Производству штанцевальных форм предшествует трудоемкий этап их проектирования. Задача проектирования штанцевальной оснастки состоит в определении типов и видов элементов штанцформы в зависимости от конфигурации развертки и раскладки, вида и типа картона, объема тиража и других факторов.
К оптимизируемым элементам штанцевальных форм относят:
- основание штампа;
- вид и тип рабочего инструмента (высекальных, биговальных, перфорационных и других видов линеек);
- количество и место установки перемычек между развертками;
- количество и место расположения арок в линейках;
- конфигурацию отдельных элементов линеек;
- тип, марку и габаритные размеры пружиняще-эжекторных элементов;
- технологию их приклеивания к основанию штампа;
- вид и тип элементов, образующих систему биговальных каналов и т. д.
В качестве средств автоматизации разработки штанцевальной оснастки выступают модули разработки штанцевальной оснастки в составе специализированных CAD/CAM систем. Основу подобных модулей составляют базы данных по штанцевальному оборудованию.
Модули разработки штанцевальной оснастки в соответствии с выбранными маркой и моделью штанцевальной машины выполняют функции:
- автоматической расстановки арок в линейках;
- расстановки перемычек в диалоговом режиме;
- автоматического создания чертежа основания штанцформы (со всеми необходимыми отступами, отверстиями для крепежа, компенсационными ножами);
- определения размеров, места расположения пружиняще-эжекторных элементов;
- автоматического проектирования системы биговальных каналов контрштампа с выполнением чертежа;
- автоматической подготовки чертежей оснастки для удаления отходов и разделения заготовок.
Традиционно в качестве основания штанцформы используется фанера. Задача подготовки основания штанцформы к сборке состоит в прорезании в основании пазов для линеек. Наибольшее распространение сегодня получает применение специализированных лазерных установок с числовым программным управлением (ЧПУ типа CNC – computer numerical control) для прожигания пазов в основании штампа. Недостатки фанеры (наличие полостей, сучков, двойных слоев) вынуждает искать альтернативные материалы основания штанцформы. На сегодняшний день в этом качестве выступают металлические («сэндвич») и неметаллические (дурамар) конструкции. В первом случае для подготовки основания также используется лазер, а во втором – установки резки струей воды.
Максимальную автоматизацию подготовки линеек штанцформы обеспечивает применение автоматизированного комплекса оборудования, включающего в свой состав автоматические машины для нарезки, пробивки арок и гибки, максимальную автоматизацию подготовки пружиняще-эжекторных элементов штанцформы - устройства резки струей воды с ЧПУ типа CNC.
Сейчас в России самым массовым способом формирования системы биговальных каналов является использование ленточных биговальных матриц, но эта технология представляется неперспективной: отсутствие автоматизации (матрицы нарезаются вручную) приводит к большой трудоемкости процесса приладки, а также к низкому качеству контрштампа. Все большее распространение в качестве системы формирования биговальных каналов получает технология биговальных матриц из пертинакса. В отличие от ленточных биговальных матриц биговальные матрицы из пертинакса изготавливаются посредством фрезерования: либо на фрезерных установках с ЧПУ (CNC), либо на плоттерных установках, оснащенных модулем фрезерования. Сейчас в Европе для формирования системы биговальных каналов достаточно широко используется технология стальных пластин marbagrid, для производства которых применяется лазер.
При изготовлении форм для удаления отходов (в том случае, если они выполнены на фанерном основании) используются лазерная или фрезерная установки.
Все вышеперечисленное оборудование (лазерная, фрезерная установки, устройство резки струей воды, плоттерные системы) обладают высокой степенью автоматизации, комплекс для подготовки линеек работает в автоматическом режиме. Для управления плоттерами и некоторыми моделями лазеров, поддерживающих данный формат, используется 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).
Как в России, так и в Европе до сих пор достаточно распространены штанцевальные системы, в которых одна из операций (например, разделение заготовок) осуществляется либо с помощью ручных приспособлений, либо вообще вручную. Однако последние тенденции однозначно показывают, что будущее за подходом к построению полностью автоматизированных штанцевальных систем. Признанным лидером на рынке штанцевальных комплексов является группа компаний Bobst. Последние модели Bobst способны работать со скоростью свыше 10000 ударов в час.
