一种金属加工方法 |
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| 申请号 | CN202410051049.3 | 申请日 | 2024-01-11 | 公开(公告)号 | CN117862389A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 深圳市金宝盈文化股份有限公司; | 发明人 | 马楚雄; 马梓皓; 王利恒; | ||||
| 摘要 | 本 发明 实施例 公开了一种 金属加工 方法。该加工方法包括：提供同种材质的第一坯料和第二坯料、在第一坯料上叠置第二坯料构成坯体、 退火 处理坯体、将退火处理后的坯体放入模具并进行油压。本发明实施例通过上述步骤，提供了一种步骤较为简单且效率较高的金属加工方法，杜绝多次反粗压坯料并进行退火，也不需要浇筑形成坯料，简化了加工环节，降低了用工、用料环节的成本，最终成型的金属工艺品的细节呈现的更加细腻、精致。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种金属加工方法，其特征在于，所述金属加工方法包括： |
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| 说明书全文 | 一种金属加工方法技术领域[0001] 本发明涉及加工工艺，具体涉及一种金属加工方法。 背景技术[0003] 浮雕是金属工艺品常见的艺术表现形式之一。根据浮雕厚度的不同，浮雕工艺可分为高浮雕、中浮雕与低浮雕，其中高浮雕压印后图案效果更为立体美观，但同时也增加了工艺难度。为了使坯体图案的饱满程度和模具表面图案饱满程度保持一致，通常在制造过程中需要多次压印才能使坯饼表面的图案被完全压足。或者需要经过制作与模具形状相匹配的坯体。或者通过倒模工艺，但倒模工艺花纹细节层次不够清晰。两种方法都较为复杂，工序繁琐。 发明内容[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金属加工方法，具有较少的步骤即可加工获得具有高浮雕的金属工艺品。 [0005] 本发明实施例提供了一种金属加工方法，所述金属加工方法包括： [0006] 提供具有第一预定厚度的第一坯料和具有第二预定厚度的第二坯料； [0007] 在所述第一坯料上叠置所述第二坯料构成胚体； [0008] 将所述胚体进行退火处理； [0009] 将退火处理后的所述胚体放入模具并施加压力； [0010] 其中，所述第一坯料和所述第二坯料为同种材质。 [0011] 进一步地，所述提供具有第一预定厚度的第一坯料和具有第二预定厚度的第二坯料包括： [0012] 压轧金属原料至第一预定厚度并裁切形成第一坯料； [0013] 将所述第一坯料放入模具并施加压力； [0014] 根据压制后的所述第一坯料的厚度以及模具内壁尺寸确定所述第二坯料的第二预定厚度； [0015] 压轧金属原料至第二预定厚度并裁切形成第二坯料。 [0016] 进一步地，所述在所述第一坯料上叠置所述第二坯料构成胚体包括： [0017] 根据压制后的所述第一坯料的表面图案以及模具内部图案确定所述第一坯料的预定位置； [0018] 在所述第一坯料的所述预定位置叠置所述第二坯料构成胚体。 [0019] 进一步地，所述提供具有第一预定厚度的第一坯料和具有第二预定厚度的第二坯料包括： [0020] 根据所述模具内壁高度确定所述第一坯料的第一预定厚度和所述第二坯料的第二预定厚度； [0021] 压轧金属原料至第一预定厚度并裁切形成第一坯料； [0022] 压轧金属原料至第二预定厚度并裁切形成第二坯料； [0023] 其中，所述第一预定厚度和所述第二预定厚度之和大于总厚度。 [0024] 进一步地，所述在所述第一坯料上叠置所述第二坯料构成胚体包括： [0025] 根据所述模具内壁图案位置确定所述第一坯料的预定位置； [0026] 在所述第一坯料的所述预定位置叠置所述第二坯料构成胚体。 [0027] 进一步地，所述胚体的退火温度为600℃‑900℃。 [0028] 进一步地，所述将退火处理后的所述胚体放入模具并施加压力包括： [0029] 将胚体放入油压机进行压制。 [0030] 进一步地，所述油压机的压力为30吨‑3500吨。 [0031] 进一步地，所述第一坯料和所述第二坯料为金属材质。 [0032] 进一步地，所述第一坯料和第二坯料为贵金属材质。 [0033] 本发明实施例提供了一种金属加工方法。该加工方法包括提供同种材质的第一坯料和第二坯料、在第一坯料上叠置第二坯料构成坯体、退火处理坯体、将退火处理后的坯体放入模具并进行油压。本发明实施例通过上述步骤，提供了一种步骤较为简单且效率较高的金属加工方法，可以仅需较少的步骤就可加工具有高浮雕的金属工艺品。附图说明 [0034] 通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中： [0035] 图1是本发明实施例提供的金属工艺品俯视图； [0036] 图2是本发明实施例提供的金属工艺品侧视图； [0037] 图3是本发明实施例提供的金属加工方法的流程图； [0038] 图4是本发明实施例一提供的提供第一坯料和第二坯料的方法流程图； [0039] 图5是本发明实施例一提供的压制后的第一坯料侧视图； [0040] 图6是本发明实施例一提供的组合第一坯料和第二坯料的方法流程图； [0041] 图7是本发明实施例二提供的提供第一坯料和第二坯料的方法流程图； [0042] 图8是本发明实施例二提供的组合第一坯料和第二坯料的方法流程图。 [0043] 附图标记说明： [0044] 1‑底部；2‑图案部；3‑凸起部。 具体实施方式[0045] 以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。 [0046] 此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。 [0047] 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。 [0048] 为易于说明，诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等的空间相关术语在此被用于描述图中例示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相关术语可意欲包含设备在使用或操作中的除图中描绘的方位之外的不同的方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定位为在该其它元件或特征“上方”。因而，示例术语“下方”能包含上方和下方的方位二者。设备可以以其它方式被定向(旋转90度或处于其它方位)，并且在此使用的空间相关描述词应该被相应地解释。 [0049] 除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。 [0050] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 [0051] 油压工艺是目前贵金属工艺品、礼品、首饰、章币条类等产品批量化加工细节展现最好的加工工艺。在油压工艺中，高浮雕工艺的展现一直是比较难的加工技术，经过行业不断的发展，技术不断地研发，目前通过预制胚体，然后来进行油压。 [0052] 图1是本发明实施例提供的金属工艺品俯视图，该金属工艺品具有高浮雕纹路。底部1和图案部2紧密结合，图案部2从底部1向远离底部1的方向凸起。图案部2为工艺品中凸起幅度较高的图案，即高浮雕图案，图案部2结构较为立体、起伏大，具有较强的空间感，视觉效果突出。在本实施例中，图案部2和底部1为同种材料构成，可以为铜、铝等金属或者为金、银、铂金等贵金属材质。 [0053] 图2是本发明实施例提供的金属工艺品侧视图，整个金属工艺品的厚度为h3，其中，底部1的厚度为h2，图案部2的厚度为h1。在本实施例中，h3大于0.1mm，一般地，h3为 0.3mm‑0.8mm。由于总体厚度较薄，且图案部2凸出高度较大，一般需要先预制符合最终成品形状但不具有具体纹路的坯体再进行加工，但预制坯体步骤较为复杂。 [0054] 在一个对比例中，使用油压工艺加工具有高浮雕产品的步骤如下： [0055] 步骤S1：提供厚度远大于最终成品厚度的坯料。 [0056] 步骤S2：根据模具形状压薄坯料，将与模具中高浮雕位置对应的坯料预留较大厚度，将与模具中不具有高浮雕位置对应的坯料压薄。 [0057] 步骤S3：退火。 [0058] 步骤S4：多次重复步骤S2和步骤S3至形成与成品处处厚度接近的坯料。 [0059] 步骤S5：油压所述与成品处处厚度接近的坯料。 [0060] 在此对比例中，步骤可以分为两部分，步骤S1‑S4为预制坯体，步骤S5为油压坯体。