CN101999783B - 电镀镶嵌三色币(章)及其套裁制作工艺 - Google Patents
电镀镶嵌三色币(章)及其套裁制作工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101999783B CN101999783B CN2009101950797A CN200910195079A CN101999783B CN 101999783 B CN101999783 B CN 101999783B CN 2009101950797 A CN2009101950797 A CN 2009101950797A CN 200910195079 A CN200910195079 A CN 200910195079A CN 101999783 B CN101999783 B CN 101999783B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inner core
- middle ring
- rolling
- outer shroud
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电镀镶嵌三色币(章)，其特征在于：内芯、中环与外环表面分别设有电镀包覆外层，内芯与中环圆柱面中部制有整圈或间断的凹槽，内芯、中环与外环连为一体且外环内圆柱面处的金属嵌入在中环的凹槽中，中环内圆柱面处的金属嵌入在内芯的凹槽中。外环和中环与内芯使用同种材料进行自身三级套裁，基体材料完全充分利用，并克服由于基体材料套裁以及电镀三色产品制作中外环和中环与内芯电镀层厚度所产生的尺寸增量对硬币成品表面质量的影响。利用不同的电镀方法及电镀材料对环、芯进行电镀，按需形成各种环、芯色泽搭配的电镀镶嵌三色硬币(章)产品。达到外观色泽明亮、公众易于识别，提高硬币(章)大众防伪性能的目的。
Description
技术领域：
本发明涉及金属币(章)的技术领域，具体地说是一种电镀镶嵌三色币(章)及其套裁制作工艺。
背景技术：
当今世界，双金属镶嵌硬币是硬币防伪的重要技术，有利于提高大众防伪性能，已在一些国家的流通硬币上应用。如在最新高面值欧元上就采用双金属镶嵌硬币，其外环和内芯采用了不同的合金材料，使环与芯镶嵌后形成明显的色泽差异，达到易于识别的特征，有利于硬币的大众防伪识别。
为了节约硬币材料成本，许多国家已采用电镀包覆材料技术制作硬币，电镀包覆材料有其突出的优点，特别有利于发行量大的流通硬币。如：最新低面值欧元就采用电镀包覆材料制作。目前主要电镀包覆材料有钢芯镀镍和钢芯镀铜。造币电镀包覆材料和电镀方式方法也随着需求和科技进步处于发展和提高的过程中。
双金属镶嵌硬币通常用两种不同合金材料制作镶嵌硬币，如用白铜和黄铜制成双色镶嵌硬币的环与芯，使合金材料的环与芯镶嵌后形成明显的色泽差异，达到易于识别的特征，缺点是合金材料成本高。已有用两种不同环与芯合金材料、套裁后交叉制作两种环与芯材料各自相反硬币的方法，缺点是必须制作两种环与芯材料各自相反硬币，没有选择性而且合金材料成本高。
发明内容：
本发明的目的是提供一种电镀镶嵌三色币(章)及其套裁制作工艺，它可克服现有技术双金属镶嵌硬币成本过高、克服由于基体材料自身套裁以及电镀三色产品制作中外环和中环以及内芯电镀层厚度所产生的尺寸增量对硬币成品表面质量影响的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电镀镶嵌三色币(章)，它主要包括内芯、中环与外环，其特征在于：内芯、中环与外环表面分别设有电镀包覆外层，内芯与中环圆柱面中部制有整圈或间断的凹槽，内芯、中环与外环连为一体且外环内圆柱面处的金属嵌入在中环的凹槽中，中环内圆柱面处的金属嵌入在内芯的凹槽中。内芯、中环与外环基体采用同种合金材料或特殊复合材料；内芯、中环和外环基体采用造币钢材；内芯、中环和外环基体采用中间夹芯层为纯镍、上下层为造币钢材的三明治结构的复合板材。
一种电镀镶嵌三色币(章)的套裁制作工艺，其特征在于：所述的套裁制作工艺包括如下步骤：a、将造币(章)的基体材料，在高速冲床的上实现冲饼落料；b、根据板材厚度制作一对外环滚边模块，落料后的坯饼通过该对外环滚边模块的挤压通道，使坯饼的边缘受滚动挤压后形成隆起凸缘；c、将上述经滚制的坯饼在专用造币压印机上以外径定位、平面夹紧的方式逐枚进行自身套裁落料，形成外环和中环两部分，实现外环、中环基体材料自身套裁全利用；d、对外环进行去毛刺、电镀和热处理；e、对中环进行去毛刺、第一次增量滚边，滚槽和第二次增量滚边；f、将经滚制的中环坯饼在专用造币压印机上以外径定位、平面夹紧的方式逐枚进行自身套裁冲芯落料，形成中环和内芯两部分，实现中环、内芯基体材料自身套裁全利用；g、对内芯进行去毛刺、第一次增量滚边、电镀和热处理；h、对内芯进行滚槽和第二次增量滚边；i、对中环进行去毛刺、电镀和热处理；j、对外环、中环和内芯分别进行抛光处理；k、通过造币专用压印机，实现外环、中环和内芯的组合和印花。
使用时本发明的外环、中环与内芯使用同种材料进行自身三级套裁，基体材料完全充分利用，克服由于基体材料套裁以及电镀三色产品外环、中环和内芯电镀层厚度所产生的尺寸增量对硬币成品表面质量的影响。外环、中环和内芯分别进行两种或三种电镀材料包覆，电镀包覆外层与基体材料经烧结处理后结合牢固，外环、中环和内芯坯饼组合印花前为间隙配合。利用不同种类的电镀方法及电镀材料对外环、中环和内芯进行电镀，按需形成各种外环、中环和内芯色泽搭配的电镀镶嵌三色硬币(章)产品。达到外观色泽明亮、公众易于识别，提高硬币(章)大众防伪性能的目的。
