CN104669689A - 用于纸张包装的冲压模具、冲压机和冲压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于纸张包装的冲压模具、冲压机和冲压工艺。该冲压模具包括凹模和凸模，所述凹模包括模壁和由模壁限定的并与凸模相配合的模腔，所述模壁在上侧靠近模腔的内侧具有过渡到所述模腔中的倾斜部。该冲压机包括送料机构、冲压机构和出料机构，该冲压机构包括根据本发明的用于纸张包装的冲压模具、动模座、定模座和用于对冲压模具加热的加热装置，其中，凹模固定在定模座上，凸模固定在动模座上。本发明能将具有任意印刷和制作工艺的任意纸张加工出任意造型的纸张包装用本发明制造的纸张包装，不仅形态多样，而且成本低，强度和刚度好，长期使用不变形。

Description

用于纸张包装的冲压模具、冲压机和冲压工艺

技术领域

本发明涉及包装领域，具体而言，涉及用于纸张包装的冲压模具、冲压机和冲压工艺。

背景技术

在包装领域，纸张包装具有易加工，适于印刷，重量轻，环保无污染等优点，得到了广泛应用。

然而，现有技术中，由于受到加工设备和加工工艺的限制，纸张包装造型单调简单，通常都是方形、圆形，或者近似于方形、圆形的造型。现有技术中，纸张包装的制造工艺通常是先在卷筒纸上通过丝网印刷印上图案，再按照预定尺寸将印有图案的卷筒纸裁切，然后使用钢刀模具在裁出后的纸板上压出压痕线，最后人工将纸板从压痕线折起，得到纸张包装(例如纸盒、纸箱)。现有的制造工艺虽然简单但也存在许多缺点，包装结构简单，缺乏变化，丝网印刷图案单一，无法满足人们对纸张包装的结构和图案多样化的个性化的需求。

另外，现有工艺中的折压纸箱和丝网印刷等步骤几乎全部采用人工操作，导致生产效率低，标准化程度不高，劳动力成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供用于纸张包装的冲压模具、冲压机和冲压工艺，以解决上述技术问题。

本发明是这样实现的：

一种用于纸张包装的冲压模具，包括凹模和凸模，所述凹模包括模壁和由模壁限定的并与凸模相配合的模腔，所述模壁在上侧靠近模腔的内侧具有过渡到所述模腔中的倾斜部。

现有技术中纸包装在翻边冲压成型时，翻边角度都小于90度，通常小于86度，如果翻边角度接近或等于90度，在冲压时容易导致弯折部出现裂纹，并且在纸张满版印刷时，还导致尤其是弯折部掉色，影响产品质量和美观。翻边角度小于90度的纸包装的盒体与盒盖结合不紧密，容易变形和脱落，边缘向外翘起，也影响美观。

本发明在凹模的模壁上边缘邻接模腔的内侧设置过渡到所述模腔中的倾斜部，待冲压的纸件放置在凹模上，移动凸模，首先通过倾斜部对纸件进行预成型，然后继续移动凸模，对纸件进一步冲压，直到凸模与凹模完全嵌合，完成成型。

通过这种倾斜部的预成型，可以对纸件进行90度的翻遍冲压成型，而不会在弯折部产生裂纹。

在本发明的冲压模具中，进一步地所述模腔的底部为内凹的弧面。

在本发明的冲压模具中，进一步地所述凸模的端面为内凹的弧面。

现有技术中，为了能对具有烫金、凹凸等的纸张进行冲压，在模具底部设置与凹凸对应的凹凸，这种模具结构复杂，而且缺乏灵活性，一种模具只能对具有相同凹凸的纸张进行冲压。

本发明中，通过凹模和/或凸模的这种弧面设计，能对具有任意的印刷、包括烫金、UV、凹凸、开窗等制作工艺的纸张进行冲压。

在本发明的冲压模具中，进一步地，所述模腔的内壁包括下部的第一区段和上部的第二区段，第一区段相对于模腔的底部成大于90度的角度，第二区段相对于模腔的底部垂直。

通过第一区段相对于模腔的底部成大于90度的角度，使得成型后的纸包装的侧壁相对于底部具有一个大于90度的过渡区段，这一方面进一步降低了弯折部产生裂纹或掉色的可能性，另一方面通过该过渡区段增加了侧壁的刚度，长期使用不变形，能保持盒盖与盒体之间的良好结合。

