一种超声振动辅助金属币章压印成形装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于币章制造技术领域，并公开了一种币章压印成形装置及方法，该装置包括下模、上模、导向机构、超声变幅杆、超声换能器和超声发生器，所述下模包括下模座、下模板、垫板、下印模、中圈和顶杆；上模包括上模座、连接套、上模固定板和上印模；该方法包括以下步骤：1)将金属坯饼安放在下印模上；2)将超声换能器与超声发生器通过电线连接，设置振动频率，开启超声发生器；3)上印模在压印成形机的带动下向下移动，坯饼发生变形；4)上印模向下移动到设定位置后，完成币章的成形，然后上印模在压印成形机的带动下向上移动，顶杆向上运动推出币章。本发明专利技术在较低的压印力作用下获得填充饱满的币章，同时提高印模的使用寿命。

An ultrasonic vibration assisted metal stamp embossing device and method

The invention belongs to the technical field of badges in manufacture, and discloses a coin stamp imprint forming device and method, the device comprises a lower die, an upper die and a guide mechanism, ultrasonic horn, ultrasonic transducer and ultrasonic generator, wherein the lower mould comprises a die holder and a lower plate, plate, die, circle and India the push rod; the upper die comprises an upper die seat, a connecting sleeve, the upper die fixed plate and the upper impression; the method comprises the following steps: 1) will be placed in a metal blank under the impression; 2) the ultrasonic transducer and the generator connected by an electric wire, set the vibration frequency, open the ultrasonic generator; 3) moving on impression forming machine in imprint driven downward, blank deformation; 4) impression move down to the set position, finish forming badges, then the impression forming machine driven by pressure in moving upward, push rod upward movement launched Coins. The invention is filled with plump coins under the effect of low embossing force and improves the service life of the impression.

【技术实现步骤摘要】
一种超声振动辅助金属币章压印成形装置及方法
本专利技术属于币章制造
，更具体地，涉及一种币章压印成形装置及方法。
技术介绍
币章普遍通过闭式压印工艺制造。压印时材料变形主要发生在坯饼表层，当印模封闭之后，材料很难发生径向流动，近似于在局部区域挤压变形，变形抗力非常大。为了实现币章表面图案的顺利填充，避免出现填充不足缺陷，需要施加足够大的压印力。为了提高币章的防伪性能，满足人们对币章的审美需求，币章表面图案的设计越来越复杂，完成填充所需的压印力也不断增大。当压印力过大时，不仅坯饼材料会沿着上下印模与中圈之间的间隙流动，产生毛刺，造成产品报废，而且还会诱导印模开裂，严重降低印模寿命。对于部分图案浮雕较高的币章，即使压印力增大到印模允许的极限值也无法使坯饼材料完全填充型腔。同时，在较大的压印力作用下，币章表面还会出现闪光线、光亮带等质量缺陷。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种超声振动辅助金属币章压印成形装置及方法，可在较低的压印力作用下获得填充饱满的币章，同时提高印模的使用寿命。