專(zhuān)利名稱(chēng)：雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，尤其是一種雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè) 備，屬于造幣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
根據(jù)申請(qǐng)人的了解，目前雙金屬幣/章制造的結(jié)合工藝技術(shù)有“內(nèi)芯邊緣圓周滾 凹槽”、“外環(huán)內(nèi)孔圓周滾凹槽”、“外環(huán)孔口倒角”、“內(nèi)芯外環(huán)過(guò)盈配合”、“外環(huán)孔內(nèi)軸向間斷 凹槽”等多種方式。而使用“外環(huán)孔內(nèi)周向間斷凹槽(參見(jiàn)圖5、圖6)”制造雙金屬幣/章 僅有原理性的論述，未見(jiàn)連續(xù)制造技術(shù)及制造設(shè)備的介紹。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種可以連續(xù)完成落料與制槽的雙金屬幣/章外環(huán)制造 設(shè)備，從而高效實(shí)現(xiàn)外環(huán)孔內(nèi)周向間斷凹槽的制造，使雙金屬幣/章外環(huán)可以單機(jī)大批量 制造。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備機(jī)架上裝有可以相對(duì)運(yùn) 動(dòng)的上模座體和下模座體，所述下模座體裝有按序位于盤(pán)狀撥餅裝置圓周的沖孔下模組件 和脹槽下模組件；所述上模座體裝有分別與沖孔下模組件和脹槽下模組件對(duì)應(yīng)的沖孔上模 組件和脹槽上模組件；所述盤(pán)狀撥餅裝置具有一組可間歇轉(zhuǎn)位的輻射狀撥爪，圓周設(shè)有可 容納坯餅的弧形軌道；所述撥爪的爪口可以卡持位于弧形軌道內(nèi)的坯餅。這樣，當(dāng)坯餅進(jìn)入圓弧軌道后，在撥爪的帶動(dòng)下，可以先后轉(zhuǎn)位至沖孔工位和脹槽 工位，從而在同步工作的沖孔模具和脹槽模具的作用下，連續(xù)完成落料與制槽，高效實(shí)現(xiàn)外 環(huán)孔內(nèi)周向間斷凹槽的制造。本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述撥爪的爪口呈可以卡持坯餅的半圓形；所述沖孔下 模組件和脹槽下模組件按序位于圓弧軌道中部；所述圓弧軌道的起始端裝有將坯餅推入軌 道的推餅機(jī)構(gòu)，終止端裝有落料管。這樣，不僅實(shí)現(xiàn)了沖孔與帳槽工序的合二為一，而且實(shí)現(xiàn)了坯餅的自動(dòng)輸入和成 品的自動(dòng)輸出，從而使雙金屬幣/章外環(huán)可以單機(jī)大批量制造。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2為圖1中I-I剖視簡(jiǎn)圖。圖3為圖1實(shí)施例中沖孔模具和脹槽模具的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1實(shí)施例處于沖孔和脹槽狀態(tài)時(shí)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為完工外環(huán)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的俯視圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例的雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備基本結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，機(jī)架上部固 定有工作面朝下的上模座體31，下部裝有在升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下，可以相對(duì)上模座運(yùn)動(dòng)的 下模座體。下模座體裝有按序位于盤(pán)狀撥餅裝置22圓周沖孔工位16的沖孔下模組件和脹 模工位的脹槽下模組件。