工程設(shè)計參考(模切知識總結(jié))[1].ppt

1、1,工程設(shè)計參考,2,在模切這個行業(yè)，“模切件”產(chǎn)品，看起來并不起眼。它隱藏在手機(jī)等電子產(chǎn)品內(nèi)部，用于產(chǎn)品內(nèi)各個配件的連接。如今天的手機(jī)組裝，已經(jīng)完全放棄了用螺絲釘連接的方法，而大量采用“模切件”來粘連的辦法。因此，在手機(jī)的質(zhì)量保證上，“模切件”扮演的角色非常重要。它的質(zhì)量直接決定了手機(jī)是否耐摔、是否抗發(fā)熱等問題。由此也就可以解釋為什么手機(jī)之間的性能差距會那么大。在模切行業(yè)內(nèi)，我們會遇到多種多樣的模切產(chǎn)品所謂模切產(chǎn)品基本上都是以刀模加工的粘接件。根據(jù)產(chǎn)品的功能、特性、外觀以及所用材料，在大體分成了以下幾類： 1.單面膠產(chǎn)品：包括標(biāo)簽，包材和保護(hù)膜類等。（英文名稱中常有l(wèi)abel, protec

2、tive film) 2.雙面膠產(chǎn)品：塑膠之間或與金屬的拈接膠（英文名稱中常有adhesive, tape) 3. 墊片類產(chǎn)品：多起緩沖，密封作用。多為雙面膠加泡棉類 （英文名稱中常有cushion ,foam, Gasket） 4.聽/話筒網(wǎng)紗產(chǎn)品 ：多為雙面膠加網(wǎng)沙，起濾音，防塵作用（英文名稱中常有Speaker, audio，mesh) 5.背光源產(chǎn)品(Optical part)：多為光學(xué)級的PET/PC/PMMA,有反射膜，擴(kuò)散膜，增光膜等，作用是把線光源更有效地轉(zhuǎn)化為面光源， 6.EMC/EMI片：起電磁兼容/電磁抗干擾，或絕緣等作用，材料多為銅箔，鋁箔，導(dǎo)電泡棉等（cu,al fo

3、il, conductive foam），絕緣片好的塑料材為PI。 7.散熱片：小型電子設(shè)備應(yīng)用不多，材料多為石墨，或硅類化合物。,模切行業(yè)及“模切件”產(chǎn)品,3,模切行業(yè)主材料市場概況,目前電子行業(yè)的終端客戶多為外資企業(yè)，他們的選材基本決定著市場,歐美國家偏重選歐美的，日本和韓國偏重選本國的，再加上進(jìn)口材料與國內(nèi)材料在質(zhì)量上有差別，所以造成目前模切行業(yè)所用的高端材料多為國外知名企業(yè)，國內(nèi)所占比重非常小。不過隨著國內(nèi)市場的發(fā)展和成長，出于成本，服務(wù)等因素的考慮，內(nèi)資企業(yè)所占的比重越來越大。下面講一下目前模切材料的主要分類和廠商。 膠類 :常用的工業(yè)雙面膠比較有名的廠商有美國的3M, 德國的Tes

4、a日本的Nitto, Sony等。國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的多為低端膠帶和仿制膠帶，珠三角有很多膠帶廠。高端單面膠（象電工，醫(yī)藥類，高級保護(hù)膜，高級標(biāo)簽）也以國外品牌為主，象美國3M的電工，醫(yī)藥類，日本 nitto，sony的的鏡面保護(hù)膜，美國貝迪，艾利的標(biāo)簽等，國內(nèi)所做的單面膠大多為包材和低端保護(hù)膜等，沒有大的品牌 襯墊類 : 聚胺脂泡棉以美國Rogers為主 ，另外加上一些日系和韓系聚胺脂泡棉，聚乙烯類泡棉以日本和歐洲一些國家為主，導(dǎo)電泡棉以Gore和萊爾德為主，現(xiàn)在國內(nèi)導(dǎo)電泡棉有替代其趨勢，海綿類和珍珠棉，EVA等以國產(chǎn)廠商為主。 網(wǎng)紗/無紡布:聽筒和話筒所選的網(wǎng)紗用的較多的是歐洲的兩家：satti

