游戲機手柄上殼注塑模設(shè)計【16張CAD圖紙+PDF圖】

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明1根據(jù)教育部對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評估標準，學生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5開題報告檢查原則上在第4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后，應寫一份開題情況總結(jié)報告。學士學位畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學生姓名喬僑學 號專 業(yè)數(shù)控加工與模具具設(shè)計指導教師姓名嵇正波職 稱所在系部江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學院課題來源自擬課題課題性質(zhì)工程設(shè)計課題名稱 游戲機上蓋注塑模設(shè)計畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義1主要內(nèi)容： （1）編寫模具技術(shù)要求、訂料表；（2）使用UG軟件進行模具型芯和型腔的分模，完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。掌握流道平衡設(shè)計。（3）掌握塑料的使用性能和用途。完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯。（4）掌握模具鋼的使用情況，了解企業(yè)的模具設(shè)計流程和制造情況。掌握新軟件使用和模具加工的新工藝。（5）利用模具分析進行熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)。2畢業(yè)設(shè)計的意義： 當今社會，隨著科技的進步，游戲機一直作為生活中的一個娛樂項目，它也在發(fā)生著巨大的變化。功能越來越廣，體積卻越來越小，零部件企業(yè)已經(jīng)有了很強的危機意識，怎么才能讓自己企業(yè)的產(chǎn)品在嚴峻的市場上站住腳已經(jīng)成為了現(xiàn)在游戲機零部件企業(yè)領(lǐng)導人迫切要考慮的問題。據(jù)統(tǒng)計，在游戲機的各種零件中，塑料件占40%以上。包括游戲機外殼、主題結(jié)構(gòu)件和中小型零件?？梢?，塑料制件在各種零件中位置的重要性，那么游戲機塑件的質(zhì)量取決于什么呢？毫無疑問，是塑料模具。做為21世紀的國家青年，一直以來我為此而努力，所以現(xiàn)在，我理所當然的選擇了塑料模具畢業(yè)設(shè)計這一課題。我的畢業(yè)設(shè)計題目是：游戲機上蓋注塑模設(shè)計，具有復雜的曲面，要求有良好的外觀質(zhì)量。因此，分型面，澆口的位置要選擇適當，需要借助UG軟件進行分模設(shè)計，并完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。這些實踐將對我今后的工作益處甚多。在大學期間，我努力學習本專業(yè)知識，打下良好的理論基礎(chǔ)，并能堅持很好地全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開展調(diào)研論證,此外，還充分利用課余時間，系統(tǒng)學習過UG，MOLDFLOW，CAD等軟件，但這些還是遠遠不夠的。沒有經(jīng)過實踐的檢驗，一切都是紙上談兵。只有通過畢業(yè)設(shè)計，才能更深切的理解，更靈活的運用這些專業(yè)知識。至于那些軟件，也只有通過設(shè)計過程中的反復運用，才能熟練運用。通過本次設(shè)計，應使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉： 塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇； 一般塑料制品成型模具的設(shè)計能力； 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的能力； 了解模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件以及同實際設(shè)計的結(jié)合。在本次游戲機上蓋注塑模設(shè)計中，我可以隨時發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計中的不合理處，會找出各種解決方案使設(shè)計趨于合理，同時掌握了最先進的設(shè)計、加工及分析技術(shù)，提高了學習興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計真正成為了實際工作前的一次全過程模擬。文獻綜述參考文獻：1翁其金.