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CN104942386B - 一种智能卡打码字模的制造方法 - Google Patents

一种智能卡打码字模的制造方法 Download PDF

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CN104942386B CN201510253212.5A CN201510253212A CN104942386B CN 104942386 B CN104942386 B CN 104942386B CN 201510253212 A CN201510253212 A CN 201510253212A CN 104942386 B CN104942386 B CN 104942386B
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Abstract

本发明公开了一种智能卡打码字模的制造方法，包括以下步骤：(1)制作电极片：(1.1)针对一对由凸字模和凹字模组成的字模，制作一套挤压模具，该挤压模具包括凸模和凹模，其中，所述凸模的工作端部设有模具凸字结构，所述凹模的工作端部设有模具凹字结构；(1.2)将所述挤压模具安装到冲压设备上；(1.3)将薄铜片加热到便于挤压的温度，然后放置到凹模中冲压，获得电极片；(2)制作字模：(2.1)将步骤(1)中获得的电极片安装到电极基体的端部，获得凸字电极和凹字电极；(2.2)将步骤(2.1)获得的两种电极和字模坯安装到电火花加工设备中，加工出凸字模和凹字模。本发明具有效率高、精度高、成本低等优点。

Description

一种智能卡打码字模的制造方法
技术领域
本发明涉及智能卡制造设备的制造方法，具体涉及智能卡打码字模的制造方法。
背景技术
在智能卡生产过程中，需要向卡片上通过挤压成型的方式打上字码(该加工工艺称为“打码”)，所述字码包括凸字和凹字，凸字是卡片的一面凹陷另一面凸起的字码结构，凹字是仅有卡片的一面凹陷形成的字码结构。所述字码由字模对卡片进行冲击挤压形成，所述字模包括凸字模和凹字模，打码时，由凸字模和凹字模相互配合完成。
参见图1～图8，下面以打凸码为例对卡片的打码工艺作详细介绍。
1、字模的制作。现有技术中，字模5通常采用电火花加工获得，加工时通过电极4(俗称“铜公”)对字模坯5-5进行放电腐蚀，其中，采用凸字电极4-1加工凹字模5-2，采用凹字电极4-2加工凸字模5-1。所述凸字电极4-1的端部设置电极凸字结构4-3，通过电火花加工后在凹字模5-2的端面形成字模凹字结构5-3；所述凹字电极4-2的端部设置电极凹字结构4-4，通过电火花加工后在凸字模5-1的端面形成字模凸字结构5-3。在进行电火花加工时，通常把多个电极4设置电极固定座6上，同时将相应数量的字模坯5-5设置在字模坯固定座7上，以便一次加工出多个字模(参见图1)。
2、打码工作。将成对的凸字模5-1和凹字模5-2安装到打码装置中，打码装置中具有上下两个码盘，通常凸字模5-1排列设置在上码盘上，凹字模5-2排列设置在下码盘上。打码时，卡片8位于上码盘和下码盘之间，由敲打机构敲击上码盘和下码盘中成对的凸字模5-1和凹字模5-2，该凸字模5-1和凹字模5-2从卡片的两面冲击卡片8，从而在卡片8上形成凸字字码8-1(参见图7和图8)。
现有技术中，所述电极中的字码结构用雕刻机雕刻而成，这种加工方式的主要缺点是加工时间长，效率低；由于电极是易耗品，需要频繁更换，低效率的加工方法导致电极的使用成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能卡打码字模的制造方法，该方法采用高效的方法制作电极，使得字模的制造具有效率高、成本低等优点。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：
一种智能卡打码字模的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作电极片，具体包括以下步骤：
(1.1)针对一对由凸字模和凹字模组成的待制造的字模，制作一套挤压模具，该挤压模具包括凸模和凹模，其中，所述凸模的工作端部设有与凸字模上的字模凸字结构相同的模具凸字结构，所述凹模的工作端部设有与凹字模上的字模凹字结构相同的模具凹字结构；
