模切压痕机简介

1、1引言随着用户对瓦楞纸箱上的印刷图像的要求越来越高以及纸箱用户越来越重 视将纸箱为一种销售手段，因此在整个瓦楞纸箱市场上，模切工艺所占的市场份额也相应的增大。同时，模切工艺一一无论是平压平模切，还是圆压圆模切一 一曾经被认为是一种特殊的纸箱加工工艺。包装纸箱并不是单纯只有正六面体的 型式，它还包括大量各式各样的异形瓦楞纸箱和硬纸板盒。随着社会产品的丰富和人民生活的提高各种附有很手的礼品盒，各色各样印刷精美的小包装纸制容器的需求量越来越大。这一类小包装因多见于超级市场或 零售商店，放称为销售包装。 加工这一类包装物的唯一途径是采用模切工艺。图1-1模切压痕图1-2模切板模切工艺的原理是在模切机的

2、模版上，按照纸盒设计的展开图嵌装刀片和嵌 线，通过模版的往复运动或者装有模版的辊筒的圆周运动， 把送入刀片和嵌线与 平台或下辊之间的纸板模切成预定的形状， 并同时压出线痕。除去加工后纸板上 的切屑，便可粘接或钉接成需求的成品。模切压痕工艺用于把各种精美的书刊装帧、包装装模及其他印品加工成人们需要的各种图形，将纸盒印刷品加工成结 构新颖、光洁挺直的纸盒。模切压痕工艺不仅用于商品的包装，还用于为书刊、 样本制作各种高级装饰盒模切压痕的工艺流程为：上版f调整压力f确定规矩f粘塞橡皮f试模切压痕T正式开机模切、压痕加工 f清废f检查f包装。上版：将制作好的模切 压痕版固定在模切机版框中， 初步调整好位

3、置及模切压痕效果的工艺步骤称为上 版。上版时要注意根据生产施工通知单和成品样校对印版， 符合要求后， 方可开 始上版操作。 调整版面压力：为使模切加工产品切口干净利索，无刀花、毛 边、压痕清晰、深浅适度，版面压力调整十分重要。版面压力调整一般包括两个 方面的调整， 即钢刀压力调整和钢线压力调整。 确定规矩： 印版压力调好后， 将印版固定好， 以防压印中错位。 应根据印刷品规格要求确定规矩位置。 成品规 格小，不可过低，这样不利于操作；成品规格大，不可太高，这样会使上部压力 不均匀，一般应尽量使模压产品居中。 确定和粘贴定位规矩后，试压几张并仔 细检查，如果产品是折叠纸盒， 还应作成型规格、 质

4、量等项检验。 粘塞橡皮： 此项操作也可在排刀完成后进行。 钢刀口较密的印版在排刀完成后塞橡皮不但方 便，而且主要钢刀口不易遗漏。试模切、压痕一切调整工作就绪后，应压印出样张， 作一次全面检查， 产品各项指标是否符合要求， 确认所检查各项均达到 标准，留出样张后，方可正式开机。正式开机模切压痕加工 清废、模切、压痕加工完成的产品，应将切下的多余废边清除。 检查、包装：加工间隔一 段时间还需对产品各项要求进行检查，如发现问题应及时解决。 最后，检查、 点数，包装后妥善保存。 2 模切压痕 2.1 模切压痕的定义 模切就是用模切刀根 据产品设计要求的图样组合成模切版， 在压力作用下品或其他板状坯料轧

5、切成所 需形状和切痕的成型工艺。 压痕则是利用压线刀或压线模，通过压力在板料上 压山线痕， 或利用滚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。用这种方法压出的痕迹多为直线型， 故又称压线。 压痕还包括利用阴阳模在 压力作用下将板料压出凹凸或其他条纹形状 使产品显得更加梢美并富有立体感。 2.2 模切压痕的特点及应用 在大多数情况下，模切压痕工艺往往是把模切刀和 压线刀组合在同一个模版内模切机上同时进行模切和压痕加工， 故可简单称之为 模压。 模压加工操作简便、成本低、投资少、质量好、见效快，在提高产而包 装附加值方面起着重要的作用。 目前，采用模压加工工艺的产品主要是各类纸