附图说明：
图1为本发明一实施例产品的结构示意图
图2为本发明一实施例坯饼的剖面结构示意图
图3为本发明对中环和内芯第一次增量滚边、对外环滚边加工剖面示意图
图4为本发明对中环滚槽和第二次增量滚边加工剖面示意图
图5为本发明对内芯进行滚槽和第二次增量滚边加工剖面示意图
图6为本发明中环和内芯的凸缘内侧圆角半径r剖面示意图
图7为本发明抛光处理的碟形钢珠剖面示意图
图8为本发明的工艺流程图
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。
本发明主要包括外环1中环2和内芯3，其与现有技术的区别在于：外环、中环和内芯表面分别设有电镀包覆外层8、9、10，内芯圆柱面中部制有整圈或间断的凹槽13，中环外圆柱面中部制有整圈或间断的凹槽14，外环、中环和内芯连为一体并且外环内圆柱面处的金属11嵌入在中环的凹槽中，以及中环内圆柱面处的金属12嵌入在内芯的凹槽中。内芯、中环与外环坯饼径向电镀包覆层厚度为0.07mm-0.20mm，电镀包覆内芯、中环和外环坯饼组合印花前的径向间隙值分别为0.10mm-0.15mm。
电镀包覆外层采用单金属电镀、合金电镀或多层电镀，内芯、中环与外环基体采用同种合金材料或特殊复合材料，电镀包覆外层与内芯、中环和外环经烧结处理后紧密连接，其中特殊复合材料以厚度为1mm的紫铜板作中间层，与厚度为4mm的造币钢板坯料进行冷轧复合，经过预处理以后，采用了二辊不可逆冷轧开坯机，最大轧制压力250t，粗轧厚度为2mm，经网式热处理炉在氮气保护下于800℃处理45分钟以后送入精轧机精轧得到最终1.0-2.0mm厚的特殊复合材料。
电镀包覆外层采用纯镍单金属电镀、铜锡合金电镀或外层打底镀层为镍铁合金和外表镀层为纯镍这种多层电镀方式，其中，铜锡合金电镀的电镀包覆外层打底镀层为纯铜和外表镀层为铜锡合金，外层为12-16μm纯铜镀层打底，外表镀层采用锡含量11-14％，铜含量86-89％的铜锡合金电镀，可获得厚度8-12μm表面色泽为金黄色的外表镀层；外层打底镀层为镍铁合金和外表镀层为纯镍这种多层电镀方式中，外层采用铁含量15％～25％，镍含量为75-85％的镍铁合金电镀，可获得厚度10-12μm的打底镀层，外表镀层采用12-14μm纯镍，表面色泽为镍白色。内芯、中环和外环基体采用造币钢材；内芯、中环和外环基体采用中间夹芯层为纯镍、上下层为造币钢材的三明治结构的复合板材。
一种电镀镶嵌三色币(章)的套裁制作工艺，其特征在于：所述的套裁制作工艺包括如下步骤：a、将造币(章)的基体材料，在高速冲床的上实现冲饼落料；b、根据板材厚度制作一对外环滚边模块，落料后的坯饼通过该对外环滚边模块的挤压通道，使坯饼的边缘受滚动挤压后形成隆起凸缘；c、将上述经滚制的坯饼在专用造币压印机上以外径定位、平面夹紧的方式逐枚进行自身套裁冲芯落料，形成外环和中环两部分，实现外环、中环基体材料自身套裁全利用；d、对外环进行去毛刺、电镀和热处理；e、对中环进行去毛刺、第一次增量滚边，滚槽和第二次增量滚边；f、将经滚制的中环坯饼在专用造币压印机上以外径定位、平面夹紧的方式逐枚进行自身套裁冲芯落料，形成中环和内芯两部分，实现中环、内芯基体材料自身套裁全利用；g、对内芯进行去毛刺、第一次增量滚边、电镀和热处理；h、对内芯进行滚槽和第二次增量滚边；i、对中环进行去毛刺、电镀和热处理；j、对外环、中环和内芯分别进行抛光处理；k、通过造币专用压印机，实现外环、中环和内芯的组合和印花。
所述的套裁制作工艺针对外环、中环和内芯材料套裁后经过电镀，外环和中环内孔尺寸变小，内芯外径尺寸变大，而外环和中环以及中环和内芯之间必须具有一定的径向间隙，该径向间隙为0.10mm-0.15mm，以进行镶嵌组合和印花的要求，因此在对中环和内芯进行正常配合间隙的滚边量之外，同时要对中环和内芯进行附加的外环与中环、中环和内芯电镀径向厚度值的边部滚边挤压量。该中环和内芯增量挤压分二步进行以保证边部金属向坯饼中心点方向有坡度的渐进流动，使中环和内芯形成适合工艺要求的边部凸缘内侧圆角。所不同的是：内芯第一级增量挤压在电镀前滚边时进行并占挤压增量的一半；第二级增量滚边挤压在电镀后滚槽过程同时进行并占挤压增量的另一半。中环第一级增量挤压和第二级增量滚边挤压都在电镀前进行，第一级增量挤压在滚边时进行并占挤压增量的一半；第二级增量滚边挤压在滚槽过程同时进行并占挤压增量的另一半。
在中环电镀前的滚槽和第二次增量滚边中，中环在完成滚槽和达到外径尺寸时同步形成特别边部凸缘，使中环坯饼边部形成凸缘内侧具有适合坯饼工艺抛光处理的足够大的凸缘内侧圆角半径r1。在内芯电镀后滚槽和第二次增量滚边中，内芯在完成滚槽和达到外径尺寸时同步形成特别边部凸缘，使内芯坯饼边部形成凸缘内侧具有适合坯饼工艺抛光处理的足够大的凸缘内侧圆角半径r2。
在后续中环与内芯坯饼抛光工艺处理时，使用碟形钢珠对坯饼中环和坯饼内芯进行抛光处理，达到对坯饼中环和坯饼内芯边部凸缘内侧圆角的充分接触处理，并使中环和内芯整体表面抛光后光亮均衡，以达到最终镶嵌组合印花后硬币中环和内芯外圈处表面质量与整体一致，以及外环金属流动嵌入中环凹槽以及中环金属流动嵌入内芯凹槽后相互之间的结合强度要求。