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种超声振动辅助金属币章压印成形装置，其特征在于，包括下模、上模、导向机构、超声变幅杆、超声换能器和超声发生器，其中，所述下模包括下模座、下模板、垫板、下印模、中圈和顶杆，所述下模板安装在所述下模座上，并且其上端设置有容纳槽，所述容纳槽的槽底设置所述垫板，所述下印模固定安装在所述垫板上并且该下印模的顶端高于所述下模板的顶端，所述中圈固定在所述下模板的顶端并且该中圈的中部设置有第一通孔，所述下印模的上端伸入所述中圈的第一通孔内并且与所述中圈间隙配合，所述顶杆的上端依次穿过所述下模座和所述下模板后与所述垫板接触，以用于顶起所述垫板和所述垫板上的下印模；所述上模包括上模座、连接套、上模固定板和上印模，所述上模座位于所述下模座的上方，并且该上模座通过所述导向机构安装在所述下模座上，所述连接套安装在所述上模座的底端面上，所述上模固定板安装在所述连接套的底端面上并且该上模固定板上安装所述超声变幅杆，所述超声变幅杆为上大下小的锥形，所述超声换能器设置在所述超声变幅杆的顶端，所述上印模设置在所述超声变幅杆的底端，以用于伸入所述中圈的第一通孔内与所述下印模配合压印币章；所述超声发生器与所述超声换能器连接。优选地，所述下印模通过下模固定板固定安装在所述垫板上。优选地，所述下模板在所述容纳槽处的内壁上设有多条第一凹槽，所述下模固定板外侧对应设置有多条与所述第一凹槽配合的第一凸筋；所述下印模伸入所述下模固定板内，并且所述下模固定板上设置多条第二凸筋，所述下印模的侧面设有多条与所述第二凸筋配合的第二凹槽，以用于防止下印模在压印过程中发生转动。优选地，所述导向机构包括导柱和导套，所述导柱竖直安装在所述下模座的顶端面上，所述导套竖直安装在所述上模座的底端面上，并且所述导柱伸入所述导套内。优选地，所述上模固定板上设置有第二通孔，所述第二通孔为上大下小的锥孔，所述超声变幅杆从所述第二通孔处穿过所述上模固定板并且与所述上模固定板间隙配合。优选地，所述超声变幅杆的侧面设置有法兰并且该法兰位于所述上模固定板的上方，法兰固定板设置于所述法兰的上方，该法兰固定板固定安装在所述上模固定板上并且与所述上模固定板配合夹住所述法兰，从而固定住所述超声变幅杆。优选地，所述法兰固定板为两个并且每个所述法兰固定板均为半圆环，并且该半圆环的内侧面为与所述超声变幅杆的外侧相配合的锥面。按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种超声振动辅助金属币章压印成形装置的压印成形方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将上模座和下模座分别固定在压印成形机的上工作台和下工作台上，将金属坯饼安放在下印模上并使坏饼位于第一通孔内；2)将超声换能器与超声发生器通过电线连接，设置振动频率，开启超声发生器；3)上印模在压印成形机的带动下向下移动，坯饼在上印模的挤压力和超声振动作用下发生弹塑性变形；4)上印模向下移动到设定位置后，完成币章的成形，然后上印模在压印成形机的带动下向上移动，顶杆向上运动并通过上印模推出所成形的币章。总体而言，本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1)本专利技术中的超声振动对金属材料具有软化效应，可以降低材料变形抗力，从而在较低的压印力作用下获得填充饱满的币章，同时提高印模的使用寿命。2)本专利技术中的超声振动对表面缺陷的形成具有抑制作用，可以改善币章的表面光洁度。附图说明图1为本专利技术所述成形装置的整体结构示意图；图2为本专利技术中两个法兰固定板的示意图；图3为本专利技术中下模板的示意图；图4为本专利技术中下模固定板的示意图；图5为本专利技术中下印模的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。