上模座體31裝有分別與沖孔下模組件和脹槽下模組件對(duì)應(yīng)的沖 孔上模組件和脹槽上模組件，從而形成雙工位機(jī)構(gòu)。盤(pán)狀撥餅裝置22具有一組16個(gè)可間歇轉(zhuǎn)位的輻射狀撥爪15，圓周設(shè)有可容納坯 餅10的弧形軌道14。撥爪15在撥餅裝置22帶動(dòng)下，每次分度轉(zhuǎn)位22. 5°。撥爪15的爪 口呈可以卡持坯餅的半圓形，因此可以卡持位于弧形軌道14內(nèi)的坯餅。沖孔下模組件和脹 槽下模組件分別位于圓弧軌道中部15B、15C處，而圓弧軌道的起始端15A處設(shè)有位于斜道 11下端的料筒12，并裝有將坯餅推入軌道的推餅機(jī)構(gòu)13，終止端15D處裝有落料管20。工作時(shí)，坯餅10連續(xù)不斷地經(jīng)由斜道11落入料筒12，在推餅機(jī)構(gòu)13的作用下， 處于料筒12最底部的坯餅10逐一進(jìn)入撥餅裝置22圓周的圓弧形軌道14內(nèi)。當(dāng)撥餅裝置 22轉(zhuǎn)位時(shí)，撥爪15帶動(dòng)坯餅10沿軌道14首先進(jìn)入到?jīng)_孔工位16，在此完成沖孔，形成環(huán) 狀坯餅10A，沖下的內(nèi)芯10B經(jīng)由位于沖孔下模組件下的內(nèi)芯落料管17落入內(nèi)芯料桶18。 沖孔完成后，在撥爪15下一次的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)下，環(huán)狀坯餅10A沿軌道14繼續(xù)進(jìn)入到脹槽 工位19內(nèi)，在此完成孔壁周向間斷凹槽成形，形成用以制造雙金屬幣/章的外環(huán)成品100。 接著在撥爪15繼續(xù)轉(zhuǎn)位的帶動(dòng)下，外環(huán)100最終進(jìn)入到撥餅裝置圓弧形軌道14內(nèi)的出料 口，經(jīng)由落料管20落入成品料桶21內(nèi)。如圖3所示，沖孔工位處的沖孔上模組件主要包括沖模套23、沖模24、內(nèi)芯頂出桿 25、模圈26、外環(huán)頂出套27、模圈套28、彈簧桿座29和上模底座30。其中，模圈26通過(guò)模 圈套28和上模底座30固定在上模體座31上，再通過(guò)上模座體31固定于機(jī)架橫梁上。模 圈26中部安裝作為沖頭的沖模24，沖模24外套有下端靠在模圈26內(nèi)端面、上端抵靠在彈 簧上的外環(huán)頂出套27，沖模24的中心插裝有上端抵靠在內(nèi)彈簧上的內(nèi)芯頂出桿25。沖模24用作沖頭，其外圓直徑與外環(huán)100孔徑一致，承受垂直方向的沖壓力。模 圈26用以定位坯餅10，其孔徑與坯餅10直徑一致。沖模套23用以定位沖模24，模圈套28 用以定位模圈26，沖模套23和模圈套28又都通過(guò)上模底座30定位，最終使得沖模24、模 圈26與上模底座30中心同軸，以保證沖出的孔居于坯餅中心。沖模24內(nèi)部的內(nèi)芯頂出桿 25在彈簧力的作用下，始終保持張緊狀態(tài)，以使沖孔時(shí)沖下的內(nèi)芯脫離沖模24下端面，避 免內(nèi)芯粘住沖模24使得后續(xù)沖孔功能受影響。外環(huán)頂出套27的功能與內(nèi)芯頂出桿23功能 相似，也是依靠彈簧力的作用將沖孔后的外環(huán)頂出模圈26，避免外環(huán)粘在模圈26內(nèi)使后續(xù) 沖孔功能受影響。沖孔時(shí)的沖壓力首先作用于沖模24之上，然后依次傳遞給彈簧桿座29、 下滑體70、滑塊71，最終通過(guò)上模體座31傳遞到機(jī)架橫梁處。沖孔模具的沖孔下模組件主要由通過(guò)包括凹模鎖緊螺母33固定在下模支撐體34 的凹模32構(gòu)成，該下模支撐體34通過(guò)下模座35和下模底座36固定于滑枕61上。凹模32 用以與沖模24配合實(shí)現(xiàn)沖孔動(dòng)作，其內(nèi)孔直徑與沖模24外圓直徑相匹配，其外圓直徑與模 圈26孔徑相匹配，在沖孔時(shí)托住坯餅10，并讓沖下的內(nèi)芯10B順內(nèi)孔落下，承受與沖模24 相同的沖壓力。凹模32與模圈26中心同軸，以使沖模24順利進(jìn)入凹模32內(nèi)孔當(dāng)中。凹模 鎖緊螺母33用以將凹模32固定于下模支撐體34上。下模座35用以定位下模支撐體34，下模底座36用以定位下模座35，下模底座36定位于滑枕之上，這樣，使整個(gè)下模部分通過(guò) 下模底座36固定于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑枕61之上。