(1.2)将所述挤压模具安装到冲压设备上，其中凹模设置在冲压设备的工作台上，凸模设置在冲压设备的冲压运动机构上；
(1.3)将用于制作电极片的薄铜片加热到便于挤压的温度，然后放置到凹模中，启动冲压设备，冲压运动机构带动凸模向下运动对薄铜片进行挤压，最终在薄铜片的两侧分别形成与凸模和凹模上的模具凸字结构和模具凹字结构对应的电极凸字结构和电极凹字结构，获得电极片；
(2)制作字模，具体包括以下步骤：
(2.1)将步骤(1)中获得的电极片安装到电极基体的端部，电极片与电极基体的安装方式分为两种，一种是电极片的电极凸字结构朝外，用于加工凹字模，另一种是电极片的电极凹字结构朝外，用于加工凸字模；电极片分别按上述两种方式与电极基体连接，获得凸字电极和凹字电极；
(2.2)将步骤(2.1)获得的两种电极和字模坯安装到电火花加工设备中，通过电火花加工的方式加工出凸字模和凹字模。
本发明的一个优选方案，其中：在步骤(1)中，所述电极片的加工分为预加工和精加工，相应地：
在步骤(1.1)中分别制作预加工挤压模具和精加工挤压模具，其中，精加工挤压模具中的模具凸字结构和模具凹字结构分别与字模中的字模凸字结构和字模凹字结构相同，而预加工挤压模具中的模具凸字结构和模具凹字结构则在精加工挤压模具中的模具凸字结构和模具凹字结构的拐角部位设置圆角形成；
在步骤(1.2)～(1.3)中，先通过预加工挤压模具对薄铜片进行预加工，获得预加工电极片，再利用精加工挤压模具对预加工电极片进行精加工，获得电极片。
采用上述优选方案的作用在于提高加工效率：为了在薄铜片的两侧形成与字码形状一致的电极凸字结构和电极凹字结构，在挤压薄铜片时需要进行慢速挤压，否则被挤压部位容易出现反弹，影响字码形状精度，如果整个加工过程均采用慢速挤压，加工周期相对较长；而采用上述优选方案后，先采用预加工挤压模具对薄铜片进行快速预加工，该过程速度快，时间少；预加工后获得预加工电极片中，字码结构的拐角部位为圆弧状，轮廓还不够分明、不够美观；接着采用精加工挤压模具对预加工电极片进行慢速精加工，对字码结构的拐角部位进行修整，使之轮廓分明，外表美观，该过程虽然采用慢速加工，但是由于仅仅是对拐角部位的塑形，加工量较小，因此所用的时间也少；总体上大大减少了加工周期，提高了加工效率。
本发明的一个优选方案，其中，在步骤(2.1)中，在连接电极片和电极基体时，如果电极片的电极凸字结构朝外，电极基体的安装部位设置成与电极片上的电极凹字结构相一致的形状；如果电极片的电极凹字结构朝外，电极基体的安装部位设置成与电极片上的电极凸字结构相一致的形状。
这样可以让电极片充分地贴合在电极基体的端部，使得两者充分贴合，便于固定。
本发明的一个优选方案，其中，所述薄铜片由钨铜合金制成，在步骤(1.3)中，薄铜片加热到600～700℃。薄铜片的加热温度过低，流动性和塑性差，不便于成型，加热温度过高，则容易被氧化，影响成型精度，采用上述600～700℃的优选温度，既可获得较好的流动性和塑形，又可以防止被氧化。
本发明的工作原理是：通过制作具有与字模上的字模凸字结构和字模凹字结构相同的模具凸字结构和模具凹字结构的挤压模具，再利用该挤压模具对薄铜片进行挤压成型获得电极片，相当于将字模上的字模凸字结构和字模凹字结构分别复制到薄铜片的两侧形成电极凸字结构和电极凹字结构，再利用该电极片中的电极凸字结构和电极凹字结构通过电火花加工的方式分别加工出凸字模和凹字模。本发明中的电极片相当于一个中间介质，通过挤压工艺将字模凸字结构和字模凹字结构复制后，再通过电火花加工的方式还原出来，获得最终的字模。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、通过挤压加工获得电极片，加工速度快，效率高，成本低。
2、利用具有与字模上的字模凸字结构和字模凹字结构相同的模具凸字结构和模具凹字结构的挤压模具对薄铜片进行挤压成型，成型精度高，字码形状饱满。
3、一次挤压成型后，在同一个薄铜片上同时获得电极凸字结构和电极凹字结构，可分别用于加工凹字模和凸字模，简化加工步骤。
4、通过对薄铜片进行挤压加工获得电极片，电极片的致密度好，工作时不易损耗，使用寿命长。
附图说明
图1为现有技术中采用电火花加工工艺加工字模的示意图。
图2为凸字电极的结构示意图。
图3为凹字电极的结构示意图。
图4为字模坯的结构示意图。
图5为采用图2所示凸字电极加工出的凸字模的结构示意图。
图6为采用图3所示凹字电极加工出的凹字模的结构示意图。