5、和sefar.也有選擇日本的NBC等，國內(nèi)的網(wǎng)紗多應(yīng)用在在國內(nèi)的電子產(chǎn)品上，無紡布以國內(nèi)廠商為主。 銅箔/鋁箔：一般都有帶膠，原來以3M和Nitto為多，但是因為價格和國內(nèi)的價格差異很大，目前的趨勢是國內(nèi)的廠商開始逐漸占領(lǐng)市場。 塑料薄膜類:最有名的國外廠商有GE，杜邦，拜耳等。現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)為了降低成本，選材一般不指明廠商，所以應(yīng)用最多的是國內(nèi)的材料。 導(dǎo)熱/隔熱材料:應(yīng)用較少，以歐美國家為主。,4,模切工程師要考慮的因素：,1 材料: 選材的 標(biāo)準(zhǔn)是市場通用率高，貨源充足，質(zhì)量穩(wěn)定，價格相對便宜的物料，也可選倉庫有大量庫存的物料，或獨(dú)有的主材料合作伙伴。模切時要充分考慮到 材料的 厚度，硬度，

6、易變形度，溢膠程度等，是否適合模切，該怎樣模切等問題。 2 產(chǎn)品的形狀結(jié)構(gòu)和料帶排布圖:在滿足客戶的使用要求時，要盡量適合模切加工，有些產(chǎn)品設(shè)計時曲線過于繁瑣，難以成形，或有微孔，小細(xì)條或細(xì)縫等難以加工或難以保證精度，不具有量產(chǎn)性，一定要盡早提出，給出修改意見。 3設(shè)備和刀具:根據(jù)產(chǎn)品的特點和生產(chǎn)量的大小，選擇合適的設(shè)備和刀具，目的是充分發(fā)揮設(shè)備的效益，要兼顧刀具的使用壽命和成本，調(diào)試的難度和效率等。 4 工藝:要簡單合理，穩(wěn)定性高，材料利用率高，排廢難度要小。特別是多層復(fù)雜的產(chǎn)品，模切和排廢的工藝很重要，如果掌握不好，很有可能做不出產(chǎn)品或造成浪費(fèi)率及刀具維修率很高。 總結(jié)：好的工藝工程師必須

7、有良好而翔實的材料知識，對模切產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和排布有清晰的概念，對模切所用的設(shè)備工藝和刀具要非常了解，要集思廣益，鼓勵思考，模擬演練和創(chuàng)新。同時，從實際和學(xué)寫中不斷汲取總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)是十分重要和必要的。,5,材料的利用率要盡量的最大化，是在工藝可行性的基礎(chǔ)上，選擇或裁剪合適的來料寬度，選擇合適的產(chǎn)品間距和跳距， 對材料寬度的把握，設(shè)定來料寬度是依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的能力，產(chǎn)品的尺寸，刀具的成本，調(diào)刀的時間，工藝的難易,生產(chǎn)量的大小來綜合考慮的 。如我們模切的產(chǎn)品寬度是20mm,，形狀簡單，生產(chǎn)量適中，我們一般會選擇平刀機(jī)，開6*1左右的模，寬度設(shè)為135mm，現(xiàn)有設(shè)備的寬度能力基本都在150mm以上，可以滿

8、足要求。如果來料的寬度不能指定，我們開模時需要把此因素考慮進(jìn)去，認(rèn)真計算核對是把材料的利用率最大化。 平刀模切的相鄰產(chǎn)品間上下左右的距離可設(shè)為2mm的左右，簡單空白類標(biāo)簽可設(shè)為1-1.5mm, 。 沖床和啤機(jī)產(chǎn)品左右的跳距可視情況在平刀的基礎(chǔ)上放寬12mm。 圓刀左右間的距離有齒數(shù)決定，數(shù)值多為非整數(shù)，多選在3mm左右。圓刀上下左右的距離可設(shè)為3mm左右。 備注：具體選擇時要充分考慮各種影響因素（材料性能，產(chǎn)品形狀，設(shè)備能力等）如：1. 材料太厚，模切時下刀容易跑位，距離值應(yīng)該設(shè)置為上限值。2. 產(chǎn)品尺寸過大，產(chǎn)品形狀怪異，跳距要適當(dāng)放大，以防止產(chǎn)品之間相互影響，破壞產(chǎn)品尺寸，外觀和刀具。3