一种用于纸张包装的冲压机，包括送料机构、冲压机构和出料机构，该冲压机构包括上述的用于纸张包装的冲压模具、动模座、定模座和用于对冲压模具加热的加热装置，其中，凹模固定在定模座上，凸模固定在动模座上。

本发明的冲压机，可以对纸件进行90度的翻遍冲压成型，而不会在弯折部产生裂纹；通过凹模和/或凸模的弧面设计，能对具有任意的印刷、包括烫金、UV、凹凸、开窗等制作工艺的纸张进行冲压；生产的纸包装长期使用不变形，能保持盒盖与盒体之间的良好结合。

在本发明的用于纸张包装的冲压机中，进一步地所述送料机构还包括用于纸张的定位装置。

通过定位装置能够对不同形状的纸张进行定位，防止纸张在输送过程中发生移位。如果纸张在输送过程中发生移位，当将纸张送到凹模上时，纸张在凹模上的位置与预定位置之间存在相应的移位，这导致冲压成型后的纸包装的形状偏离预期的形状。

在本发明的用于纸张包装的冲压机中，进一步地，所述凹模和凸模是可更换的。

在本发明中，通过模具的更换能在同一冲压机上冲压出不同造型的纸包装，以简单的方式满足客户的多样化、个性化需求。

在本发明的用于纸张包装的冲压机中，进一步地在所述定模座上设有多个滚子。

在更换凹模时，需要将模具推到定模座上，与模座对齐并固定，由金属制作的模具重量较大，在推移中与模座之间会产生较大的摩擦力，导致模座磨损，本发明通过在定模座上设置多个滚子，减小了更换模具时的摩擦力，使得模具的更换更容易，也避免了模座的磨损。

一种用于纸张包装的冲压工艺，该冲压工艺用上述的冲压机进行，并包括下列步骤：

步骤1，通过加热装置将凹模和凸模加热，

步骤2，通过送料机构将裁剪好的纸张送到凹模上，

步骤3，移动凸模，通过凹模边缘上的倾斜部对纸张进行预成型，

步骤4，继续移动凸模，对纸张进行进一步成型，

步骤5，对凸模加温加压，将成型后的纸张夹紧在凸模与凹模之间，对纸张进行定型。

本发明的冲压工艺，可以对纸件进行90度的翻遍冲压成型，而不会在弯折部产生裂纹；通过凹模和/或凸模的弧面设计，能对具有任意的印刷、包括烫金、UV、凹凸、开窗等制作工艺的纸张进行冲压；生产的纸包装长期使用不变形，能保持盒盖与盒体之间的良好结合。

在本发明的用于纸张包装的冲压工艺中，进一步地，在步骤1中，所述凹模和凸模被加热至135-185度。

经实验研究发现，将凹模和凸模预先加热至135-185度，在冲压时可使纸张快速成型，且成型效果好。

作为产品外包装，对精美度要求高，所以对纸张成型要求成型后不开裂、不起皱纹，对于不同纸张的折弯系数、纤维性要进行精确计算和实验。

本发明的用于纸张包装的冲压模具、冲压机和冲压工艺解决了现有技术中上述的各缺陷，能将具有任意印刷和制作工艺的任意纸张加工出任意造型的纸张包装，该纸张包装质量稳定，不开裂、不起皱纹。

用本发明制造的纸张包装，不仅形态多样，而且成本低，其成本仅为传统包装的1/2，本发明选取环保竹子为原料，成型过程中无添加，无污染，以竹子为原料，还能极大减少对森林的破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明凹模的实施例立体图；

图2为本发明凸模与凹模嵌合状态下的纵截面；

图3为本发明冲压机的结构示意图；

图4为本发明存纸器的结构示意图；

图5为本发明存纸杆的结构示意图；

图6为本发明送纸器的结构示意图；

图7-9为本发明冲压工艺示意图。

附图标记汇总：凹模100、模壁101、模腔102、倾斜部103、凸模104、第一区段105、第二区段106、加热棒107、送料机构200、冲压机构210、动模座211、定模座212、存纸器201、送纸器202、存纸板203、存纸杆204、存纸杆固定件205、存纸器支撑板206、螺纹207、送纸器体208、定位凸起209。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1，参照图1-2，为本发明实施例的用于纸张包装的冲压模具。

