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1、第四章 纸包装制造工艺,第一节 概述 第二节 工艺过程及设备 第三节 模切压痕工艺 第四节 表面整饰工艺,基本要求： 掌握纸包装产品制造工艺的特殊性、生产设备、关键工序的原理与应用。 重点与难点： 模切版的设计与制备,第三节 模切压痕工艺,一.模压原理,二.模切压痕版,三.模切压痕工艺,四.模切压痕设备,五.常见故障及处理,六.技术发展,一.模压原理,一.模压原理,一.模压原理,一.模压原理,模切工艺,根据产品设计要求的图样，使用模切刀具组合成模切版，在压力作用下，将印刷品或其它板状坯料轧切成所需形状和切痕的成型工艺。,压痕工艺,利用压线刀具或压线模，通过压力作用在坯料上压出线痕，或利用滚线轮
2、滚出线痕，以便板料能按预定位置进行弯折的成型工艺。,一.模压原理,模压原理,在定型的模具之内，通过施加压力，使承印物受力部位产生断裂分离（模切）或压缩变形（压痕）。 在模压进程中，承印物基体完全受制于模具和作用力，阴、阳模之间的间隙和模压的压力大小是影响模压过程的主要因素。,利用压线刀具或压线模，通过压力作用在坯料上压出线痕，或利用滚线轮滚出线痕，以便板料能按预定位置进行弯折的成型工艺。,一.模压原理,模压原理,模切压痕工作原理图 1-版台 2-钢线 3-橡皮 4-钢刀 5-模版 6-承印物 7-垫版 8-压板 （a）脱开状态 （b）压合状态,一.模压原理,模压原理,Structure of
3、steel-rule dies. a Diagram; b Making a tool,钢线,钢刀,胶合板,脱模橡皮,压痕背衬装置即压痕底模,垫板,一.模压原理,模压原理,Inserting the steel rule into the plywood base,一.模压原理,模压原理,High-speed die-cutter,一.模压原理,模压原理,一.模压原理,模压原理,二.模切压痕版,（一）模切压痕版的构成及类型,（二）模切压痕刀具,（四）底模版的制作,二.模切压痕版,（一）模切压痕版的构成及类型,1模切压痕版的构成,模切压痕版（模压版）是模切与压痕作业的核心部件，由模切版和底模版两
4、个部分组成。,模切版：由模版、模切刀、压痕刀、衬空材料和橡皮胶条等组成，又称刀模版或刀模，其作用相当于模具的阳模，类似印刷机的印版。其中： 模版：用于安装模压刀具，形成模切压痕的印版。 模压刀具：包括模切刀和压痕刀，模切刀用于裁切坯料，以形成产品外轮廓，简称钢刀，俗称啤刀；压痕刀用于挤压坯料，以形成产品的折叠压痕线，又称压痕钢线、压线刀，简称钢线，俗称啤线。 衬空材料：用于夹塞固定模切刀具。 橡皮胶条：粘贴在模切刀具附近，以利用其弹性压紧坯料，并使成品或废品易于从模切刀刃上分离出来。,二.模切压痕版,（一）模切压痕版的构成及类型,2模切压痕版的类型及特点,（1）按模版基材分,金属类模压版： 铅
5、类模压版。有各种规格的空铅、衬铅和铅条等，其规格与活字排版的材料相同。其特点是排版操作简单方便，改版灵活性好，重复使用率高，成本低，实用性强。 钢类模压版。如钢型刻版、钢板刻版等，制版时需经机械加工，因而工艺复杂，难度较高，重复使用率低，成本高，周期长，但坚固耐用，比较适用于大批量或定型产品的模切。 铝类模压版。特点是质地轻，加工方便；但改版困难，模版只能一次性使用，因而成本也较高。 非金属材料类模压版： 包括各类木板、锌木合钉板、胶合板等，这类材料制版精度高、加工方便、成本低。由于胶合板纤维交错，其优点更为显著，用胶合板制作的模版，重量轻，装版成本低。,二.模切压痕版,（一）模切压痕版的构成
6、及类型,（2）按组版方式的不同分 整体式模压版。在整块版基材料上按刀模图样开出沟缝，在沟缝中嵌入钢刀或钢线加以固紧而形成的模压版。其特点是造价较高，但牢靠耐用，易于安装及调整，贮存备用方便。 组装式模压版。按图样结构特点和型式，将整个模版划分成积木式若干结构单元，分别安装钢刀和钢线制成子模版，再按图样结构将各子模版拼接组装并固紧而形成的模压版。其特点是改版灵活，材料的重复使用率高，可节省制版材料。 包缠式模压版。先将钢刀和钢线安装在整块柔性版基材料上，再包缠固定在辊体基底上而制成。包裹方式又分磁性包缠和焊接式包缠两种，主要用于短版活、易更换版型的样品加工。包缠式模压版用于圆压圆模切机。,二.模