9、材料易變形的，要適當(dāng)增加產(chǎn)品間的距離和材料寬度。視產(chǎn)品大小和復(fù)雜程度來合理選擇產(chǎn)品間的距離，但一般都不會超過5mm,-有特殊情況的，產(chǎn)品形狀為矩形，客戶手工作業(yè)，產(chǎn)品好取拿的，不溢膠的或影響不大的，可考慮用橫豎刀或方格刀，產(chǎn)品間零距離。這種產(chǎn)品最典型的是泡棉加膠的襯墊。如右圖所示：,材料用量的規(guī)劃,6,應(yīng)該注意的是，很多產(chǎn)品是印刷后再模切的，這時要注意材料寬度的選擇,絲印機(jī) ： 材料寬度必須在產(chǎn)品寬度的基礎(chǔ)上加寬15mm。,琳得科平板式印刷機(jī) ： 材料寬度必須在產(chǎn)品寬度的基礎(chǔ)上加寬10mm。,麥安迪圓刀式印刷機(jī) ： 材料寬度必須在產(chǎn)品寬度的基礎(chǔ)上加寬10mm。,注意：這里的講的產(chǎn)品寬度包括所用

10、的材料邊距在內(nèi),7,模切產(chǎn)品的排廢工作非常重要，直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和工時成本，排廢追求的原則是速度快，質(zhì)量好,能自動排廢就不用手工。自動排廢的特點是速度快，效率高，多刀工藝用自動排廢優(yōu)勢非常明顯，邊模切邊排廢，降低因再度粘連而造成的廢料難排，有一些粘性很強(qiáng)的膠還必須用滾刀排廢。手工排廢的特點是比較靈活，可處理一些復(fù)雜難排廢的產(chǎn)品，但效率較慢。常用熱熔膠的窗口膠，產(chǎn)品彎折形狀比較多，且有些位置膠塊的面積非常小，自動排廢很難，用手工才行，還有無基材的膠，換自帶離型紙容易產(chǎn)生不良，若不能更換離型紙則意味著很多時候采用不了自動排廢，需要用手工。影響排廢的因素有很多，主要有材料的性能，產(chǎn)品形狀和結(jié)構(gòu)，產(chǎn)

11、品的排布，工藝等構(gòu)成。下面分別舉例說明,排廢方向（錯誤）,排廢方向（正確）,由此方向排廢可以使廢料排走順暢,排廢,要在客戶對產(chǎn)品排列沒具體要求的前提,材料性能的影響：膠帶的粘性和流動性，材料的硬度和厚度等。,例如帶內(nèi)框的3m7847標(biāo)簽，這個膠水很容易溢出粘連，不能用手工排廢，必須用自動排廢才行。,例如3m893玻璃纖維標(biāo)簽，這個材料非常硬，刀鋒很容易鈍，切不斷造成排廢時廢料帶產(chǎn)品，底紙用硬的材料才行。一般情況下從軟到硬的順序才好切，否則要特別要求刀鋒非常鋒利耐久，,8,除上述情況外，還有當(dāng)產(chǎn)品尺寸太小，或產(chǎn)品形狀太怪異，或其他情況，排廢時容易把產(chǎn)品帶起，考慮在產(chǎn)品上做撕裂線，如下圖所示:,:

12、因為該產(chǎn)品有膠面積太少，排廢時容易剝離底紙，所以設(shè)計時，加上了撕裂線，產(chǎn)品周圍的廢料不用排/,9,從整個工藝流程上講，layout的設(shè)計也要考慮到刀具的因素。設(shè)計樣品時，注意產(chǎn)品尺寸的修正，某些產(chǎn)品材料韌性較大，易變形。注意開刀時加入修正系數(shù)，需要修正的情況主要有兩種：1 材料伸縮性強(qiáng)，機(jī)器拉壓下，材料延伸，模切后材料回彈收縮，導(dǎo)致尺寸產(chǎn)生偏差，主要產(chǎn)生在保護(hù)膜產(chǎn)品，例如材料SPV-362M,HR6030等，以PE材料為主。2 材料較厚，模切后產(chǎn)生微量的漲幅,導(dǎo)致尺寸產(chǎn)生偏差。例如：泡棉（softlon FR-ND3006DB），PC(LH811,0.381T8B35等).其中，以第一種情況產(chǎn)

