模切

第九章模切模切是根据产品设计要求用钢刀组合成模切版，在压力作用下，将板料轧切成一定形状的工艺过程。压痕是利用钢线和压痕底模，通过压力在板料上压出线痕，或利用压线轮在板料上滚出线痕，以便板料能按预定位置进行弯折成型，这种工艺方法我们就称为压痕。引入在大多数情况下，模切压痕工艺往往是把钢刀、钢线组合在同一个模切版内，在模切机上同时进行模切和压痕，故可简称为模切或模压，把模切压痕机简称为模切机。模切压痕工艺用于包装纸盒、纸箱和书封面、商标、标牌、不干胶产品等。引入•模切压痕的作用：•1、增强产品艺术效果•（提高产品的造型效果）•2、增加使用价值•（在普通的纸盒上增加一个提手）•3、合理利用材料•（模切压痕不需裁切量）•4、提高生产率•（利用成型机器方便使产品成型）一、模切版的制作引入一、模切版的制作模切版的制作现多采用激光制版方法，主要制作步骤为：绘制模切版轮廓图→切割底版→钢刀钢线裁切成型→组合拼版→开连接点→粘贴海绵胶条→试切垫版→制作压痕底摸→试模切、签样一、模切版的制作（一）绘制模切版轮廓图绘制模切版轮廓图•模切图是在印刷过程后的整版纸盒展开图，是模切版制作第一个关键环节。在印刷制版工序，如果采用的是整页拼版图，可以在印刷制版工序直接输出模切图，可以有效保证印刷版和模切版有统一标准。在纸盒印刷版工序中如果使用的是手工软片拼版，在模切制版工序就需要根据印样排版的实际尺寸绘制模切图。绘制模切版轮廓图•确定模切版版面的大小，应与所选用设备的规格和工作能力相匹配。绘制模切版轮廓图•确定第一条钢刀与模切版的起始边的距离，至少为13mm，为给模切机的咬口边（一般12-17mm）留一定宽度的纸板。绘制模切版轮廓图•确定模切版的中心槽，即在模切版的起始边的中线上有一个长方形槽口（15×8mm），有时也为半圆形。绘制模切版轮廓图•在模切版的背面钻有与模切机版台固定用的小孔•绘制模切版轮廓图•为了补偿压力，使模切版整体受力均匀，不致压损钢刀，要在模切版的尾端加设几个钢刀。绘制模切版轮廓图•加上废料分割线，如纸板的四边。绘制模切版轮廓图•结构设计中应避免的错误，例如：（1）开槽开孔的刀线应尽量采用整线，线条转弯处应带圆角，尽量避免相互垂直的钢刀拼接。绘制模切版轮廓图•结构设计中应避免的错误，例如：（2）废料最窄应为5mm，防止出现连续的多个尖角，对无功能性要求的尖角，可改成圆角。绘制模切版轮廓图（3）两条线的接头处最小的角度应为30°；•结构设计中应避免的错误，例如：绘制模切版轮廓图（4）防止尖角线截止于另一个直线的中间段落，这样会使固刀困难、钢刀易松动，并降低模切适性，应改为圆弧或加大其相遇角。•结构设计中应避免的错误，例如：绘制模切版轮廓图•(二)切割底版模切版基的种类•木质均匀•具有较高的硬度•柔韧性要好•适合制作模切版的木板有桦木和榉木模切卡纸产品用18mm厚的木板；模切瓦楞纸或海绵产品、吸塑类产品则用15mm厚的木板。20mm木板用于制作胶片和不干胶产品的模切版(不干胶用手工模切，也可用10mm木板，配12.5mm高的刀)。常用的清废版为12mm或8mm的木板。模切版基的种类•PVC板PVC硬塑胶板是一种5mm厚木板代用板，比木板结实，使用寿命长，效果好。常用的厚度有8mm、5mm、3mm(没有厚板)，3mm厚板用于制作复合式(俗称三明治式)的18mm刀模板，即上、下两层为3mm塑胶板，中间一层为12mm木板，三块板分别切割好后用定位铆钉铆上再装刀线。模切版基的种类•钢板上、下两层为3mm厚的薄钢板，中间为12mm厚的木板。模切版基的种类•铅块排制刀模槽切割版基•手工木板锯槽•锯床切割：机械界缝的第一步是在每个线条和桥位起止点处钻孔，以使锯条顺利进入木板；第二步，锯条进入后在画好的线条上界缝。•锯床切割是目前中小企业自行加工模切版的主要方法，锯床的工作是利用特制锯条的上下往返运动，在底版上加工出可装钢刀和钢线的窄槽，锯条的厚度等于相应位置钢刀和钢线的厚度。