a步骤中，在高速冲床上冲饼落料速度为≥400冲次/分钟，每冲次落料坯饼数量≥13枚/冲次；b步骤中，外环滚边模块槽型夹角为70°±5°，滚边速度≥3000枚/分钟；c步骤中，在专用造币压印机上以外径定位、平面夹紧的方式逐枚进行自身套裁，冲芯落料速度为≥400枚/分钟，并且外环和中环的不同轴度≤Φ0.10mm；d步骤中，外环电镀包覆镀层径向厚度在0.07-0.20mm之间，根据基体材料和电镀包覆材料的不同对电镀后的外环坯饼在700℃-950℃，10-40分钟范围进行高温烧结处理，并同时使用还原性气氛N2、H2、CO进行保护，使基体金属材料与电镀包覆材料之间形成合金扩散层经烧结增加结合力并不产生分层，同时软化外环坯饼的硬度达到HR30T≤50；e步骤中，中环进行第一次增量滚边时，根据中环厚度制作第一对中环滚边模块，其槽型夹角为90°±2°，滚边速度≥3000枚/分钟。中环通过该对滚边模块的挤压通道形成整圈的边部凸缘，中环的第一次增量滚边量＝(外环内孔电镀径向厚度值+中环外径电镀径向厚度值)/2+中环与外环正常组合配合间隙值/2，其中，外环内孔电镀径向厚度值和中环外径电镀径向厚度值分别为0.07mm-0.20mm，中环与外环正常组合配合间隙值为0.10mm-0.15mm。
对中环进行滚槽和第二次增量滚边时；根据中环滚边后的边厚制作第二对中环滚槽模块，其槽型夹角为40°±5°，滚槽速度≥3000枚/分钟，中环通过滚槽模块的挤压通道，使中环边缘的中部被滚动挤压形成整圈的或间断的凹槽，同时边缘形成隆起凸缘，该凸缘内侧圆角半径r1≥1.8毫米，确保后续抛光处理时磨料与中环边部凸缘内侧圆角半径充分接触，在滚槽挤压同时对中环进行第二次增量滚边，中环的第二次增量滚边量＝(外环内孔电镀径向厚度值+中环外径电镀径向厚度值)/2+中环与外环正常组合配合间隙值/2，其中，外环内孔电镀径向厚度值和中环外径电镀径向厚度值分别为0.07mm-0.20mm，中环与外环正常组合配合间隙值为0.10mm-0.15mm；
f步骤中，在专用造币压印机上以外径定位、平面夹紧的方式逐枚进行自身套裁，冲芯落料速度为≥400枚/分钟，并且中环和内芯的不同轴度≤Φ0.10mm；g步骤中，对内芯进行第一次增量滚边时，根据内芯厚度制作第一对内芯滚边模块，其槽型夹角为90°±2°，滚边速度≥3000枚/分钟。内芯通过该对滚边模块的挤压通道形成整圈的边部凸缘，内芯的第一次增量滚边量＝(中环内孔电镀径向厚度值+内芯外径电镀径向厚度值)/2+内芯与中环正常组合配合间隙值/2，其中，中环内孔电镀径向厚度值和内芯外径电镀径向厚度值分别为0.07mm-0.20mm，内芯与中环正常组合配合间隙值为0.10mm-0.15mm。然后对内芯进行电镀和热处理，内环电镀包覆镀层径向厚度在0.07-0.20mm之间，根据基体材料和电镀包覆材料的不同对电镀后的内环坯饼在700℃-950℃，10-40分钟范围进行高温烧结处理，并同时使用还原性气氛N2、H2、CO进行保护，使基体金属材料与电镀包覆材料之间形成合金扩散层经烧结增加结合力并不产生分层，同时软化外环坯饼的硬度达到HR30T≤50；h步骤中，对内芯进行滚槽和第二次增量滚边，根据内芯滚边后的边厚制作第二对内芯滚槽模块，其槽型夹角为40°±5°，滚槽速度≥3000枚/分钟，内芯通过滚槽模块的挤压通道，使内芯边缘的中部被滚动挤压形成整圈的或间断的凹槽，同时边缘形成隆起凸缘，该凸缘内侧圆角半径r2≥1.8毫米，确保后续抛光处理时磨料与内芯边部凸缘内侧圆角半径充分接触，在滚槽挤压同时对内芯进行第二次增量滚边，内芯的第二次增量滚边量＝(中环内孔电镀径向厚度值+内芯外径电镀径向厚度值)/2+内芯与中环正常组合配合间隙值/2，其中，中环内孔电镀径向厚度值和内芯外径电镀径向厚度值分别为0.07mm-0.20mm，内芯与中环正常组合配合间隙值为0.10mm-0.15mm；
i步骤中，对中环进行电镀包覆加工，镀层径向厚度在0.07-0.20mm之间，电镀后的中环根据基体材料和电镀包覆材料的不同，对电镀后的中环坯饼在700℃-950℃，10-40分钟范围进行高温烧结处理，并同时使用还原性气氛N2、H2、CO进行保护，使基体金属材料与电镀包覆材料之间经烧结形成合金扩散层，增加结合力并不产生分层，同时软化外环坯饼的硬度达到HR30T≤50。
j步骤中，对外环、中环和内芯分别进行抛光处理，抛光清洗液均为SW-100抛光剂、工业酒精与浸渍脱水剂，在卧式转桶抛光机内进行抛光、清洗，外环抛光介质为Φ4mm的不锈钢珠，抛光清洗时间≥15分钟；中环和内芯特别采用碟形钢珠介质对其边部凸缘内侧圆角半径处进行充分接触抛光处理，使中环和内芯边部凸缘内侧圆角部分的抛光与内芯整体表面均匀一致，碟形钢珠碟形圈直径Φ≤6毫米，抛光清洗时间≥20分钟。k步骤中，通过造币专用压印机，实现外环、中环和内芯的相嵌组合并进入压印模腔印花，压印力在75-110KN。外环、中环与内芯之间的金属充分流动，外环内圆柱面处的金属嵌入到中环；以及中环内圆柱面处的金属嵌入到内芯的凹槽中并使三者紧密地连为一体，印花过程中外环、中环与内芯坯饼达到径向配合间隙值0.10-0.15mm，确保镶嵌组合和印花。
外环与中环以及中环与内芯通常组合配合间隙值为0.10-0.15mm，外环、中环和内芯材料套裁电镀后，外环和中环内孔尺寸变小，内芯外径尺寸变大，且环与芯三者必须具有一定的径向间隙以进行镶嵌组合和印花的要求，因此在对中环和内芯进行正常配合间隙的滚边量之外，同时应对中环和内芯进行附加的外环与中环、中环与内芯电镀径向厚度值的边部滚边挤压量。中环和内芯增量挤压分二步进行以保证边部金属向坯饼的中心点方向有坡度的渐进流动，使中环和内芯形成适合工艺要求地边部凸缘内侧圆角。中环二级增量挤压均在电镀前进行，第一级增量滚边时占挤压增量的一半；第二级增量滚边挤压在滚槽过程同时进行并占挤压增量的另一半。内芯第一级增量挤压在电镀前滚边时进行并占挤压增量的一半；第二级增量滚边挤压在电镀后滚槽过程同时进行并占挤压增量的另一半。