6、容器。纸容器主要是指纸盒和纸箱均由纸扳经折叠、 接合而成， 但人们在习惯上 往往从容器的尺寸、 纸板的厚薄、 被包装物的性质、 容器结构的复杂程度等方面 来加以区分。 纸产品通过模切或压痕， 可以制成各种各样的平面和直线型产品， 除此之外，还可以制作各种各样的立体和曲线型产品 使产品的形状、 造型更加 美观、精致。 包装产品通过模切压痕工艺可制成精美箱盒产品； 节封面经过压痕 处理使书背平整美观；塑料皮革产品经过模切压痕可以做成各种容器和用具。 模切压痕产品折弯、造列方便、平整、美观，其它工艺很难实现。 2.3 模切压痕 的原理 在模切压痕机的模版上，按照被模压的产品如各种包装纸盒设计的展开

7、图嵌装钢刀片和钢线， 通过模版与装有印品或纸板的压印扳的相对运动， 模切成 预定的形状或者压出痕迹。 在模压加工中，印品或纸板表面既有压痕的形变， 又有模切的裂变。 在变形区域中， 有的区域主要是拉伸变形， 有的区域主要是压 缩变形，而有的区域在有的方向上主要是拉伸变形， 在另外方向上主要是压缩变 形。 在整个压痕加工过程中，印刷品或纸张首先经过弹性变形阶段，即组成印 品的材料如纸张、 纸扳内的纤维和填料等发生弹性变形， 而后随着压痕加工压力 的增加，进入预破坏区的形成阶段即压痕成形阶段，此时，由于在钢刀、钢线附 近的应力集中并变大， 使得纸内部纤维和填料局部被破坏， 从而导致在印品表面 或纸

8、板上出现压痕。 对于模切来说， 变形并未到此为止， 还要伴随着施加压力的进一步增加， 进入脆性破坏阶段即切断阶段， 而将印品或纸板的某些特定部位切 断。 模切前需要根据产品设计要求用钢刀模切刀或钢模排成模切版将模切版装 到模切机上在压力的作用下将纸板坯料轧切成型并压出折叠线或其它模纹.模切版结构及其工作原理如图 2.1示.a脱开状态b压合状态 图2.1模切压痕工作 原理图 2.4 模切压痕的作用和产品种类 1 模切压痕用途 横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、旅游纪念品等产品的模切和压 痕，也可用于塑料、皮革制品的模切和压痕。 2 模切压痕作用 各种产品采用模 切

9、压痕工艺加工后，其使用价值，艺术价值，产品档次都提高了。 1 增强产品 艺术效果。一件包装产品或其它产品，印刷质量很精良，图案设计美观大方，而 造型欠精美时， 也不是一件上等产品 甚至是一件劣质产品。 模切压痕工艺可以 使产品造型非常精美， 起到锦上添花作用， 使产品更富有艺术效果， 增强商品竞 争能力，促进销售。 2 增加使用价值。各种各样的包装制而，经过模切压痕的 加工，不仅造型美观，而且使用方便，增加了实际使用价值。如：一个包装盒增 加一个提手，可以用模切压痕工艺完成，使用方便性大大提高； 3 合理利用材 料。模切压痕不需裁日量， 可以充分利用套裁的方法， 各种材料能得到合理的使 用，甚

10、至连各个空余部分或边角材料都能得到充分的利用， 而使产品成本有所降 低。 4 提高生产率。经过模切压痕的产品可以很方便地使产品成型，减轻操作 人员劳动强度，提高厂生产率。 2. 5 模切压痕产品类型 模切压痕加工的产品， 有以下几种类型： 1 立体型产品：纸板、卡纸材料经过模切压痕加工后，再经 过手工或制盒成型设备加工， 使形成各种形状的成型纸包装盒或装饰品， 如圆柱 形、长方形、正方形、棱锥形、多边形等形状的立体包装盒。这类立体型纸包装 盒用于各种食品、医药、鞋帽、电器、仪表等商品包装。立体型纸盒的优点是造 型美观，能有效的保护商品，并对包装盒内产品起防压，防震的作用，只是立体 型纸盒成型后

