CN101898370A

CN101898370A - 组合嵌套模切工艺

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Publication number: CN101898370A
Application number: CN2009103025724A
Authority: CN
Inventors: 沈振华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2029-05-25
Also published as: CN101898370B

Abstract

本发明涉及一种将不同尺寸产品相互嵌套组合，依次进行多种产品加工的组合嵌套模切工艺。解决了现有技术中对每个产品单独进行排版模切浪费大量原材料的缺点，1、选择能嵌套模切的产品组合；2、嵌套组合排列设计；3、定刀模；4、根据上述2的排列组合设计和上述3定制的刀模上机模切；将现有的以单个产品为视野来考虑排版设计的方法，扩大到以所有的材料和结构相同或部分相同的产品为视野来考虑排版设计的方式，通过将大小不同、边缘不重叠的若干产品嵌套组合排列在一起，然后通过从内而外或者从外而内的顺序进行模切，使得大产品中空部分的排废能被用作小产品的原料，提高原材料的利用率，节省了成本。

Description

组合嵌套模切工艺

技术领域

本发明涉及一种模切工艺，尤其是一种将不同尺寸产品相互嵌套组合，依次进行多种产品加工的组合嵌套模切工艺。

背景技术

目前，随着消费类电子如手机、照相机等数码产品的飞速发展，胶带、泡棉、网布、热熔胶等等以及他们的某种组合，经过精密模切得到的零件的需求也越来越大。这种经过精密模切的零件通常称为模切件。这类电子产品以及他们的零部件的组装中都要用到一些中空型的模切件，他们有时候采用相同的结构和材料，只是外形尺寸上有大小之分，例如：手机液晶显示器和外壳之间需要用泡棉和胶隔离防震，而麦克风、扬声器和听筒上也要用到类似的带胶的泡棉和防尘网布所构成的模切件。另外，液晶显示器模组里也需要用到类似的双面胶中空模切件。不同型号的产品上所需的模切件大小不同，同一型号上所需的模切件也有大小不同的，但是他们的材料有可能是相同或部分相同的。

目前加工这种模切件的工艺，一般都是每个产品单独模切的。这样，由于产品是中空的，中间很大一部分原材料被浪费了，原材料的利用率非常低，产品的成本比较高。每年，全球生产这么多消费类电子产品，浪费的材料非常大。

发明内容

本发明解决了现有技术中对每个产品单独进行排版模切浪费大量原材料的缺点，提供一种采用嵌套组合的排列方式，提高原材料利用率和生产效率的嵌套组合模切工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种嵌套组合模切工艺，其特征在于包括如下步骤：

1、选择能嵌套模切的产品组合：选择所用材料相同或者部分相同的多个产品，嵌套组合的外层大产品要选择中空型的产品，嵌套组合内层的产品要选择其外边缘与相邻的外层产品的内边缘之间无重叠的产品；

2、嵌套组合排列设计：将小产品放入到大产品的中空位置，小产品的外边缘与相邻大产品的内边缘无重叠，从大到小由外而内依次排列成一个组合，以此组合为单位进行排版设计，以各组合之间的跳距为跳距，得到各个产品自身的排版设计，使得各个大小不同的产品在各自的排版图上沿底纸走纸方向或与其垂直方向上的跳距都等于最大产品的跳距；

3、定刀模，根据上述2的排列组合和各个产品自身排版设计定制相应的刀模，各刀模上相邻刀腔的跳距与产品排列跳距相同，等于最大产品的排列跳距；

4、根据上述2的排列组合设计和上述3定制的刀模上机模切，将制得的产品进行分离并包装好，而将前一道产品的主要排废复合上离行膜或者保护膜后，作为下一道产品的原料，再进行下一道模切，依此类推，直至完成所有嵌套组合产品的模切。

