技术领域
[0001] 本
发明涉及一种模切底板，属于
包装印刷品加工设备技术领域。
背景技术
[0002] 模切工艺是包装印刷品最常用到的一道工艺，具体是用切刀根据产品设计要求图样合成模切版，在压
力的作用下，将印刷品或其他板状坯料轧切成所需形状或切痕的成型工艺。
[0003] 模切加工时通过切刀与底板间的高速冲击产生的剪切力实现材料的裁切与成型，但这种高速的冲击对切刀和底板都会产生一定的损伤，从而影响切刀和底板的寿命以及裁切
精度。
[0004] 模切加工中常见的几种影响切刀与底板使用寿命的问题如下：
[0005] 一、底板失效。由于切刀是采用仿型制造的切削工具，其制造成本较高，为避免切刀的损耗，生产中常采用硬度低于切刀的软质
钢板作为底板，由于底板质地软、耐冲击、耐磨损性能差，因此经常出现由于底板的
变形、磨损造成的失效。
[0006] 二、切刀失效。切刀通常是采用高
合金工具钢经淬火
热处理获得较高的表面硬度与抗磨损性能，但在模切的高速冲击、高
应力载荷、高振动载荷的复杂工作模式下，切刀往往会由于冲击、应力、振动等问题产生损耗与失效问题。
[0007] 三、切刀与底板的间隙均匀性问题。切刀与底板间有均匀、一致的间隙是一种理想的加工状态，这样能够保证裁切过程中切削力在切刀与底板
接触的每个地方都一样，从而保证裁切口均匀，切刀与底板也不会出现局部磨损过快。但实际上，由于加工精度、安装精度的原因，切刀与底板间的间隙往往是不均匀的；或者即使在安装后切刀与底板间的间隙较均匀，也会由于加工过程的载荷、冲击、振动等问题造成间隙的变化，而间隙的不均匀会
加速切刀、底板的局部损耗，并引起被裁切材料的切口不整齐等问题。
[0008]
现有技术中，在模切加工中常用的改善模切冲裁工作条件的方法是在模切钢板与垫板间增加一个弹性胶垫5(可参照
专利文献CN203566782U中的结构)，如图1(a)和图1(b)所示，现有所使用弹性胶垫5的材质一般为聚
氨酯胶垫或
橡胶垫，该弹性胶垫可以起到缓解冲击的作用，在一定程度上能够减少切刀的磨损，提高切刀的使用寿命，然而该方案还存在以下不足：
[0009] 一、对切刀不均匀的安装间隙的适应性小。
[0010] 一方面，从弹性胶垫所用的材料
角度，由于所采用弹性胶垫材质多为聚氨酯胶垫或橡胶垫，其材料的
弹性模量较小，橡胶的弹性模量为7.84MPa，相对于钢材的弹性模量206GPa，其
刚度约为钢材的 聚氨酯的弹性模量分布较宽为5-600MPa，模切中常用的聚氨酯垫的弹性模量约为40-60MPa，其刚度约为钢材的 由于所用弹性胶垫的刚度低、变形抗力小，因此，在切刀的高速冲击过程中，胶垫的形变量很大，其形变超出弹性胶垫的线性弹性形变区，而主要体现为粘弹性形变，如图1(b)所示，弹性胶垫在冲击力作用下整体向下“塌陷”，即在厚度方向上呈现均匀的压缩变形，因此切刀安装的间隙差ΔH没有明显减小。
[0011] 另一方面，从弹性胶垫的厚度方面，现有技术中未涉及所用弹性胶垫的厚度优化。在实际应用中，如果弹性胶垫的厚度过大，会造成模切冲裁过程中弹性胶垫的压缩变形量大，冲裁的
稳定性差；如果弹性胶垫的厚度过小，那么在模切冲裁过程中弹性胶垫的变形量不足以补偿切刀安装的不均匀间隙。
[0012] 二、无法实现钢板工作寿命与切刀工作寿命的匹配性。
[0013] 采用普通钢板与切刀对切，存在钢板硬度过低时，钢板工作寿命过低；而钢板硬度过高时，又容易损伤切刀的问题。
[0014] 三、缺少对底板
支撑刚性与减振性能的综合设计。
[0015] 采用弹性胶垫可以增加底板的阻尼，吸能减振，过厚的弹性胶垫会降低底板的支撑刚性，从而减弱的切刀裁切的性能。
发明内容
[0016] 对此，本发明旨在克服针对现有技术中存在不足，而提供一种能够有效提高模切精度与使用寿命的模切底板。
[0017] 实现本发明目的的技术方案是：
[0018] 一种模切底板，包括从上至下依次紧密贴合设置的冲击硬化层、形变补偿层和减振支撑层，所述冲击硬化层的材质为高
合金钢，所述形变补偿层为弹性材料层，该弹性材料层的弹性模量为所述冲击硬化层的 倍，所述减振支撑层为金属板。
[0019] 上述技术方案中，所述
高合金钢的厚度大于等于10mm。
