常见问题
common problem

浅析:模切压痕加工中常见故障及处理

2018-04-16

        随着市场对产品包装个性化逐渐认同,各种具有企业象征意义的盒型也成为了企业的一种标志和文化。在盒型的批量生产过程中,模切是一种必不可少的加工手段。对整个模切加工过程而言,模切压力的控制是产品质量控制的一个核心环节,模切压力过大会造成模切版损伤,压力过小会造成盒片分离不畅。

        由于模切机模切压力受承压材料的物理性能和不同模切版的性能影响较大,初调压力难以确定。平压平卧式模切机的压力传动方式主要有三种,即四组曲柄连杆机构、契形块凸轮机构和蜗轮蜗杆偏心机构。无论采用何种传动方式提供模切压力,最终的压力要通过模切版上的钢刀和钢线来传递和实现,即将模切压力转换为钢刀和钢线的线压。模切机的操作中,最主要的就是控制模切压力,但是对于不同的加工材料和盒型,如何才能又快又准的设置好模切压力呢?

    1理论计算法

    模切压力转换为线压后,压力值与钢刀和钢线的总长度、有效线压以及承压材料的特性有关。现行通用的计算公式为:

    P=K×L×F

    P-模切压力(N)

    K-修正系数(一般取1.3)

    L-模切版上钢刀或钢线的总长度(mm)

    F-钢刀或钢线的有效线压(N/mm)

        但在实际生产中,由于材料和环境的不同导致材料的松紧度、厚度、纤维方向等物理参数各不相同,模切压力都会发生变化;另外,由于加工条件的变化会导致钢刀和钢线的磨损,造成钢刀和钢线的有效线压发生变化,而在计算中始终默认钢刀与钢线工作在最佳有效线压值状态下,这便造成了理论计算值的误差。此外,由于模切版制造过程中导致的模切版不完全水平,过桥高度加工精度误差导致的钢刀和钢线的安装高度不同都降低了该公式的实际使用性能。所以,该公式并不能用于所有模切版压力的确定。

        但是,该公式对于新生产任务加工过程仍具有很重要的指导意义,起到节省印张和保护模切版的作用。该公式最大的实际价值就在于初次压力合理范围的确定,在新模切版使用前,可以根据公式所需要的参数值计算出该模切版首次使用所能承受的合理理论压力值,而不是模切版的合理实际压力值。由此公式可以看出,模切压力的测算与承压物之间主要是通过修正系数来平衡的,可是每次都使用相同的修正系数会导致承压材料变化所引起的差异。

    2试切法

        除了计算法之外,试切法也是确定模切压力的一种简便方法,它实际上是利用试验性的过程来确定某种盒形的模切压力。这种方法对首次加工的产品的压力确定有很大的帮助。试切法凭借操作者的经验,对新的加工产品进行模切压力的估计,在找到一个参照后,逐渐相应增加模切压力,直到模切样张的模切线有2/3被切断,这个过程称为初压。在初压值确定后可以根据承压材料的特性进行3~5t的压力递增,在90%以上的钢刀和钢线实现正常模切后,再以0.1~0.3t的压力递增,直至模切盒型能够正常分离,这个过程称为精压。

        这种方法比较耗时、耗力,对操作者的要求很高,如果初压压力过大很容易造成模切版的损坏,如果压力太小需要反复试验才能达到额定值,从而降低了生产效率。但是一旦得到了合理的压力值,这个值对以后的再次加工具有非常重要的参考价值,应该将其逐一记录下来,以便下次使用。但是随着模切版的磨损程度不同,有效线压发生了变化,导致实际模切压力值的变化,通常要不断修正标注的实际模切压力才能满足以后的应用。

        有人认为计算法根本就不能贴近生产,几乎成了食之无谓弃之可惜的“鸡肋”。现在工厂也普遍采用试切法来获得新产品的合理压力值,如果将这两者结合起来使用,将会给实际生产带来一定的经济效益。

    3综合法

        计算法可以得到首次压力的理论压力值,试切法可以得到实际压力值,如果可以利用试切法得到的合理实际值来反推计算法中的修正系数,那么就可以得到这类模切版对该类材料的修正系数。修正系数是一个可变值,主要用来弥补不同材料之间的差异和模切版加工精度之间的误差,可以通过对同一材料实际生产的数据对该材料的修正系数进行更为准确的确定,这样就可以知道在新产品模切时首次应该使用多大的压力可以更接近合理实际压力值。

        测试方法如下:假设初次模切克重为300g/m2的白卡纸,已知该模切版上的钢刀总长为1600cm,钢线总长为1810cm,所使用钢刀的有效线压为45N/mm,钢线的有效线压为40N/mm。

        如何确定使用克重为300g/m2的白卡纸模切产品所需要的模切压力值呢?

        首先通过计算法得到模切该产品的理论合理压力值为187.72t,再利用试切法进行模切,将初压设置在理论值的60%,利用不断加压最终得到实际压力值为174.8t,将压力值再次带入公式得到K值为1.2。所以,在该类材料的模切中,可以使用K=1.2代入公式计算出相应准确的压力值,避免了试切法的风险,节约了生产成本。可以通过建立一个相同材料不同产品的测试表格来求取最接近的修正系数,以为下一个新产品获得理想的实际模切压力。

        当然,这种方法不能对所有的设备提供同一个标准,因为修正系数中还包含了设备的加工误差,而且不同设备的磨损情况各不相同。所以,以上测试只能在同一台机器上进行,最好取多组实际数据的平均值来求该材料的修正系数。建立不同加工材料的修正系数对加工新产品有很大的帮助,可以准确的判断出模切所需的压力,节省大量的材料和时间。另外,由于设备的磨损会导致修正系数的变化,而模切设备的有效使用寿命较长,它的磨损也比较慢。在正常使用的情况下,一般可以以两年为一个周期进行修正系数的再次测定,如果设备使用强度很大,可以缩短测定周期。