11、，体积大，运输和保管不方便。 2 折叠型产品。纸类或其他类产 品经过模团压痕加工后， 经过手工或机械成型加工制成各种造型的包装盒， 这些 怠可以撑开也 uf 以折叠，并适合包装机械自动包装的需要。折叠盒的优点是加 工力便，产量高，折叠后体积小，便于储存和运输。但折叠盒的造型简单 只迈 宜常规产品，而异型盒一般不适官做成折叠盒。 3 平面型产仍。各种个同种类、 外；问规格、结构繁简不一、造型各异如正方形、长方形、三角形、多角型、梅 花型、椭圆型和其他异则的商标，吊牌等 都可以用模切压痕方法加工，其特点 足以平面型为特征， 单张使用，适用性很广。 4书封面； 书封面经过压痕加工， 与书芯粘合后，可

12、以平整，贴实，美观，耐用。 2.6 模切压痕机的分类 模切压 痕机根据压印形式、 模版放置形式及自动化程度分类。 根据压印形式可以分为平 压平、圆压平、圆压圆模切压痕机；根据模版放置形式可以分为立式、卧式模切 压痕机； 根据自动化程度可以分为半自动和自动模切压痕机。 此外， 也有的模切 压痕机还可以烫金，称为模切烫金两用机。 国内生产和使用的模切压痕机主要 是平压平模切压痕机，它又分为立式、卧式及半自动式、自动式。 这种模切机 的版台及压切机构形状都是平板状的， 当版台和压板的平面在垂直位置时为立式 平压平模切机。 模切机在工作时， 压板经传动压向版而对版台施压。 按压板运动 轨迹不同可分为两

13、类： 一种是压板绕固定铰链摆动， 故在开始模压的一瞬间， 压 板工作面与模版面之间有一定倾角， 使模切版较早地切入纸板下部， 这就容易造 成模工版下部压力过重而上部未完全切透的现象。 此外，模切压力的分力还会引 起纸板的横向位移。 另一种压板运动机构模切机在工作时， 压板在连杆的带动下， 先以圆柱滚子为支点， 在机座的平导轨上摆动， 待压板的工作面由倾斜转到与模压版平行的位置时，再以平移的方式平行压向模切版。对于所有的包装和商标彩印厂商来说 模切工序同印刷工序一样都是必不可少的而传统的立式半白动模 切机俗称 “老虎嘴 ”具有生产效率低、模切精度差、操作不安全等缺点。 自动平 压模切机的出现有利

14、地解决了这些矛盾 将全自动不停机给纸、平压模切、自动 清废和自动收纸四个模块单元有效地结合在起 提高了生产效率和模切精度。与 立式半自动模切机相比 全白动平压模切机不仅提高模切精度和质量 同时可将 生产效率提高一倍。 立式平压平模切机具有结构简单、维修方便、易于掌握其 操作和更换模切压痕版等优点， 但劳动强度较大， 生产效率低， 每分钟工作次数 多为 20 次-30 次，常用于小批量生产。 卧式平压平模切机的版台和压板工作 面均呈水平位置，下面的压板由机构驱动向上压向版台而进行模切压痕。 由于 卧式模切机压板的行程较小， 用手动放进或取出纸板是比较困难的， 故通常都带 有自动输纸系统，其总体结

15、构与单张纸胶印机类似，整机由纸板自动输入系统、 模切部分、 纸板输出部分以及电气控制、 机械传动等部分组成， 有的还带有自动 清洗装置。 卧式平压平模切机工作安全可靠，其自动化程度和生产效率都比较 高，是平压平模切机中先进的机型。 卧式平压平模切机是近几年来技术进步最 快 自动化程度逐步提高的一种模切机。高档模切机装备有整机集中控制系统、 故障诊断信息系统、 集成化工作参数预设和生产数据储存、 套准监视系统等。 现 根据模切机主要技术指标速度与精度来看各档次机型概况。 平压平型在我国包装 印刷业装备最多 每年进口的高档机也很多。其中进口最多是瑞士博斯特公司的 模切机 与它同水平的还有几家 如德

16、国的吾霸、德国的伊波瑞克模切机 它们模 切最高速度达张小时。日本饭岛、三和等公司生产的模切机模切速度可达 8000 张 /小时 它们的自动化程度、模切精度都与上面几家欧洲厂商生产的机型接近。这些企业生产的先进的机型都属于高档机。我国台湾的财顺、有恒及上海亚华、唐山玉印的先进机型的速度可达 6000-7500 一张/小时属于中档机。近年来国产 机虽然在速度、自动化程度方面有较大进步 但在可靠性和精度保持性两方面与 国外先进机型比较还存在较大差距。然而由于国产机价格低廉 使其具有较大市 场的竞争力。 2.7 平压平模切机 、 ，甚至形象地称为“老虎口” 平压平模切机 的俗名很多，如“压痕机”鲁“林

