Женская грудь - идеальная упаковка для молока!

Высечка

Высечкой (в терминах холодной штамповки — просечка) называют разделение листовых неметаллических материалов главным образом по замкнутому наружному или по внутрен­нему контуру.

Высечка предназначена для придания заготовкам изделий из листовых материалов сложной конфигурации в соответ­ствии с их конструкцией [6]. Одинаковый с высечкой вид де­формаций материала характерен для родственных операций отрезки и надрезки. Отрезкой называют отделение материа­ла от заготовки по незамкнутому контуру. Надрезкой — час­тичное отделение материала по незамкнутому контуру без удаления отделяемой части.

Процесс высечки можно представить в виде трех последова­тельных стадий деформации (рис. 6.22). Находящийся на неде — формируемой жесткой матрице 1 листовой неметаллический материал 2 в зоне между прижимами 3 под действием прило­женного к ножу 4 усилия высечки Р прогибается. Величина про­гиба оказывает заметное влияние на точность размеров заго­товки и зависит от толщины материала 2 и его упругих свойств, расстояния между прижимами 3. состояния режущей поверх-

A б в

Высечка

Рис. 6.22. Схема процесса высечки. Стадии деформации: а — упругая; б — пластическая; в — разрушение

Ности и угла заточки ножа а. На первой стадии упругих дефор­маций напряжения в материале не превосходят предела упру­гости. Для полимерных материалов упругие деформации г^ мо­гут достигать 3-5%. На второй стадии пластической деформа­ции напряжения в материале превышают предел текучести и постепенно возрастают, достигая максимума, соответствующе­го сопротивлению материала срезу. Наибольшие деформации сдвига расположены в плоскости скольжения, начинающейся у острия режущей кромки ножа. Для полимерных материалов вторая стадия носит характер вынужденных высокоэластичес­ких деформаций. Они могут достигать 100% и более. На этой стадии нож вдавливается в материал на 0,2-0,5 его толщины в зависимости от твердости и пластичности. На материал начи­нает действовать боковое распирающее усилие Т.

Т = Р tg-. В2

В этих условиях в плоскости скольжения происходит обра­зование микро-, а затем и макротрещин 5. На третьей стадии разрушения наиболее опасная макротрещина стремительно переходит в магистральную трещину 6, вызывающую лавин­ное хрупкое разрушение и отделение одной части материала от другой. На срезанной кромке листа различают две зоны — блестящую, соответствующую пластической стадии, и мато­вую зону хрупкого лавинного разрушения.

(6.2)

Необходимое для высечки усилие Р зависит от перимет­ра развертки коробки Пк, толщины ^ и механических свойств материала (аср), усилия сжатия прижима QIIp:

P = UKSMocp + Qnp.

Учитывая побочные явления при высечке, неравномер­ность толщины материала и затупление режущих кромок, тре­буемое усилие высечки принимают больше расчетного с попра­вочным коэффициентом 1,3-2,0.

(6.1)

Долговечность ножей, характеризующая длительность со­хранения требуемой остроты, определяется оптимальным со­отношением целого комплекса факторов: материала ножа, его
геометрической формы, угла и качества заточки, твердости режущей кромки, состоянием режущей поверхности, свой­ствами высекаемого материала и т. д.