脹槽工位處的脹槽上模組件主要包括模圈48、脹槽外環(huán)頂出套49、上模體50、模 圈套51和脹槽上模底座53，其中模圈套51通過(guò)脹槽上模底座53固定在上模座體31上， 模圈套51中心裝有上模體50。上模體50通過(guò)鎖緊螺母52定位于螺桿54上，下端具有擴(kuò) 張錐頭，用以擠壓脹槽模上的脹槽片定位芯軸41。上模體50外套裝有上端抵靠在彈性裝 置上的脹槽外環(huán)頂出套49。位于壓緊塊55上的調(diào)節(jié)螺母56可以調(diào)整上模體50在垂直方 向上的位置，用以控制脹槽片定位芯軸41的軸向位移量。上模體50的中心通過(guò)螺桿54與 上模底座53底部孔配合的方式保持與上模底座53中心同軸。模圈48用以定位坯餅10A， 其自身通過(guò)模圈套51定位，模圈套51又通過(guò)上模底座53定位，使模圈48中心與上模底座 53中心同軸，這樣模圈48、上模體50與上模底座三者的中心同軸。脹槽下模組件含有通過(guò)下模支座44安裝在下模底座43的套筒狀?yuàn)A具體45。夾具 體45的中心安裝脹槽片定位芯軸41，脹槽片定位芯軸41周?chē)仓脧较虻拿洸燮?0。各脹 槽片40的刃口處于與芯軸41同心位置。脹槽片定位芯軸41軸向位置可調(diào)，用以控制脹槽 片40的徑向位移量并最終控制孔壁凹槽102的成形深度。當(dāng)脹槽片定位芯軸41沿軸向往 下運(yùn)動(dòng)時(shí)，脹槽片40在上模體50下端擴(kuò)張錐頭的作用下，將向外側(cè)產(chǎn)生徑向位移，此時(shí)其 頂部外側(cè)沿厚度方向凸起的刃口擠壓坯餅10A孔壁，在孔壁上形成凹槽102。復(fù)合的脹槽 模組件通過(guò)鎖緊螺母定位于下模支座44上，下模支座44又固定于調(diào)節(jié)底座43上，而調(diào)節(jié) 底座43連接于下模座體42上。通過(guò)調(diào)整下模座體42上外圓周向分布的調(diào)節(jié)螺釘，可對(duì)固 定于調(diào)節(jié)底座43上的下模支座44的中心位置進(jìn)行一定的調(diào)整，并由此調(diào)整連接于下模支 座44上各個(gè)脹槽片40的刃口中心位置與模圈48的中心位置同軸。上述結(jié)構(gòu)使脹槽模具 處的上模體50和脹槽槽各脹槽片40刃口中心均與模圈48中心同軸，這樣可保證各脹槽片 在孔壁上擠壓出的凹槽深度一致。最后，前述脹槽模具下半部分通過(guò)下模座體42固定于與 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)滑枕61連接的固定板60之上。簡(jiǎn)言之，本實(shí)施例的雙工位模具可概括為沖孔和脹槽上模組件由各自的上模底 座30、53定位于同一個(gè)上模座體31上。沖孔和脹槽下模組件分別通過(guò)各自的下模底座36、 下模座體42固定于同一運(yùn)動(dòng)件滑枕61之上。上模座體31安裝各模具上模底座的定位孔 位置與雙工位布局一致，各模具上半部分中的沖模24、模圈26、上模體50、模圈48等主要 工作部分的中心通過(guò)與各自上模底座同軸而保持與雙工位布局一致；各模具下半部分中的 凹模32、脹槽模等主要工作部分的中心通過(guò)與模圈同軸而保持與雙工位布局一致。在工作 時(shí)，各工位模具的上半部分保持不動(dòng)，依靠滑枕61的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)下半部分的沖孔模 具凹模32和脹槽模具脹槽模實(shí)現(xiàn)沖孔與脹槽功能。圖3為滑枕61處于工作中下極限位置時(shí)各模具位置狀態(tài)與坯餅的形狀。在沖孔工 位15B處，凹模31位于坯餅移動(dòng)軌道14底面下方，其頂面位置處于正好能夠托住在此等待 的坯餅10。坯餅10在撥爪15的帶動(dòng)下到達(dá)15B沖孔工位處等待，內(nèi)芯頂出桿23與外環(huán)頂 出套25在彈簧力作用下處于下極限位。在坯餅10到達(dá)15B沖孔工位的同時(shí)，前一完成沖 孔的坯餅10A在撥爪15的帶動(dòng)下到達(dá)15C脹槽工位處等待，外環(huán)頂出套49在彈簧力的作 用下處于下極限位。