图7和图8为应用凸字模和凹字模打码后的卡片的结构示意图，其中，图7为字码凸起一面的示意图，图8为字码凹陷一面的示意图。
图9为本发明的智能卡打码字模的制造方法中预加工挤压模具的一个具体实施方式结构示意图。
图10为图9中凸模的端面图。
图11为本发明的智能卡打码字模的制造方法中精加工挤压模具的一个具体实施方式结构示意图。
图12～图14为利用图9所示预加工挤压模具对铜薄片进行预加工的过程示意图，其中，图12为加工前的示意图，图13为挤压加工时的示意图，图14为加工后的示意图。
图15和图16为利用图11所示精加工挤压模具对预加工电极片进行精加工的过程示意图，其中，图15为加工前示意图，图16为精加工时示意图。
图17为经过图12～图14的预加工以及图15和图16的精加工后获得的电极片的结构示意图。
图18为利用图17所示的电极片制作获得的凹字电极以及利用该凹字电极加工出凸字模的结构示意图。
图19为利用图17所示的电极片制作获得的凸字电极以及利用该凸字电极加工出凹字模的结构示意图。
图20为图18的局部放大图。
图21为图19的局部放大图。
图22为应用图18和图19获得的凸字模和凹字模对卡片进行打码的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
参见图9～图21并结合图1～图8，以字码为“O”的字模制造方法为例，本发明的智能卡打码字模的制造方法包括以下步骤：
(1)制作电极片3-2，具体包括以下步骤：
(1.1)针对一对由凸字模5-1和凹字模5-2组成的待制造的字模，制作挤压模具，该挤压模具由凸模1和凹模2组成；所述挤压模具包括预加工挤压模具和精加工挤压模具两种；在精加工挤压模具中，所述凸模1的工作端部设有与凸字模5-1上的字模凸字结构5-3相同的模具凸字结构1-1，所述凹模2的工作端部设有与凹字模5-2上的字模凹字结构5-4相同的模具凹字结构2-1(参见图11)；而预加工挤压模具中的模具凸字结构1-1和模具凹字结构2-1则在精加工挤压模具中的模具凸字结构1-1和模具凹字结构2-1的拐角部位设置圆角1-2、2-2形成(参见图9和图10)；
(1.2)将所述预加工挤压模具和精加工挤压模具分别安装到冲压设备上，其中凹模2设置在冲压设备的工作台上，凸模1设置在冲压设备的冲压运动机构上；
(1.3)将用于制作电极片3-2的薄铜片3加热到便于挤压的温度，然后放置到预加工挤压模具的凹模2中，启动冲压设备，冲压运动机构带动凸模1向下运动对薄铜片3进行预加工挤压，获得预加工电极片3-1(参见图12～图14)；接着将该预加工电极片3-1放置到精加工挤压模具的凹模2中，启动冲压设备，冲压运动机构带动凸模1向下运动对预加工电极片3-1进行精加工挤压，最终在薄铜片3的两侧分别形成与精加工挤压模具中的凸模1和凹模2上的模具凸字结构1-1和模具凹字结构2-1对应的电极凸字结构3-3和电极凹字结构3-4，获得电极片3-2(参见图15和图16)；
(2)制作字模，具体包括以下步骤：
(2.1)将步骤(1)中获得的电极片3-2安装到电极基体4-5的端部，电极片3-2与电极基体4-5的安装方式分为两种，一种是电极片3-2的电极凸字结构3-3朝外，用于加工凹字模5-2，另一种是电极片3-2的电极凹字结构3-4朝外，用于加工凸字模5-1；电极片3-2分别按上述两种方式与电极基体4-5连接，获得凸字电极4-1和凹字电极4-2(参见图18～图21)；
(2.2)将步骤(2.1)获得的两种电极和字模坯安装到电火花加工设备中，通过电火花加工的方式加工出凸字模5-1和凹字模5-2(参见图18～图21)。
参见,22，通过上述方法获得凸字模5-1和凹字模5-2后，便可以利用该成对的凸字模5-1和凹字模5-2对卡片8进行打码，最终在卡片8上形成凸字8-1。
在步骤(2.1)中，在连接电极片3-2和电极基体4-5时，如果电极片3-2的电极凸字结构3-3朝外，电极基体4-5的安装部位设置成与电极片3-2上的电极凹字结构3-4相一致的形状；如果电极片3-2的电极凹字结构3-4朝外，电极基体4-5的安装部位设置成与电极片3-2上的电极凸字结构3-3相一致的形状。这样可以让电极片3-2充分地贴合在电极基体4-5的端部，使得两者充分贴合，便于固定。
所述薄铜片3由钨铜合金制成，在步骤(1.3)中，薄铜片3加热到600～700℃。薄铜片3的加热温度过低，流动性和塑性差，不便于成型，加热温度过高，则容易被氧化，影响成型精度，采用上述600～700℃的优选温度，即可获得较好的流动性和塑形，又可以防止被氧化。