Отечественные ножи для высечки изготавливают из по­лос высокоуглеродистой стали марки У8. Для повышения дол­говечности режущую часть закаливают до твердости HR<, = 55- 58. Наиболее распространена односторонняя заточка с пря­молинейной фаской. Угол заточки для картона а = 21-22°, для картона с полимерной пленкой а = 23-24°. При высечке заготовки изделия по периметру ножи устанавливают фас­кой наружу, в сторону обрезков. При высечке отверстий в за­готовке ножи размещают фаской внутрь, в сторону удаляемой части материала. Однако такая форма заточки не является оптимальной. Во-первых, в процессе высечки на фаску ножа действует сила реакции материала в направлении, противо­положном боковому распирающему усилию Т. Она достигает значительной величины, поскольку напряжение сжатия бу­маги, картона и полимерных материалов на второй стадии высечки под лезвием ножа превышает 200 МПа. Эта неурав­новешенная сила реакции создает в теле ножа изгибающие напряжения, которые в условиях высокоскоростной много­цикловой высечки сокращают срок его эксплуатации. Во-вто­рых, на фаску ножа со стороны высекаемого материала дей­ствует сила трения, приводящая при скоростном многоцикло­вом нагружении к изменению геометрии фаски и затупле­нию ножа. В-третьих, ножами с односторонней фаской слож­но получить высокую точность размеров высекаемых дета­лей, особенно при использовании ламинированных материа­лов. Отмеченные недостатки значительно уменьшаются при использовании односторонней заточки с двойной прямоли­нейной фаской (рис. 6.23). Ножи с односторонней заточкой предпочтительны для высечки заготовок со сложным конту­ром. Более высокие эксплуатационные характеристики отли­чают ножи с двусторонней заточкой с прямолинейной фас­кой. Самыми лучшими свойствами обладают ножи с двусто­ронней заточкой с двойной прямолинейной фаской. Для вы­сечки материалов толщиной до 2 мм следует отдавать пред­почтение ножам с прямолинейной фаской. При высечке бо-

Высечка

Рис. 6.23. Профили режущей части ножей для высечки: односторонняя заточка с прямолинейной фаской (а) и двойной прямолинейной фаской (б); двусторонняя заточка с прямолинейной фаской (в) и двойной прямолинейной фаской (г)

Лее толстых материалов могут возникать дополнительные проблемы со съемом высеченного материала с ножа. В этом случае преимущество имеют ножи с двойной прямолинейной фаской. Вполне понятно, что каждый более совершенный профиль заточки ножей сложнее выполнить технически, по­этому он является и более дорогим. Целесообразность выбора соответствующего профиля заточки ножей должна быть под­тверждена технико-экономическим анализом.

На российском рынке широко представлены режущие ножи ведущих мировых производителей — MARTIN MILLER (MM), GNU PENTRA (GNU), ESSMANN + SCHAEFER (E + S) и др. [47. 511.

Экспортируемые ножи представляют практически все при­меняемые для высечки геометрические профили режущей ча­сти: с одно — и двусторонней заточкой, с прямоугольной и двой­ной прямолинейной фаской. Условные обозначения различ­ных профилей ножей приведены в табл. 6.4. Их поставляют в виде узких полос толщиной от 0,4 до 2 мм и длиной до 1 м, по­этому за внешнюю схожесть их часто называют режущими ли­нейками. Они отличаются очень высокой точностью геомет­рических размеров (см. табл. 6.5). Стандартной считается вы­сота Нот 22,8 до 24,1 мм, допуск на отклонения высоты состав-

Профили ножей для высечки

Вид заточки

Тип фаски

Условное обозначение

Отечественное

Иностранное

Прямолинейная

Оп

В

Двойная прямолинейная

Одп

ВВ

Двусторонняя

Прямолинейная

Дп

А

Двойная прямолинейная

Ддп

АА

Таблица 6.5

Допустимые отклонения геометрических размеров ножей для высечки по DIN 1544 Р и ориентировочный вес 100 м при стандартной высоте Н = 22,8-24,1 мм

Толщина S

И

Эксцентриситет режущей кромки M. мм

Эскиз

Вес 100 м, кг

Пункты

Мм

Отклонение, мм

1,1

0,40

±0,015

±0,02

—J

8.2

1.5

0,50

±0,015

±0,02

10

2,0

0,71

±0,015

±0,02

13

3,0

1,05

±0,02

±0,03

/

20

4.0

1.42

±0,025

±0,04

К

Л

26

5,7

2,00

±0,030

±0,04

К—

—1

36

Ляет ±0,02 мм. Наиболее часто на практике используются ножи высотой И = 23.8 мм. В случае необходимости можно применять специальные ножи большей высоты: 25,4; 28,6; 30; 33,5; 35; 40; 50; 60; 70; 80; 90 и 100 мм.