在中环滚边后并在电镀前，制作小夹角的第二对中环滚槽模块实施中环滚槽和第二次增量滚边，该过程使中环坯饼的边部在凹槽(即结合槽)的制作过程中同时进行第二次增量滚边挤压，其加工量为滚边挤压增量的另一半；中环在达到外径尺寸时同步形成特别边部凸缘，即该中环坯饼边部形成凸缘内侧具有适合坯饼工艺抛光处理的足够大的凸缘内侧圆角半径r1。在后续中环坯饼抛光工艺处理时，使用碟形钢珠(碟形钢珠半径d/2＜中环坯饼边部凸缘内侧圆角半径r1)对坯饼内芯进行工艺抛光处理，达到对坯饼中环边部凸缘内侧圆角的充分接触处理，并使中环整体表面抛光后光亮均衡，以达到最终镶嵌组合印花后硬币中环外圈处表面质量与整体一致的要求，以及外环金属流动嵌入中环凹槽后相互之间的结合强度要求。
中环的二级增量滚边，在模块制作中分为二种方式，第一种是制作“第一次增量滚边”和“滚槽和第二次增量滚边”合二为一的组合拼接式模块；第二种是制作“第一次增量滚边”和“滚槽和第二次增量滚边”各自独立的模块。
在内芯电镀后，制作小夹角的第二对内芯滚槽模块实施内芯滚槽和第二次增量滚边，该过程使内芯坯饼的边部在凹槽(即结合槽)的制作过程中同时进行第二次增量滚边挤压，其加工量为滚边挤压增量的另一半；内芯在达到外径尺寸时同步形成特别边部凸缘，即该内芯坯饼边部形成凸缘内侧具有适合坯饼工艺抛光处理的足够大的凸缘内侧圆角半径r2。在后续内芯坯饼抛光工艺处理时，使用碟形钢珠(碟形钢珠半径d/2＜内芯坯饼边部凸缘内侧圆角半径r2)对坯饼内芯进行工艺抛光处理，达到对坯饼内芯边部凸缘内侧圆角的充分接触处理，并使内芯整体表面抛光后光亮均衡，以达到最终镶嵌组合印花后硬币内芯外圈处表面质量与整体一致的要求，以及中环金属流动嵌入内芯凹槽后相互之间的结合强度要求。
通过工艺技术处理后的内芯、中环与外环，经造币专用设备，实现三者的组合和压印。
可以根据本套裁制作方法和工艺，制作电镀镶嵌四色、五色硬币(章)。
实施例
制作Φ33mm电镀镶嵌三色章
附图1为电镀镶嵌三色章成品，外径Φ＝33mm，中环外径Φ＝25.8mm，内芯外径Φ＝17.7mm，边厚＝1.85mm，为钢芯镀铜锡合金的外环1及其边部4，钢芯镀镍的中环2，钢芯镀铜锡合金的内芯3。外环基体5和中环基体6与内芯基体7为造币BZB钢材料，外环镀层8为铜锡合金材料、中环镀层9为纯镍材料、内芯镀层10为铜锡合金材料。内芯和中环与外环经过组合印花后连为一体，并且外环内圆柱面处的金属11嵌入在中环的凹槽中、中环内圆柱面处的金属12嵌入在内芯的凹槽中。外观看来，单枚产品从外到内依次为金黄色-银白色-金黄色的三色效果。
附图2为该电镀镶嵌三色章产品印花前的外环和中环与内芯坯饼组合剖面结构示意图，外环坯饼外径Φ＝32.78mm外环坯饼内径Φ＝25.86mm，外环坯饼边厚＝1.85mm。中环坯饼外径Φ＝25.74mm，中环坯饼内径Φ＝17.50mm，中环坯饼边厚＝2.1mm。内芯坯饼外径Φ＝17.38mm，内芯坯饼边厚＝2.1mm，外环与中环组合配合间隙＝0.12mm，中环与内芯组合配合间隙＝0.12mm。外环内孔径向电镀包覆层值＝0.14mm，中环外径、中环内孔径向电镀包覆层值＝0.20mm，内芯外径径向电镀包覆层值＝0.14mm。
外环5、中环6和内芯7均为造币BZB钢并经自身三级套裁落料，已完成外环滚边和电镀包覆、已完成中环第一次增量滚边与滚槽和第二次增量滚边加工以及电镀包覆、已完成内芯第一次增量滚边和电镀包覆后的滚槽和第二次增量滚边加工，标记8为外环铜锡合金镀层、9为中环纯镍镀层、10为内芯铜锡合金镀层，13为内芯侧面滚制的整圈结合凹槽，14为中环侧面滚制的整圈结合凹槽。
附图3为该中环和内芯第一次增量滚边及外环滚边加工剖面示意图，其中21为中环和内芯滚边模块或外环滚边模块、20为滚边前的内芯、中环或外环坯饼。外环的滚边模块槽形夹角α＝70°、中环和内芯的滚边模块槽形夹角α＝90°。滚边前外环外径Φ＝33mm，滚边前中环外径Φ＝26mm，内芯外径Φ＝17.7mm。中环和内芯第一次增量滚边及外环滚边速度均为3200枚/分钟。
本工序施加的中环实际滚边量＝中环增量滚边量+中环与外环正常组合配合间隙值的滚边量/2＝(外环内孔电镀径向厚度值+中环外径电镀径向厚度值)/2+中环与外环正常组合配合间隙值的滚边量/2＝(0.14+0.20)/2+0.12mm/2＝0.17mm+0.06mm＝0.23mm。滚边后中环坯饼外径Φ＝25.77mm。
本工序施加的内芯实际滚边量＝内芯增量滚边量+内芯与中环正常组合配合间隙值的滚边量/2＝(中环内孔电镀径向厚度值+内芯外径电镀径向厚度值)/2+内芯与中环正常组合配合间隙值的滚边量/2＝(0.20+0.14)/2+0.12mm/2＝0.17mm+0.06mm＝0.23mm。滚边后内芯坯饼外径Φ＝17.47mm。
图4为该中环电镀前滚槽和第二次增量滚边加工剖面图。其中26为第二对中环滚槽模块，滚槽模块夹角β为40°，25为进行滚槽和第二次增量滚边加工的中环坯饼。在本工序中，经滚槽和第二次增量滚边加工后的中环外径Φ＝25.54mm。中环滚槽和第二次增量滚边速度为3200枚/分钟。
本工序施加的实际中环滚边量＝中环增量滚边量+中环与外环正常组合配合间隙值的滚边量/2＝(外环内孔电镀径向厚度值+中环外径电镀径向厚度值)/2+中环与外环正常组合配合间隙值的滚边量/2＝(0.14+0.20)/2+0.12mm/2＝0.17mm+0.06mm＝0.23mm。中环滚槽和第二次增量滚边后，中环坯饼外径Φ＝25.54mm。
其后中环经过冲芯、电镀纯镍后，中环外径尺寸Φ＝25.74mm。
图5为该内芯电镀后滚槽和第二次增量滚边加工剖面图。其中30为第二对内芯滚槽模块，滚槽模块夹角β为40°，29为镀后进行滚槽和第二次增量滚边加工的内芯。在本工序加工前，经电镀后的内芯外径Φ＝17.61mm。内芯滚槽和第二次增量滚边速度为3200枚/分钟。