其中，预制坯体时需要多次压薄坯料，并反复对坯料退火，工序较为复杂且生产时间较长。 [0061] 在另一个对比例中，使用油压工艺加工具有高浮雕产品的步骤如下： [0062] 步骤S1’：设计与油压模具相对应的坯料模具。 [0063] 步骤S2’：浇筑坯料模具获得坯料。 [0064] 步骤S3’：油压坯料。 [0065] 在此对比例中，步骤也可以分为两部分，步骤S1’‑S2’为预制坯体，步骤S3’为油压坯体。其中，预制坯体需要单独设置一套模具，并且浇筑时需要熔料、倒料，步骤较为繁琐，降低生产效率。此外，浇筑成型的坯料的表面较为粗糙，还需要额外加入打磨工序进行处理，导致总体人工成本较高。 [0066] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种金属加工方法，简化预制坯体过程以及油压过程，提升生产效率。 [0067] 图3是本发明实施例提供的金属加工方法的流程图。如图3所示，本发明实施例提供的金属加工方法包括如下步骤S100‑步骤S400： [0068] 步骤S100：提供具有第一预定厚度的第一坯料和具有第二预定厚度的第二坯料。 [0069] 步骤S200：在所述第一坯料上叠置所述第二坯料构成胚体。 [0070] 步骤S300：将所述胚体进行退火处理。 [0071] 步骤S400：将退火处理后的所述胚体放入模具并施加压力。 [0072] 实施例一： [0073] 步骤S100目的在于提供第一坯料和第二坯料。图4是本发明实施例一提供的提供第一坯料和第二坯料的方法流程图。如图4所示，在本发明提供的一种实施例中，步骤S100具体包括如下步骤S110‑S140： [0074] 步骤S110：压轧金属原料至第一预定厚度并裁切形成第一坯料。 [0075] 压轧金属具体为渐次层厚碾压。即，根据需要调定上下碾压辊之间的相对距离，多次碾压使金属原料达到第一预定厚度，每次碾压完成后，逐渐减小上下碾压辊之间的相对距离，即渐次层厚碾压。渐次层厚碾压可避免压延后变形，确保第一坯料材厚度均匀一致。其中，第一预定厚度大于最终制成的金属工艺品底部1和厚度h2。 [0076] 裁切压轧后的金属包括雕刻刀模、蚀刻刀模、精密圆辊刀模或QDC五金模进行裁切的步骤。刀模的形状根据最终制成的金属工艺品底部1的形状而定。 [0077] 在一些实施例中，受到碾压滚尺寸的限制，可以在将金属原料压轧到一定厚度后先进行初步切割，再做进一步的渐次层厚碾压至第一预定厚度。 [0078] 步骤S120：将所述第一坯料放入模具并施加压力。 [0079] 在将第一坯料放入模具前，需要检查第一坯料的表面是否有杂质，然后冲洗并检查模具内部是否有其他金属。检查完成后，将第一坯料平直放入模具与底部1对应的位置。 [0080] 一般地，模具分为下模和上模，将第一坯料放入下模并启动油压机使得下模靠近上模。所述油压机的压力为30吨‑3500吨。在本实施例中，可以使用200吨油压机进行单次油压。本领域技术人员也可以根据模具特点以及油压后的效果选择多次油压。 [0081] 步骤S130：根据压制后的所述第一坯料的厚度以及模具内壁尺寸确定所述第二坯料的第二预定厚度。 [0082] 从模具中取出压制后的第一坯料。图5是本发明实施例一提供的压制后的第一坯料侧视图。由于第一预定厚度大于最终制成的金属工艺品底部1的厚度h2，压制后的第一坯料包括底部1和凸起部3。凸起部3为图案部2靠近底部1的部分，并且凸起部3的厚度h4小于图案部2的厚度h1。工人可以通过模具内部与图案部2对应位置的尺寸以及凸起部3的厚度确定第二坯料的第二预定厚度。在本实施例中，第二坯料的第二预定厚度与凸起部3之和大于等于图案部2的厚度。 [0083] 步骤S140：压轧金属原料至第二预定厚度并裁切形成第二坯料。 [0084] 压轧金属具体为渐次层厚碾压。即，根据需要调定上下碾压辊之间的相对距离，多次碾压使金属原料达到第二预定厚度，每次碾压完成后，逐渐减小上下碾压辊之间的相对距离，即渐次层厚碾压。渐次层厚碾压可避免压延后变形，确保第二坯料材厚度均匀一致。 [0085] 裁切压轧后的金属包括雕刻刀模、蚀刻刀模、精密圆辊刀模或QDC五金模进行裁切的步骤。刀模的形状根据最终制成的金属工艺品图案部2的形状而定。 [0086] 在一些实施例中，受到碾压滚尺寸的限制，可以在将金属原料压轧到一定厚度后先进行初步切割，再做进一步的渐次层厚碾压至第二预定厚度。 [0087] 步骤S200目的在于组合第一坯料和第二坯料。