7、切压痕版,（一）模切压痕版的构成及类型,（3）按结构形式分 平板式模压版 模压版的结构形状呈平板状，安装在平压平型和圆压平型模切机上。其特点是结构简单、维修方便、便于操作、容易更换模切压痕版、适合不同克重的材料。 滚筒式模压版 模压版的结构形状呈圆筒状，安装在圆压圆型模切机上。其特点是压力分布均匀、适合于大批量的生产，但制版和装版上比较繁琐，技术难度比较大，制版成本也比较高。,二.模切压痕版,（一）模切压痕版的构成及类型,滚筒式模压版,二.模切压痕版,（一）模切压痕版的构成及类型,（4）按刀具工作方式分 压切式模压版。传统的模切压痕版都是压切式模压版，即通过阴阳刀模对承印物施加压力，使坯料产生
8、挤压变形，从而完成模切和压痕加工。 模切过程中，压力的作用会使刀具不断与底模版的表面产生接触，容易造成刀具和底模版面的磨损，缩短模压版的使用寿命。,压切式模压辊工作原理 1刀辊:2光辊;3纸板,二.模切压痕版,（一）模切压痕版的构成及类型,（4）按刀具工作方式分。 剪切式模压版。一种技术先进的圆压圆模压版。 利用剪切原理，将上、下版辊的转动挤压变成了上下刀刃的剪切，即促使承印物变形的力由压力变成了剪切力。 好处是，两辊间的定距剪切运动，可避免刀具与金属辊面的直接接触，减小了刀具的磨损和对辊面的损伤； 两辊转动产生的恒定剪切力，可有效地 保证模切面的一致性，有利于提高模切 质量，适用于大批量、高
9、速度的模切作 业，如翻盖式香烟包装盒的模切成型。,剪切式模压辊工作原理 1上刀辊;2下刀辊:3纸板,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,1模切刀 即钢刀，具有锋利、耐磨损、弯曲度大等特性，必须选用优质钢材制造。 钢刀刃口应足够锋利，以保证切口均匀、光滑，不会与坯料产生粘连。 钢刀的主要作用是切断产品上的多余废边以及打洞、开窗和异形等部位的切割。,常用钢刀的高度一般为23.8mm； 不干胶用钢刀高度有7mm、8mm、9.5mm三种规格； 特殊用途钢刀的高度有23.6mm、30mm、35mm、40mm、50mm等。 常用钢刀的厚度为0.71mm，另有0.53mm、1.05mm、1.42mm、2.1
10、3mm等规格。 钢刀的厚度单位也用“磅”表示， 1磅1/72in=0.3528mm， 上述厚度对应的磅数分别为1.5磅、2磅、3磅、4磅、6磅。,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,1模切刀,钢刀的类型还有硬度、精度、刀锋等方面的区分。 硬度： 根据热处理效果的不同，钢刀有硬性、中硬性、软性三种类型。 使用洛氏硬度（HRC）或维氏硬度（HV）来表示，刀身的硬度一般在50 HRC以下，刀刃的硬度一般在55 HRC以上。 钢刀的软硬主要是指刀体部分，刃口均需进行淬火处理，刀锋都很硬。 软性钢刀刀身软、刀锋硬，通常称为软刀。 钢刀淬火处理时的面积大小直接影响其硬度和耐用性。淬火面积大，刀身偏硬、颜色
11、发黑，有利于模压力的均匀分布，并保持韧性稳定；淬火面积小，刀身偏软，承受模压力时会造成硬的刃锋向软的刀身部分凹陷或崩裂豁口，甚至脱落。,由于模切产品形状各异，钢刀还要有良好的弯曲特性以便于弯曲成形。软性钢刀弯曲性最好，硬性刀片弯曲性较差，中硬性刀片弯曲性居中。,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,1模切刀,精度： 钢刀的尺寸精度对模切质量的影响很大，尤其是要求极高的不干胶商业印刷品的模切。 钢刀厚度误差一般为0.015mm， 低档次钢刀的高度误差在0.050.1mm之间， 优质钢刀的高度误差为0.013mm。 钢刀精度越高，模切机调压时间越短，机械磨损越低，生产速度越快，模切效果越好。,二.模
12、切压痕版,（二）模切压痕刀具,刀锋： 为了适应不同的模切要求，刀锋（刃口）有中心高峰、中心低峰、单边高峰、单边低峰以及不同刃口夹角的区别； 其刀纹有平直形刃口、齿形（粗齿、细齿）刃口、针孔形刃口、波浪形刃口以及拉削刀刃、磨削刀刃等不同的形状； 另有横纹和直纹两种类型。,高峰刀的刀锋修长，刚度好，可以极大地减少模切阻力，从而减小模切压力，模切厚纸时具有良好的切边。 低峰刀的刀锋具有30、42或52的夹角，其刚度优于高峰刀，承受压力更稳定，耐用性也更持久。 低峰刀的结构形式如右图所示。,1模切刀,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,1模切刀,钢刀的选用,一般根据承印物的厚薄，选择高峰刀或低峰刀。