本工序施加的实际内芯滚边量＝内芯增量滚边量+内芯与中环正常组合配合间隙值的滚边量/2＝(中环内孔电镀径向厚度值+内芯外径电镀径向厚度值)/2+内芯与中环正常组合配合间隙值的滚边量/2＝(0.20+0.14)/2+0.12mm/2＝0.17mm+0.06mm＝0.23mm。内芯滚槽和第二次增量滚边后，内芯坯饼外径Φ＝17.38mm。
图6显示经电镀和热处理后的中环坯饼边部凸缘内侧圆角半径r1剖面图，中环坯饼边部凸缘内侧圆角r1＝2.8mm，具有适合后续坯饼工艺抛光处理的圆角半径。
图6显示内芯坯饼经滚槽和第二次增量滚边加工处理后，内芯坯饼边部凸缘内侧圆角半径r2剖面图，内芯边部凸缘内侧圆角r2＝2.8mm，具有适合后续坯饼工艺抛光处理的圆角半径。
图7为对中环和内芯坯饼进行抛光处理的碟形钢珠剖面图，该碟形钢珠40的碟形圈直径Φ＝6mm、钢珠体直径d＝4mm。碟形钢珠半径d/2＝2mm＜中环(或内芯)坯饼边部凸缘内侧圆角半径r1(或r2)＝2.8mm。
本中环和内芯坯饼在卧式转桶抛光机内进行抛光、清洗，抛光清洗液由SW-100抛光剂、工业酒精与浸渍脱水剂组成，每次抛光处理中环和内芯坯饼重量为10kg，碟形钢珠30kg，抛光清洗时间为25分钟。达到对中环和内芯特别边部凸缘内侧圆角部分的抛光与中环和内芯整体表面一致。
本产品在高速冲床的上冲饼落料速度为400冲次/分钟，利用13组冲模，落料坯饼数量为13枚/冲次，经滚制的坯饼在专用造币设备上逐枚进行自身套裁冲芯落料，中环和内芯的冲芯落料速度为420枚/分钟，外环和中环以及中环和内芯的不同轴度≤Φ0.08mm。
外环与内芯进行钢芯镀铜锡合金包覆加工，电镀后的外环与内芯坯饼在740℃、30分钟进行高温烧结处理，并同时使用还原性气氛N2、H2进行保护。中环进行钢芯镀镍包覆加工，电镀后的中环坯饼在900℃、30分钟进行高温烧结处理，并同时使用还原性气氛N2、H2、CO进行保护，使基体金属材料与电镀包覆材料之间经烧结形成合金扩散层，增加结合力并不产生分层，同时软化外环坯饼的硬度分别达到HR30T＜50。
通过专用造币压印设备，实现外环与中环和内芯的镶嵌组合并进入压印模腔二次印花，压印力为100KN。印花过程使得外环与中环和内芯之间的金属充分流动，纪念章的浮雕饱满，外环内圆柱面处的金属嵌入到中环的凹槽中、中环内圆柱面处的金属嵌入到内芯的凹槽中并使三者紧密地连为一体，上述的专用造币压印设备为现有技术。
中环电镀前第一次增量滚边及中环第二次滚槽和增量滚边加工模块各自独立，分为二道工序进行。
Claims (10)
1.一种电镀镶嵌三色币章，它主要包括内芯、中环与外环，其特征在于：内芯、中环与外环表面分别设有电镀包覆外层，内芯与中环圆柱面中部制有整圈或间断的凹槽，内芯、中环与外环连为一体且外环内圆柱面处的金属嵌入在中环的凹槽中，中环内圆柱面处的金属嵌入在内芯的凹槽中。
2.如权利要求1所述的一种电镀镶嵌三色币章，其特征在于：内芯和中环与外环坯饼径向电镀包覆外层值为0.07-0.20mm，电镀包覆内芯和中环与外环坯饼组合印花前的径向间隙值为0.10mm-0.15mm。
3.如权利要求1所述的一种电镀镶嵌三色币章，其特征在于：电镀包覆外层采用单金属电镀、合金电镀或多层电镀，内芯、中环与外环基体采用同种合金材料或特殊复合材料，电镀包覆外层与内芯、中环和外环经烧结处理后紧密连接，其中特殊复合材料以厚度为1mm的紫铜板作中间层，与厚度为4mm的造币钢板坯料进行冷轧复合，经过预处理以后，采用了二辊不可逆冷轧开坯机，最大轧制压力250t，粗轧厚度为2mm，经网式热处理炉在氮气保护下于800℃处理45分钟以后送入精轧机精轧得到最终1.0-2.0mm厚的特殊复合材料。
4.如权利要求3所述的一种电镀镶嵌三色币章，其特征在于：内芯、中环和外环基体采用造币钢材；内芯、中环和外环基体采用中间夹芯层为纯镍、上下层为造币钢材的三明治结构的复合板材；电镀包覆外层采用纯镍单金属电镀、铜锡合金电镀或外层打底镀层为镍铁合金和外表镀层为纯镍这种多层电镀方式，其中，铜锡合金电镀的电镀包覆外层打底镀层为纯铜和外表镀层为铜锡合金，外层为12-16μm纯铜镀层打底，外表镀层采用锡含量11-14％铜含量86-89％的铜锡合金电镀，可获得厚度8-12μm表面色泽为金黄色的外表镀层；外层打底镀层为镍铁合金和外表镀层为纯镍这种多层电镀方式中，外层采用铁含量15％～25％，镍含量为75-85％的镍铁合金电镀，可获得厚度10-12μm的打底镀层，外表镀层采用12-14μm纯镍，表面色泽为镍白色。
5.一种电镀镶嵌三色币章的套裁制作工艺，其特征在于：所述的套裁制作工艺包括如下步骤：a、将造币章的基体材料，在高速冲床上实现冲饼落料；b.根据板材厚度制作一对外环滚边模块，落料后的坯饼通过该对外环滚边模块的挤压通道，使坯饼的边缘受滚动挤压后形成隆起凸缘；c、以将上述经滚制的坯饼在专用造币压印机上以外径定位、平面夹紧的方式逐枚进行自身套裁冲芯落料，形成外环和中环两部分，实现外环和中环基体材料自身套裁全利用；d、对外环进行去毛刺和电镀和热处理工艺；e、对中环进行去毛刺和第一次增量滚边，滚槽和第二次增量滚边；f、将经滚制的中环坯饼在专用造币压印机上以外径定位、平面夹紧的方式逐枚进行自身套裁冲芯落料，形成中环和内芯两部分，实现中环和内芯基体材料自身套裁全利用；g、对内芯进行去毛刺第一次增量滚边、电镀和热处理工艺；h.对内芯进行滚槽和第二次增量滚边；i.对中环进行去毛刺、电镀和热处理工艺；j、对外环、中环和内芯分别进行抛光处理；k.通过专用造币压印机，实现外环、中环和内芯的组合和印花。
