Разработка конструкции и технологии производства для шоу-бокса (стр. 7 из 11)

где S_сеч.- площадь сечения пружинящего элемента.

Силовая балансировка относительно оси х

МР_сж(х-)=М₂₂Р₂₂+М₂₃Р₂₃+М₂₄Р₂₄+М₂₅Р₂₅+М₂₆Р₂₆+М₂₈Р₂₈+М₃₆М₃₆+

+М₃₈Р₃₈+М₃₉Р₃₉+М₄₄Р₄₄

МР_сж(х-)=-([2*0,0254(592-92,5-5-1)*10*(55+45)/2]+[(592-92,5-65-

-5)*10*0,0254*10/Cos45⁰+(592-92,5+1+5)*10*325,3*0,0254]+[(592-

-92,5-1-5)*10*185,3*0,0254]+[(355-92,5-5)*10*0,0254*10/Cos45⁰]+

+[(435-92,5-37*Cos50⁰+60*Sin17⁰/2-1-5)*10*60*0,0254+(435-92,5-

-37*Cos50⁰+37*Cos50⁰/2-1-5)*10(74+10*tg50⁰)*0,0254/2]+[2*(435-

-92,5-37*Cos50⁰+60*Sin17⁰+135*Cos17⁰/2)*10*135*0,0254+

+2*(135*Cos17⁰+85*Sin50⁰/2+435-(37*Cos50⁰-60*Sin17⁰)-

-92,5)*10*85*0,0254+2*(664-92,5)*10*3,14*266*0,0254/5+(750-92,5+

+1+5)*10*114*0,0254*2]+[(435-92,5-37*Cos50⁰+27*Cos17⁰/2-1-

-5)*10*2*0,0254]+[2*(435-92,5-37*Cos50⁰+60*Sin17⁰+

+135*Cos17⁰/2)*10*135*0,0254+2*(135*Cos17⁰+85*Sin50⁰/2+435-

-(37*Cos50⁰-60*Sin17⁰)-92,5)*10*85*0,0254+2*(664-

-92,5)*10*3,14*266*0,0254/5+(750-92,5-1-5)*10*119*0,0254*2+(435-

-92,5-37*Cos50⁰+60*Sin17⁰/2+1+5)*10*50*0,0254*2+(435-

-37*Cos50⁰-92,5+127*Cos50⁰/2+1+5)*10*127*0,0254*2]+[(435-

-37*Cos50⁰-92,5+27*Sin17⁰/2-1-5)*10*24*0,0254+(435-92,5-

-37*Cos50⁰+37*Cos50⁰/2-1-5)*10*(74+10*tg50⁰)*0,0254/2]+[(435-

-37*Cos50⁰-92,5+127*Cos50⁰/2-1-5)*10*90*0,0254*2])=-371821,9 кгс*мм

МР_сж(х+)=М₂₈Р₂₈+М₃₁Р₃₁+М₃₂Р₃₂+М₃₃Р₃₃+М₃₅Р₃₅+М₃₆Р₃₆+М₃₇Р₃₇+

+М₄₀Р₄₀+М₄₁Р₄₁+М₄₂Р₄₂

МР_сж(х+)=[(92,5+1+5)*10*305,3*0,0254+(92,5-5+1+

+5)*10*0,0254*10/Cos45⁰]+[(92,5-1-5)*10*305,3*0,0254]+[(92,5-1-

-5)*10*74*0,0254*4]+[(92,5+1+5)*10*48*0,0254*3]+[(92,5+1+

+5)*10*59*0,0254+(92,5-5+1+5)*10*0,0254*10/Cos45⁰]+[(239+107,5+

+22)*10*3,14*399*0,0254+(107,5+22+39,5/2-1-5)*10*88*0,0254+(107,5+

+22+239-88*Sin8⁰/2-10-1-5)*10*68*0,0254]+[(239+107,5+22+1+

+5)*10*3,14*399*0,0254+(107,5+22+39,5/2+1+5)*10*0,0254*(60+88)/2]+

+[(107,5+22+240)*10*3,14*480*0,0254+(107,5+22+40/2-1-

-5)*10*92*0,0254+(107,5+22+20-1-5-10)*10*72*0,0254]+[(240+107,5+

+22)*10*3,14*400*0,0254]+[(240+107,5+22-51-1-5)*10*10*0,0254+

+(240+107,5+22-51+1+5)*10*10*0,0254+(240+107,5+22+51-1-

-5)*10*10*0,0254+(240+107,5+22+51+1+5)*10*10*0,0254]+[(107,5+

+1+5)*10*30*0,0254]=537980,88 кг*мм

537980,88-371821,9=166158,98 кгс*мм (12)

Существующей дисбаланс относительно оси х можно преодолеть путем установления на штанцформу дополнительных пружинящих элементов.