Новейшие тенденции в области автоматических фальцевально-склеивающих линий предусматривают модульный подход к их построению. Таким образом решаются проблемы небольших тиражей, фальцовки и склеивания упаковки сложных конструкций. Особое внимание уделяется интегрированным устройствам контроля качества, обеспечивающим однородность и точность обрабатываемых заготовок. Как правило, в штанцевальных и фальцевально-склеивающих линиях функция стапелирования выполняется автоматически.
Выбор штанцформ:
Качество упаковки из картона складывается из многих факторов, среди которых оснастка для штанцевания – один из основных. Оснастка для штанцевания в значительной степени определяет поведение упаковки при фальцовке и склеивании, а затем и при упаковывании.
Именно поэтому ведущие зарубежные производители уделяют большое внимание вопросам совершенствования технологий штанцевания, производства штанцформ, а также качеству материалов, используемых в их производстве. Причем, наряду с повышением качества упаковки, не менее актуальной является задача повышения экономической отдачи от эксплуатации штанцформ. Основными направлениями работ в рамках этой задачи являются:
· сокращение времени приправки при запуске тиража,
· увеличение тиражестойкости штанцформ,
· повышение реальной производительности штанцевальных машин.
Как видно из табл. 2, производители упаковки в России пока не используют все многообразие возможных решений для штанцевания, тем самым принципиально ограничивая собственные возможности по повышению качества упаковки и увеличению объемов прибыли от использования штанцевальных машин.
Табл.2. Сравнение ассортимента оснастки для штанцевания в России и Западной Европе.
| Вид оснастки | Россия | Западная Европа |
| Штанцформы для производства упаковки | На фанерном основании со стальными линейками | Со стальными линейками (в том числе повышенной износостойкости) на основаниях: · фанера, фанера улучшенного качества (marbaplex) · композиционные материалы (duramar) · стальной «сэндвич» («sandwich») С биговальными пластинами |
| Ответные части штанцформ | Ленточные биговальные каналы Контрматрицы из прессшпана и пертинакса | Ленточные биговальные каналы Контрматрицы из пертинакса, латуни, ветронита Стальные биговальные контрпластины |
| Оснастка для удаления отходов | Традиционное исполнение Технология marbastrip | Традиционное исполнение Технологии marbastrip, marbastrip-s, clip strip |
| Оснастка для разделения заготовок (нижняя часть) | Комбинированное «экономичное» исполнение Цельнометаллическая сварная конструкция | Комбинированное «экономичное» исполнение Цельнометаллическая сварная конструкция |
Основание штанцформы
Рис.24. Виды дефектов фанеры.
Первая проблема – неоднородность фанеры. Наличие полостей, сучков, двойных слоев ведет к дефектам при лазерной резке пазов, что приводит к снижению прочности крепления линеек в основании штампа. Причем это снижение как правило не ощутимо при сборке штанцформы. Подобные недостатки сказываются в процессе эксплуатации штанцформы и могут приводить к необходимости непредвиденного ремонта. Таким образом, из-за экономии 20-30 долларов на качестве фанеры, штанцевальная машина может простаивать от несколько часов до целой смены. Поэтому важно использовать фанеру высшего качества из отборного шпона.
Вторая проблема – низкая влагостойкость фанеры (рис. 24). Под воздействием влаги фанера меняет свои геометрические размеры. Тем самым особые требования предъявляются к условиям хранения и транспортировки фанеры и штампов на фанерном основании. Эти требования сами по себе влекут дополнительные затраты, а их несоблюдение приводит к невозможности выполнения заказа и простою оборудования. Выходом в этом случае является использование фанеры со специальным покрытием, которое обеспечивает повышенную стабильность внешних размеров основания штанцформы.