上述所说的材料相同或者部分相同是指两个产品所需要使用的原材料厂家和型号相同，并且结构相同；部分相同是指两个产品某一部分结构所使用的原材料厂家和型号相同，并且该部分结构也相同。例如产品(一)的结构从上到下分别为5层：胶A、泡棉A，胶B，网纱A，胶C。产品(二)的结构也为5层，且5层材料的厂家、型号和排列顺序都与产品(一)相同，为：胶A、泡棉A，胶B，网纱A，胶C，则称为材料相同。如果产品(二)的材料和结构从上往下只有3层材料与产品(一)的材料和结构相同，为：胶A、泡棉A，胶B，就称为部分相同。

上述所说的产品跳距，是指在同一平面内的同一个方向上，相邻两个产品在的中心线之间的距离。

上述所说的刀腔跳距，是指将所有刀腔展开在同一平面内，在同一个方向上，相邻两个刀腔的中心线之间的距离。

在选择嵌套产品的时候，产品之间要没有相互重叠的边缘，防止模切出来的产品尺寸不符合产品设计的要求。嵌套的大尺寸产品和小尺寸产品，可以是不同的形状，也可以是相同的形状；将大小不同的产品相互嵌套组合起来排版后，小尺寸产品利用了大尺寸产品的中空排废料，提高了原料利用率，降低成本，提高效率。

所使用的刀模可以是平刀也可以是圆刀。可根据每个产品的图纸要求以及生产时的工艺要求定制各自的刀模。但是刀模上每个刀腔的排列方式要依照上述2所述的以组为单位的排列组合设计来排列，跳距要以最大产品的跳距来排列。不同的刀模在机器上的前后、左右的位置是可调的，以便使得小产品的模切落在大产品的中空废料上，能模切出合格的小产品。

模切的顺序可以从内向外，也可以从外向内。

下面介绍上机模切的过程。

第一步是先将原料按照结构和生产工艺要求复合，包括主材和辅料(底纸或者保护膜)。主材是指客户最终用到产品上的所有材料，例如各种胶、泡棉、导电泡棉，网布、热熔胶、铜箔、铝箔、导热片等等或者是他们的组合。辅材是指在产品的制造过程中为了制造或者运输保存的方便而增加使用的辅助材料，例如底纸，保护膜等等。

剥离力：指单位宽度薄膜从主材表面成90度或者180度剥离时所需的力。根据剥离力的大小不同，可将辅料分为若干个等级，例如I，II，III，IV，V和VI六个等级。下面的表述：“底纸I”表示与相应的薄膜之间的剥离力为I等级的底纸，保护膜I表示与相应的薄膜之间的剥离力为I等级的保护膜，依次类推。

排废与分离：排废是指在复合好的料带上模切之后，将特定的目标材料从料带上分离的过程。其利用的原理是目标物料(废料或产品)在不同的料带上的剥离力的差异。以最简单的双面胶两面复合不同剥离力的底纸为例：材料复合结构从上到下为：轻剥离力的底纸I，双面胶，中剥离力的底纸II。此时，如果分别取上下两层底纸开始分离，中间的双面胶会随着底层的中剥离力底纸II走，与上层的轻剥离力底纸I分离。假设刀模是矩形的，刀模从正面模切(刀从上往下切)，切穿上面两层(底纸I和胶)，底部中剥离力的底纸II不切穿。此时，若沿着胶与底层中剥离力的底纸II之间进行分离，由于中间矩形已经被切穿，分离时，中间矩形部分会跟着底部的中剥离力底纸II走，而其余的则形成中间带矩形孔的料带。如果中剥离力的底纸II上的矩形部分是废料，此为排废，其余中间带矩形孔的底纸I和胶的料带还可以继续加工，则称为主要排废；如果矩形部分就是我们最终所要的产品时，此过程称为分离产品，而其余中间带矩形孔的底纸I和胶的料带，如果不能继续加工，则称为废料。

一般的，如果是废料，就直接报废了。而如果是产品的话，需要在胶面再复合一层底纸以保护产品或者料带，供后续使用。对于底纸II上矩形部分表面还有一层轻剥离力的底纸，可用带粘性的保护膜与底纸轻压后再剥离(保护膜与底纸间的剥离力大于底纸与胶之间的剥离力)，即可将该底纸排废。然后再复合一层底纸保护起来，方便运输，使用。