13、高峰刀既可以切薄的又可以切厚的坯料，既可以用在单张的自动模切机上，又可以用在同时模切二、三张纸的手动模切机上，使用范围广。 对于品种单一、数量大、速度快，且采用薄卡纸的产品，如烟包盒的生产，则应选用低峰刀。因为低峰刀的刀峰刚度比高峰更高，承受压力更稳定，耐用性更持久。,横纹处理的刀对于模切纸张效果更佳，更耐用，稳定性及精度更高，受弯后亦不易开裂。而直纹处理的刀表面看似很锋利，但模切时切在钢板面上很易钝口，同时受弯后也容易开裂，所以除了模切胶片产品时，选用直纹刀较为顺畅外，模切纸质产品最好是选用横纹处理的模切刀。,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,1模切刀,钢刀的选用,平压平模切刀的选用,二.
14、模切压痕版,（二）模切压痕刀具,2压痕刀,即钢线，用于轧制压痕线，具有耐磨损、弯曲度大等特性。 因压痕的目的是最终形成压缩定型的分界线，并不需要将坯料切断，因此，钢线的高度略低于钢刀，一般相差0.30.8mm，常用的钢线高度为2223.8mm，厚度与钢刀规格相同。,钢线的形状有尖圆头、单向圆头、双向圆头、方头、双半圆组合圆头、V形头等,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,2压痕刀,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,3辅助工具,铡刀机：断切钢刀、钢线和铅条、铝条等衬空材料的专用工具。 弯刀机：钢刀钢线造型的专用工具。弯刀机可以在一定圆度内，将钢刀、钢线弯曲成任何弧形。 打孔机：在模版上打孔的钻
15、具，可用小功率的钻床代替。 锯板机：在模版上按嵌入的刀具造型要求进行锯缝的机械。 其它常用辅助材料和工具，还有铁框、木条、铁台、锤子、圆规、角尺、钢锯、锤刀、砂轮等。,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,3辅助工具,二.模切压痕版,（二）模切压痕刀具,3辅助工具,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,1前期准备,2、绘制刀模图,关键问题： 一是盒样在版面内如何排列，即盒型排样或拼版； 二是如何满足模版的切割适性和产品的模切适性，即桥的设计和工艺孔的设计。,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,凸模的气孔,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,2、绘制刀模图,（1）
16、盒型排样 根据版面大小、盒型的结构特点和生产工艺条件，按最省料、最经济的优化设计原则，将单品种或多品种的盒型排列组合一个版面上。 排样时，只需考虑盒型的外形轮廓，但要计及模切刀具的厚度和印刷时的出血量，因此排样的操作对象是盒型的轮廓放大图。 对于形状简单、结构规则、单品种盒型的排样，可以人工完成。 对于形状结构复杂、多品种盒型的排样，则需利用各种基于版面利用率（或省料）的最优化算法，借助CAD技术或专业排样系统，寻找最佳的拼版组合方式，并绘制出盒型模切排样图。,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,2、绘制刀模图,（1）盒型排样,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,2、绘制刀模图,（1）盒型排样,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,2、绘制刀模图,（1）盒型排样,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,2、绘制刀模图,（1）盒型排样,二.模切压痕版,（三）模切版的制作,（1）盒型排样,拼版组合形式,一刀切拼版 将盒芯紧排在一起，产品公共边缘使用同一条切线，模切时一刀将相邻的两个盒芯切开。