Но и этим не исчерпываются недостатки фанеры. Физические свойства фанеры и стали, из которой изготавливаются линейки и основание контрштампа, различны, поэтому температурные колебания, возникающие в процессе штанцевания, становятся проблемой для точности совмещения штампа и контрштампа. При возникновении подобной ситуации штанцевальное оборудование опять же вынуждено простаивать. Кроме того, низкая прочность фанеры допускает не более одной замены линеек в основании при условии сохранения качества.
Для устранения дефектов, возникающих при работе штанцформы на фанерном основании, зарубежные производители стали применять в качестве основания штанцформ альтернативные материалы.
Наилучшими характеристиками обладает стальное основание «сэндвич» («sandwich»), получившее название из-за своей структуры: «сталь – полимерный компаунд - сталь». Основание, изготовленное по этой технологии, обладает исключительной прочностью (тиражестойкость – более 10 млн. ударов; может выдержать более 10 замен линеек). При эксплуатации штанцформы «sandwich» не возникает проблемы совмещения штампа и контр-штампа.
Высокая стоимость штанцформ на металлическом основании обуславливает применение неметаллических материалов, наибольшее распространение из которых получил дурамар (duramar) – многослойная стеклоткань с наполнителем из полиэстера. По своим характеристикам дурамар значительно превосходит другие материалы, такие как пертинакс (pertinax), пермаплекс (permaplex), акриловое стекло (acrylglas).
В таблицах приведен сравнительный технико-экономический анализ использования штанцформ с различными типами оснований. Предполагается, что штанцформы оснащены режущими линейками повышенной износостойкости, которые требуют замены через 1 млн. ударов.
Таблица 3.
Технико-экономические характеристики штанцформ с основаниями из различных материалов.
| Материал основания | Стоимость, $ | Тиражестойкость, млн. ударов | Стоимость замены линеек, $ | Возможное число замен линеек |
| Фанера | ~700 | 2 | ~490 | 1 |
| Дурамар | ~1800 | 5 | ~540 | 4 |
| «Sandwich» | ~3200 | >10 | ~540 | > 10 |
Таблица 4.
Стоимость штанцформы в расчете на 1 тиражный лист, руб.
| Тираж, листов | 100 тыс. | 200 тыс. | 500 тыс. | 1 млн. | 2 млн. | 5 млн. | 10 млн. |
| Фанера | 0,22 | 0,11 | 0,04 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Дурамар | 0,56 | 0,28 | 0,11 | 0,06 | 0,04 | 0,02 | 0,02 |
| «Sandwich» | 0,99 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | 0,06 | 0,03 | 0,02 |
Данные, приведенные в табл. 2 и 3, говорят сами за себя. Но хотелось бы отметить, что здесь не учтены возможные затраты при простое оборудования. Вероятность таких простоев при использовании фанерного основания нельзя не принимать во внимание (причины этого описаны выше). Необходимо также подчеркнуть, что использование дурамара и особенно основания «sandwich» обеспечивает максимально возможное качество упаковки.
Режущие линейки.
Основной проблемой традиционных линеек с острой режущей кромкой является то, что эти линейки подвергаются значительной деформации в течение первых 20–50 тысяч ударов (рис. 25). Вследствие этого штанцевальный автомат приходится часто останавливать для дополнительной приправки и регулировки давления.
Рис.25. Тестирование режущих линеек с кромкой традиционной формы.
Рис.26. Линейка mpower.
Линейки нового поколения повышенной износостойкости с особой конфигурацией режущей кромки – со скруглением (компании Marbach, рис. 5) или с плоской площадкой малого размера (компании Essmann+Schaefer) обходятся приблизительно в 1,5–2 раза дороже, чем стандартные, но зато обладают значительными преимуществами:
· сведено к минимуму время приправки,
· значительно увеличен срок службы режущей линейки (минимум в 2 раза),
· отсутствует различие в качестве биговки, связанное с износом режущих линеек (изменением их высоты).