该用于纸张包装的冲压模具，包括凹模100和凸模104，所述凹模100包括模壁101和由模壁限定的并与凸模相配合的模腔102，所述模壁101在上侧靠近模腔的内侧具有过渡到所述模腔中的倾斜部103。

该冲压模具中，模壁优选地相对模腔102的底部垂直。模腔102除了图1中所示的形状，还可以根据需要设计为各种其它形状，例如圆形、椭圆形、花瓣形、水果蔬菜形、脸谱形、动物形等等，由此得到的纸张包装也具有相应的构型。

倾斜部103相对于模壁101上侧面的角度α优选为15-60°。

模腔102的底部与内壁之间的过渡部以及凸模端面的边缘都设计成圆角，避免尖角对纸张弯折部的损伤。

凹模100和凸模104优选用不锈钢制成，也可以用其它金属材料或塑胶制成。

在使用该冲压模具时，将裁剪好的纸张送到凹模上，移动凸模，首先通过模壁101上侧的倾斜部103对纸张进行预成型，然后继续移动凸模，对纸张进行进一步成型，直到纸张被夹紧在凸模与凹模之间。

现有技术中纸包装在翻边冲压成型时，翻边角度都小于90度，通常最大88度，如果翻边角度达到90度，在冲压时容易导致弯折部出现裂纹，并且在纸张满版印刷时，还导致弯折部掉色，影响产品质量和美观。翻边角度小于90度的纸包装的盒体与盒盖结合不紧密，容易变形和脱落，边缘向外翘起，也影响美观。

本发明在凹模的模壁的上侧靠近模腔的内侧设置过渡到所述模腔中的倾斜部，通过这种倾斜部对纸张预成型，然后在进一步对纸张进行90度的翻边冲压成型中不会在弯折部产生裂纹。

进一步优选地，所述模腔的内壁包括下部的第一区段105和上部的第二区段106，第一区段105相对于模腔的底部成大于90度的角度，优选地为大于90°，小于93°，第二区段106相对于模腔的底部垂直。

通过第一区段相对于模腔的底部成大于90度的角度，使得成型后的纸包装的侧壁相对于底部具有一个大于90度的过渡区段，这一方面进一步降低了弯折部产生裂纹或掉色的可能性，另一方面通过该过渡区段增加了侧壁的刚度，长期使用不变形，能保持盒盖与盒体之间的良好结合。

如图2所示，在该冲压模具中，进一步地，所述模腔102的底部为内凹的弧面，并且优选地所述凸模的与模腔102的底部配合的端面也为内凹的弧面。

现有技术中，为了能对具有烫金、凹凸等的纸张进行冲压，在模具底部设置与凹凸对应的凹凸，这种模具结构复杂，而且缺乏灵活性，一种模具只能对具有相同凹凸的纸张进行冲压。

本发明中，通过凹模和/或凸模的这种弧面设计，能对具有任意的印刷、包括烫金、UV、凹凸、开窗等制作工艺的纸张进行冲压。

替换地，模腔102的底部、凸模的所述端面也可设计为平面或具有凹凸的面。

实施例2，参见图1-6，为本发明实施例的用于纸张包装的冲压机。

在该实施例中，该冲压机为立式冲压机，此外，本发明的冲压机也可以设计成卧式的或斜式的。

该冲压机包括送料机构200、冲压机构210和图中未示出的出料机构。

该冲压机构包括用于纸张包装的冲压模具、动模座211和定模座212。冲压模具的基本结构、原理和效果请参见实施例1，在此不再赘述。

凹模100固定在定模座212上，凸模104固定在动模座211上。在动模座211上方设有驱动动模座211的执行机构和加压机构，执行机构和加压机构优选为液压执行机构，但也可以是机械的、电动的等其它执行机构。