[0020] 上述技术方案中，所述高合金钢采用高锰钢。
[0021] 上述技术方案中，所述弹性材料层为MC尼龙。
[0022] 上述技术方案中，所述弹性材料层的厚度为需补偿间隙ΔH的10～20倍。
[0023] 上述技术方案中，所述金属板为内部具有细孔的疏松结构。
[0024] 上述技术方案中，所述金属板为灰口
铸铁板材或铸
铝板材。
[0025] 本发明具有积极的效果：
[0026] 本发明的模切底板具有的特点：通过形变补偿切刀与底板间不均匀间隙，提高切口整齐性能，减少切刀与底板的局部损耗；底板与切刀接触的表面具有冲击硬化特性，提升底板的耐冲击与耐磨损性能，提高底板的使用寿命；具有良好的吸振特性，减少因振动对切刀、底板的损伤。
附图说明
[0027] 图1(a)和图1(b)分别现有技术中的底板与切刀对切前、后的状态图；
[0028] 图2(a)和图2(b)分别为本发明中的底板与切刀对切前、后的状态图。
[0029] 图中所示附图标记为：1-冲击硬化层；2-形变补偿层；3-减振支撑层；4-切刀；5-弹性胶垫。
具体实施方式
[0030] 下面结合
说明书附图对本发明中模切底板的具体结构做以说明：
[0032] 本实施例中的一种模切底板，参照附图，其包括从上至下依次紧密贴合设置的冲击硬化层1、形变补偿层2和减振支撑层3，所述冲击硬化层1的材质为高合金钢，所述形变补偿层2为弹性材料层，该弹性材料层的弹性模量为所述冲击硬化层1的 倍，所述减振支撑层3为金属板。
[0033] 本实施例中，所述冲击硬化层1的材质为高合金钢，其特性为在冲击载荷作用下冲击硬化层1的表层能够产生明显的冷作硬化，其表层硬度将提高2倍以上，所形成的高硬度表面硬化层能够抵抗较大冲击与磨损，从而能够很好地减少切刀4高冲击载荷造成的表面损耗，冲击硬化层1与切刀4对切，直接承受冲击载荷，因此应有足够的厚度以保证其刚度和抗变形能力，通常其厚度不应小于10mm，冲击硬化层1材料优选高锰钢；所述形变补偿层2是一种弹性材料层，该弹性材料层的弹性模量为冲击硬化层1所用合金钢材的 (转化为小数即为0.005～0.02)倍，这样在模切过程中形变补偿层2的变形主要为线性弹性变形，作用力去除后能够恢复到原有形状与尺寸，形变补偿层2对切刀4安装间隙差的补偿原理如图2(a)和图2(b)所示，由于弹性变形量与受力成正比，因此切刀4与底板的间隙不均匀时，间隙小的地方，切刀4对底板的作用力大，该作用力传递到形变补偿层2时，会造成该处的形变补偿层2向下产生较大的变形；而间隙大的地方，切刀4对底板的作用力小，该作用力传递到形变补偿层2时，会造成该处的形变补偿层2向下产生较小的变形，参照图2(b)所示；这样通过形变补偿层2在不同大小作用力下的变形的差异性，减小了对切时切刀4与底板的间隙ΔH’，有利于提高包装切口的均匀性。由于切刀4安装后与模切底板的间隙差(即切刀4安装后且处于静态时，切刀到模切底板的最大间隙L1与最小间隙L2的差值，即就是所需补偿间隙差ΔH，参照图2(a))通常在几微米至几十微米，因此用于补偿该间隙差的形变补偿层2的厚度不用太大，形变补偿层2的厚度一般取所需补偿间隙差ΔH的10～20倍即可，形变补偿层2材料优选为MC尼龙。所述减振支撑层3则采用一种减振特性的低成本金属材料(内部具有细孔的疏松结构)，减振支撑层3的作用有两方面，一是垫高模切底板的高度，使其达到安装的高度要求；二是吸振、减振，减少因振动对切刀4、底板的损伤，所述减振支撑层3材料优选为灰口
铸铁板材，实践操作中也可以选用铸铝板材。
[0034] 对比例：
[0035] 某塑料软包装模切底板原来为50mm厚45号钢，模切过程
中底板因硬度、强度不足工作寿命较低；后来底板改为50mm厚高合金钢，又容易导致切刀4损伤。
[0036] 采用本专利中的三层组合式底板的方案为：冲击硬化层1采用15mm厚高锰钢，形变补偿层2采用0.5mmMC尼龙，减振支撑层3采用34.5mm灰口铸铁。使用该组合式底板后，底板与切刀的有效工作寿命比采用单一材料底板时提高一倍以上。
[0037] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。