Большое влияние на время приправки и износостойкость штанцформ оказывает технология подготовки линеек перед сборкой штанцформы Новые технологии подготовки и монтажа линеек (шлифование каналов, скосов и др., рис. 27), осуществляемые при помощи автоматического оборудования, позволяют сократить время на местную приправку штанцформ за счет уменьшения количества и повышения надежности оставшихся «проблемных» мест (большие углы, малые радиусы изгиба линеек, стыковка линеек под острыми углами). Использование автоматического оборудования для подготовки линеек повышает точность заготовки отрезков линеек до ±0,02 мм. Это обеспечивает изготовление идентичных по размерам коробок на многоместных формах и воспроизводимость штанцформ при ремонте и повторном изготовлени.
Рис.27.Технология шлифования линеек.
Анализ времени приправки с применением новых технологий на примере технологии mpower фирмы Marbach, приведен в табл. 4.
Таблица 5.
Время приправки при выполнении новых заказов.
| 1 работа | 2 работы | В неделю | В месяц | В год | |
| Стандартная штанцформа | 3 ч | 6 ч | 36 ч | 144 ч | 1728 ч |
| Штанцформа с линейками mpower | 1,5 ч | 3 ч | 18 ч | 77 ч | 864 ч |
| Экономия (из расчета 100 долларов - стоимость машинного часа) | 150 $ | 300 $ | 1800 $ | 6700 $ | 86400 $ |
Из табл. 3 видно, что при использовании линеек с особой конфигурацией режущей кромки экономия средств из расчета на одну штанцевальную машину приближается к 100000 долларов в год. Можно установить следующую зависимость: чем чаще меняются тиражи, тем больше экономия.
Экономия средств значительно увеличивается при больших тиражах, требующих замены линеек (табл. 5).
Таблица 5.
Расчет затрат на изготовление тиража 2 млн. листов.
| Затраты | Обычная штанцформа | Штанцформа с линейками mpower |
| Штанцформа | 700 $ | 750 $ |
| Первая приправка | 3 час. x 100 $/ час. (простой оборудования) = 300 $ | 1.5 час. x 100 $/ час. = 150 $ |
| Замена линеек | 490 $ | - |
| Вторая приправка | 300 $ | - |
| ИТОГО | 1790 $ | 900 $ |
Таким образом, только на одном тираже за счет использования линеек повышенной стойкости можно выиграть 900 $. Нужно учесть также, что сокращение количества ремонтов штанцформ значительно облегчает задачу планирования загрузки оборудования. Наиболее распространена односторонняя заточка с односторонней фаской. Угол заточки для картона =21-22 0. При высечке заготовки по периметру изделия ножи устанавливают фаской наружу, в сторону обрезков. При высечке отверстий в заготовкеножи размещают фаской внутрь, в сторону удаляемой части материала. Эжекторные материалы, применяемые для оклейки штанцформ, существенно влияют на качество конечной продукции и скорость работы штанцевального пресса. Удовлетворить указанным условиям позволяет употребление только специальных материалов, к которым предъявляются следующие требования:
· обеспечение необходимой степени деформации (сжатия) и усилия;
· быстрое восстановление первоначальных размеров при скоростях до 15000 циклов в час (и более);
· сохранение характеристик на протяжении всех циклов деформации (тиражестойкость);
· отсутствие эффекта старения при длительном хранении штанцформ.
Современные специальные материалы (резины и полиуретаны) отвечают всем этим требованиям. По выполняемым функциям их можно разделить на 3 группы:
· пориcтые резины твердоcтью 35-40 ед. – для простого выталкивания картона;
· сплошные резины специального профиля твердостью 55-60 ед. – для надежной фиксации картона вдоль режущих линеек, разделяющих заготовки (сохранения картонных перемычек);
· твердые сплошные резины твердостью 60 ед. – для выталкивания отходов малых размеров (в узких щелях, малых отверстиях).