下面以与上述结构相同的产品为例说明上机模切的过程，以由内而外为例：

第一步：第一道正面模切小产品的内边缘，切穿底纸I和胶，沿胶和底纸II之间的粘合面分离，留在底纸II上的中间部分作为第一排废，留在底纸I上的部分作为第一主要排废；

第二步：第一主要排废底面再复合中剥离力的底纸II后，第二道再正面模切小产品的外边缘，切穿底纸I和胶，沿胶和底纸II之间的粘合面分离得小尺寸产品和第二主要排废，第二主要排废留待第三步用，将小尺寸产品上的轻剥离力底纸I用保护膜II排废(保护膜II表示该保护膜与底纸I之间的剥离力为II等级，而底纸I与胶之间的剥离力为I等级，所以底纸I被保护膜II带走)后再复合底纸I保护，收料；

第三步：将小尺寸产品外的第二主要排废，再复合中剥离力的底纸II，正面模切大尺寸产品的内边缘，中间部分作为第二排废，并留下第三主要排废；将第三主要排废复合中剥离力的底纸II后，再正面模切大尺寸产品的外边缘，分离得大尺寸产品和第四主要排废，第四主要排废可以留待第四步用；将大尺寸产品上的轻剥离力底纸I用带粘性的保护膜II排废后，复合上底纸I保护，收料；

第四步：重复第三步；

依次类推，直至所有产品组合完成模切。

对于中间结构复杂的产品，可以将各层分解为上述最简单的步骤，模切后再复合，再模切等工艺组合来完成模切。

下面以由外而内为例，分四步：

第一步：第一道正面模切最大尺寸产品的外边缘，沿底纸II和胶之间的粘合面分离，***部分留在底纸I上，排废；留在底纸II上的中间部分作为第一主要排废留待第二步用；

第二步：中间部分排废为第一主要排废，是一块块相互独立的主材，黏附在底纸II上，并且主材上表面带有底纸I，用带粘性的保护膜II除去这上面的一块块底纸I后再复合上完整的底纸I，成为下面是底纸II，上面是底纸I，中间是一块块独立的主材所组成的料带；

第三步：在此料带背面模切大尺寸产品的内边缘，切穿底纸II和主材，不切穿底纸I，将两层底纸分离，留在底纸I上中间排废作为第二主要排废，其另一面带有中剥离力的底纸II，留待第四步用；另一部分是底纸II，底纸II上留有一块块中空主材，即为大尺寸产品，再在表面复合底纸I，收料；如果要把带孔的底纸II更换成不带孔的底纸，则再在主材表面复合上底纸III后，将两层底纸分离，产品留在底纸III上，底纸II被剥离，再复合底纸I或底纸II，得到大尺寸产品，收料；

第四步：用保护膜III复合在底纸II面上，再将料带底纸I换成底纸III，分离保护膜和底纸III，将表面的底纸II排废后换成连续的底纸I或底纸II，得到一面是底纸III，另一面是底纸I或底纸II的主材，主材是一块块相互独立的第二主要排废；再按照上述第二、第三步，通过更换剥离力更大的辅料制得更内层的产品，直到制得所有嵌套产品。

此方案嵌套层数将受辅料剥离力等级数的限制。

由外而内的另一种方法：

第二步：第一主要排废是一块块相互独立的主材，黏附在底纸II上，并且主材上表面带有底纸I，用带粘性的保护膜II除去这上面的一块块底纸I后再复合上完整的底纸I，成为下面是底纸II，上面是底纸I，中间是一块块独立的主材所组成的料带。

第三步：在此料带正面模切大尺寸产品的内边缘，切穿底纸I和主材，不切穿底纸II，将两层底纸分离，底纸I被剥离，排废；底纸II上是一块块相互独立的主材，每块主材被切成内部和***部分，内部上表面覆盖有底纸I，***部分的胶裸露出来；在上表面复合底纸III，再分离底纸II和底纸III，此时，留在底纸III上的就是大尺寸产品，在大尺寸产品的小表面复合底纸I或底纸II，收料；留在底纸II上的为第二主要排废，留待第四步用；

