Дипломная работа: Разработка конструкции и технологии производства упаковки из картона для пельменей

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.

После сборки штанцевой формы (установки режущих линеек в пазы основания) остается финишный процесс – оклейка штанцформы эжекторными материалами (разными сортами резин) для хорошего отделения обработанного листа от штанцформы. Согласно новейшим веяниям в технологии оклейки штанцформы, в некоторых случаях удается существенно сэкономить время и повысить качество штанцформы за счет контурного реза резины. Здесь MarbaCAD также предлагает законченную утилиту для удобного проектирования. На рис. а изображено окно мастера по подготовке контурной резины, а на рис.38 b показано как эта резина будет вырезана из стандартного листа (для 8 коробок).

Рис. 38а. Проектирование контурной резины. Рис.38б. Размещение резины на листе.

Вообще инструментарий оптимального размещения любых контуров в заданном листе представлен в MarbaCAD весьма полно и может быть использован для оптимизации любого рода сборок элементов.

Заканчивая с оснасткой для 1-й секции высекальных автоматов, на рисунке представлен общий вид штанцформы, оклеенной по контурной технологии, полученный с помощью 3D модуля MarbaCAD.

Рис.39. 3D изображение штанцевой формы.

Теперь остановимся на стрипперной секции машин типа BOBST, предназначенной для удаления из листа ненужных отходов. Различают 2 способа изготовления оснастки для этой секции – с нижними штифтами (классическую) и без нижних штифтов (экономичную, MarbaStrip). В первом случае (классическая технология) отверстия, куда проталкивается отход, делаются больше по всему периметру, и удаление отхода осуществляется за счет фиксации его между нижними и верхними штифтами и последующего движения вниз. Во втором случае (MarbaStrip) отверстия имеют более сложную форму и в некоторых местах уже отхода. Отход проталкивается в эти отверстия за счет верхних штифтов и упругой деформации. И та и другая технологии имеют широкое распространение и поддерживаются MarbaCAD. Например, на рис. 40a представлена верхняя панель классической стрипперной оснастки (папа), а на рис. 40б – средняя панель (мама). Нижняя часть оснастки (штифты), является перенастраиваемой оснасткой машины и отдельно не изготавливается.

В обоих вариантах оснастки MarbaCAD предлагает удобные средства по получению необходимых контуров внутренних отверстий и периметра. Например, внешний контур «мамы» получается за 4 щелчка мышью, что существенно ускоряет процесс. Аналогично обстоит дело с внутренними отверстиями – их достаточно обозначить щелчком мыши, и либо согласиться с настройками по умолчанию, либо подредактировать контур и расположение выталкивающих линеек. Если в чертеже есть несколько одинаковых отверстий, то они обрабатываются за один раз. И конечно проектировщик видит одновременно контур удаляемого отхода и контур отверстия, что исключает грубые ошибки. Для машин без стрипперной секции аналогично проектируется оснастка для удаления передней кромки листа.

Наименее распространенная, и как следствие, наиболее проблемная, секция для разделения заготовок для машин комплектации ER (секция блэнкинга, или 3-я секция). Разделение заготовок целесообразно применять только при очень больших тиражах, поэтому к оснастке для 3-й секции предъявляются повышенные требования. Обычно это наиболее дорогостоящий элемент всего комплекта. Некоторая автоматизация проектирования оснастки для блэнкинга появилась только в 3-й (последней) версии MarbaCAD, и на настоящий момент находится на этапе изучения.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21