В настоящее время существует два способа подготовки эжекторных материалов для оклейки штанцформ:
· стандартная процедура - ручная подготовка отрезков нужной длины из полосовых материалов с последующим приклеиванием им к основанию штанцформы спецклеями;
· новая технология – нарезание водоструйным автоматом цельных кусков оригинальной конфигурации из листовой резины с самоклеящейся пленкой, а также автоматическая нарезка полосовых резин специального профиля (из рулона с самоклеящейся пленкой) с одновременной разделкой концов под нужным углом. Файлы раскроя листовой и рулонной резины создаются теми же программами, что и файл штанцформы (например MarbaCAD/Impact). Новая технология кроме существенного повышения производительности труда на операции оклейки штанцформ (что важно для их изготовителя), дает и определенные преимущества потребителю штанцформ:
· резина с самоклеящейся пленкой, приклеиваемая к ламинированной фанере, может быть впоследствии легко удалена и приклеена вновь при дополнительной пропилке засечек на режущих линейках или их замене (ремонте),
· из-за отсутствия мелких отдельных кусков резины для сложных криволинейных ножей (при стандартной технологии обрезинивания) повышается общая надежность крепления эжекторных материалов к основанию штанцформы.
Кроме уже рассмотренных выше компонентов штанцформы (основание, режущие линейки, эжекторные материалы) существенное воздействие на качество высеченной упаковки, а именно линий сгиба – биговки, оказывает технология бигования. Обычно она осуществляется с помощью биговальной линейки и ответного канала. При таком способе процессы формирования биговок с присущей им деформацией растяжения картона и его высечки происходят одновременно. Основными проблемами при использовании стандартной технологии являются:
· меняющееся качество биговки (сопротивления высеченной заготовки изгибу) в ходе тиража, связанное с разрушением кромок ленточных биговальных каналов или пертинаксовых матриц, а также приближением биговальных линеек к ответной поверхности из-за износа режущих линеек;
· отсутствие возможности регулировки глубины (приправки) биговки;
· необходимость обеспечения большого количества перемычек между высекаемыми изделиями из-за воздействия на них напряжений растяжения в картоне. Воздействие таких напряжений приводит к частичной или полной потере прочности перемычек и, как следствие, к разрушению листа при выходе из секции штанцевания пресса.
· невозможность получения качественной биговки на «проблемных» материалах: двустороннеламинированных картонах (упаковка для напитков), различных пластиках, так как данные материалы требуют специальных профилей биговок (то есть биговальных каналов и бигующих профилей).
Несколько лет назад компания MARBACH разработала и запатентовала принципиально новую технологию бигования. В основу положен принцип разделения процессов биговки и высечки, позаимствованная из ротационной высечки in-line машин, где сначала один инструмент осуществляет бигование материала, а затем второй – высечку. Технология носит имя «биговальной пластины». В штанцформе на основании Duramar, изготовленной таким способом, отсутствуют биговальные линейки, вместо них на слое специального эластомера размещается изготавливаемая гравированием оригинальная биговальная пластина из анодированного алюминия. Кромки биговальных профилей в отличие от традиционных штанцформ находятся выше кромок режущих линеек и первыми касаются обрабатываемого материала. Только после окончания процесса бигования за счет деформации эластомера происходит проникновение режущих линеек в материал. Между эластомером и основанием штанцформы располагается калиброванная прокладка, заменяя которую можно приправлять биговки. Ответной частью для такой штанцформы служит цельная стальная пластина с биговальными каналами. Новая технология позволяет:
· сохранять постоянное качество биговки от первого до последнего листа тиража;
· приправлять биговку;
· существенно сократить количество перемычек на картоне из-за отсутствия вредного воздействия на них напряжений растяжения, что позволит увеличить скорость работы штанцавтомата;
· получать совершенную биговку на «проблемных» материалах, а также получать эксклюзивные виды биговок (например, для сигаретных коробок со скругленными гранями).