第四步：把第二主要排废当作第一主要排废，重复第二步，得到下面是底纸II，上面是底纸I，中间是一块块独立的主材所组成的料带；

第五步：重复第三步，分离后，留在底纸III上的是第二排废，留在底纸II上的是第三主要排废；

第六步：将第三主要排废当作第一主要排废，重复第四步和第五步，直到制得所有嵌套产品。

此方法将不受辅料剥离力等级级数的限制。

作为优选，相互嵌套组合模切至少包括两个产品，尺寸最小最内层的嵌套产品可以是非中空的。

考虑到一种特殊的情况，大尺寸产品与内部嵌套的小尺寸产品之间的尺寸相差较大时，可将多个小尺寸的产品同时并列放置在大尺寸产品的中空位置。将多个小产品放置到大产品的中空位置时要保证小尺寸产品之间无重叠，小产品与大产品之间无重叠。此时将位于同个大尺寸产品中空位置的多个小尺寸作为一个小尺寸产品组合来看待，参与后续的排版设计和定刀模等等。

作为优选，大尺寸产品内部的小尺寸产品可以是同一产品也可以是不同的产品，同一产品排列时可以按照相互之间无重叠来排列，不同类产品排列时，除了相互之间无重叠，还需遵循如下原则：有一条与原料前进方向平行的线能将两个不同的产品分开，以便完成后能分离成各自独立的产品卷，而不是同一个卷内含有两个或以上不同产品。

作为优选，上述步骤还可以不同时、不同机模切。嵌套产品前几道模切分离后，主要排废料复合底纸或者保护膜后回收，作为下一批产品的主原料。下一批产品的模切不必马上在同一机器上生产，可根据实际需要，安排在不同的机器上，也可安排在后续不定的时间。安排生产的产品也不必是预先设计排列好的，只要该产品尺寸能落在该主要排废料内，则遵循第一次排列组合设计时的原则，按照第一次排列组合的跳距嵌套排列组合并定制刀模，即可利用该主要排废料制得产品。

本发明的有益效果是：将现有的以单个产品为视野来考虑排版设计的方法，扩大到以所有的材料和结构相同或部分相同的产品为视野来考虑排版设计的方式，通过将大小不同、边缘不重叠的若干产品嵌套组合排列在一起，然后通过从内而外或者从外而内的顺序进行模切，使得大产品中空部分的排废能被用作小产品的原料，提高原材料的利用率，节省了成本。

附图说明

图1-I和图1-II是两个产品各自生产时的排列方式；

图1-III是本发明产品组合排列的示意图；

图1-IV是嵌套组合排列后分离出来的小产品的排列示意图；

图2是本发明的一种加工示意图；

图3是本发明的一种加工侧向示意图；

图4是本发明的一种加工正向示意图；

图5是本发明的一种产品复合结构示意图；

图6是本发明的一种第一次模切的分离示意图；

图7是本发明的一种第二次模切的分离示意图；

图8是本发明的一种第三次模切的分离示意图；

图9是本发明从外向内模切的一种中间产品剖面结构示意图；

图中：1、底纸I，2、小尺寸产品，3、大尺寸产品，4、跳距，5、双面胶，6、泡棉，7、底纸II，8、小尺寸产品单独模切跳距，11、双面胶自带底纸，12、材料辊，13、复合辊，14、第一刀模，15、刀腔，16、分离辊，17、第二刀模，18、第三刀模，19、第四刀模，20、大尺寸产品组，21、第一排废，22、小尺寸产品组，23、第二排废，24、最终排废，25、第一切模位置，26、第二切模位置，27、第三切模位置，28、第四切模位置，29、第一主要排废，30、第二主要排废，31、第三主要排废，32、第一次分离料，33、中间分离料。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

一种组合嵌套模切工艺，包括如下步骤：

2、排列组合，将小产品放入到大产品的中空位置，小产品的外边缘与大产品的内边缘无重叠，从大到小由外而内依次排列成一个组合，以此组合为单位进行排版设计，使得大小不同的各个产品在沿底纸走纸方向的跳距相同，等于最大产品的跳距；