13、品的收縮情況比較明顯 例如Y824025;材料為HR6030;經(jīng)驗值從0.2mm-0.7mm,具體視情況而定；第二種情況主要發(fā)生在die-cut 產(chǎn)品，作刀時按規(guī)定尺寸的上下 限設(shè)計,例如Y780431，Y781154。,刀具,刀具設(shè)計，模數(shù)多。 優(yōu)點：生產(chǎn)速度快，效率高 缺點：1 價格高； 2 調(diào)機(jī)時間長； 3 制造時間長； 4 尺寸NG的機(jī)率大（不是絕對）,所謂產(chǎn)品尺寸NG機(jī)率大，是因為，當(dāng)模數(shù)多時，當(dāng)?shù)赌Ｔ谀Ｇ胁牧蠒r，產(chǎn)品之間會因為材料的某些性質(zhì)相互影響，導(dǎo)致模切過程中，尺寸產(chǎn)品NG，列如：很厚，易變形的泡棉。,10,我們設(shè)計的刀具（包括圓刀，平刀）沒有特殊說明都是刀背圖，（即產(chǎn)品的正視

14、圖）；對于形狀為非對稱的產(chǎn)品刀具設(shè)計，要特別注意這一點。,當(dāng)客戶圖面上顯示的是產(chǎn)品的膠面圖時，刀圖制作必須通過鏡象等圖面處理。,刀具圖面是右面的圖形,11,一般來說，機(jī)器都有其一定的功能區(qū)域，如沖床和平刀機(jī)等，它們的上，下墊板寬度決定了刀具的最大規(guī)格尺寸，要注意設(shè)備的限制尺寸規(guī)格（寬 x 長），,我公司模切設(shè)備 1 ：平刀機(jī)：飛新達(dá)FR-350模切機(jī) 350mm*280mm（天恒模切機(jī) 260*260，天成模切機(jī) 260*260） 2：沖床： 16 ton :470mm*270mm （其他規(guī)格260*200，250*180噸數(shù)有10，16，20，分單沖，自動和半自動） 3：圓刀機(jī) 中鼎-150

15、五工位圓刀機(jī)，最大工作寬度 150mm,圓周長一般小于290mm.適宜在250mm以下。 4：油壓機(jī)： 350 ton :1000mm*500mm ; 5：激光機(jī)： 500mm*340mm 6：壓塑機(jī)： 500mm*355mm 7：精雕機(jī)：590mm* 590 mm,12,工藝,1 單刀工藝：單刀工藝主要用在簡單的產(chǎn)品上，優(yōu)點是效率高，精度高，注意點是有內(nèi)框的產(chǎn)品1。單層或者多層材料結(jié)構(gòu)形狀一致，沒有內(nèi)框的產(chǎn)品，用簡單的單刀工藝一次成型。2。有內(nèi)框，但可以切穿排廢或提取排廢的，用單刀工藝比較好。3。手柄位要求遮膠，但手柄可以位于料帶兩側(cè)的，直接掛遮膠材料在機(jī)臺上，產(chǎn)品用一把刀模切。4。特殊平刀

16、情形的，手柄位要手工排廢的，但雙面膠的基材是紙或薄PET，用單刀工藝即可，連接處的膠用壓痕刀線壓斷，壓痕線比周圍的刀線稍高，節(jié)省工時。如下圖所示：,2 雙刀工藝：雙刀工藝一般用在單刀不能完成的工藝，產(chǎn)品稍復(fù)雜的產(chǎn)品。值得注意的是，在兩把刀對位的地方將不可避免的出現(xiàn)毛邊的情況，一般膠/木板刀的公差為0.1mm 的，雕刻類刀的公差為0.05mm，平刀主要為軸孔對位，圓刀為十字線對位。而對位公差有0.05mm的公差。一般情況下凹邊對客戶的影響不大，所以盡量避免凸邊。如圖所示，通常開刀模時，手柄位置的模切刀線分別切入成品0.1mm和0.5mm左右,以保證銜接。如圖所示常見的對位和上下模刀。,模切工藝：

17、 按設(shè)備一般可分為平刀工藝，圓刀工藝，激光工藝，雕刻工藝等。量產(chǎn)中用的平刀和圓刀都屬于成型刀具工藝加工，按刀具的多少可分為單刀工藝和雙刀和多刀工藝。,13,上模，下模刀通過跳距來控制位置關(guān)系,14,一 兩把刀套位產(chǎn)品的設(shè)計（卷裝包裝）,這里主要講的是第一把刀模切膠材后需要再次覆料，然后第二把刀模切,按一般的思維和情況，膠材要比其他材料窄一點，因為防止模切過程中露膠，對機(jī)器，產(chǎn)品等造成影響，而本節(jié)要提醒的是：先模切膠材的情況會例外，舉Y786330為例：該產(chǎn)品材料為3M9731+HIR-14S2V2-08，先切3M9731后覆HIR-14S2V2-08，再整體模切，過程靠定位銷定位。,第一把刀,