图6是本发明实施例一提供的组合第一坯料和第二坯料的方法流程图，如图6所示，在本发明提供的一种实施例中，步骤S200具体包括如下步骤S210‑S220： [0088] 步骤S210：根据压制后的所述第一坯料的表面图案以及模具内部图案确定所述第一坯料的预定位置。 [0089] 如图5所示，第一坯料的预定位置为凸起部3的位置。 [0090] 步骤S220：在所述第一坯料的所述预定位置叠置所述第二坯料构成胚体。 [0091] 将第二坯料放在凸起部3上。确保第二坯料与凸起部3重合，即，第二坯料朝向第一坯料方向的投影覆盖凸起部3。 [0092] 由于成品中的底部1和图案部2为同种材料，第一坯料和第二坯料也为同种材料构成。并且，同种材质的第一坯料和第二坯料在后续加工过程中可以更好相互紧密结合，构成一个完整的结构。为使得加工更便捷且最终成品易于保存，所述第一坯料和所述第二坯料为具有延展性的金属材质，例如，第一坯料和第二坯料为铜、铝等金属。进一步地，为提升产品的装饰性，第一坯料和第二坯料为金、银、铂金等贵金属，具体可以根据本领域技术人员的实际使用需要来选择底部1和图案部2的材料，在此不做限定。 [0093] 步骤S300中胚体的退火温度根据第一坯料和第二坯料的材质决定，为600℃‑900℃。当第一坯料和第二坯料为金，步骤S300中胚体的退火温度为900℃。当第一坯料和第二坯料为银，步骤S300中胚体的退火温度为600℃。退火时间在10秒到10分钟，当使用除金、银以外的金属时，根据选用金属的种类选定胚体的退火温度和退火时间，在此不做限定。退火可以使得第一坯料和第二坯料更好地结合在一起，并且将经过压轧的坯料软化，改善塑性和韧性，使其化学成分均匀化，去除残余应力，得到预期的物理性能。并避免坯体在后续的工序中出现形变，影响产品质量。 [0094] 步骤S400目的在于油压第一坯料和第二坯料，在本发明提供的施例中，步骤S400具体为： [0095] 将胚体放入油压机进行初次压制。 [0096] 在将坯体放入油压机前，需要先对退火后的坯体清洗、烘干从而确保成品品质。具体地，可以使用氮气喷吹去除坯体表面的灰尘等颗粒杂质。再用超声波进行充分冲洗。烘干后将坯体放入油压机的模具中进行压制。 [0097] 在将坯体放入油压机前，还需要检查模具并处理模具表面效果。根据设计对模具表面喷砂、压光处理以获得亮砂面效果。 [0098] 一般地，模具分为下模和上模，将胚体放入下模并启动油压机使得下模靠近上模。所述油压机的压力为30吨‑3500吨。在本实施例中，可以使用200吨油压机进行单次油压。 [0099] 由于本实施例前述步骤提供了与模具各部分形状相匹配的坯体，且坯体通过退火软化，可以使得油压后成型的金属工艺品的浮雕饱满、细节清晰，亮砂面分布均匀。 [0100] 在本实施例中，获得成品后还可以用锉刀挫去压制过程中由模具接缝处形成的批锋，用砂纸修整表面使金属工艺品的外边缘光滑圆润。 [0101] 实施例二： [0102] 步骤S100目的在于提供第一坯料和第二坯料。图7是本发明实施例二提供的提供第一坯料和第二坯料的方法流程图。如图7所示，在本发明提供的实施例二中，步骤S100具体包括如下步骤S101‑S103： [0103] 步骤S101：根据所述模具内壁高度确定所述第一坯料的第一预定厚度和所述第二坯料的第二预定厚度。 [0104] 工人根据模具内壁与底部1相对应的区域得到第一坯料的第一预定厚度，第一预定厚度大于等于底部1的厚度h2。 [0105] 工人根据模具内壁与图案部2相对应的区域得到第二坯料的第二预定厚度，第二预定厚度大于等于图案部2的厚度h1。 [0106] 步骤S102：压轧金属原料至第一预定厚度并裁切形成第一坯料。 [0107] 压轧金属具体为渐次层厚碾压。即，根据需要调定上下碾压辊之间的相对距离，多次碾压使金属原料达到第一预定厚度，每次碾压完成后，逐渐减小上下碾压辊之间的相对距离，即渐次层厚碾压。渐次层厚碾压可避免压延后变形，确保第一坯料材厚度均匀一致。其中，第一预定厚度大于最终制成的金属工艺品底部1和厚度h2。 [0108] 裁切压轧后的金属包括雕刻刀模、蚀刻刀模、精密圆辊刀模或QDC五金模进行裁切的步骤。刀模的形状根据最终制成的金属工艺品底部1的形状而定。 [0109] 步骤S103：压轧金属原料至第二预定厚度并裁切形成第二坯料。 [0110] 压轧金属具体为渐次层厚碾压。