6.如权利要求5所述的一种电镀镶嵌三色币章的套裁制作工艺，其特征在于：a步骤中，在高速冲床上冲饼落料速度为≥400冲次/分钟，每冲次落料坯饼数量≥13枚/冲次；b步骤中，外环滚边模块槽型夹角为700士5°，滚边速度≥3000枚/分钟；c步骤中，在专用造币压印机上逐枚进行自身套裁冲芯落料速度为≥400枚/分钟，并且外环和中环的不同轴度≤Φ0.10mm；d步骤中，外环电镀包覆镀层径向厚度在0.07-0.20mm之间，根据基体材料和电镀包覆材料的不同，对电镀后的外环坯饼在700℃-950℃，10-40分钟范围进行高温烧结处理，并同时使用还原性气体N2或H2或CO进行保护，使基体金属材料与电镀包覆材料之间经烧结形成合金扩散层增加结合力并不产生分层，同时软化外环坯饼的硬度达到HR30T≤50。
7.如权利要求5所述的一种电镀镶嵌三色币章的套裁制作工艺，其特征在于：e步骤中，中环进行第一次增量滚边时，根据中环厚度制作第一对中环滚边模块，其槽型夹角为90°士2°，滚边速度≥3000枚/分钟，中环通过该对滚边模块的挤压通道形成整圈的边部凸缘，中环的第一次增量滚边量＝(外环内孔电镀径向厚度值十中环外径电镀径向厚度值)/2+中环与外环正常组合配合间隙值/2，其中，外环内孔电镀径向厚度植和中环外径电镀径向厚度值分别为0.07mm-0.20mm，中环与外环正常组合配合间隙值为0.10mm-0.15mm；对中环进行滚槽和第二次增量滚边时，根据中环滚边后的边厚制作第二对中环滚糟模块，其槽型夹角为40°士5°，滚槽速度≥3000枚/分钟，中环通过滚槽模块的挤压通道，使中环边缘的中部被滚动挤压形成整圈的或间断的凹槽，同时边缘形成隆起凸缘，该凸缘内侧圆角半径r1≥1.8毫米，确保后续抛光处理时磨料与中环边部凸缘内侧圆角半径充分接触，在滚槽挤压同时对中环进行第二次增量滚边，中环的第二次增量滚边量＝(外环内孔电镀径向厚度值十中环外径电镀径向厚度值)/2十中环与外环正常组合配合间隙值/2，其中，外环内孔电镀径向厚度值和中环外径电镀径向厚度值分别为0.07mm-0.20mm，中环与外环正常组合配合间隙值为0.10mm-0.15mm。
8.如权利要求5所述的一种电镀镶嵌三色币章的套裁制作工艺，其特征在于：f步骤中，在专用造币压印机上逐枚进行自身套裁冲芯落料速度为≥400枚/分钟，并且中环和内芯的不同轴度簇≤Φ0.10mm；g步骤中，对内芯进行第一次增量滚边时，根据内芯厚度制作第一对内芯滚边模块，其槽型夹角为90°士2°，滚边速度≥3000枚/分钟，内芯通过该对滚边模块的挤压通道形成整圈的边部凸缘，内芯的第一次增量滚边量＝(中环内孔电镀径向厚度值十内芯外径电镀径向厚度值)/2+内芯与中环正常组合配合间隙值/2，其中中环内孔电镀径向厚度值和内芯外径电镀径向厚度值分别为0.07mm-0.20mm，内芯与中环正常组合配合间隙值为0.10mm-0.15mm；然后对内芯进行电镀和热处理，内环电镀包覆镀层径向厚度在0.07mm-0.20mm之间，根据基体材料和电镀包覆材料的不同，对电镀后的内环坯饼在700℃-950℃，10-40分钟范围进行高温烧结处理，并同时使用还原性气体N2或H2或CO进行保护，使基体金属材料与电镀包覆材料之间经烧结形成合金扩散层增加结合力并不产生分层同时软化外环坯饼的硬度达到HR30T≤50。
9.如权利要求5所述的一种电镀镶嵌三色币章的套裁制作工艺，其特征在于：h步骤中，对内芯进行滚槽和第二次增量滚边，根据内芯滚边后的边厚制作第二对内芯滚槽模块，其槽型夹角为40°士5°，滚槽速度≥3000枚/分钟，内芯通过滚槽模块的挤压通道，使内芯边缘的中部被滚动挤压形成整圈的或间断的凹槽，同时边缘形成隆起凸缘，该凸缘内侧圆角半径r2≥1.8毫米，确保后续抛光处理时磨料与内芯边部凸缘内侧圆角半径充分接触，在滚槽挤压同时对内芯进行第二次增量滚边，内芯的第二次增量滚边量＝(中环内孔电镀径向厚度值十内芯外径电镀径向厚度值)/2十内芯与中环正常组合配合间隙值/2，其中中环内孔电镀径向厚度值和内芯外径电镀径向厚度值分别为0.07mm-0.20mm，内芯与中环正常组合配合间隙值为0.10mm-0.15mm；i步骤中，对中环进行电镀包覆加工，镀层径向厚度在0.07mm-0.20mm之间，电镀后的中环和内芯根据基体材料和电镀包覆材料的不同，对电镀后的中环在700℃-950℃，10-40分钟范围进行高温烧结处理，并同时使用还原性气体N2或H2或CO进行保护，使基体金属材料与电镀包覆材料之间经烧结形成合金扩散层增加结合力并不产生分层同时软化外环坯饼的硬度达到HR30T≤50。
10.如权利要求5所述的一种电镀镶嵌三色币章的套裁制作工艺，其特征在于：j步骤中，对外环、中环和内芯分别进行抛光处理，抛光清洗液均为SW-100抛光剂、工业酒精与浸渍脱水剂，在卧式转桶抛光机内进行抛光和清洗，外环抛光介质为Φ4mm的不锈钢珠，抛光清洗时间≥15分钟；中环和内芯采用碟形钢珠介质对其边部凸缘内侧圆角半径处进行充分接触抛光处理，使中环和内芯边部凸缘内侧圆角部分的抛光与内芯整体表面均匀一致，碟形钢珠碟形圈直径Φ≤6毫米，抛光清洗时间≥20分钟；k步骤中，通过专用造币压印机，实现外环、中环和内芯的相嵌组合并进入压印模腔印花压印力在75-110KN，使外环、中环与内芯之间的金属充分流动，外环内圆柱面处的金属嵌入到中环，中环内圆柱面处的金属嵌入到内芯的凹槽中并使三者紧密地连为一体，印花过程中外环、中环与内芯坯饼达到径向配合间隙值0.10mm-0.15mm，确保镶嵌组合和印花。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101950797A CN101999783B (zh) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | 电镀镶嵌三色币(章)及其套裁制作工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101950797A CN101999783B (zh) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | 电镀镶嵌三色币(章)及其套裁制作工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101999783A CN101999783A (zh) | 2011-04-06 |