本发明中，采用预加工和精加工相结合的加工方式的作用在于提高加工效率：为了在薄铜片3的两侧形成与字码形状一致的电极凸字结构3-3和电极凹字结构3-4，在挤压薄铜片3时需要进行慢速挤压，否则被挤压部位容易出现反弹，影响字码形状精度，如果整个加工过程均采用慢速挤压，加工周期相对较长；而采用上述优选方案后，先采用预加工挤压模具对薄铜片3进行快速预加工，该过程速度快，时间少；预加工后获得预加工电极片3-1中，字码结构的拐角部位为圆弧状，轮廓还不够分明、不够美观；接着采用精加工挤压模具对预加工电极片3-1进行慢速精加工，对字码结构的拐角部位进行修整，使之轮廓分明，外表美观，该过程虽然采用慢速加工，但是由于仅仅是对拐角部位的塑形，加工量较小，因此所用的时间也少；总体上大大减少了加工周期，提高了加工效率。
本发明的工作原理是：通过制作具有与字模上的字模凸字结构5-3和字模凹字结构5-4相同的模具凸字结构1-1和模具凹字结构2-1的挤压模具，再利用该挤压模具对薄铜片3进行挤压成型获得电极片3-2，相当于将字模上的字模凸字结构5-3和字模凹字结构5-4分别复制到薄铜片3的两侧形成电极凸字结构3-3和电极凹字结构3-4，再利用该电极片中的电极凸字结构3-3和电极凹字结构3-4通过电火花加工的方式分别加工出凸字模5-1和凹字模5-2。本发明中的电极片3-2相当于一个中间介质，通过挤压工艺将字模凸字结构5-3和字模凹字结构5-4复制后，再通过电火花加工的方式还原出来，获得最终的字模。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能卡打码字模的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作电极片，具体包括以下步骤：
(1.1)针对一对由凸字模和凹字模组成的待制造的字模，制作一套挤压模具，该挤压模具包括凸模和凹模，其中，所述凸模的工作端部设有与凸字模上的字模凸字结构相同的模具凸字结构，所述凹模的工作端部设有与凹字模上的字模凹字结构相同的模具凹字结构；
(1.2)将所述挤压模具安装到冲压设备上，其中凹模设置在冲压设备的工作台上，凸模设置在冲压设备的冲压运动机构上；
(1.3)将用于制作电极片的薄铜片加热到便于挤压的温度，然后放置到凹模中，启动冲压设备，冲压运动机构带动凸模向下运动对薄铜片进行挤压，最终在薄铜片的两侧分别形成与凸模和凹模上的模具凸字结构和模具凹字结构对应的电极凸字结构和电极凹字结构，获得电极片；
(2)制作字模，具体包括以下步骤：
(2.1)将步骤(1)中获得的电极片安装到电极基体的端部，电极片与电极基体的安装方式分为两种，一种是电极片的电极凸字结构朝外，用于加工凹字模，另一种是电极片的电极凹字结构朝外，用于加工凸字模；电极片分别按上述两种方式与电极基体连接，获得凸字电极和凹字电极；
(2.2)将步骤(2.1)获得的两种电极和字模坯安装到电火花加工设备中，通过电火花加工的方式加工出凸字模和凹字模。
2.根据权利要求1所述的智能卡打码字模的制造方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述电极片的加工分为预加工和精加工，相应地：
在步骤(1.1)中分别制作预加工挤压模具和精加工挤压模具，其中，精加工挤压模具中的模具凸字结构和模具凹字结构分别与字模中的字模凸字结构和字模凹字结构相同，而预加工挤压模具中的模具凸字结构和模具凹字结构则在精加工挤压模具中的模具凸字结构和模具凹字结构的拐角部位设置圆角形成；
在步骤(1.2)～(1.3)中，先通过预加工挤压模具对薄铜片进行预加工，获得预加工电极片，再利用精加工挤压模具对预加工电极片进行精加工，获得电极片。
3.根据权利要求1或2所述的智能卡打码字模的制造方法，其特征在于，在步骤(2.1)中，在连接电极片和电极基体时，如果电极片的电极凸字结构朝外，电极基体的安装部位设置成与电极片上的电极凹字结构相一致的形状；如果电极片的电极凹字结构朝外，电极基体的安装部位设置成与电极片上的电极凸字结构相一致的形状。
4.根据权利要求1或2所述的智能卡打码字模的制造方法，其特征在于，所述薄铜片由钨铜合金制成，在步骤(1.3)中，薄铜片加热到600～700℃。
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