优选地，所述凹模和凸模是可更换的。通过模具的更换能在同一冲压机上冲压出不同造型的纸包装，以简单的方式满足客户的多样化、个性化需求。

在该用于纸张包装的冲压机中，进一步地在所述定模座上设有多个滚子。

在更换凹模时，需要将模具推到定模座上，与模座对齐并固定，由金属制作的模具重量较大，在推移中与模座之间会产生较大的摩擦力，导致模座磨损，本发明通过在定模座上设置多个滚子，减小了更换模具时的摩擦力，使得模具的更换更容易，也避免了模座的磨损。

在该冲压机构中，还设有用于对冲压模具加热的加热装置。加热装置可以设置在模座中，也可以设置在模具中。本实施例中，加热装置直接设置在模具中。

优选地，凹模和凸模的加热装置各包括两个加热棒107，加热棒107插入凹模和凸模的相应孔中。进一步优选地，加热棒107可以从模具中取出。这样在更换模具时，取出加热棒107，待新的模具装好后，再将加热棒107装到模具中，而不用在每个模具中都设置加热棒，节约成本。

本发明中，凸模与凹模的加热和温度控制是彼此独立的，分别进行。

本发明的冲压机，可以对纸件进行90度的翻遍冲压成型，而不会在弯折部产生裂纹；通过凹模和/或凸模的弧面设计，能对具有任意的印刷、包括烫金、UV、凹凸、开窗等制作工艺的纸张进行冲压；生产的纸包装长期使用不变形，能保持盒盖与盒体之间的良好结合。

在该用于纸张包装的冲压机中，所述送料机构还包括存纸器201和送纸器202。

存纸器201包括一个固定的存纸板203和多个可调节的存纸杆204。存纸板203和存纸杆204环绕地布置在存纸器支撑板206的中心通孔周围。

存纸杆204通过存纸杆固定件205可调节地固定在存纸器支撑板206上。在存纸杆固定件205上设有长形孔，通过螺栓穿过该长形孔将存纸杆固定件205固定在存纸器支撑板206上，当需要调节存纸杆204的位置以适应不同形状和大小的纸张时，松开螺栓，前后移动和左右转动存纸杆固定件205至合适位置，再拧紧螺栓，存纸杆204便被固定在新的位置上。

通过可调节的存纸杆，能以简单的方式方法适用各种不同形状和大小的纸张，在更换模具时，无需更换存纸器201，只需调节存纸杆204即可。

为了能够托住纸张，在存纸杆204下端设有螺纹207，该螺纹207的外径稍大于存纸杆204的直径。

送纸器202包括板状的送纸器体208和定位凸起209。在送纸器体208上开设与待冲压的纸张相同形状和大小的孔，多个定位凸起209环绕该孔布置。多个定位凸起209构成用于纸张的定位装置。

通过定位装置能够对不同形状的纸张进行定位，防止纸张在输送过程中发生移位。如果纸张在输送过程中发生移位，当将纸张送到凹模上时，纸张在凹模上的位置与预定位置之间存在相应的移位，这导致冲压成型后的纸包装的形状偏离预期的形状。

该冲压机的工作方式为：将叠好的纸张堆放置在存纸器201的存纸板203和存纸杆204之间，通过设置在送纸器202下方的图中未示出的吸盘将纸张堆最下面的一个纸张吸附到送纸器202上，并保持在各定位凸起209之间，然后通过送纸器执行机构将送纸器202送到凹模上，使纸张与凹模的模腔对齐，然后移动凸模对凹模上的纸张进行冲压成型，成型完成之后，凸模上行，凸模与凹模分开，出料机构将成型好的纸包装取出。

实施例3，参见图1-9，为本发明实施例的用于纸张包装的冲压工艺。

该冲压工艺用上述的冲压机进行，该冲压机的结构、原理和效果可参见实施例2，在此不再赘述。

该冲压工艺包括下列步骤：

步骤1，通过加热装置将凹模和凸模加热，

步骤2，通过送料机构将裁剪好的纸张送到凹模上，如图7所示，

步骤3，移动凸模，通过凹模边缘上的倾斜部对纸张进行预成型，如图8所示，

步骤4，继续移动凸模，对纸张进行进一步成型，如图9所示，

步骤5，对凸模加温加压，将成型后的纸张夹紧在凸模与凹模之间，对纸张进行定型。

在本发明中，根据不同纸张、性质分别对凹模和凸模加热，加热温度取决于纸张的厚度、含水量、印刷油墨面积的大小。一般情况下，纸张越厚、含水量越大，温度越高。油墨具有一定的粘合性，如果温度太高会粘膜具掉墨，影响成品效果同时影响下一张成型，温度太低易破损，印刷油墨面积较大的，温度应较低。