锯床上配有电钻，可以在底版上钻孔，钻孔后，将锯条穿过底版，再进行切割。现在的锯床根据使用的场合和制版种类不同，规格丰富且功能完善，有的锯床配有吸尘系统，可以把锯切的锯末自动收集，锯条可以进行电动装夹，有些大版面锯床工作台面上还配有气浮系统。可以使大版面锯割轻快灵活。近年来，CAD／CAM技术也已应用于模切版的制作，其原理是利用CAD／CAM技术和计算机控制技术，控制锯床完成切割，开槽质量有较大提高。切割版基激光切割激光切割原理从激光器发出波长为10.6um的CO2激光束，经导光系统传导到被切割材料表面，光能被吸收变成热能。光束经透镜聚焦后，焦斑直径只有0.1～0.2mm，功率密度可超过106W／cm2。这样高的功率密度能使材料表面温度瞬间就达到沸点以上，形成过热状态，引起熔融和蒸发。由于热传导，表面的热能很快传到材料内部，使温度升高，也达到熔点。此时，材料中易气化的成分产生一定的气压，使熔融物爆炸性去除。木材用激光切割时，去除的材料以气化为主并产生烟尘。激光切割模切版的工艺流程模切版切割工艺流程一般为：留桥→搭桥→切边框。激光切割模切刀具•压痕线指为了实现纸材的折叠，在纸材上压出的痕线；•裁切线指将纸材按设计要求切断，使之与余料分离；•切痕线指切断与压痕交替进行，多用于较厚纸板折叠线或易开线的加工，以L1/L2表示切断L1（mm）与压痕L2（mm）交替进行；•刻痕线指不完全切断，多用于极厚纸板（厚度1mm）的折叠，刻痕刀的高度介于钢刀与钢线之间，一般以切断材料的2/3为宜。•打孔线指间歇切断，多用于瓦楞纸板瓦楞方向的折叠或用于撕开线；模切刀具钢刀:用于模切高度:23.8mm;厚度:0.7und1.05mm钢线:用于压痕高度:23.1至23.4mm;厚度:0.5，0.7，1.05，2.0mm钢线钢刀刻痕刀:用于刻痕高度:23.6mm;厚度:0.7und1.05mm打孔线:用于折叠高度:23,8mm;厚度:0,7阶差:2/4,2/10,2/20mm刻痕刀打孔线模切刀具钢刀•模切刀具•也称钢刀、啤刀，刀口锋利，纸版成型切口均匀，切口光滑，不允许有粘连。•特点：•1、材质优良，易于弯曲•模切刀片选用优质钢材，钢分子结构紧密、硬度适宜，经过精湛的表面退碳处理。•对模切刀应从热处理效果、精度、硬度、刀锋几个方面进行选择区分。•（1）、热处理效果•模切刀分为：硬性、中硬性和软性3种•软性刀具指刀体部分，刀片的刃口经过淬火处理，刀锋都很硬，这种刀身软，刀锋硬，行内称为软刀。•软刀中淬火面积的大小直接影响模切刀具的耐用性。•淬火面积大，则硬大于软，能将施加的压力均匀的分布而保持韧性稳定，但硬性刀具弯曲性较差。•淬火面积小，则软多于硬，承受机械压力时会造成硬的刀锋向软的刀身部分的内进凹陷或迸裂，而软性刀片弯曲性最好。•可通过热处理后刀身颜色的变黑（防止涂色冒充）来鉴别热处理效果。刀具名称刀身硬度刀刃硬度软刀380640加强软刀400640鱼王刀400720硬刀440440加强鱼王刀500720山特维克500500500•硬性钢刀适合模切很硬难切的物品，如电路板，橡胶板，对软的物品，如纸张、塑料也很适用。•中硬性钢刀适用于模切不干胶纸、和卡、名片、纸板等。•软性钢刀模切对象与中硬性钢刀一样。•（2）精度•刀的精度差别实际存在，且很难用补底垫纸弥补实际公差。抵挡次的刀精度在0.08mm，高档次的刀精度在0.007mm.尤其对于要求极高的不干胶的商业印刷品的模切。•（3）刀锋•高锋刀的刀锋角度为42度，刚度好，修长的刀锋可以极大的减少模切阻力，从而减少模切压力，所以适合模切玻璃纤维板、皮革、软木、橡胶等，且使厚纸切边光滑。•矮锋刀的刀锋角度为52度，刚度更优于高锋刀，承受压力更稳定，耐用性更久，适合模切一般卡纸。钢刀刃口形状(a)矮刃口(b)单面矮刃口(c)高刃口(d)单面高刃口钢刀•2、易于装版•即把弯曲成型的刀片装入模版的缝隙中。•应当松紧适当，用制版锤轻击刀片即可嵌入。•除界缝宽窄的误差外，刀片的高度、厚度误差也会造成装版的困难。