3、定刀模，根据上述2的排列组合和各个产品自身设计定制相应的刀模，各刀模上相邻刀腔的跳距与产品排列跳距相同，等于最大产品的排列跳距；

4、根据上述2的排列组合设计和上述3定制的刀模上机模切，将制得的产品进行分离并包装好，而将其主要排废敷上离行膜或者保护膜后，作为下一道产品的原料，再进行下一道模切，依此类推，直至完成所有产品组合的模切。

实施例1：由内而外模切法：选择两种同材料不同尺寸的产品为例进行说明，产品以双面复胶的泡棉6为主。先在泡棉的两面复双面胶5，将双面胶5的原有底纸11换掉，上层胶外复合底纸I1，下层胶外复合有底纸II7。如果以现有的单独模切工艺，大尺寸产品3按照跳距4的方式排列(参见附图1-I)，小尺寸产品2按照跳距8的方式排列(参见附图1-II)，这样，两个产品的内外材料都被浪费了。改用新的模切工艺：先设计嵌套产品的组合排列(参加附图1-111附图1-VI)，小尺寸产品2与大尺寸产品3之间无边缘重叠，小尺寸产品和大尺寸产品都为中空形产品，以大尺寸产品的跳距4为嵌套产品组合排列的跳距，并以图1-I和图1-IV的排列设计定制刀模。假设这里所使用的刀模为滚筒式刀模，刀模的圆周面上分布有刀腔15。

下面详细介绍加工过程(参见附图2，此图忽略了张力调节装置等一些辅助性装置)：

将成卷的原材料装到材料辊12上，泡棉6出来后复合双面胶5，经复合辊13后剥离双面胶自带底纸11，再在正面复合底纸I1，背面复合底纸II7。上面的底纸I1与胶之间的剥离力小于底面的底纸II7与胶之间的剥离力。再经过一道复合辊13，将底纸与泡棉复合在一起(参见附图5)。进入第一刀模14，正面模切小尺寸产品的内边缘，第一刀模上的刀具从上往下切，依次切断上面的底纸I1、胶5、泡棉6、胶5，直到下面的底纸II7的上表面，但不切穿底纸II7的上表面，经过分离辊16，沿下层的双面胶5与底纸II7之粘合面分离，被切穿的主材的分离位置在第一模切位置25，下侧的底纸II上留有模切后的第一次分离料32作为第一排废21(参见附图3第一幅、附图4第一幅和附图6)，上侧的底纸I1和泡棉胶作为第一主要排废29。

在第一主要排废29下表面复合一层底纸II7，接着进入到第二刀模17，正面模切小尺寸产品的外边缘。第二刀模上的刀具从上往下切，依次切断上层的底纸I1、胶5、泡棉6、胶5，直到下层底纸II7的上表面，但不切穿底纸II7的上表面，接着经过分离辊，沿下层的双面胶5与底纸II7之粘合面分离，被切穿主材的分离位置在第二模切位置26，下侧的底纸II7上留下小尺寸产品2组成的小尺寸产品组22，上侧的底纸I1和留下的主材等作为第二主要排废30(参见附图3第二幅、附图4第二幅和附图7)。用保护膜II除去产品组22上表面的底纸I1后再复合一层底纸I1后收料，得到完成的小尺寸产品。

在第二主要排废30下表面再复合一层底纸II7，进入第三刀模18，正面模切大尺寸产品的内边缘，重复上述模切过程后分离主材与底纸II，被切穿主材的分离位置在第三模切位置27，下侧的底纸II7上留下小尺寸产品的外边缘与大尺寸产品的内边缘之间的中间分离料33并作为第二排废23，上侧的底纸I1和留下的主材作为第三主要排废31(参见附图3第三幅、附图4第三幅和附图8)；

在第三主要排废31的下表面再复合一层底纸II7，进入第四刀模19，正面模切大尺寸产品的外边缘，重复上述模切过程后分离，被切穿主材的分离位置在第四切模位置28，下侧的底纸II7上留下大尺寸产品3并组成大尺寸产品组20，上侧的底纸为最终排废24(参见附图3第四幅和附图4第四幅)。用保护膜II除去产品组20上表面的底纸I1后再复合一层底纸I1，收料，得到完成的大尺寸产品。