Разновидности ответных биговальных частей для штанцформ. Принципиально их можно поделить на:
· ленточные биговальные каналы, закупаемые в качестве обычных расходных материалов к конкретной штанцформе. Количество производителей (не изготовителей штанцформ) велико, ассортимент типов (пластик, металл, прессшпан и др.) и размеров разнообразен;
· оригинальные контрматрицы (см. рис. 30) на единичное изделие многоместной штанцформы из материалов пертинакс (Pertinax), ветронит (Vetronit), латунь;
· цельные (на всю штанцформу) стальные контрпластины с биговальными каналами, получаемыми путем механического гравирования, электроэррозионной обработкой (углубленные) и прожигаемые лазерным лучом (сквозные).
Первые два типа применяются со штанцформами на фанерном основании как вследствие небольшой тиражестойкости, так и относительно невысокой стоимости. Кроме того, далеко не идеальная точность позиционирования линеек в фанерном основании требует отдельно совмещать либо каждую биговальную линейку с ее ответной частью (ленточные каналы), либо линейки одного изделия (коробки) с матрицей для него. Большая часть технологий, о которых шла речь, пока не востребована российскими производителями картонной упаковки, а иногда и совсем им не знакома. Крайне редко за рубежом заказываются штанцформы Duramar со стальными контрпластинами. Чаще используются фанерные штанцформы, причем с ленточными биговальными каналами, намного реже - с пертинаксовыми контрматрицами, что свидетельствует, на наш взгляд, о неподготовленности отечественного рынка к потреблению hi-tech оснастки, использование которой характерно для давно сформировавшегося рынка западной Европы. При отсутствии устойчевого спроса на hi-tech оснастку, учитывая также исторически сложившееся технологическое отставание от остального мира в вопросах штанцевания, российский рынок сегодня не имеет собственного предложения по оснастке западно-европейского уровня. Ассортимент отечественных изготовителей оснастки исчерпывается фанерными штанцформами и биговальными контрматрицами из пертинакса.
Таблица 6.
| ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТВЕТНЫХ ЧАСТЕЙ ШТАНЦФОРМ | |||||
| Тип ответной части | Срок службы, циклы | Стоимость | Время установки/приладки | Точность совмещения со штанцформой | |
| 1 | Ленточные биговальные каналы | ~100000 | * | * | * |
| 2 | Rillma® Pertinax | ~300000 | *** | *** | *** |
| 3 | marbagrid® | ~1000000 | ***** | **** | *** |
| 4 | Гравированная стальная контрпластина | ~2000000 | ***** | ***** | *** |
| 5 | Эродированная стальная контрпластина | ~5000000 | ******* | ***** | ***** |
С точки зрения степени воздействия на производимый продукт (картонную упаковку) штанцформы и ответные части для них являются наиболее важным компонентом комплекта высекальной оснастки, так как от качества их изготовления напрямую зависит и качество высекаемых изделий. В понятие «качество» по отношению штанцформ и ответных частей мы вкладываем совокупность их качеств и параметров, позволяющих потребителю получить упаковку с заданными характеристиками (геометрические размеры, сопротивляемость изгибу по линиям биговки/рицовки/перфорации, отсутствие внешних дефектов от воздействия оснастки) при максимально возможной производительности штанцевального оборудования. Кроме того, обязательным компонентом «качества» считается также применение при изготовлении штанцформы и ответной части материалов и технологий, оптимальным образом удовлетворяющих требуемой точности ее изготовления, а также необходимой тиражестойкости.
BOBST Autoplatine SP (BOBST SA), WPM (WUPA), Iberica (Iberica AG). К оснастке для указанных машин предъявляются достаточно жесткие технические требования с целью обеспечения качества производимой упаковки и поддержания максимально высокой производительности, которая подчас достигает 8 000 листов в час.
Плоским штанцеванием является процесс обработки листовых и рулонных материалов плоскими штанцевыми формами с применением биговальных контрматриц или биговальных каналов, придающий изделию фигурную форму.
Сменный инструмент, изготовленный по оригинальной конфигурации, соответствующей конкретной работе по штанцеванию материала, принято называть штанцевальной оснасткой (оснасткой для штанцевания). Упомянутые штанцевые формы (далее «штанцформы») и биговальные контрматрицы (или каналы) являются лишь одним из компонентов комплекта штанцевальной оснастки, используемого на оборудовании, осуществляющем автоматическое штанцевание, удаление отходов и разделение высеченных заготовок.
