Разработка конструкции и технологии производства упаковки из картона для пельменей (стр. 14 из 19)

1 - пертинакс; 2 - клеевой слой; 3 - силиконовая бумага;

Биговальный канал представляет собой специальное устройство ленточного типа. Биговальный канал состоит из направляющего пластикового устройства, собственно биговальной канавки со скошенными внешними кромками, стального или тонкопленочного пластикового основания с клеевым слоем и защитной силиконовой бумаги. Бортики биговальной канавки могут изготавливаться из различных материалов: пластика, прессшпана. В зависимости от назначения биговальный канал может располагаться несимметрично относительно оси симметрии сечения биговальной линейки, а также быть сдвоенным (две параллельные биговальные канавки на одном основании).

Рис.34. Конструкция биговального канала

1 - юстировочная направляющая; 2 - биговальная канавка; 3 - пластиковое основание с клеевым слоем; 4 - защитная силиконовая бумага;

Оснастка для удаления отходов

Верхняя часть оснастки для удаления отходов представляет собой конструкцию, состоящую из плоского фанерного основания с прорезанными в нем лазерным лучом пазами и отверстиями, в которые вставлены детали, выполняющие роль пуансонов, которые проталкивают отходы через отверстия в нижней части оснастки для удаления отходов. Пуансоны могут быть изготовлены из различных материалов: дерева, фанеры, стали, цветных металлов и сплавов, пластмассы и пр. Кроме того, верхняя часть оснастки имеет приклеенные к фанерному основанию прижимные устройства в виде полос из поролона различной твердости и плотности в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Также в фанерное основание оснастки могут быть вмонтированы специальные детали для крепежа оснастки в штанцевальной машине (здесь, например, резьбовые втулки особого «Т» образного профиля) и другие детали.

Нижняя часть оснастки для удаления отходов состоит из плоской фанеры с вырезанными в ней по оригинальной конфигурации удаляемых отходов отверстиями. Кромки отверстий обрабатываются специальными фрезами для получения фасок особой формы и размеров. В необходимых случаях в фанеру могут быть вмонтированы стальные линейки для разделения (сепарирования) отходов друг от друга. К фанере по согласованию с заказчиком могут быть прикреплены балки специального профиля из фанеры либо другого материала для крепления оснастки в штанцевальной машине.

Для совместной транспортировки и хранения верхней и нижней частей оснастки для удаления отходов они могут быть соединены между собой при помощи специальных стальных либо пластиковых винтов и гаек с применением промежуточных втулок.

Оснастка для разделения заготовок

Верхняя часть оснастки для разделения заготовок представляет собой конструкцию, состоящую из выдавливающих высеченные заготовки элементов, смонтированных на плоском фанерном основании и вмонтированных в него деталей для крепежа оснастки в штанцевальной машине. Выдавливающие элементы могут состоять из деталей, изготовленных из фанеры, дерева, пластика либо металла и оклеены специальной пористой резиной со стороны, обращенной к обрабатываемому материалу. При определенных видах работ в фанерное основание могут быть вмонтированы специальные прижимные устройства, закрепляемые при помощи резьбовых крепежных изделий.

Нижняя часть оснастки для разделения заготовок в зависимости от вида работы и специфических требований заказчика может быть изготовлена в различных видах. Основными из них являются: комбинированное исполнение и цельнометаллическое.

Комбинированая оснастка состоит из перестраиваемой под различные форматы металлической рамы, для облегчения конструкции, как правило, изготавливаемой из алюминиевых сплавов, и съемной решетки, вырезаной лазерным лучом из плоской фанеры или специального пластика. К фанерной решетке винтами крепятся стапелирующие кронштейны, аналогичные представленным на рис. 6, но несколько иной конструкции. Затем решетка винтами крепится к раме. Оснастка имеет специальный позиционирующий кронштейн, используемый для установки оснастки в штанецевальной машине.

Цельнометаллическая оснастка представляет собой раму с внутренней решеткой, детали которых изготавливаются из стали методом лазерной или водоструйной резки по оригинальной конфигурации. Затем детали проходят финишную механическую обработку и соединяются сваркой. К сваренной конструкции крепятся специальные металлические раздвижные кронштейны для стапелирования разделяемых заготовок. Рама имеет специальное приспособление для точного позиционирования оснастки в штанцевальной машине.

Проектирование штанцевальной оснастки в среде САПР MarbaCAD.

Остановимся подробнее на проектировании центральной оснастки для послепечатной обработки – штанцформе. В MarbaCAD предусмотрено несколько облегчающих задачу утилит:

- автоматическая отрисовка основания штанцформы по имеющейся информации о раскладке. В базе данных присутствуют все автоматы BOBST с соответствующими требованиями по размещению контуров относительно фанеры. Осуществляется проверка допустимости раскладки по габаритным размерам. Возможно добавление дополнительных типов высекальных машин. Также имеется возможность отрисовки основания для широко распространенных тигельных машин с ручным накладом – просто фиксированный отступ от крайних ножей до края фанеры.