即，根据需要调定上下碾压辊之间的相对距离，多次碾压使金属原料达到第二预定厚度，每次碾压完成后，逐渐减小上下碾压辊之间的相对距离，即渐次层厚碾压。渐次层厚碾压可避免压延后变形，确保第二坯料材厚度均匀一致。其中，第二预定厚度大于最终制成的金属工艺品图案部2的厚度h1。 [0111] 裁切压轧后的金属包括雕刻刀模、蚀刻刀模、精密圆辊刀模或QDC五金模进行裁切的步骤。刀模的形状根据最终制成的金属工艺品的图案部2的形状而定。 [0112] 步骤S200目的在于提供第一坯料和第二坯料。图8是本发明实施例二提供的组合第一坯料和第二坯料的方法流程图，如图8所示，在本发明提供的实施例二中，步骤S200具体包括如下步骤S201‑S202： [0113] 步骤S201：根据所述模具内壁图案位置确定所述第一坯料的预定位置。 [0114] 工人根据模具内壁分别与底部1和图案部2对应的内壁的位置得出第一坯料的预定位置。预定位置即为底部1和图案部2连接处。 [0115] 步骤S202：在所述第一坯料的所述预定位置叠置所述第二坯料构成胚体。 [0116] 将第二坯料放在预定位置上。确保第二坯料与预定位置重合，即，第二坯料朝向第一坯料方向的投影与预定位置重合。 [0117] 由于成品中的底部1和图案部2为同种材料，第一坯料和第二坯料也为同种材料构成。并且，同种材质的第一坯料和第二坯料在后续加工过程中可以更好相互紧密结合，构成一个完整的结构。为使得加工更便捷且最终成品易于保存，所述第一坯料和所述第二坯料为具有延展性的金属材质，例如，第一坯料和第二坯料为铜、铝等金属。进一步地，为提升产品的装饰性，第一坯料和第二坯料为金、银、铂金等贵金属，具体可以根据本领域技术人员的实际使用需要来选择底部1和图案部2的材料，在此不做限定。 [0118] 步骤S300中胚体的退火温度根据第一坯料和第二坯料的材质决定，为600℃‑900℃。当第一坯料和第二坯料为金，步骤S300中胚体的退火温度为900℃。当第一坯料和第二坯料为银，步骤S300中胚体的退火温度为600℃。退火时间在10秒到10分钟，当使用除金、银以外的金属时，根据选用金属的种类选定胚体的退火温度和退火时间，在此不做限定。退火可以使得第一坯料和第二坯料更好地结合在一起，并且将经过压轧的坯料软化，改善塑性和韧性，使其化学成分均匀化，去除残余应力，得到预期的物理性能。并避免坯体在后续的工序中出现形变，影响产品质量。 [0119] 步骤S400目的在于油压第一坯料和第二坯料，在本发明提供的施例中，步骤S400具体包括： [0120] 将胚体放入油压机进行初次压制。 [0121] 在将坯体放入油压机前，需要先对退火后的坯体清洗、烘干从而确保成品品质。具体地，可以使用氮气喷吹去除坯体表面的灰尘等颗粒杂质。再用超声波进行充分冲洗。烘干后将坯体放入油压机的模具中进行压制。 [0122] 在将坯体放入油压机前，还需要检查模具并处理模具表面效果。根据设计对模具表面喷砂、压光处理以获得亮砂面效果。 [0123] 一般地，模具分为下模和上模，将胚体放入下模并启动油压机使得下模靠近上模。所述油压机的压力为30吨‑3500吨。在本实施例中，可以使用200吨油压机进行单次油压。 [0124] 由于本实施例前述步骤提供了与模具各部分形状相匹配的坯体，且坯体通过退火软化，使得油压后成型的金属工艺品的浮雕饱满、细节清晰，亮砂面分布均匀。 [0125] 在本实施例中，获得成品后还可以用锉刀挫去压制过程中由模具接缝处形成的批锋，用砂纸修整表面使金属工艺品的外边缘光滑圆润。 [0126] 本发明实施例公开了一种金属加工方法。结合现有的技术改变预制胚体环节的加工方式，通过垫料一体式压印复合工艺，完美解决了高浮雕产品的加工难点。杜绝了多次重负的粗压工序，也杜绝了浇铸环节后处理的工序，简化了加工环节，降低了用工、用料环节的成本，产品细节呈现的更加细腻、精致。可以应用于铜、铝等普通金属或金、银、铂金贵金属的饰品以及纪念币的加工。 [0127] 该加工方法包括提供同种材质的第一坯料和第二坯料、在第一坯料上叠置第二坯料构成坯体、退火处理坯体、将退火处理后的坯体放入模具并进行油压。本发明实施例通过上述步骤，提供了一种步骤较为简单且效率较高的金属加工方法，可以仅需较少的步骤就可加工具有高浮雕的金属工艺品。 [0128] 以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。 |
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