17、机”。它包括有版台和压力平台两个主要构件。 通过压力平台对装有钢刀和嵌线的版台施加压力， 使两者互相均匀接触，钢刀完 成接切动作，嵌线则完成压痕任务。所谓 “平压平”是指版台与平台均为平面，或 者版台为平面，压力平台为曲率半径很大的圆弧面。 1）平压平模切机的类型 平 压平模切机常见有两种类型。一种是两个台由一个活动铰链联接的图2.2a,版台 1 成垂直状，并与机座固定不动，压力平台 2 则绕固定铀来回摆动。另一种 是版台 1 呈垂直状,固定不动,压力平台 2 作复杂运动图 2.2a 鲁林机则属此 类。圆盘机的结构示意图如图 2.2 所示。版台 l 与机座联接,固定不动压力 平台 2 作一定角

18、度的摆动来完成模切,两平台合拢时便模切纸板,模切时用人 工取放纸板最近国外已出现用机械手取放纸板的装置,这类机器由电动机驱动, 小型的旧式机器可由工人脚踩驱动,称之为 “脚踏架” 。 a b c 图 2.2 圆盘机 a- 运动示意图b-压切纸板时c-取放纸板时1-版台与机座2-压力平台3-平衡锤 图2.3鲁林机a-运动示意图；b-结构图1-压痕版台；2-压力平台；3-连杆；4- 曲线滑块； 5-机座；6 导轨；7-电磁离合器鲁林机图 2.3 的结构大体可分为机 体与版台相连、风力平台和代动系统三大部分。铸铁机座 5 是本机的主体,版 台 1 与机座是整体铸造后加工而成。版台 l 要求有较高的加

19、工精度,特别是要 求与压力平台 2 平行的面接触。机座上有二条导轨 6,它支承着压力平台在其 上运动，压力平台的运动轨迹受曲线沿环的约束而作往复的运动。 压力平台的运动过程是先经连杆 3 拉动，作一定弧度摆动，当快到模切时，压力平台则作垂 直移动，直至完成模切动作为止。 只有这样， 才能保证两平台的平面各部位在模 切时进行同一瞬间接触，从而在整个版面上获得均匀一致的压力。图 2.4 卧式自动平压模切机示意图 1输纸部分； 2 前规与侧规； 3开闭牙机构； 4前 靠规； 5链轮； 6模切部件；7后靠规；8排废部分； 9输纸链条； 10 收纸部分 鲁林机的裁切钢刀和嵌线先按纸盒展开图形状，嵌装在一

20、块带框的钢 制模版上，然后将装好刀和嵌线的模版装在机器的版台 l 上，通过偏心曲柄连 杆机构 3，使压力平台 2 作开会住复运动，冲切放在两平台之间的纸板。当压 力平台摆到最下端而呈开启状态时， 由人工取出冲切成型的纸板， 并迅速放进待 冲切的纸板。机器是连续不断运转的，每一循环可加工一块纸板，冲切速度约 2535 次分。它的操作简单，目前有很多工厂采用，但需身手敏捷，体格健 壮的工人。 现已较多的采用一种自动平压平模切机用于大规模生产。这种机器 又多种型号，但基本原理是相同的，如图2.4 所示。该机包括送纸、冲切、排屑、和出纸堆垛四部分，有些机型还有附加的印刷装置。该机的工作过程是：将 纸板

21、放上工作台后， 由曲柄连杆机构带动的弹踢送纸机构把纸板勾入送纸辊。 接 着，纸板被间歇运动的、带有六只铁夹的夹持棒带入冲切部分裁切。裁闭后，排 屑机构就发生动作，排除纸屑，上模随即升起，夹子就将纸板拉出，送到机器尾 部的纸板垛上。 2)SS 型模切机 随着模切压力越来越高的要求，近年来出现 了一种模切压力高达 4000-4500kN 的 S S 型模切机，它的最大特点是将垂直 冲压改为摆动辗压， 模切刀嵌装在上版台上， 刀刃朝下， 纸板披夹子带入冲切位 置时，下方的弧形面摆动台就升起，通过凸轮使之摆动，由右至左辗压，把纸板 切成预定的形状。 然后，传动机构使下模降落， 链条带动的夹持棒把纸板拉

