊速度為3200枚/分鐘。本工序施加的實(shí)際內(nèi)芯滾邊量=內(nèi)芯增量滾邊量+內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間 隙值的滾邊量/2 =(外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度值+內(nèi)芯外徑電鍍徑向厚度值)/2+內(nèi)芯與外 環(huán)正常組合配合間隙值的滾邊量Λ = (0. 07X2+0. IX2)/2+0. 12mm/2 = 0. 17mm+0. 06mm =0. 23mm。內(nèi)芯滾槽和第二次增量滾邊后，內(nèi)芯坯餅外徑Φ = 17. 44mm。圖5顯示經(jīng)過(guò)該工序加工后，內(nèi)芯坯餅邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角半徑r剖面圖，內(nèi)芯邊部 凸緣內(nèi)側(cè)圓角r = 2. 8mm，具有適合后續(xù)坯餅工藝拋光處理的圓角半徑。5)圖6為對(duì)內(nèi)芯坯餅進(jìn)行拋光處理的碟形鋼珠剖面圖，該碟形鋼珠22的碟形圈直 徑Φ = 6mm、鋼珠體直徑d = 4mm。碟形鋼珠半徑d/2 = 2mm <內(nèi)芯坯餅邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓 角半徑r = 2. 8mm。本內(nèi)芯坯餅在臥式轉(zhuǎn)桶拋光機(jī)內(nèi)進(jìn)行拋光、清洗，拋光清洗液由SW-100拋光劑、 工業(yè)酒精與浸漬脫水劑組成，每次拋光處理內(nèi)芯坯餅重量為10kg，碟形鋼珠30kg，拋光清 洗時(shí)間為25分鐘。達(dá)到對(duì)內(nèi)芯特別邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角部分的拋光與內(nèi)芯整體表面一致。6)本產(chǎn)品在高速?zèng)_床的上沖餅落料速度為400沖次/分鐘，利用13組沖模，落料 坯餅數(shù)量為13枚/沖次，經(jīng)滾制的坯餅在專用造幣設(shè)備上逐枚進(jìn)行自身套裁沖芯落料，沖 芯落料速度為420枚/分鐘，外環(huán)和內(nèi)芯的不同軸度< Φ0. 08mm。7)外環(huán)進(jìn)行鋼芯鍍銅錫合金包覆加工，電鍍后的外環(huán)坯餅在740°C、30分鐘進(jìn)行 高溫?zé)Y(jié)處理，并同時(shí)使用還原性氣氛N2、H2進(jìn)行保護(hù)。內(nèi)芯進(jìn)行鋼芯鍍鎳包覆加工，電鍍 后的內(nèi)芯坯餅在900°C、30分鐘進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，并同時(shí)使用還原性氣氛N2、H2、CO進(jìn)行 保護(hù)，使基體金屬材料與電鍍包覆材料之間經(jīng)燒結(jié)形成合金擴(kuò)散層，增加結(jié)合力并不產(chǎn)生 分層，同時(shí)軟化外環(huán)坯餅的硬度分別達(dá)到HR30T < 50。7)通過(guò)專用造幣壓印設(shè)備，實(shí)現(xiàn)外環(huán)與內(nèi)芯的高速輸送和相嵌組合并進(jìn)入壓印模 腔印花，印花速度450枚/分鐘，壓印力為70KN。印花過(guò)程使得外環(huán)與內(nèi)芯之間的金屬充分 流動(dòng)，紀(jì)念章的浮雕飽滿，外環(huán)內(nèi)圓柱面處的金屬嵌入到內(nèi)芯的凹槽中并使內(nèi)芯和外環(huán)緊 密地連為一體。
權(quán)利要求
一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)，它主要包括內(nèi)芯和外環(huán)，其特征在于內(nèi)芯和外環(huán)表面分別設(shè)有電鍍包覆外層，內(nèi)芯圓柱面中部制有整圈或間斷的凹槽，內(nèi)芯和外環(huán)連為一體且外環(huán)內(nèi)圓柱面處的金屬嵌入在內(nèi)芯的凹槽中。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)，其特征在于內(nèi)芯與外環(huán)坯餅徑向 單面電鍍包覆層值為0. 07mm-0. 20mm,電鍍包覆內(nèi)芯與外環(huán)坯餅組合印花前的徑向間隙值 為 0. 10mm-0. 15mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)，其特征在于電鍍包覆外層采用單 金屬電鍍、合金電鍍或多層電鍍，內(nèi)芯和外環(huán)基體采用同種合金材料或特殊復(fù)合材料，電鍍 包覆外層與內(nèi)芯和外環(huán)經(jīng)燒結(jié)處理后緊密連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)，其特征在于電鍍包覆外層采用純 鎳單金屬電鍍；電鍍包覆外層采用銅錫合金電鍍；電鍍包覆外層打底鍍層為純銅和外表鍍 層為銅錫合金，或者外層打底鍍層為鎳鐵合金和外表鍍層為純鎳這種多層電鍍方式。