这样，小尺寸产品完全利用了大尺寸产品的中间排废料，提高了主材料的利用率。

实施例2：由外而内模切法：此时第一刀模14和第二刀模17分别为大尺寸产品的内边缘刀模和外边缘刀模；第三刀模18和第四刀模19分别为小尺寸产品的外边缘刀模和内边缘刀模。制作大尺寸产品的过程不变，但是第一排废21为第一主要排废，除去上表面的底纸I1后再复合底纸I1，正面模切，切穿底纸I1和主材，不切穿底纸II7，分离底纸I1和底纸II7；底纸I被排废掉，被切穿的底纸I留在主材上表面，主材全部留在底纸II上(参加附图9)，图中切穿主材的竖线表示模切的位置；再在上表面复合底纸III，分离，小尺寸产品外边缘外部分主材随底纸III剥离，底纸II上留下第二主要排废；再用保护膜II剥离底纸I后再复合完整的底纸I；重复上述模切步骤，分离底纸I后再复合底纸III，再分离，底纸III上留下小尺寸产品，另一面复合底纸I或底纸II保护，收料；底纸II上得到第三主要排废；重复上述过程，可以制得更内层的产品。

实施例3：如果要将大小尺寸产品分时生产，将制得大尺寸产品后的第一主要排废上表面的不连续底纸I1更换成连续的底纸I后保存起来，作为下次小尺寸产品的原材料。在使用该原材料生产小尺寸产品时，先进行排列设计，保证小尺寸产品的跳距与原先大尺寸产品的跳距相同。

实施例4：材料部分相同的产品的制作：还是上述的大小可嵌套的产品，如果是大产品的结构还要增加一层中间非空的网纱，网纱外还有一层中空的双面胶5，胶5形状与泡棉相同。按照由内而外法，如下：第一步，先按照实施例1所述方法制得小产品；第二步，将主要排废料先模切除去大尺寸产品的内边缘以内的废料待复合；将单独的胶5也模切除去内边缘以内的废料，将胶先与网纱复合；再将两部分对齐复合后再模切大尺寸产品的外边缘，排废就可以得到大尺寸产品。如果具有上述结构的是小尺寸产品，则按照由外而内法，如下：先制得大尺寸产品，将主要排废整理后模切内边缘并排废；单独的胶5也模切除去内边缘以内的废料后先与网纱复合；再将两部分对齐复合后再模切小尺寸产品的外边缘后排废，得到小尺寸产品。

以上所述的实施例只是本发明的几种不同方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种组合嵌套模切工艺，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的组合嵌套模切工艺，其特征在于相互嵌套组合模切至少包括两个材料相同或部分相同的产品，内部尺寸最小的嵌套产品可以是非中空的。

3.根据权利要求1或2所述的组合嵌套模切工艺，其特征在于大尺寸产品与内部嵌套的小尺寸产品之间的产品间隙较大时，可将多个小尺寸的产品同时并列放置在大尺寸产品的中空位置。

4.根据权利要求3所述的组合嵌套模切工艺，其特征在于大尺寸产品内部的小尺寸产品可以是同个产品也可以是不同个产品，不同的产品排列时，遵循如下原则：有一条与原料前进方向平行的线能将两个不同的产品分开，以便于模切后能分成两个不同的产品卷。

5.根据权利要求1或2所述的组合嵌套模切工艺，其特征在于产品进行模切时可以从小尺寸产品开始第一道模切，也可以从大尺寸产品开始第一道模切。

6.根据权利要求1或2所述的组合嵌套模切工艺，模切顺序可以从小尺寸产品的内边缘依次向外，也可以从大尺寸产品的外边缘依次向内，或者从嵌套产品中间位置开始模切，分离后再分别进行大尺寸产品的模切和小尺寸产品的模切。

7.根据权利要求1所述的组合嵌套模切工艺，其特征在于不同产品之间可以同一机器同时完成，也可以将主要排废料敷上保护膜或者离行膜后暂时收起来，待下次再设计或生产时，按照第一次排列组合的跳距嵌套排列组合即可。