脹槽模內(nèi)的脹槽片定位芯軸41在彈簧力的作用下處于上限位，其頂面 處于坯餅移動(dòng)軌道14底面下方，以便坯餅10A到達(dá)脹槽工位15C時(shí)不會(huì)受阻。與此同時(shí)，各脹槽片40在徑向復(fù)位彈簧的作用下始終貼緊脹槽片定位芯軸41，當(dāng)芯軸41處于上限位 時(shí)，各脹槽片刃口處于一個(gè)直徑尺寸最小的外接圓內(nèi)，該外接圓的直徑尺寸略小于坯餅10 內(nèi)孔尺寸，以便脹槽片刃口順利進(jìn)入坯餅內(nèi)孔至擠壓孔壁凹槽位置。圖4為滑枕61處于工作中上極限位置時(shí)各模具位置狀態(tài)與坯餅形狀。沖孔模具 的下半部分在滑枕61的帶動(dòng)下整體上移，凹模31頂托坯餅10進(jìn)入到模圈26內(nèi)孔，沖模24 沖下內(nèi)芯10B，內(nèi)芯頂出桿23將內(nèi)芯10B頂離沖模24下端面，這樣凹模31退出時(shí)能夠?qū)?nèi) 芯10B帶離模圈26。外環(huán)頂出套25受彈簧壓力始終頂住沖孔后形成的坯餅10A，當(dāng)凹模31 退出模圈26時(shí)，坯餅10A也被外環(huán)頂出套25頂出模圈。與此同時(shí)，脹槽模具的下半部分也 整體上移，脹槽片40頂部端面托住坯餅10A進(jìn)入模圈48孔內(nèi)，外環(huán)頂出套49受彈簧壓力 始終頂住坯餅10A。脹槽片定位芯軸41在上模體50擠壓下沿軸向下移，受此作用脹槽片 40沿徑向產(chǎn)生位移，其上的刃口在坯餅10A孔壁上擠壓出凹槽槽形102，形成孔壁帶有周向 分布間斷凹槽的外環(huán)100。凹槽擠壓成形后，滑枕61下移時(shí)，脹槽片定位芯軸41在彈簧力 的作用下沿軸向上移復(fù)位。同時(shí)，脹槽片40在徑向彈簧力的作用下，沿徑向復(fù)位脫離孔壁 凹槽并隨滑枕61的下移而脫離模圈48。外環(huán)100在外環(huán)頂出套的作用下也隨滑枕61的下 移而脫離模圈48。圖5和圖6為本實(shí)施例最終制成的外環(huán)100產(chǎn)品示例，孔101為上述沖孔模具所 沖制而成，凹槽102為上述脹槽模具脹制而成。通俗些說(shuō)，本實(shí)施例的雙金屬幣/章外環(huán)制造階段包括以下兩個(gè)主要的制造步 驟1)、實(shí)心坯餅在沖孔工位處，經(jīng)由沖孔模具先行沖制中心內(nèi)孔；2)、內(nèi)孔沖制后的環(huán)狀坯餅在脹槽工位，經(jīng)由脹槽模具脹制孔壁上周向分布的間 斷凹槽。為實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)主要制造步驟，本發(fā)明的設(shè)備具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1. 一個(gè)沖孔工位，包含由沖模和凹模、安裝沖模和凹模所需的模座、沖孔時(shí)用于固 定坯餅的模圈、沖孔后將坯餅頂出模圈的頂出器所構(gòu)成的一套完整的沖孔模具；2. 一個(gè)脹槽工位，包含由上模和脹槽模、安裝上模和脹槽模所需的模座、脹槽時(shí)用 于固定坯餅的模圈、脹槽后將坯餅頂出模圈的頂出器所構(gòu)成的一套完整的脹槽模具；3.上述兩個(gè)工位在一個(gè)水平面上沿周向分布；4.坯餅在上述兩個(gè)工位的進(jìn)給由一套水平分度旋轉(zhuǎn)撥餅機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成；5.沖孔工位凹模模座和脹槽工位脹槽模模座安裝在同一運(yùn)動(dòng)件(滑枕)之上，使 得沖孔與凹槽成形功能同步實(shí)現(xiàn)。按照上述的制造流程、雙工位布局及與之適應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)，本設(shè)備能夠穩(wěn)定可靠 地連續(xù)制造孔壁帶有周向分布間斷凹槽的雙金屬幣/章外環(huán)。本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)可以通過(guò)改變、增加或減少零件來(lái)獲得與本發(fā)明類(lèi)似的結(jié)果。 例如，改變脹槽模具脹槽片夾具體的結(jié)構(gòu)，可以增加或減少圖例中脹槽片的數(shù)量，以達(dá)到增 加或減少孔壁凹槽數(shù)量的目的?；蛘?，改變脹槽片刃口的形狀以達(dá)到改變凹槽形狀的目的。 或者，改變落料裝置和撥餅裝置，通過(guò)本發(fā)明設(shè)備實(shí)現(xiàn)非本發(fā)明圖例所示的其它外形坯餅 的孔內(nèi)凹槽制造，如，用以實(shí)現(xiàn)多邊形坯餅孔壁周向間斷凹槽的制造。
