Разработка конструкции упаковки из картона для детской каши

Рисунок 3. Строение штанцевальной формы: 1 – основание; 2 – биговальная линейка; 2 – режущая линейка; 4 – эжектор.Штанцевание проводится с применением контрштампа, на котором расположены биговальные каналы, строение которых схематично показано на рисунке 4. Размеры иконфигурация биговальных каналов зависит отконструкции конкретного изделия.Рис. 4. Конструкция биговального канала: 1 – направляющий съемный канал, за счет которого осуществляется позиционирование биговального канала; 2 –собственно биговальный канал; 3 – стальная или полимерная лента-основание с клеевым слоем; 4 – защитный слой силиконизированной бумаги6.2 Разработка штампа и контрштампаШтанцевальный штамп (приложение 2) состоит из основания, высекальных и биговальных линеек, эжектора.Так как толщина используемого картона составляет 0,4 мм, то в качестве высекальныхлинеек выберем линейкимарки CF 23,8×2pt×520 с двухсторонней фаской: типовая твердость основной части линейки 3435 ед. по методу Роквелла по шкале С (далее HRC), твердость режущей кромки линейки 5557 HRC.Длина высекальных линеекдля одной заготовки проектируемой коробки– 1968,80 мм.В штампах устанавливаются стандартные биговальные линейки с округлой головкой типа SR средней твердости (3435 HRC). Стандартная ширина биговальной линейки ля картона толщиной 0,4 мм составляет 0,71 мм.Если принять за основу высоту режущих ножей Нр, то высота биговальных ножей Нб должна быть уменьшена на толщину обрабатываемого материала Sм: Длина биговальных линеек для одной заготовки проектируемой коробки– 1577,40 мм.Высота рабочего инструмента составляет более 12 мм, соответственнодля основания штампа применяем калиброванную ударопрочную фанеру толщиной более 15 мм. Стандартным материалом для основания вырубного штампа является фанера березовая (13 слоев шпона) сорта ФК 2/2 с покрытием (лакирование или ламинирование). Штампы для автоматических прессов BOBST изготавливаются на основании максимального формата в соответствии с рекомендациями BOBST с центрирующим пазом размерами 15 мм × 8 мм.Монтаж эжекторных материалов (оклеивание резиновыми выталкивателями) производится в соответствии с рекомендациями BOBST: режущие линейки, разделяющие соседние заготовки, а также прямые линейки по переднему, боковым и заднему полям оклеиваются С-профилем (твердость по Шору А 5570) высотой 7,257,30 мм с двух сторон. Допускается применение пенополиуретана (твердость по Шору А 50).Контрштамп (приложение 3) состоит из биговальных матриц с металлическим основанием. При выборе типа биговальной матрицы следует руководствоваться расстояниемxб между центрами соседних биговочных канавок или биговальных ножей. При хб >10 мм используют биговальные матрицы с биговальным каналом по центру. Следовательно, по конструктивному исполнению выбираем тип биговальной матрицы с биговальным каналом по центру.Ширина канала должна быть уже, чем сумма толщин биговального ножа и двух толщин материала. Ширину биговального канала определим по эмпирической формуле гдеB ширина канала, E  толщина материала, F  толщина биговального ножа(таблица 8).Таблица 8. Соотношение толщины материала и толщины биговального ножаТолщина материала E, ммТолщина биговального ножа F,мм0,10,60,700,60,81,050,81,01,42На всех штампах для автоматических прессов устанавливаются компенсационные (балансировочные) ножи в соответствии с рекомендациями BOBST.