该加热温度优选在135-185度之间，可使纸张快速成型和定型，且成型效果好。

在步骤2中，由于本发明冲压机的送纸器具有定位装置，能对被输送的纸张进行准确定位，输送过程中，纸张不会发生偏移，能与凹模精确地对准。

步骤3和4优选地连续进行，即在进行步骤3和4凸模连续运动，中间没有停顿。但是也可以在步骤3中，对纸张进行预成型后，使凸模停止移动一段时间，例如1-2秒。

在步骤5中，定型的压力优选在12-15吨，特别优选地为13吨，定型时间优选3-10秒。压力过大，时间过长，容易导致纸张破损，油墨掉色，压力过小，时间过短，达不到预期的定型效果。

本发明的冲压工艺，可以对纸件进行90度的翻遍冲压成型，而不会在弯折部产生裂纹；通过凹模和/或凸模的弧面设计，能对具有任意的印刷、包括烫金、UV、凹凸、开窗等制作工艺的纸张进行冲压；生产的纸包装长期使用不变形，能保持盒盖与盒体之间的良好结合。

本发明的用于纸张包装的冲压模具、冲压机和冲压工艺解决了现有技术中上述的各缺陷，能将具有任意印刷和制作工艺的任意纸张加工出任意造型的纸张包装。

用本发明制造的纸张包装，不仅形态多样，而且成本低，其成本仅为传统包装的1/2，本发明选取环保竹子为原料，成型过程中无添加，无污染，以竹子为原料，还能极大减少对森林的破坏。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于纸张包装的冲压模具，其特征在于，包括凹模和凸模，所述凹模包括模壁和由模壁限定的并与凸模相配合的模腔，所述模壁在上侧靠近模腔的内侧具有过渡到所述模腔中的倾斜部。

2.根据权利要求1所述的用于纸张包装的冲压模具，其特征在于，所述模腔的底部为内凹的弧面。

3.根据权利要求1所述的用于纸张包装的冲压模具，其特征在于，所述凸模的端面为内凹的弧面。

4.根据权利要求1所述的用于纸张包装的冲压模具，其特征在于，所述模腔的内壁包括下部的第一区段和上部的第二区段，第一区段相对于模腔的底部成大于90度的角度，第二区段相对于模腔的底部垂直。

5.一种用于纸张包装的冲压机，包括送料机构、冲压机构和出料机构，其特征在于，该冲压机构包括动模座、定模座、加热装置和根据权利要求1至4中任意一项所述的用于纸张包装的冲压模具，其中，凹模固定在定模座上，凸模固定在动模座上。

6.根据权利要求5所述的用于纸张包装的冲压机，其特征在于，所述送料机构还包括用于纸张的定位装置。

7.根据权利要求5所述的用于纸张包装的冲压机，其特征在于，所述凹模和凸模是可更换的。

8.根据权利要求6所述的用于纸张包装的冲压机，其特征在于，在所述定模座上设有多个滚子。

9.一种用于纸张包装的冲压工艺，其特征在于，该冲压工艺用根据权利要求5至8中任意一项所述的冲压机进行，并包括下列步骤：

步骤1，通过加热装置将凹模和凸模加热，

步骤2，通过送料机构将裁剪好的纸张送到凹模上，

步骤3，移动凸模，通过凹模边缘上的倾斜部对纸张进行预成型，

步骤4，继续移动凸模，对纸张进行进一步成型，

步骤5，对凸模加温加压，将成型后的纸张夹紧在凸模与凹模之间，对纸张进行定型。

10.根据权利要求9所述的用于纸张包装的冲压工艺，其特征在于，在步骤1中，所述凹模和凸模被加热至135-185度。