- Расстановка компенсационных линеек согласно рекомендациям BOBST с возможностью ручной подстройки.

- Расстановка массивов символов (например, крепежных отверстий, соответствующих основанию данного автомата) с отслеживанием пересечения с ножами. Остаются только те элементы, с которыми не пересекаются элементы чертежа.

На рис.37. представлена штанцформа для BOBST SP 104. Видно паз системы centerline для крепления в машине, ножи для дробления отходов и компенсационные ножи, а также ряд отверстий для более надежного крепления штанцформы.

Рис. 37 Спроектированная штанцформа для BOBST SP 104.

Отдельного упоминания заслуживает автоматическая программа по расстановке так называемых перемычек – технологических пропусков в резе для обеспечения целостности основания штанцформы. В большинстве случаев программа без участия оператора расставляет перемычки оптимальным образом (исходя из нескольких настраиваемых алгоритмов) как на прямых так и на кривых участках. Вообще расстановка перемычек, или, по другому, мостов является внутренним свойством объектов в MarbaCAD, таким же, как, например, цвет или тип линии. Этим чертеж кардинально отличается от аналогичных, изготовленных в неспециализированных программах, где для обеспечения пропуска в резе примитивы разрываются на части. Естественно, процесс расстановки перемычек полностью настраивается и может быть продолжен вручную в особо сложных случаях.

Также очень полезной является утилита отслеживания двойных линий (когда в чертеже друг на друга накладываются несколько отдельных примитивов). После запуска команды все 2-е линии выносятся в отдельный блок и делаются одинарными. Это позволяет избежать неточностей в расценке заказов и сбоев в лазерной резке.

Для расстановки ножей для разделения (дробления) отходов и засечек на ножах используются отдельные команды. Их преимущество заключается в том, что одинаковые места в чертеже отслеживаются согласно блочной структуры чертежа и необходимо обрабатывать одинаковые места только 1 раз.

Полученный чертеж штанцформы, после добавления отверстий для крепления контрматриц и элементов тиснения можно напрямую отправлять на лазерное оборудование для вырезания из материала основания. Постпроцессоры для большинства распространенных лазерных систем входят в комплект поставки, а нестандартные могут быть поставлены дополнительно.

Перейдем теперь к технологии проектирования одного из вариантов ответной части для штанцформы – контрматрицы. Контрматрица является альтернативой широко распространенным контр-биговальным каналам и обладает рядом преимуществ – большим сроком службы, гибкостью в выборе формы и расположения каналов, быстротой установки. Контрматрица выполняется обычно из пертинакса на фрезеровальном оборудовании и рассчитана на одноразовое применение. В MarbaCAD предусмотрена мощная утилита по проектированию контрматриц. На рис.37. представлен результат запуска автоматической утилиты применительно к медицинской коробки.

Рис.37. Контрматрица для медицинской коробки.

В ручном ассистируемом режиме расставляются отверстия для совмещения контрматрицы и штанцформы. Так как вся работа ведется в разных слоях одного чертежа, вероятность несовпадения штанцформы и контрматрицы практически равна нулю. Так же в полуавтоматическом режиме имеется возможность подредактировать полученный контур обхода фрез, спозиционировать отверстия для элементов тиснения. В сложных случаях (например, сигаретные пачки), можно воспользоваться ручным режимом задания путей движения инструментов. Чертеж контрматрицы является управляющей программой для соответствующего фрезерного оборудования, что устраняет необходимость конвертации форматов.Подготовив основу штанцевой формы для лазерной резки, а контрматрицы для фрезерования, самое время заняться изготовлением режущих линеек. Для этой цели в MarbaCAD встроен модуль разбивки чертежа штанцформы на отдельные контуры ножей с последующим изготовлением этих ножей на автоматическом оборудовании. На рис. 4 показан процесс редактирования ножа для межклапанного паза медицинской коробки. Сначала выбирается начало и конец контура, затем независимо указываются условия на обоих концах подготавливаемой линейки (укоротить, удлинить, рубить с усом или без уса). Расставляются маркеры боковой шлифовки и линейка готова к изготовлению. Сначала она нарезается в размер с пробитыми арками автоматом HUGO, затем шлифуется и гнется на полуавтоматическом или автоматическом гибочном оборудовании. Таким образом к моменту, когда вырезано основание штанцформы, линейки уже заготовлены и мастеру остается только инсталлировать их в прорезанные пазы. Это позволяет достичь более чем 30% экономии времени на общее изготовление штанцформы.