Т.к. в той же части штанцформы установлены компенсационные ножи, то удобнее расположить дополнительные пружинящие элементы по обе стороны относительно ножей:

(13)

(14)

Силовая балансировка относительно оси у

МР_сж(у+)=М₁₄Р₁₄+М₃₆Р₃₆+М₃₇Р₃₇+М₃₈Р₃₈+М₄₀Р₄₀+М₄₁Р₄₁

МР_сж(у+)=[(10+1+325,3+1+5)*10*507*0,0254+2*(10+1+325,3-5+1+

+5)*10*0,0254*10/Cos45⁰+(10+1+315,3+1+5)*10*55*0,0254+

+5*10*(592-10)*0,0254]+[(10+1+315,3-1-5)*10*0,0254*(63+55)/2+

+(10+1+1+5)*10*0,0254*(65+55)/2]+[(10+1+1+5)*10*526*0,0254]+

+[(10+1+240-51-1-5)*10*10*0,0254+(10+1+240-51+1+5)*10*10*0,0254+

+(10+1+240+51-1-5)*10*10*0,0254+(10+1+240+51+1+5)*10*10*0,0254]+

+[(240+1+5)*10*3,14*400*0,0254+(10+1+480-

-92*Cos5⁰/2)*10*92*0,0254+(10+1+240-62*Cos5⁰/2-

-10*Cos5⁰/2)*10*62*0,0254]+[(240-1-5)*10*3,14*400*0,0254]=

=228790,49 кгс*мм

МР_сж(у-)=М₂₂Р₂₂+М₂₃Р₂₃+М₂₄Р₂₄+М₂₅Р₂₅+М₂₇Р₂₇+М₂₈Р₂₈+М₂₉Р₂₉+М₃₀Р₃₀+

+М₃₂Р₃₂+М₃₅Р₃₅+М₄₂Р₄₂+М₄₃Р₄₃+М₄₄Р₄₄

МР_сж(у-)=-([(10+1+60*Cos17⁰+37*Cos40⁰/2+1+5)*10*36*0,0254+(10+1+

+30*Cos17⁰)*10*60*0,0254]+[(10+1+135*Sin17⁰/2-1-5)*10*135*0,0254+

+(10+1+135*Sin17⁰+85*Cos40⁰/2-1-5)*10*85*0,0254+(10+1+390-1-

-5)*10*3,14*266*0,0254/5+(10+1+250-120-1-5)*10*122*0,0254+

+(10+1+250+120+1+5)*10*122*0,0254+(10+1+390+110+1+

+5)*10*3,14*266*0,0254/5+(10+1+250+120+85*Sin50⁰/2+1+

+5)*10*85*0,0254+(10+1+500-135*Sin17⁰/2+1+5)*10*135*0,0254]+

+[(10+1+135*Sin17⁰/2+1+5)*10*135*0,0254+(10+1+135*Sin17⁰+

+85*Cos40⁰/2+1+5)*10*85*0,0254+(10+1+390+1+

+5)*10*3,14*266*0,0254/5+(10+1+250-120+1+5)*10*101*0,0254+

+(10+1+250+120-1-5)*10*101*0,0254+(10+1+390+110-1-

-5)*10*3,14*266*0,0254/5+(10+1+250+120+85*Sin50⁰/2-1-

-5)*10*85*0,0254+(10+1+500-135*Sin17⁰/2-1-5)*10*135*0,0254]+

+[(10+1+500-37*Cos17⁰/2)*10*24*0,0254]+[(10+1+500-36*Cos17⁰-

-24*Cos17⁰/2)*10*24*0,0254+(10+1+500-60*Cos17⁰-36*Sin50⁰/2+1+

+5)*10*36*0,0254]+[(10+1+60*Cos17⁰+37*Sin50⁰+90*Cos40⁰/2+1+

+5)*10*90*0,0254]+[(10+1+250-160+1+5)*10*80*0,0254]+[(10+1+250-

-170-1-5)*10*335*0,0254+(10+1+250-170+5)*10*2*0,0254*10/Cos45⁰]+

+[(10+1+250-160-70-1-5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+1+

+5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+70-1-5)*10*15*0,0254+

+(10+1+250-160-70+10+70+10+1+5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+