Толщину принято измерять в пунктах (п) и миллиметрах (мм): 1 п = 0,351 мм. Ножи толщиной 0,4, 0,5 и 0,71 мм высотой 8 и 12 мм применяют для высечки этикеток. Для высечки кар­тона используют, как правило, ножи толщиной 0,71 мм. Вы­сечку коробок из гофрокартона и других многослойных ма­териалов осуществляют более толстыми ножами. Наиболее распространенный угол двусторонней заточки а составляет 52-54°. При высечке на каждый погонный метр длины тако­го ножа прикладывается усилие около 1 т. Снижают усилие высечки уменьшением угла а. В Японии чаще всего приме­няют ножи с а = 42°, при этом усилие высечки снижается на 20-25%. В ножах с двойной прямолинейной фаской угол Р = 4°. В Европе ножи с а = 42° используют преимущественно для высечки ламинированных материалов, содержащих слои полимерных пленок.

Состояние режущей поверхности определяет способ заточ­ки. Чем выше чистота поверхности, тем долговечнее нож и выше качество высечки. Заточку ножей выполняют Двумя Способами: протяжкой, условно обозначаемой ММ, и шлифова­нием, обозначаемым SL [46, 53].

Протяжкой называется способ обработки металлов давле­нием в холодном состоянии, приводящий к изменению разме­ров заготовки путем уменьшения ее поперечного сечения при неизменном объеме материала. Протяжку режущей поверхно­сти ножей осуществляют на специальных автоматах, пропус­кая заготовку между расположенными под углом вращающи­мися валиками в несколько переходов с изменяющимися уг­лом и зазором между валиками. Получаемый профиль отлича­ется высокой точностью размеров. Протяжкой формуют только прямолинейный тип фаски у стальных заготовок, обладаю­щих высокой пластичностью. Подвергнутая протяжке область материала вследствие упрочнения (наклепа) имеет повышен­ные прочностные характеристики и твердость, а также повы­шенное сопротивление деформированию. Заточенные про­тяжкой ножи характеризуются низкой стоимостью.

В процессе протяжки на режущей поверхности ножей воз­никают продольные риски от формообразующих валиков. Ори­ентация таких рисок перпендикулярна направлению движе­ния ножа при высечке, что снижает качество реза, долговеч­ность ножей и способствует образованию пыли (рис. 6.24).

Шлифованием называется способ обработки поверхности абразивным инструментом, приводящий к изменению разме­ров и формы заготовки за счет удаления слоя обрабатываемого материала. Шлифование осуществляют на шлифовальных станках шлифовальными абразивными кругами со специаль­ными профилями, обеспечивающими получение деталей сложной конфигурации. Шлифованием можно обрабатывать

Высечка

Рис. 6.24. Режущие ножи, изготовленные протяжкой

Стальные заготовки повышенной твердости и прочности, в том числе подвергнутые специальной закалке. Этим способом по­лучают любые профили ножей с гораздо более высокой чисто­той поверхности фаски, чем при протяжке. Имеющиеся на ре­жущей поверхности неглубокие риски от абразивного инстру­мента ориентированы по направлению движения ножа при высечке, поэтому они практически не отражаются на качестве реза и не снижают долговечности ножей (рис. 6.25).

С точки зрения твердости к ноисам предъявляются проти­воречащие друг другу требования. С одной стороны, твердость режущей поверхности должна быть максимальная: чем выше твердость режущей кромки, тем долговечнее нож. С другой стороны, ножи должны обладать высокой пластичностью для обеспечения требуемых остаточных деформаций в процессе гибки с целью получения сложной конфигурации, соответству-

II

II

Высечка

Рис. 6.25. Режущие ножи, изготовленные шлифованием

Ющей развертке высекаемых деталей. Известно, что с повыше­нием твердости сталей увеличивается их жесткость и умень­шается пластичность. Разрешается эта проблема за счет раз­ной твердости тела ножа и его режущей части. Высокая твер­дость режущей части обеспечивается либо в процессе протяж­ки вследствие наклепа, либо путем местной закалки режущей части ножа.

Тело ножей имеет тонкий поверхностный слой толщиной 0,02-0,03 мм с пониженным содержанием углерода. Этот слой придает телу ножа повышенную мягкость и эластичность, спо­собствует процессу гибки ножей без образования складок ма­териала и поверхностных микротрещин.