| CN101999783B true CN101999783B (zh) | 2012-11-14 |
Family
ID=43807671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101950797A Active CN101999783B (zh) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | 电镀镶嵌三色币(章)及其套裁制作工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101999783B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012006233B4 (de) * | 2012-01-17 | 2017-07-27 | Auerhammer Metallwerk Gmbh | Münze, sowie Verfahren zur Herstellung einer Münze |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1057496A (zh) * | 1990-06-21 | 1992-01-01 | 加拿大皇家造币厂 | 镀镍、铜及镍的硬币及制造该硬币的方法 |
| DE4117618A1 (de) * | 1991-05-29 | 1992-12-03 | Deutsche Nickel Ag | Zweiteiliger muenzrohling und verfahren zu dessen herstellung |
| US5630288A (en) * | 1994-02-04 | 1997-05-20 | Administration Des Monnaies Et Medailles | Process for manufacturing bimetallic coins or medals and coins or medals thus obtained |
| EP0529349B1 (en) * | 1991-08-30 | 1997-11-05 | Outokumpu Poricopper Oy | Bimetallic coin blank and method for producing the same |
| CN1236584A (zh) * | 1999-04-19 | 1999-12-01 | 沈阳造币厂 | 双金属硬币的生产方法 |
| WO2004052138A1 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Federal State Unitary Enterprise 'moscow Mint Of Goznak' | Method of making monetary and token articles |
| CN1631289A (zh) * | 2003-12-23 | 2005-06-29 | 中国印钞造币总公司 | 复合双色硬币、纪念章及制造方法 |
| CN1935053A (zh) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | 中国印钞造币总公司 | 镶嵌复合双色硬币、纪念章及制造方法 |
| CN101856166A (zh) * | 2009-04-07 | 2010-10-13 | 上海造币有限公司 | 电镀镶嵌双色币(章)及其套裁制作工艺 |
-
2009
- 2009-09-03 CN CN2009101950797A patent/CN101999783B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1057496A (zh) * | 1990-06-21 | 1992-01-01 | 加拿大皇家造币厂 | 镀镍、铜及镍的硬币及制造该硬币的方法 |
| DE4117618A1 (de) * | 1991-05-29 | 1992-12-03 | Deutsche Nickel Ag | Zweiteiliger muenzrohling und verfahren zu dessen herstellung |
| EP0529349B1 (en) * | 1991-08-30 | 1997-11-05 | Outokumpu Poricopper Oy | Bimetallic coin blank and method for producing the same |