参照图1～图5，按照本专利技术的一个方面，提供了一种超声振动辅助金属币章压印成形装置，包括下模、上模、导向机构、超声变幅杆6、超声换能器5和超声发生器17，其中，所述下模包括下模座8、下模板9、垫板10、下印模12、中圈13和顶杆14，所述下模板9安装在所述下模座8上，并且其上端设置有容纳槽，所述容纳槽的槽底设置所述垫板10，所述下印模12固定安装在所述垫板10上并且该下印模12的顶端高于所述下模板9的顶端，所述中圈13固定在所述下模板9的顶端并且该中圈13的中部设置有第一通孔，所述下印模12的上端伸入所述中圈13的第一通孔内并且与所述中圈13间隙配合，所述顶杆14的上端依次穿过所述下模座8和所述下模板9后与所述垫板10接触，以用于顶起所述垫板10和所述垫板10上的下印模12；所述上模包括上模座1、连接套2、上模固定板4和上印模7，所述上模座1位于所述上模座1的上方，并且该上模座1通过所述导向机构安装在所述下模座8上，所述连接套2安装在所述上模座1的底端面上，所述上模固定板4安装在所述连接套2的底端面上并且该上模固定板4上安装所述超声变幅杆6，所述超声变幅杆6为上大下小的锥形，所述超声换能器5设置在所述超声变幅杆6的顶端，所述上印模7设置在所述超声变幅杆6的底端，以用于伸入所述中圈13的第一通孔内与所述下印模12配合压印币章；所述超声发生器17与所述超声换能器5连接。进一步，所述下印模12通过下模固定板11固定安装在所述垫板10上。进一步，所述导向机构包括导柱15和导套16，所述导柱15竖直安装在所述下模座8的顶端面上，所述导套16竖直安装在所述上模座1的底端面上，并且所述导柱15伸入所述导套16内。这些导柱15穿插在下模座8四周，导套16对应穿插在上模座1的四周。进一步，所述上模固定板4上设置有第二通孔，所述第二通孔为上大下小的锥孔，所述超声变幅杆6从所述第二通孔处穿过所述上模固定板4并且与所述上模固定板4间隙配合。进一步，所述超声变幅杆6的侧面设置有法兰并且该法兰位于所述上模固定板4的上方，法兰固定板3设置于所述法兰的上方，该法兰固定板3固定安装在所述上模固定板4上并且与所述上模固定板4配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声振动辅助金属币章压印成形装置，其特征在于，包括下模、上模、导向机构、超声变幅杆、超声换能器和超声发生器，其中，所述下模包括下模座、下模板、垫板、下印模、中圈和顶杆，所述下模板安装在所述下模座上，并且其上端设置有容纳槽，所述容纳槽的槽底设置所述垫板，所述下印模固定安装在所述垫板上并且该下印模的顶端高于所述下模板的顶端，所述中圈固定在所述下模板的顶端并且该中圈的中部设置有第一通孔，所述下印模的上端伸入所述中圈的第一通孔内并且与所述中圈间隙配合，所述顶杆的上端依次穿过所述下模座和所述下模板后与所述垫板接触，以用于顶起所述垫板和所述垫板上的下印模；所述上模包括上模座、连接套、上模固定板和上印模，所述上模座位于所述下模座的上方，并且该上模座通过所述导向机构安装在所述下模座上，所述连接套安装在所述上模座的底端面上，所述上模固定板安装在所述连接套的底端面上并且该上模固定板上安装所述超声变幅杆，所述超声变幅杆为上大下小的锥形，所述超声换能器设置在所述超声变幅杆的顶端，所述上印模设置在所述超声变幅杆的底端，以用于伸入所述中圈的第一通孔内与所述下印模配合压印币章；所述超声发生器与所述超声换能器连接。...

【技术特征摘要】
1.一种超声振动辅助金属币章压印成形装置，其特征在于，包括下模、上模、导向机构、超声变幅杆、超声换能器和超声发生器，其中，所述下模包括下模座、下模板、垫板、下印模、中圈和顶杆，所述下模板安装在所述下模座上，并且其上端设置有容纳槽，所述容纳槽的槽底设置所述垫板，所述下印模固定安装在所述垫板上并且该下印模的顶端高于所述下模板的顶端，所述中圈固定在所述下模板的顶端并且该中圈的中部设置有第一通孔，所述下印模的上端伸入所述中圈的第一通孔内并且与所述中圈间隙配合，所述顶杆的上端依次穿过所述下模座和所述下模板后与所述垫板接触，以用于顶起所述垫板和所述垫板上的下印模；所述上模包括上模座、连接套、上模固定板和上印模，所述上模座位于所述下模座的上方，并且该上模座通过所述导向机构安装在所述下模座上，所述连接套安装在所述上模座的底端面上，所述上模固定板安装在所述连接套的底端面上并且该上模固定板上安装所述超声变幅杆，所述超声变幅杆为上大下小的锥形，所述超声换能器设置在所述超声变幅杆的顶端，所述上印模设置在所述超声变幅杆的底端，以用于伸入所述中圈的第一通孔内与所述下印模配合压印币章；所述超声发生器与所述超声换能器连接。2.根据权利要求1所述的一种超声振动辅助金属币章压印成形装置，其特征在于，所述下印模通过下模固定板固定安装在所述垫板上。3.根据权利要求2所述的一种超声振动辅助金属币章压印成形装置，其特征在于，所述下模板在所述容纳槽处的内壁上设有多条第一凹槽，所述下模固定板外侧对应设置有多条与所述第一凹槽配合的第一凸筋；所述下印模伸入所述下模固定板内，并且所述下模固定板上设置多条第二凸筋，所述下印模的侧面设有多条与所述第二凸筋配合的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳玉起，李巧敏，章志兵，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42