•刀片高度：一般为23.8mm，不干胶用刀片高度为7mm、8mm、9.5mm三种，特殊用途刀片高度为23.6mm、30mm、35mm、40mm、50mm。•刀片厚度：常用的是0.71mm,另有0.53mm、1.05mm、1.42mm、2.13mm。（与点线的关系）•3、接头良好•刀片接头良好，能防止出现接头处的切不断或崩口。•平头对接刀片只有每一个切端都保持与刀刃垂直，接头就会严密吻合。•刀片的崩口当磨削刃角越小，其模切阻力会越小，但当应力过于集中于某一点，则会造成刀片的崩口。钢线•压痕刀具•也称钢线、压痕线或啤线，具有耐磨损、弯曲度大等特点，钢线的高度略低于钢刀，一般相差0.3—0.8mm，常用的钢线高度为22—23.8mm，厚度与钢刀相同。•压痕线高度=模切刀的高度—被模切材料的厚度•（卡纸）•压痕线高度=模切刀的高度—瓦楞纸压实厚度•（瓦楞纸）钢线的形状(a)单头线(b)双头线(c)圆头线(d)平头线(e)尖头线钢线练习模切版常用材料使用对应表纸张类型选用版材刀高刀厚线高线厚适用范围200—550g卡纸、不干胶、塑胶18mm高：23.8mm厚：0.71mm高：22.9-23.5厚：0.71包装盒、不干胶、卡牌、贺卡、电子产品贴标瓦楞纸、海绵15mm高：23.8mm厚：0.71mm高：22.6-23.1厚：1.42瓦楞纸箱、海绵产品电子产品、塑胶产品20mm高：23.8mm厚：0.71mm用于模切压力较大的产品不干胶8mm\10mm高：9.5mm厚：0.45mm用于小面积酒标的不干胶5mm高：7mm厚：0.45mm同上吸塑类产品15mm高：23.8mm厚：0.71mm吸塑类产品滚筒模切压痕刀具滚筒模切压痕刀具用于圆压式模切机上。与平压式模切压痕一样，滚筒模切压痕刀具分为模切刀具(称作钢刀或啤刀)和压痕刀具(称作钢线、压痕线或啤线)。钢刀和钢线基本形状是圆环形和直条形，常用高度一般为21.3～26.7mm，常用厚度一般为1.05～2.13mm(3～6点)。滚筒模切压痕刀具压切式压切式模切辊的结构特点是上辊为刀辊，下辊为光辊。当上下辊转动时中间的纸板产生挤压时，纸板就被模切成型。压切式模切辊工作原理1—刀辊；2—光辊；3—纸板压切式压切式模切辊的使用寿命较短。但由于其制造成本较低，更适用于批量不大、经常调换刀具的酒标、商标、清洁袋、软饮料盒盖、快餐盒、折叠纸盒等短版活。压切式模切辊滚筒模切压痕刀具剪切式剪切式模切辊模切技术是美国伯奈尔公司的发明专利。它利用剪切原理，将上、下辊的转动挤压转化成上下刀刃的剪切。实现两辊组合间无直接金属接触的低磨损对纸板的模切。滚筒模切压痕刀具圆压圆模切辊的制作①镶块式指除滚筒基体外，整个圆周的刀模都是由一块块小刀模镶嵌组合而成。这种方式有利于易损坏的刀模调换。②整体式指刀模是在滚筒基体上整体加工而成的。整体式易于保证模切滚筒有一定深度的硬化层，易保证刀片间高度的一致性和模切精度。在整体式模切辊的某些部位也可采用一些镶块形式，例如在压凸部位等。③包缠式包缠式模切辊是指将加工好的与滚筒基体弧度相同的模切版，将其固定于滚筒基体上。包缠式模切辊，又分磁性包缠和焊接式包缠两种。钢刀、钢线的成型•自动弯刀机成型（课本27页）•手工单机成型加工组合拼版•拼板将若干个模切版块拼装成整个模切版。•目前模切压痕加工中，各种小型包装纸盒越来越多，拼版数量也不断增加。•常见的拼版组合形式有：•1、一刀切拼版•就是将盒芯紧排在一起，产品公共边缘使用同一条切边，模切时一刀将相邻的两个盒芯切开，拼版时咬口应保持完整的一条直线，便于清废。•2、双刀切拼版•就是相邻盒芯成品之间留有废边，模切时各自用单独的刀线切开，同时为便于加工和清废，模切加工后的废边应能连在一起，盒芯之间应有足够的间隙以粘帖橡皮条，并保持刀口光洁，两线间的间距应大于5mm。•双刀切拼版主要用于圆压圆模切，因为废料要复卷。•3、搭接桥拼版•如果两盒芯是相连的，且公共的刀线距离很短，模切加工中容易断