22、出到 下一个工位，用凹凸模冲去纸屑，然后将纸板送到纸板垛上。在此同时，下 组 夹持棒又开始将另一张纸板拉到冲切位置， 开始下一个循环。 显然，这种冲压方 式由于将面接触改成线接触，故可降低所需的模切压力，使机器运转更为平稳。图 2.5 SS 型模切机工作原理图 1、4-凸轮； 2-弧形面； 3-上板台； 5-摆动床 模 切刀嵌装在上版台 3 上，刀刃向下。当传送链条上的夹持棒将纸板输送到模切 位置时，在凸轮机构的作用下， 弧形面摆动床 5 升起， 将纸板模切成所需的 图 形状。 2.5a 为模切开始时的情形，此时凸轮 4 控制的摆动床的弧形面 2 右边 先与上版台 3 上的模版接触模切。 随着

23、凸轮 1、4 的转动， 摆动床 5 由右向左 碾压。图 2.5b 为模切将结束时的情形，即左边接触摸切。然后，摆动床 5 在凸 轮 l 、4 控制下降下，链条上的夹持棒将模切后的纸板拉出送到下一个工位用凹 凸模进行排废， 再送出该纸板， 从而完成了一个模切工作循环。 第二组夹持棒又 将第二张纸板输送到模切位置， 开始第二轮模切。 3）模版 模版通常有组装式和 控体式两种。组装式模版由许多单件的木块 或铸造铝合金拢装而成。无论模切 任何形状的制品，都必须在切刀和嵌线间的空白面积处装上这些木块或合金铝， 由木楔提供固定切刀和嵌线的压力， 组装成模切模版。 整体式模版是在一整块木 板上按纸箱展开图的

24、样式开有若干沟缝， 钢刀和嵌线就用 些小木条卡紧在这些 沟缝中，最终形成模版。整体式模版造价较贵，但牢靠耐用，易于安装及贮存备 用，工人喜欢使用，圆压圆模切机则非用整体式模版不可。 模版的木料通常采 用胶合板， 平压平模版多用 5 层或 7 层胶合板， 而圆压圆模切机有采用 10 层 胶合板的。因为胶合板有较高的强度和抗弯能力，可以承受模切时的压力。 模 切钢刀和压痕嵌线由专业工厂生产， 有各种不同的高度、 厚度、形状和硬度组合， 可供选用。刀高通常为2328mm,而嵌线则因厚度不同通常为 23. 8 26.4mm高。因为钢刀工作时要直切到底把纸扳切断， 而嵌线只是在纸板上压出折痕， 即 所谓

25、压线,其工作深度比钢刀应减少一层纸厚,可根据被加工纸板的类型选配。 刀片和嵌线的厚度现仍有人沿用国外习惯以所谓“点 ”束表示,每 “点 ”为20.014in即约0.36mm,例如推荐用于模切 977g/m定量的五层瓦榜纸板的 3 点钢刀约厚 1.1mm。 硬度大的钢刀经久耐用,但难以弯曲成圆弧或曲线形状, 故只能用于直线形状的模切。 需要弯曲的造型时, 多用较软曲钢刀, 成型后再淬 硬装版。 4）模切压力和模切长度的确定 任何一台平压平模切机都有额定工作压 力kN或t。在模切纸板时，如果版台上装有的钢刀和嵌线太多，模切压力超过 额定工作压力时,则不能将被加工的纸板的切口全部切断,相反,如装刀太少, 又会造成设备能力浪费 .因此,准确地计算模切压力显得很有必要。 所需的模切 压力可用下式计算：P= LFN式中P模切压力，N L模切周边总长包括 切口和压线，mm F单位长度切口和压线的模切力，N/mm由上式可知，模 切时所需的压力主要取决于切口和压线长度以及单位长度的模切， 而单位长度的 模切力又牵涉到披切纸板的纸质 .纸种、规格和刀刃的状况等因素。所以，在工 厂实际生产中， 往往以试验法来确定单位长度的模切力的数值。 即先在试验材料 用的压力机上装上一定长度 l