Самой высокой пластичностью обладают ножи со средней твердостью тела и твердостью режущей части 35 после протяжки (табл. 6.6). Их можно сгибать на максимальный угол 90°. Более твердые ножи (№ 3 и № 4) имеют заметное уменьшение деформационной способности. Местная закалка позволяет повышать твердость режущей части до 53 Н!^ при сохранении средней твердости тела ножа. Такие ножи выпус­кают, например, фирма ММ под торговой маркой Viking FLEX 40 HF. Ножи самого высокого качества, выпускаемые под мар­кой Viking FLEX 34 HP Starcut, имеют более жесткие допуски на отклонения по высоте (±0,01 мм) и дополнительное микро­напыление на режущих фасках, что значительно повышает качество высечки, особенно для многослойных полимерных материалов.

Таблица 6.6

Твердость ножей для высечки

Твердость

Условное обозначение ножа

Максимальный угол сгибания

Тела ножа

Режущей части

40 HRc

40 HR

MM 40

130е

44 HR

Г

44 HR

MM 44

110-

45 HRc

45 HRc

MM 47

100′

39 HRC

51 HRc

FLEX 40 HF

130′

34 HRc

61 HRc

FLEX 34 HP

130"

39 HR

£

61 HR

FLEX 40 HP

130"

39 HR

С

67 HR

С

FLEX 40 HP+

130-

Ножи с незакаленной режущей кромкой с твердостью от 35 до 49 HRc (№ 2-4, типа ММ фирмы ММ) имеют тиражестой — кость от 20 тыс. до 500 тыс. резов. Закалка режущей кромки до 53 HRc повышает тиражестойкость ножей до 100 тыс. — 1 млн. резов.

Закалку режущей кромки ножей осуществляют электроин­дукционным методом, а также с помощью обработки лазер­ным лучом и плазмой. Толщина закаленного слоя не должна превышать 22-25 мкм. в противном случае при гибке ножа ре­жущая кромка сломается [46).

Фирма ММ разработала технологию закалки реясущей кром­ки ножей до твердости 61-63 HR^ В процессе обработки плаз­мой при Т= 4000°С происходит расплавление вершин микроне­ровностей режущей поверхности. Такие ножи, выпускаемые под маркой HP, имеют гладкую режущую поверхность, образуют го­раздо меньше пыли при производстве упаковки и отличаются повышенной тиражестойкостью. до 2 млн. резов [51].

Микронапыление на режущие фаски ножей осуществляют твердыми сплавами. Это повышает чистоту поверхности фа­сок. увеличивает срок службы ножей. Наиболее дорогое и вы­сококачественное — покрытие из сплавов на основе молибде­на. Покрытия из сплавов на основе нитридов титана (золотис­того цвета) дешевле примерно на 30%, но такие покрытия не устраняют, а практически полностью повторяют дефекты по­верхности режущих фасок [47].

Высечка

Рис. 6.26. Прорези (засечки) в режущей части ножей для образования перемычек

Отделение деталей от отходов про­изводят не в высекальных машинах, а в последующих за ними специаль­ных установках. Для обеспечения транспортировки к этим установкам при высечке предусматривают систе­му тонких перемычек между деталя­ми и отходами. Перемычки образовы­ваются на месте прорезей прямоу­гольной формы в режущей части но­жей (рис. 6.26), часто называемых за­сечками. Ширину этих прорезей а,
равную ширине перемычек, в зависимости от площади конфи­гурации развертки детали устанавливают для картона от 0,4 до 1 мм, для гофрокартона — от 1 до 3 мм. Птубина прорезей Ь примерно на 0,2 мм должна превышать толщину высекаемого материала. Выполняют такие прорези специальными шлифо­вочными машинами с использованием калиброванных по раз­мерам шлифовальных кругов. Фирма «Channel», к примеру, выпускает два типа легких компактных специальных шлифо­вочных машин, обеспечивающих строгую вертикальность и постоянство ширины на всю глубину получаемых прорезей. Машина типа AG с высокоскоростным малошумящим пневма­тическим двигателем комплектуется набором шлифовальных кругов следующих толщин: 0,4; 0,5; 0,7; 0,8; 1 и 1,2 мм. Маши­на типа TMPOl имеет два варианта двигателей: пневматичес­кий и электрический. На нее можно устанавливать шлифо­вальные круги толщиной от 0,3 до 3 мм [46].