В комплект штанцевальной оснастки для такого оборудования могут также входить:
· оснастка удаления отходов;
· оснастка разделения заготовок;
В зависимости от конкретного вида работы по штанцеванию, от запроса заказчика, а также принятой у изготовителя технологии производства компонентов оснастки она может быть изготовлена в различной комплектации и исполнении, подразумевающем использование различных расходных материалов, технологий их обработки и сборки. Ниже приводятся общее описание наиболее часто встречающихся способов исполнения компонентов штанцевальной оснастки для плоского штанцевания.
Плоская штанцформа состоит из плоского основания с прорезанными в нем пазами, в которые вставлены режущие, биговальные и другие специальные типы стальных линеек.
Рисунок 32 Плоская штанцформа (схема устройства)
1 - основание штанцформы; 2 - режущие линейки; 3 - биговальные линейки; 4 - выталкивающие (эжекторные) элементы; 5 - крепежные детали; 6,7 - специальная вставка с матрицами для тиснения; 8 - матрицы для тиснения; 9 - биговальные контрматрицы; 10 - позиционирующие штифты.
Наиболее распространенным материалом для основания плоской штанцформы является фанера из твёрдых пород дерева (береза, бук, клен), пригодная для лазерной резки. Вдоль контура режущих, перфорационных и других линеек, проникающих при штанцевании вглубь обрабатываемого материала, на рабочую (обращенную к обрабатываемому материалу) поверхность основания клеями специальных типов приклеиваются выталкивающие (эжекторные) материалы. Они могут иметь различный профиль сечения, быть изготовлены из различных материалов (резина, пробка, специальные материалы) с различными характеристиками твердости и временем релаксации. Применение конкретного эжекторного материала определяется характеристиками обрабатываемого материала, а также типом и производительностью штанцевального оборудования.
В основание штанцформы также могут быть вмонтированы специальные детали, например, резьбовые втулки особого «Т» образного профиля для крепежа в штанцевальной машине. При одновременном совмещении плоского штанцевания с процессом конгревного (рельефного) тиснения штанцформа в своем основании может иметь специальные вставки с матрицами для тиснения. В таком случае штанцформа также может быть укомплектована контр-матрицами для тиснения. Штанцевание производится с применением, как уже было сказано выше, биговальных контрматриц или каналов. Для установки оригинальных биговальных контрматриц в отверстия основания штанцформы монтируются позиционирующие штифты (как правило, стальные).
По запросу заказчика штанцформа дополнительно может укомплектовываться в оговоренных количествах как биговальными каналами или контрматрицами, так и приправочным листом, представляющим собой тонкий лист специальной бумаги, пластика или кальки с нанесенным на него контуром расположения линеек штанцформы. Приправочный лист используется для выравнивания давления по рабочей поверхности в штанцевальных машинах.
Биговальной контрматрицей называется специальное устройство, являющееся ответной частью биговальных линеек плоской штанцформы. Как правило, на каждую часть штанцформы, соответствующую одному высекаемому изделию (при многоместной штанцформе), изготавливается отдельная контрматрица. Таким образом, один комплект биговальных контрматриц составляет количество, равное числу расположенных на штанцформе изделий (мест) плюс некоторое количество запасных контрматриц. Заказчик может заказать несколько комплектов контрматриц. Биговальные контрматрицы (см. рис. 33) изготавливаются фрезерованием из специального листового материала пертинакс, имеющего клеевой слой, защищенный силиконовой бумагой. Пертинакс представляет собой многослойный армированный специальной тканью пластик и может иметь различную толщину (от 0,3 до 1,0 мм) в зависимости от толщины материала, предназначаемого для бигования с помощью данной контрматрицы. Габаритные размеры и конфигурация контрматриц зависит от конструкции конкретного изделия, которое будет высечено с их помощью.
Рис.33. Биговальная контрматрица (в разрезе)
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;
Дата: 2019-05-28, просмотров: 358.
