CN107187261A - 一种陶瓷砖母模的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，包括步骤：A、对样板进行3D扫描，获取样板表面的起伏数据，再将起伏数据转化为3D浮雕文件；B、对所述3D浮雕文件进行优化处理，得到优化后的3D浮雕文件；C、根据优化后的3D浮雕文件，采用刀具进行泥坯雕刻，得到泥坯模；D、根据所述泥坯模进行试板，判断试板效果是否与目标样板一致，是则进入步骤E，否则返回步骤B；E、根据所述优化后的3D浮雕文件进行母模雕刻，即得到母模。解决现有技术的模具制作方法不能提前预判瓷砖的模具效果，经常需要修改重雕母模，导致浪费人财物料，影响模具开发进度的问题。

Description

一种陶瓷砖母模的制作方法

技术领域

本发明涉及模具制作领域，尤其涉及一种陶瓷砖母模的制作方法。

背景技术

目前国内瓷砖行业的模具制作主要分为总成、母模、生产模芯三大块的设计与制作；作为瓷砖外观触感的表面肌理效果，大多是通过瓷砖母模的设计制作来达到所需效果（部分是通过生产工艺手段的叠加产生）。

传统的母模制作以铝作为实验及成品材料，采用数控机床加工的方式在铝板上雕刻出石、木等浮雕肌理制成母模，母模与目标样板效果能保持基本一致，但在实际生产中经过母模压胶模芯、压坯、施釉、印花、烧成等工序后，瓷砖成品的表面肌理和母模及目标样板往往有较大差别。设计雕刻人员通常会根据自身经验在母模雕刻前做设计补偿，但最终效果因人而异，常有不能复制样板的情况出现，因此经常需要修改重雕母模，且往往会因一些模具肌理的问题造成瓷砖生产缺陷，也需手工修改或改善设计重雕母模，既浪费人财物料，又影响模具开发的整体进度。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种陶瓷砖母模的制作方法，旨在解决现有技术的模具制作方法不能提前预判瓷砖的模具效果，经常需要修改重雕母模，导致浪费人财物料，影响模具开发进度的问题。

本发明的技术方案如下：

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，包括步骤：

A、对样板进行3D扫描，获取样板表面的起伏数据，再将起伏数据转化为3D浮雕文件；

B、对所述3D浮雕文件进行优化处理，得到优化后的3D浮雕文件；

C、根据优化后的3D浮雕文件，采用刀具进行泥坯雕刻，得到泥坯模；

D、根据所述泥坯模进行试板，判断试板效果是否与目标样板一致，是则进入步骤E，否则返回步骤B；

E、根据所述优化后的3D浮雕文件进行母模雕刻，即得到母模。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述试板效果包括试板的纹理及形状。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述优化处理包括利用精雕软件进行细节处理、调平整处理及拼接处理。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述泥坯雕刻过程中，采用低转速、中高刀具进给量及中高走刀速度进行。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述泥坯雕刻过程中，刀具转速为2500~8000r/min。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述泥坯雕刻过程中，刀具进给量为刀尖刃宽的70%~90%。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述泥坯雕刻过程中，走刀线速度为3.6~6.0m/min。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述泥坯雕刻过程中，刀具锥度小于60度。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述泥坯雕刻过程中，刀具的刀尖刃宽为0.2~0.3mm。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述泥坯雕刻和母模雕刻过程采用的刀具均为锥度平底刀。

一种陶瓷砖母模的制作方法，其中，所述泥坯雕刻和母模雕刻过程中,同一版面采用相同形状及大小的刀具。

有益效果：本发明通过在传统母模设计制作工艺基础上进行改进，在母模浮雕文件设计好后，母模数控加工雕刻前，增加在瓷砖泥坯上雕刻模具效果并进行试板实验的流程，从而能准确预测瓷砖母模设计的成品效果，无需反复雕刻母模及压试验模等工序，直接制作瓷砖的模具效果泥坯，通过施加预定的瓷砖装饰工艺手段，制作出瓷砖样品，进行生产适应性检验及开发可行性评审，模具效果及其生产适应性都完善及确认后，再雕刻母模，从而提高母模设计开发效率及成功率，解决现有技术的模具制作方法不能提前预判瓷砖的模具效果，经常需要修改重雕母模，导致浪费人财物料，影响模具开发进度的问题。

附图说明

图1为本发明所述陶瓷砖母模的制作方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种陶瓷砖母模的制作方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

按常规做法，由模具样板到瓷砖样品，经过3D扫描、文件设计、试雕窗口、雕刻母模、压试验模、压实验坯、加工试版等，一般需要7-10天的时间周期，其中还将产生母模、试验模等费用，以及占用生产设备和时间来压制实验坯，才能制作出瓷砖样品；如果样品效果不佳，或有生产不适应的情况，又需要5-7天时间重新雕刻母模及后续压胶等工作；而一旦瓷砖样品不能通过开发可行性复评，那前期投入的大量时间及各项费用将白白浪费，大幅增加新品研发的成本。

本发明提供的一种陶瓷砖母模的制作方法，可以提前预判瓷砖的模具效果，降低开模失败风险，提高母模制作的成功率，杜绝技术性原因的返工重雕母模。具体地，如图1所示，包括步骤：

S1、对样板进行3D扫描，获取样板表面的起伏数据，再将起伏数据转化为3D浮雕文件；

S2、对所述3D浮雕文件进行优化处理，得到优化后的3D浮雕文件；

S3、根据优化后的3D浮雕文件，采用刀具进行泥坯雕刻，得到泥坯模；

S4、根据所述泥坯模进行试板，判断试板效果是否与目标样板一致，是则进入步骤S5，否则返回步骤S2；

S5、根据所述优化后的3D浮雕文件进行母模雕刻，即得到母模。

本发明是利用数控雕刻机床加工特性，即同一浮雕设计文件在不同材料上能加工出相同的效果，那么将设计好后的母模浮雕文件加载于数控机床上，直接在泥坯表面雕刻出的模具效果，与在铝板上雕刻出的母模效果是一致的。利用上述数控雕刻机床加工特性，在模具浮雕文件设计好及提前做好工艺补偿设计后，先雕刻泥坯进行工艺试板，通过施釉、印花、烧成等流程得到瓷砖试验品，以此与目标样板进行对比，来确认设计的模具效果是否满意，以及模具效果的生产适应性是否合适。

具体地，所述步骤S1中，先利用三维扫描的方式采集样板表面的起伏数据，再将所述起伏数据转化为3D浮雕文件，该转化过程可参照现有技术。

所述步骤S2中，将得到的3D浮雕文件进行优化处理，得到优化后的3D浮雕文件，以使得3D浮雕文件能供数控加工机床更精准地进行模具雕刻（包括泥坯雕刻和母模雕刻）。所述优化处理包括利用精雕软件进行细节处理、调平整处理及拼接处理等。

所述细节处理主要是去除飞点等不正常的点，以及对过陡的、锐利的边部、坡面和尖角进行平滑处理，对于飞点的去除具体可利用精雕软件进行去高磨光、补低磨光、去高补低磨光、去料、堆料及仿制图章等操作达到细节处理的效果。尖角包括极细小的高低位，模具的低位在生产过程中会出现窝藏气泡导致缩釉和针孔，且易导致推坯出模时的坯面划痕，该处易磨损，导致压坯一段时间后走样，模具的细小高位在压坯脱模时易崩裂，根据瓷砖生产工艺条件，锐利的边部、坡面则会过于锋利导致该处缺釉漏坯。因而需要对锐利的边部、坡面和尖角进行平滑处理。

所述调平整主要是指对3D浮雕文件中的高点位分布进行均衡处理，尤其是四角、四边中间位、版面中心位，这样能保证瓷砖成品或半成品在叠放时受力均衡，以及瓷砖成品的铺贴平整，具体可利用精雕软件进行去料、补料及区域浮雕等操作达到调平整的效果。

所述拼接处理主要是指对多个版面的拼接处进行处理，填补缺损、去除重叠，以达到无缝对接成一完整3D浮雕文件结构的目的，具体可利用精雕软件的仿制图章、区域浮雕及冲压等操作进行。

所述步骤S3中，根据优化后的3D浮雕文件，采用刀具进行泥坯雕刻，得到泥坯模，该步骤即是本发明所述母模的制作方法工艺流程与传统工艺流程最大的不同点，先出瓷砖样品再出瓷砖模具，其技术核心是泥坯雕刻的数控加工工艺确定，既需满足快速雕刻出泥坯模具效果，又得保证雕刻坯与雕刻母模效果一致，主要有以下几个方面：

（1）、雕刻坯厚度把控

为保证雕刻后泥坯强度，便于施釉等瓷砖工艺中的搬运，通过调整压机参数与布粉量，压制加厚1.5mm的平面泥坯做为雕刻专用毛料；

（2）、泥坯雕刻时机床的参数控制

泥坯中各种粉料颗粒粘结性不强，易切削；又由于泥坯中含有大量硬度极高的石英细颗粒，与其他原料颗粒及粘土等粘结在一起，对刀具有一定的磨损，因此宜采用低转速、中高刀具进给量与中高走刀速度，这样既避免刀具磨损后雕刻走样，又能提高泥坯雕刻的效率；同时，低转速、高进给量能有效降低泥坯切屑扬尘，对工作环境及粉尘进入机床主轴造成损害的几率明显减少；

较佳地，所述泥坯雕刻过程中，控制刀具转速为2500~8000 r/min，刀具进给量为刀尖刃宽的70%~90%，走刀线速度为3.6~6.0m/min。

泥坯雕刻时刀具的进给量可用到刀具的刀尖刃宽的70%~90%，以0.3mm的刀尖刃宽为例，进给量一般设置到0.21~0.27mm；

泥坯雕刻走刀线速度设置为3.6~6.0m/min、转速2500~8000转/min，纹理细腻起伏多变时转速低，走刀速度高，纹理粗狂、光滑时转速高，走刀速度适当低些。

另外，因刀具刀尖的形状大小对雕刻效果影响巨大，对同一版面进行泥坯雕刻和母模雕刻过程中,应采用相同形状及大小的刀具，为保证同一文件在泥坯雕刻与铝母模雕刻的效果统一，以及控制雕刻成本，泥坯及铝模雕刻放弃采用成本较高且需定制的锥度球头刀，而采用可手工精确磨制的锥度平底刀，能有效保证泥坯雕刻和铝母模雕刻所采用的刀具形状及大小一致，刀具磨制的参数以铝材雕刻用刀具为标准，可利用带刻度的40倍放大镜检测刀尖参数，保证每次磨制刀具的刀尖参数一致。

较佳地，泥坯雕刻及母模雕刻过程中刀具锥度均小于60度，刀具锥度过小导致锥尖刀具直径过细强度不够，在雕刻铝模时易断刀尖，且由于瓷砖装饰工艺的影响，其浮雕肌理的侧面角度一般小于60度，因此刀具锥度不需过小；而锥度过大，则不能满足部分浮雕肌理的侧面角度，且锥度过大的刀尖大小不易精确磨制。

较佳地，泥坯雕刻及母模雕刻过程中所用的刀具的刀尖刃宽大小为0.2~0.3mm，在0.2mm以下时，刀尖过小强度不够，易断刀尖，且小于0.2mm的刀尖，其进给量将小于0.15mm，泥坯雕刻效率过低，不利于快速雕刻泥坯；刀尖大于0.3mm时，在软件根据刀尖大小计算雕刻走刀路径时，会过量填补低洼处的细微浮雕肌理，导致设计的细节丢失，雕刻效果走样。

更佳地，泥坯雕刻及母模雕刻用刀均采用锥度为60度的平底刀，刀尖刃宽0.2mm，后角30度，副后角15~20度，副刃偏角3~5度；泥坯雕刻时副后角和副刃偏角可小些，耐坯料内石英颗粒磨损一些，雕刻铝母模时，该两项参数可大些，便于雕刻排屑，利于雕刻面光洁度。

所述步骤S4中，需对步骤S3所得到的泥坯模进行试板，也即进行施釉、印花、烧成等工序，得到瓷砖试验品，进行查看得到的瓷砖试验品的表面肌理及形状与目标样板是否吻合（即预设标准），以确定通过优化后的3D浮雕文件设计的模具效果是否合格，以及模具效果的生产适应性是否合适。若瓷砖试验品的表面肌理及形状与目标样板吻合（即达到预设标准），则进入步骤S5，进行母模雕刻；若瓷砖试验品的表面肌理与目标样板不吻合（即没有达到预设标准），则返回步骤S2，重新进行3D浮雕文件的优化处理，再根据重新优化后的3D浮雕文件进行泥坯雕刻，直至雕刻得到的泥坯模的试板效果达到预设标准。

步骤S5母模雕刻过程中，所述母模一般由铝材雕刻而成，而铝材具有韧性及可塑性，因而在铝模雕刻时进给量为40%以下，以0.3mm刀尖为例，进给量一般设置到0.1mm，最多不超过0.12mm，超过40%会导致刀纹明显，铝模雕刻面不光滑，甚至有切屑不净的现象；需要指出的是，在相同刀具情况下，进给量不同的雕刻方法，对浮雕肌理基本无影响。

另外，因为母模雕刻走刀速度需较泥坯雕刻慢，其走刀速度应设置在1.8~3.0 m/min之间，转速10000~20000转/min之间，以保证雕刻面光洁度。

对于刀具更换或磨制，泥坯雕刻时，因泥坯中的大量石英颗粒对刀尖的磨损，刀具转速在2500转/min时，刀具最多使用80小时，其磨损明显，应及时更换或重新磨制；当刀具转速为8000转/min时，刀具最多使用25小时，就需及时更换或重新磨制；否则泥坯雕刻前后不一，会走样，且和最终母模雕刻效果不能统一。

而母模雕刻时，因铝材较合金刀具材料软很多，刀具在雕刻时的磨损较小，其转速为10000~20000转/min时，所对应的刀具更换或重新磨制时间为140~70小时。

上述步骤得到的母模，其模具效果已经经过验证，因此可以直接进行压试验模中试，通过中试检测，则能够直接进行压生产模大生产，大大提高了母模的制作效率及成功率, 降低了模具开发成本。

综上所述，本发明在传统母模设计制作工艺基础上进行了改进，在母模浮雕文件设计好后，铝母模数控加工雕刻前，增加在瓷砖泥坯上雕刻模具效果并进行瓷砖工艺实验的流程，从而能准确预测瓷砖母模设计的成品效果，无需反复雕刻母模及压试验模等工序，直接制作瓷砖的模具效果泥坯，通过施加预定的瓷砖装饰工艺手段，制作出瓷砖样品，进行生产适应性检验及开发可行性评审，模具效果及其生产适应性都完善及确认后，再雕刻母模，从而提高母模设计开发效率及成功率, 降低了模具开发成本，解决了现有技术的模具制作方法不能提前预判瓷砖的模具效果，经常需要修改重雕母模，导致浪费人财物料，影响模具开发进度的问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，包括步骤：

A、对样板进行3D扫描，获取样板表面的起伏数据，再将起伏数据转化为3D浮雕文件；

B、对所述3D浮雕文件进行优化处理，得到优化后的3D浮雕文件；

C、根据优化后的3D浮雕文件，采用刀具进行泥坯雕刻，得到泥坯模；

D、根据所述泥坯模进行试板，判断试板效果是否与目标样板一致，是则进入步骤E，否则返回步骤B；

E、根据所述优化后的3D浮雕文件进行母模雕刻，即得到母模。

2.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述试板效果包括试板的纹理及形状。

3.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述优化处理包括利用精雕软件进行细节处理、调平整处理及拼接处理。

4.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述泥坯雕刻过程中，刀具的转速为2500~8000 r/min。

5.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述泥坯雕刻过程中，刀具的进给量为刀尖刃宽的70%~90%。

6.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述泥坯雕刻过程中，刀具的走刀线速度为3.6~6.0m/min。

7.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述泥坯雕刻过程中，刀具的锥度小于60度。

8.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述泥坯雕刻过程中，刀具的刀尖刃宽为0.2~0.3mm。

9.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述泥坯雕刻和母模雕刻过程采用的刀具均为锥度平底刀。

10.根据权利要求1所述的陶瓷砖母模的制作方法，其特征在于，所述泥坯雕刻和母模雕刻过程中采用相同形状及大小的刀具。