Некоторые материалы при высечке могут образовывать ост­рые кромки, опасные для пользователя упаковки. В этом случае применяют волнистые ножи. По высекаемому профилю разли­чают волнистые с периодически повторяющейся симметричной волной и с хаотичной несимметричной волной. Наиболее часто применяемая высота волнистых ножей от 22,8 до 23,8 мм. Ножи с симметричной периодически повторяющейся волной выпуска­ют двух видов — А и В. Вид А представляют ножи с волной. прохо — дящей через все тело. Их изготавливают из стали средней твер­дости около 35 HF^. толщиной SH = 2П = 0,71. У ножей вида В вол­на выполнена только на режущей кромке. Ножи с симметричной волной вида Вис хаотичной волной выполняют из сталей сред­ней твердости 35 HR^ и твердых 40 HF^ толщиной Sn = 0,71 мм и SH = 1,05 мм. Основные геометрические параметры профиля но­жей с симметричной волной приведены в табл. 6.7.

6.4.1.2. Рицовка

Рицовкой (от нем. ritzen — царапать) называют неглубокий надрез поверхности заготовки.

По своей сути рицовка схожа с процессом высечки, но за­канчивается на ее второй стадии — пластических деформа­
ций. Рицовку выполняют рицовочными ножами несколько меньшей высоты (22,6-23,6 мм), чем у ножей для высечки. Профиль режущей части рицовочных ножей — двусторонняя заточка с прямолинейными фасками. Их изготавливают из сталей различной твердости: средней (35 HRJ, твердых (40 HRJ и очень твердых (49 HRJ. толщиной 0,71, 1,05 и 1,42 мм.

Для выполнения рицовки в местах клеевого скрепления коро­бок, обеспечивающей быстрое проникновение клея в надрезан­ный поверхностный слой материала и, как следствие, значи­тельное повышение прочности клеевого соединения, фирма E+S разработала специальную конструкцию ножа. Режущая поверх­ность имеет прорези шириной, равной длине режущей части. Образованные таким способом режущие зубчики развернуты под углом друг к другу (рис. 6.27), поэтому рицовка получается в

Виде прерывистой змейки с макси­мальной амплитудой 5 мм. Такие рицо- вочные ножи выпускают с размерами прорези и режущей фаски соответ­ственно (в п): 2:2; 3:3; 2:4; 4:4.

One Response

  1. светлана

    здравствуйте!! меня интересует высечка. есть образец.

Leave a Reply

Name (required)


Mail (required)


Website



ТАРА И ЕЕ ПРОИЗВОДСТВО

ТАРА И ЕЕ ПРОИЗВОДСТВО

Ефремовы. Ф. Двадцатый век характерен бурным развитием науки и тех­ники. Как следствие, во многих отраслях промышленности пе­риодически возникают новые профессии, о которых раньше было трудно даже предполагать. По уровню производства ко­нец XX столетия несопоставим с началом и даже с серединой столетия. Поэтому совершенно естественным являются требо­вания к подготовке инженеров новых специальностей. По сво­ей сути инженеры […]

Биговка

Биговкой называют предварительное нанесение на мате­риал линий сгибов (бигов) в виде выдавленных канавок опре­деленного профиля. Биговка предназначена для снижения жесткости листовых заготовок по линии сгиба. Она значительно облегчает условия образования сгибов и является эффективным средством повы­шения качества складных коробок, особенно в условиях авто­матизированной сборки. Биговка представляет собой процесс местной вытяжки ма­териала и осуществляется по следующей […]

Прочностные свойства

Прочностью называют свойство твердого тела сохранять це­лостность при действии нагрузок. Прочностные свойства, как правило, характеризуют пределом прочности ар — напряже­нием, при котором происходит разрушение образца. По способу определения различают кратковременную и дли­тельную прочность. Кратковременную прочность выражают пределом прочности ар. Его определяют методом одноосного растяже­ния на разрывных машинах при заданной скорости нагру­жения или скорости деформации, обычно […]