| US5630288A (en) * | 1994-02-04 | 1997-05-20 | Administration Des Monnaies Et Medailles | Process for manufacturing bimetallic coins or medals and coins or medals thus obtained |
| CN1236584A (zh) * | 1999-04-19 | 1999-12-01 | 沈阳造币厂 | 双金属硬币的生产方法 |
| WO2004052138A1 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Federal State Unitary Enterprise 'moscow Mint Of Goznak' | Method of making monetary and token articles |
| CN1631289A (zh) * | 2003-12-23 | 2005-06-29 | 中国印钞造币总公司 | 复合双色硬币、纪念章及制造方法 |
| CN1935053A (zh) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | 中国印钞造币总公司 | 镶嵌复合双色硬币、纪念章及制造方法 |
| CN101856166A (zh) * | 2009-04-07 | 2010-10-13 | 上海造币有限公司 | 电镀镶嵌双色币(章)及其套裁制作工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101999783A (zh) | 2011-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101856166B (zh) | 电镀镶嵌双色币(章)及其套裁制作工艺 | |
| CN103958176B (zh) | 例如硬币的复合结构 | |
| KR910002665B1 (ko) | 주화, 메달과 토큰 | |
| CN101999783B (zh) | 电镀镶嵌三色币(章)及其套裁制作工艺 | |
| CA2013639C (en) | Electroplated blank for coins, medallions and tokens | |
| CN113564643A (zh) | 硫酸镍/氨基磺酸镍电镀液联合电镀金刚石滚轮的方法 | |
| US4551184A (en) | Process for obtaining a composite material and composite material obtained by said process | |
| WO2016154774A1 (zh) | 金属管镶套层叠拼嵌金属棒的币章坯材及制备方法 | |
| CN1935053A (zh) | 镶嵌复合双色硬币、纪念章及制造方法 | |
| CN101487133A (zh) | 表面印刷电镀的方法 | |
| KR20110064038A (ko) | 트리플 메탈 코인의 제조방법 | |
| CN85105261A (zh) | 镀金硬币，徽章和代用币 | |
| CN105511252A (zh) | 一种在手表表圈上包金的方法及手表表圈 | |
| US4505060A (en) | Process for obtaining a composite material and composite material obtained by said process | |
| CN111688301A (zh) | 一种超薄高浮雕铝基复合金箔产品及其加工工艺 | |
| CN107028305A (zh) | 一种中空金首饰的加工方法 | |
| CN208192388U (zh) | 一种斜形币章 | |
| CN106937501A (zh) | 一种电子产品用复合壳体及其制作方法 | |
| RU219436U1 (ru) | Заготовка для изготовления монеты | |
| CN202197953U (zh) | 边部具有层状防伪结构的铜合金复合材料硬币、章 | |
| CN201227656Y (zh) | 中频淬火硬面张力辊 | |
| CN103137361B (zh) | 金属按键的成型方法 | |
| JP2001058280A (ja) | コイン用クラッド材およびクラッドコイン | |
| CN2643707Y (zh) | 电镀包覆金属材料正多边形币、章 | |
| CN211570798U (zh) | 锡铬复合型马口铁 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 200061 No. 17 Guangfu West Road, Shanghai, Putuo District Patentee after: SHANGHAI MINT Co.,Ltd. Patentee after: China Banknote Printing and Minting Group Co.,Ltd. Address before: 200061 No. 17 Guangfu West Road, Shanghai, Putuo District Patentee before: SHANGHAI MINT Co.,Ltd. Patentee before: CHINA BANKNOTE PRINTING AND MINTING Corp. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |