Процессу поизводства штанцевальных форм предшествует довольно трудоемкий этап их проектирования. При этом задача проектирования штанцевальной оснастки включает в себя определение типов и видов элементов штанцформы, которые зависят от конфигурации развертки и раскладки, а также от вида и типа картона, от общего объема тиража и от множества других факторов.
К оптимизируемым элементам штанцевальных форм относится основание штампа, вид и тип рабочего инструмента (высекальных, биговальных, перфорационных и других видов линеек), а также количество и место установки нужных перемычек между развертками; количество и место размещения арок в линейках; конфигурация отдельных элементов линеек; тип, марка и габаритные размеры пружиняще-энжекторных элементов; технология их приклеивания к основанию штампа; вид и тип элементов, которые образуют систему биговальных каналов и т. д.
В качестве средства автоматизации по разработки штанцевальной оснастки используются модули разработки штанцевальной оснастки, которые входят в состав специализированных CAD/CAM систем. Основой подобных модулей составляют базы данных по штанцевальному оборудованию. В зависимости от выбранной марки и модели штанцевальной машины модули разработки штанцевальной оснастки выполняют следующие функции: автоматическая расстановка арок в линейках; расстановка перемычек в диалоговом режиме; автоматическое создание чертежа основания штанцформы (со всеми отступами, отверстиями для крепежа, компенсационными ножами и т.д.); определение размеров, места расположения пружиняще-энжекторных элементов;
автоматическое проектирование системы биговальных каналов контрштампа с выполнением чертежа; автоматическая подготовка чертежей оснастки для удаления отходов и разделения заготовок.В качестве основания штанцформы используют в основном фанеру. Задача подготовки основания для штанцформы к сборке состоит в том, что делают прорезания в основании пазов для линеек. Все чаще стали применять специализированные лазерные установки с числовым программным управлением (ЧПУ типа CNC – computer numerical control) для прожигания пазов в основании штампа. В качестве недостатков фанеры выступают различные полости, сучки, двойные слоя, поэтому следует искать альтернативные материалы для основания штанцформы. В этом качестве сейчас выступают металлические («сэндвич») и неметаллические (дурамар) конструкции. В случае металлических форм для подготовки основания применяют лазер, а в случае немалических применяют установки резки с помощью струи воды. Максимально автоматизировать подготовку линеек штанцформы можно с помощью применения автоматизированного комплекса оборудования, которое включает в свой состав автоматические машины, применяемые для нарезки, пробивки арок и гибки, а также максимальную автоматизацию подготовки различных пружиняще-эжекторных элементов штанцформы с помощью устройств для резки струей воды с ЧПУ типа CNC.
У нас сейчас в качестве самого массового способа формирования системы биговальных каналов можно назвать использование ленточных биговальных матриц. Эта технология правда представляется крайне невыгодной, поскольку из-за отсутствия автоматизации (матрицы нарезаются вручную) необходимы слишком большие трудоемкости процесса приладки, а это довольно низкое качество контрштампа, поэтому все большее стала использоваться в качестве системы формирования биговальных каналов технология получения биговальных матриц из пертинакса. Биговальные матрицы, полученные из пертинакса, в отличие от ленточных биговальных матриц изготавливают с использованием фрезерования: на фрезерных установках с ЧПУ (CNC) или на плоттерных установках, которые содержат модуль фрезерования. В странах Европе для того, чтобы сформировать систему биговальных каналов, сейчас достаточно широко стали применять технологию стальных пластин marbagrid, производство которых требует применение лазера. При изготовлении формы для удаления отходов (в том случае, если они выполнены на фанерном основании) применяют лазерную или фрезерную установку.
Все оборудование, к которому относится лазерная, фрезерная установки, а также устройство резки струей воды и плоттерные системы, обладает довольно высокой степенью автоматизации, и комплекс для подготовки линеек также работает в автоматическом режиме. Для того, чтобы управлять плоттерами и некоторыми моделями лазеров, которые поддерживают данный формат, применяют набор команд языка HPGL. Для управления станками с ЧПУ типа CNC – набор команд языка CFF2 (сокращение от Common File Format версии 2 – стандарт обмена данными в специализированных для индустрии упаковки из картона CAD/CAM системах) или DDES2 (сокращение от Digital Diecutting Exchange Standard версии 2 – стандарт Международной ассоциации производителей штанцформ IADD).
В европейских странах, также как и у нас, до сих пор достаточно широко распространены штанцевальные системы, где одну из операций (разделение заготовок) можно провести с помощью ручных приспособлений или вообще выполнить вручную. Однако последние тенденции показывают, что будущее как раз таки за подходом к построению автоматизированных штанцевальных систем в полном виде. К признанному лидеру на рынке штанцевальных комплексов можно отнести группу компаний Bobst. При этом последние модели Bobst могут легко работать со скоростью более 10000 ударов в час.
Благодаря новейшим тенденциям в области автоматических фальцевально-склеивающих линий существует модульный подход к их построению. Можно таким способом решить проблему небольших тиражей, а также фальцовки и склеивания картонной упаковки, имеющих сложную конструкцию, например картонные упаковки для конфет. Особое внимание уделяют интегрированным устройствам контроля качества, которые позволяют обеспечивають однородность и точность всех обрабатываемых заготовок. В штанцевальных и фальцевально-склеивающих линиях функцию стапелирования выполняют автоматически.