+10+70+10+70-1-5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+70+10+70+

+10+1+5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+70+10+70+10+70-1-

-5)*10*15*0,0254+(10+1+250-160-70+10+70+160+10+1+

+5)*10*15*0,0254]+[(10+1+250+160+1+5)*10*0,0254*(435+425)/2]+

+[(10+1+250+60-1-5)*10*435*0,0254]+[2*(10+1+25*Cos73⁰+

+10*Cos73⁰/2)*10*10*0,0254]+[(239+1+5+5)*10*3,14*399*0,0254+

+(10+1+239-88*Cos8⁰/2)*10*88*0,0254+(10+1+239+10*Cos8⁰+10+

+58*Cos8⁰/2)*10*58*0,0254]+[(239-1-5+1+5+1+

+10)*10*3,14*399*0,0254+(10+1+239-88*Cos8⁰/2)*10*0,0254*(88+

+60)/2])=-531370,44 кгс*мм

(15)

Из выражения (15) следует, что для балансировки штанцформы необходимо добавить компенсационный эжекторный материал в соответствии со следующей зависимостью:

(16)

Также как и при силовой балансировке относительно оси х, расположим компенсационную резина по обе стороны компенсационных ножей:

Количество изготавливаемых штанцевальных форм зависит от тиражестойкости рабочих элементов штанцевального штампа, тиражестойкости пружинящих материалов и величины заказа.

Учитывая небольшую величину заказа (1000 штук/год), количество штанцевальных форм, необходимых для его выполнения, составляет 1 шт.

Штамп и контрштамп с соответствующими балансировками представлены в приложении 5.

4. Анализ процесса изготовления и сборки шоу-бокса для мужских галстуков

Цель, которая преследуется в данной главе, направлена на повышение стабильности функционирования анализируемой системы – процесса изготовления и сборки шоу-бокса для мужских галстуков – и расширение поисково-информационной системы.

Для достижения поставленной цели построим функциональную схему процесса, дадим расшифровку критериев операционности, сложности, цикличности, динамики данного процесса с составлением сводной таблицы и указанием весовых коэффициентов. По полученным данным проведем критериальный анализ анализируемого процесса П1 с процессами П2 и П4. Для анализа построим векторную диаграмму, номограмму целостности с определением стабильности функционирования системы и матрицу решений.

Окончательный результат как цель всей работы – это внесение в базу данных информационного поля упаковывания, ИП - УП п/с 1.1, 1.2.

4.1 Процесс изготовления и сборки шоу-бокса

Производство складных коробок представляет собой совокупный процесс, состоящий из наиболее распространенных в полиграфии технологических операций: печати текста и изображения, отделки внешней запечатанной поверхности, штанцевания, отделения технологических излишков материала (облоя), отделения друг от друга индивидуальных заготовок коробок (раскроя), фальцевания, склеивания и сборки упаковки. Последовательность проведения этих операций можно представить графически с использованием следующих систем модификации:

1) операторная модель – система взаимосвязанных процессоров (символов), ограниченных прямоугольником, выполненным сплошной или пунктирной линией;

2) функциональная схема – графическое изображение объекта обработки вместе с соприкасающимися с ним рабочими исполнительными и транспортирующими органами, выполняется в перспективе по ходу выполнения технологических операций. По ходу процесса расставляют технологические операции в порядке последовательности их выполнения, а также технологические и кинематические параметры;

3) пространственно-временная модель (ПВМ) – система взаимосвязанных траекторий центров масс объектов обработки в системе координат XYZ, заключенная в операционном тоннеле с координатами X₁, Y₁, Z₁; по ходу процесса указываются точки входа, выхода, точки встреч (С_вх, С_вых, С_вс), а также операции процесса и символы критериев синтеза;

4) граф системы, вершинами которого являются выделенные процессы, заключенные в прямоугольники, а ребрами являются связи между ними (стрелки, указывающие направление)

Граф описанной выше системы выглядит следующим образом:

1 – упаковывание (фальцевание, склеивание, сборка),

2 – отделение заготовок коробок (раскроя),

3 – отделение облоя,

4 – бигование линий сгиба,

5 - высечка контура,

6 – отделка,

7 – печать.

Операторные модели и граф системы служат для проведения исследований по диагностике процессов. Функциональные схемы и ПВМ служат для проведения критериального анализа и синтеза новых оптимальных процессов.

4.2 Диагностика процесса

Диагностика – статистические исследования и их обработка. Диагностику обычно проводят при использовании операторной модели и граф системы.

В процессе диагностики определяются слабые звенья системы, подсчитываются числовые значения стабильности функционирования частей процессов h_i и целостность всей системы Q. В процессе диагностики можно не только определить слабые звенья, но и наметить перспективы развития. Выявить причину отмеченных недостатков (поставить диагноз) возможно только при проведении критериального анализа.