5.如權(quán)利要求3所述的一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)，其特征在于內(nèi)芯和外環(huán)基體采用 造幣鋼材；內(nèi)芯和外環(huán)基體采用中間夾芯層為純鎳、上下層為造幣鋼材的三明治結(jié)構(gòu)的復(fù) 合板材。
6.一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)的套裁制作工藝，其特征在于所述的套裁制作工藝包 括如下步驟a、將造幣(章)的基體材料，在高速?zèng)_床的上實(shí)現(xiàn)沖餅落料；b、根據(jù)板材厚度 制作一對(duì)外環(huán)滾邊模塊，落料后的坯餅通過(guò)該對(duì)外環(huán)滾邊模塊的擠壓通道，使坯餅的邊緣 受滾動(dòng)擠壓后形成隆起凸緣；c、將上述經(jīng)滾制的坯餅在專用造幣設(shè)備上逐枚進(jìn)行自身套裁 沖芯落料，形成外環(huán)和內(nèi)芯兩部分，實(shí)現(xiàn)外環(huán)、內(nèi)芯基體材料自身套裁全利用；d、對(duì)外環(huán)進(jìn) 行去毛刺、電鍍和熱處理工藝；e、對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行去毛刺、第一次增量滾邊、電鍍和熱處理工藝； f、對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行滾槽和第二次增量滾邊；g、對(duì)外環(huán)和內(nèi)芯分別進(jìn)行工藝拋光處理；h、通過(guò)造 幣專用設(shè)備，實(shí)現(xiàn)外環(huán)和內(nèi)芯的高速組合和印花。
7.如權(quán)利要求6所述的一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)的套裁制作工藝，其特征在于a步 驟中，在高速?zèng)_床上沖餅落料速度為> 400沖次/分鐘，每沖次落料坯餅數(shù)量> 13枚/沖 次；b步驟中，外環(huán)滾邊模塊槽型夾角為70° 士5°，滾邊速度> 3000枚/分鐘；c步驟中， 在專用造幣設(shè)備上逐枚進(jìn)行自身套裁沖芯落料速度為> 400枚/分鐘，并且外環(huán)和內(nèi)芯的 不同軸度< 0 0. 10mm ;d步驟中，外環(huán)電鍍包覆鍍層徑向厚度在0.07-0. 20mm之間，根據(jù)基 體材料和電鍍包覆材料的不同對(duì)電鍍后的外環(huán)坯餅在700°C -95010-40分鐘范圍進(jìn)行 高溫?zé)Y(jié)處理，并同時(shí)使用還原性氣氛N2、H2、CO進(jìn)行保護(hù)，使基體金屬材料與電鍍包覆 材料之間形成合金擴(kuò)散層經(jīng)燒結(jié)增加結(jié)合力并不產(chǎn)生分層，同時(shí)軟化外環(huán)坯餅的硬度達(dá)到 HR30T彡50 ；e步驟中，內(nèi)芯進(jìn)行電鍍包覆加工，鍍層徑向厚度在0. 07-0. 20mm之間，電鍍后 的內(nèi)芯根據(jù)基體材料和電鍍包覆材料的不同，對(duì)電鍍后的內(nèi)芯坯餅在700°C -950°C, 10-40 分鐘范圍進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，并同時(shí)使用還原性氣氛N2、H2、CO進(jìn)行保護(hù)，使基體金屬材料 與電鍍包覆材料之間經(jīng)燒結(jié)形成合金擴(kuò)散層，增加結(jié)合力并不產(chǎn)生分層，同時(shí)軟化外環(huán)坯 餅的硬度達(dá)到HR30T彡50。
8.如權(quán)利要求6所述的一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)的套裁制作工藝，其特征在于e步 驟中，內(nèi)芯進(jìn)行第一次增量滾邊時(shí)，根據(jù)內(nèi)芯厚度制作第一對(duì)內(nèi)芯滾邊模塊，其槽型夾角為 90° 士2°，滾邊速度> 3000枚/分鐘。內(nèi)芯通過(guò)該對(duì)滾邊模塊的擠壓通道形成整圈的邊部凸緣，內(nèi)芯的第一次增量滾邊量=(外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度值+內(nèi)芯外徑電鍍徑向厚度 值)/2+內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間隙值/2，其中，外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度值和內(nèi)芯外徑電 鍍徑向厚度值分別為0. 07mm-0. 20mm,內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間隙值為0. 10mm-0. 15mm。