權(quán)利要求
一種雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，機(jī)架上裝有可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)的上模座體和下模座體，其特征在于所述下模座體裝有按序位于盤(pán)狀撥餅裝置圓周的沖孔下模組件和脹槽下模組件；所述上模座體裝有分別與沖孔下模組件和脹槽下模組件對(duì)應(yīng)的沖孔上模組件和脹槽上模組件；所述盤(pán)狀撥餅裝置具有一組可間歇轉(zhuǎn)位的輻射狀撥爪，圓周設(shè)有可容納坯餅的弧形軌道；所述撥爪的爪口可以卡持位于弧形軌道內(nèi)的坯餅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，其特征在于所述撥爪的爪口 呈可以卡持坯餅的半圓形；所述沖孔下模組件和脹槽下模組件按序位于圓弧軌道中部；所 述圓弧軌道的起始端裝有將坯餅推入軌道的推餅機(jī)構(gòu)，終止端裝有落料管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，其特征在于所述脹槽上模組 件含有通過(guò)脹槽上模底座固定在所述上模座體上的模圈套，所述模圈套中心裝有上模體， 所述上模體下端具有擴(kuò)張錐頭；所述脹槽下模組件含有通過(guò)下模支座安裝在下模底座的套 筒狀?yuàn)A具體，所述夾具體的中心安裝脹槽片定位芯軸，所述脹槽片定位芯軸周?chē)仓脧较?的脹槽片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，其特征在于所述上模體外套 裝有上端抵靠在彈性裝置上的脹槽外環(huán)頂出套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，其特征在于所述沖孔上模組 件含有通過(guò)模圈套和上模底座固定在所述上模體座上的模圈，所述模圈中部安裝作為沖頭 的沖模，所述沖模外裝有下端靠在模圈內(nèi)端面、上端抵靠在彈簧上的外環(huán)頂出套；所述沖孔 下模組件主要由通過(guò)凹模鎖緊螺母固定在下模支撐體的凹模構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，其特征在于所述沖模的中心 插裝有上端抵靠在內(nèi)彈簧上的內(nèi)芯頂出桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，其特征在于所述沖孔下模組 件下具有內(nèi)芯落料管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，尤其是一種雙金屬幣/章外環(huán)制造設(shè)備，屬于造幣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。機(jī)架上裝有可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)的上下的上模座體和下模座體，所述下模座體裝有按序位于盤(pán)狀撥餅裝置圓周的沖孔下模組件和脹槽下模組件；所述上模座體裝有分別與沖孔下模組件和脹槽下模組件對(duì)應(yīng)的沖孔上模組件和脹槽上模組件；所述盤(pán)狀撥餅裝置具有一組可間歇轉(zhuǎn)位的輻射狀撥爪，圓周設(shè)有可容納坯餅的弧形軌道；所述撥爪的爪口可以卡持位于弧形軌道內(nèi)的坯餅。這樣，當(dāng)坯餅進(jìn)入圓弧軌道后，在撥爪的帶動(dòng)下，可以先后轉(zhuǎn)位至沖孔工位和脹槽工位，從而在同步工作的沖孔模具和脹槽模具的作用下，連續(xù)完成落料與制槽，高效實(shí)現(xiàn)外環(huán)孔內(nèi)周向間斷凹槽的制造。
文檔編號(hào)B21D53/00GK101850389SQ20101015440
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者涂元明, 王信成, 高衛(wèi) 申請(qǐng)人:中國(guó)印鈔造幣總公司