Формула для расчета количества компенсационных линеекNгде A – общая длина режущих линеек в зоне высечки; B – длина компенсационной зоны, вычисляемая как разность длины штампа и длины зоны высечки; D – ширина зоны высечки и компенсационной зоны; E – длина зоны высечки. Определим длину компенсационных линеек:где n количество заготовок на листе, а – ширина заготовки, c –зазор между заготовками (не менее 5 мм);определим длину компенсационной зоны:откуда количество компенсационных линеек длиной 614,80 ммТаким образом, необходимо установить две линейки длиной 614,80 мм и одну линейку длиной 0,58∙614,80=356,58 мм, расположив их равномерно по компенсационной зоне перпендикулярно направлению движения листа в высекальном прессе.6.3 Расчет усилия штанцеванияОпределим усилие от рабочих инструментов:усилие от высекальных ножейгде  суммарная длина высекальных ножей для всех разверток, – усилие одного погонного метра высекальных ножей (принимаем равным 1000 кг/м).усилие от биговальных ножейгде – суммарная длина биговальных ножей для всех разверток,   усилие одного погонного метра биговальных ножей (принимаем равным 980 кг/м).Таким образом, усилие от рабочих инструментов составитОпределим усилие от сжатия эжектора. Для этого определим следующие параметры:высота фанерного основания Hф = 15,00 мм;высота высекальных ножей Hв = 23,80 мм;марка резины эжектораF10.25;величина выступа эжектора над высекальным ножом ∆H = 1,20 мм;ширина эжектораB = 5,00 мм;высота эжектора в несжатом состояниивысота эжектора в сжатом состоянииТогда относительная деформация сжатияДеформационная характеристика для эжектора марки F10.25 определяется по рабочей диаграмме (рисунок 5) и составляет σсж = 1,75 кг/см2 = 0,02 кг/мм2.Рисунок 5. Деформационные свойства резиныУсилие от эжектора определим по формулеТаким образом, общее усилие штанцевания равно:Вывод:расчетное значение усилия штанцевания для выбранного расположения заготовок коробок на листе равно 4 219кг. Максимальное усилие выбранного для штанцевания оборудования равно 260 000 кг (таблица 6), следовательно, возможности данной машины позволяют произвести штанцевание.ЗаключениеВ данном курсовом проекте была разработана технология производства упаковки для детской каши. Выбрано оборудование для производства. Спроектирована технологическая острастка: штамп и контрштамп. Проведен расчет усилия штанцевания, рассчитано количество компенсационных линеек. Составлена технологическая схема производства.Список использованных источниковЕфремов, Н.Ф. Тара и ее производство. М.: МГУП, 2001. 312 с.Ефремов Н.Ф., Лемешко Т.В., Чуркин А.В. Конструирование и дизайн тары и упаковки: учебник для вузов. М.: МГУП, 2004. 424 с.Ефремов, Н.Ф. Проектирование упаковочных производств. Упаковка из гофрокартона. В 2 частях. Ч. 1: учебное пособие/ Н.Ф.Ефремов, А.И.Васильев, Г.К.Хмелевский; под ред. Н.Ф.Ефремова. М.:МГУП, 2004.394 с.manroland Sheetfed GmbH·ROLAND700 DirectDrive·English·03/2014. [Электронный ресурс] // Официальный сайт manroland. URL: http://www.manrolandsheetfed.com/en-GB/documents/1940/roland-700-direct-drive-datasheet-en.pdf (Дата обращения: 28.04.2016).Rapida 105. [Электронный ресурс] // Официальный сайт KBA. URL: http://www.kba-print.ru/2012/bogenoffset/bogenoffsetmaschinen/product/rapida-105/detail/ (Дата обращения: 28.04.2016)Rapida 76 [Электронный ресурс] // Официальный сайт KBA. URL: http://www.kba-print.ru/2012/bogenoffset/bogenoffsetmaschinen/product/rapida-76/detail/(Дата обращения: 28.04.2016)wifac GPS IMAGINE UV4-32 [Электронный ресурс] // URL: http://www.brakensiek.com/ERP/49768/wifac-GPS-IMAGINE-UV4-32.pdf (Дата обращения: 28.04.2016)MASTERCUT 106 PER  высекальный пресс Autoplaten [Электронный ресурс] // Официальный сайт BOBST http://www.bobst.com/ ruru/produkcija/vysechka/ploskovysekalnye-pressy/kharakteristiki/machine/mastercut-106-per/#.VyHlpEizAtQ (Дата обращения: 28.04.2016)Приложение 1Технологическая схема производстваПриложение 2Схема расположения линеек и эжектораПриложение 3Схема расположения биговальных каналов на контрштампе