9.如權(quán)利要求6所述的一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)的套裁制作工藝，其特征在于f步 驟中，對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行滾槽和第二次增量滾邊，根據(jù)內(nèi)芯滾邊后的邊厚制作第二對(duì)內(nèi)芯滾槽模 塊，其槽型夾角為40° 士5°，滾槽速度> 3000枚/分鐘，內(nèi)芯通過(guò)滾槽模塊的擠壓通道， 使內(nèi)芯邊緣的中部被滾動(dòng)擠壓形成整圈的或間斷的凹槽，同時(shí)邊緣形成隆起凸緣，該凸緣 內(nèi)側(cè)圓角半徑r > 1.8毫米，確保后續(xù)拋光處理時(shí)磨料與內(nèi)芯邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角半徑充分 接觸，在滾槽擠壓同時(shí)對(duì)內(nèi)芯進(jìn)行第二次增量滾邊，內(nèi)芯的第二次增量滾邊量=(外環(huán)內(nèi) 孔電鍍徑向厚度值+內(nèi)芯外徑電鍍徑向厚度值)/2+內(nèi)芯與外環(huán)正常組合配合間隙值/2，其 中，外環(huán)內(nèi)孔電鍍徑向厚度值和內(nèi)芯外徑電鍍徑向厚度值分別為0. 07mm-0. 20mm,內(nèi)芯與外 環(huán)正常組合配合間隙值為0. 10mm-0. 15mm ；g步驟中，外環(huán)在臥式轉(zhuǎn)桶拋光機(jī)內(nèi)進(jìn)行拋光、 清洗，拋光介質(zhì)為①4mm的不銹鋼珠，清洗液為SW-100拋光劑、工業(yè)酒精與浸漬脫水劑，拋 光清洗時(shí)間> 15分鐘，特別采用碟形鋼珠介質(zhì)對(duì)內(nèi)芯邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角半徑處進(jìn)行充分 接觸拋光處理，使內(nèi)芯邊部凸緣內(nèi)側(cè)圓角部分的拋光與內(nèi)芯整體表面均勻一致，碟形鋼珠 碟形圈直徑①^ 6毫米，拋光清洗液由SW-100拋光劑、工業(yè)酒精與浸漬脫水劑組成，在臥 式轉(zhuǎn)桶拋光機(jī)內(nèi)進(jìn)行拋光、清洗，時(shí)間> 20分鐘。
10.如權(quán)利要求6所述的一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)的套裁制作工藝，其特征在于h 步驟中，通過(guò)專用造幣壓印設(shè)備，實(shí)現(xiàn)外環(huán)與內(nèi)芯的高速輸送和相嵌組合并進(jìn)入壓印模腔 印花，印花速度彡400枚/分鐘，壓印力在60-100KN，外環(huán)與內(nèi)芯之間的金屬充分流動(dòng)，外環(huán) 內(nèi)圓柱面處的金屬嵌入到內(nèi)芯的凹槽中并使內(nèi)芯和外環(huán)緊密地連為一體，印花過(guò)程中內(nèi)芯 與外環(huán)坯餅達(dá)到徑向配合間隙值0. 10-0. 15mm，確保高速輸送鑲嵌組合和印花。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電鍍鑲嵌雙色幣(章)及其套裁制作工藝，其特征在于內(nèi)芯和外環(huán)表面分別設(shè)有電鍍包覆外層，內(nèi)芯圓柱面中部制有整圈或間斷的凹槽，外環(huán)內(nèi)圓柱面處的金屬嵌入在該凹槽中。外環(huán)與內(nèi)芯使用同種材料進(jìn)行自身二級(jí)套裁，基體材料完全充分利用，并克服由于基體材料套裁以及電鍍雙色產(chǎn)品制作中外環(huán)和內(nèi)芯電鍍層厚度所產(chǎn)生的尺寸增量對(duì)硬幣成品表面質(zhì)量的影響。外環(huán)與內(nèi)芯分別進(jìn)行兩種電鍍材料包覆，電鍍包覆外層與基體材料經(jīng)燒結(jié)處理后結(jié)合牢固。利用不同種類的電鍍方法及電鍍材料對(duì)環(huán)、芯進(jìn)行電鍍，按需形成各種環(huán)、芯色澤搭配的電鍍鑲嵌雙色硬幣(章)產(chǎn)品。達(dá)到外觀色澤明亮、公眾易于識(shí)別，提高硬幣(章)大眾防偽性能的目的。
文檔編號(hào)A44C21/00GK101856166SQ20091004890
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者周建棟, 宋金華, 張勃, 徐峰 申請(qǐng)人:上海造幣有限公司;中國(guó)印鈔造幣總公司