18、第二把刀,15,第一把刀在3M9731上切內(nèi)框和定位孔，而第二把刀是在新覆上HIR-14S2V2-08的基礎(chǔ)上整體切，而新覆的材料上是沒定位孔的，所以新覆的材料必須讓出定位孔的位置，這樣產(chǎn)品覆料后才能有孔位去套第二把刀上的定位銷，這樣即要求HIR-14S2V2-08 比3M9731 要窄，而且必須小于產(chǎn)品兩邊定位孔的最小距離，如圖所試：,3M9731,HIR-14S2V2-08,最后產(chǎn)品如果要求把定位孔部分去掉，可考慮加分條刀,16,一 平刀中有分條刀的設(shè)計,分條刀的作用是為了保證產(chǎn)品到材料邊沿的邊距達(dá)到一個比較嚴(yán)格的公差范圍之內(nèi)，并省下另外獨(dú)立分條的工序。,分條刀一般設(shè)計得比跳距長0.5mm

19、-1mm,而且分條刀兩端是往外彎的，以保證產(chǎn)品之間能更好的銜接。如圖所示：,產(chǎn)品跳距是12.16mm,分條刀長13.16mm,注：以上內(nèi)容謹(jǐn)供參考。,17,一般刀圖作好后，最好要按跳距模擬一下刀的走勢，保證產(chǎn)品能按規(guī)定的軌跡生產(chǎn)出來：,走刀方向,分條刀在平刀上模切時，由于材料不可避免產(chǎn)生晃動，所以會導(dǎo)致分條后材料邊沿不平整。所以一般用在打樣階段或客戶對材料邊沿平整度不作要求時。生產(chǎn)時可先由倉庫分條后，再在平刀機(jī)上模切，邊距公差最好只能控制在0.2mm內(nèi),圓弧銜接更好,材料越寬，材料邊緣平整度越好,18,有些尺寸比較大的產(chǎn)品，layout設(shè)計時應(yīng)考慮切取的半成品寬度占原材料寬度的比例。這對系統(tǒng)跑

20、出的價格有很大的影響 例如： Y822999,該產(chǎn)品尺寸為406mmx15mm,原材料寬度為600mm,考慮半成品寬度時應(yīng)該考慮的參數(shù)是15mm，而不能考慮406mm這個參數(shù)，當(dāng)選取416mm的半成品時，SAP系統(tǒng)會自動認(rèn)為整卷原材料只能切出一卷416mm的半成品，造成最后半成品跑出的價格偏高。,一 產(chǎn)品尺寸過大的設(shè)計,一 產(chǎn)品和排版的優(yōu)化設(shè)計,19,產(chǎn)品的拐角一般設(shè)置為圓角或鈍角，避免銳角，直角。,一 產(chǎn)品拐角的設(shè)計,刀模上的拐角要標(biāo)明做模角,改良前,改良后,20,一般來講（不是決對的），產(chǎn)品中有內(nèi)外框結(jié)構(gòu)的，有兩種情況： 1 邊框?qū)挾却笥诨虻扔?.5mm的，開一把刀模切； 2 邊框?qū)挾刃∮?.5mm的，需要開兩把刀模切，一把切內(nèi)框，一把切外框；,邊框?qū)挾忍?，而采用一把刀模切會?dǎo)致的問題： A. 模切過后，產(chǎn)品的四個角容易產(chǎn)生水紋等外觀不良現(xiàn)象； B. 模切久后，刀具會由于材料受壓縮產(chǎn)生的外張力而導(dǎo)致變形，導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸NG。 C. 會導(dǎo)致產(chǎn)品邊框嵌入兩刀片之間，影響順利生產(chǎn)。 D. 給供應(yīng)商生產(chǎn)刀模帶來困難，直接影響刀模尺寸精度。,一 內(nèi)外框產(chǎn)品的設(shè)計,數(shù)值謹(jǐn)供參考,針對具體材料：硬材:金屬，pc；厚材：0.25mm的單層