塑料模塑成型技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社，2000.112朱光力.模具設(shè)計與制造實訓M. 高等教育出版社 ,2004 3范有發(fā). 沖壓與塑料成型設(shè)備. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.074塑料模具技術(shù)手冊編委會. 塑料模具技術(shù)手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1997.65朱光力、萬金寶.塑料模具設(shè)計M. 清華大學出版社, 2004研究內(nèi)容1設(shè)計、研究思路：本畢業(yè)設(shè)計分以下步驟進行；（1）認真跟老師溝通，了解所要設(shè)計的產(chǎn)品；（2）復習以前學過的知識，理順設(shè)計的大概思路；（3）查閱大量資料，細致化自己的思路；（4）查閱網(wǎng)上最新資料，開動腦筋，看能不能走出自己的路；（5）跟老師溝通，看有無出錯；（6）熟悉各類軟件，如CAD，UG，MOLDFLOW 等；（7）完成畢業(yè)設(shè)計的一系列任務(wù)。2課題研究的主要內(nèi)容：本課題就是將游戲機上蓋作為設(shè)計模型，將注射模具的相關(guān)知識作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計過程。塑件側(cè)壁和底部的壁厚不均勻，并且該塑件要求表面質(zhì)量良好，無流紋，麻點等注塑缺陷。明確了設(shè)計思路，確定了注射成型工藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。要求塑件表面美觀、光潔、無明顯熔接痕和流痕，同時不產(chǎn)生明顯的翹曲變形。由于1模2腔可以保證高注射壓力和快注射率，并且精度高，所以我采用1模2腔的形式。本著簡約而不簡單的設(shè)計原則，采用斜滑塊的瓣合模的結(jié)構(gòu)成型。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合。最后用Moldflow仿真模擬注射過程。由于模具的結(jié)構(gòu)分析，我們知道了此設(shè)計要用到斜桿導滑的內(nèi)側(cè)分型抽芯機構(gòu)，也要用到側(cè)向抽芯機構(gòu)。3解決的關(guān)鍵問題本塑件主要有兩個曲面結(jié)構(gòu)，一個加強筋，及帶有側(cè)孔的中空四棱柱組成。且相應部位有倒角。有可能遇到的主要問題：（1）確定型腔的數(shù)目；（2）確定澆注系統(tǒng)；（3）型腔的布置；（4）選擇分型面； （5）側(cè)孔的成型；（6）確定脫模方式； （7）確定開模方向； （8）塑料充模的流動分析。這些問題都是設(shè)計該模具的關(guān)鍵問題，在設(shè)計過程中，本人將通過查閱有關(guān)文獻資料來解決。4預期成果（1）該塑料件模具技術(shù)要求一份、訂料表文件一份；（2）開題報告一份、外文翻譯資料一份；（3）3D開模圖一份；（4）2D裝配圖一份和零件圖若干份（不少于2張A0圖紙）；（5）畢業(yè)論文一份；研究計劃第一周 調(diào)研、圖書館查找與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)資料；第二周 熟悉模具設(shè)計方法和現(xiàn)代模具加工技術(shù)；第三周 撰寫開題報告；第四周 英文文獻資料的翻譯；第五周 熟悉CAD及UG軟件的使用；第六周 模具結(jié)構(gòu)方案的確定和設(shè)計；第七周 開模3D圖完成；第八周 模具技術(shù)要求、訂料表的完成；第九周 2D總裝圖的繪制及修改；第十周 若干零件圖的繪制及修改；第十一周 完成熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)；第十二周 畢業(yè)論文的撰寫；第十三周 畢業(yè)論文的撰寫；第十四周 修改論文，制作論文PPT，準備答辯；第十五周 畢業(yè)答辯特色與創(chuàng)新隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)及其應用日趨成熟，模具CAD/CAM技術(shù)日益深入人心，并且發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，對于大型復雜的模具設(shè)計是必不可少的技術(shù)。在本次畢業(yè)設(shè)計，本人將全部應用CAD/CAE/CAM技術(shù)來設(shè)計與制造模具。在模具設(shè)計方面，應用UG軟件對模具型芯和型腔進行3D分模，并完成三維模具總裝圖；使用MOLDFLOW軟件對注射成型過程進行了3D數(shù)值模擬，從而優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。由于學習該軟件需要一定的塑件成型實踐知識，在使用上要多查閱這方面的資料。指導教師意 見 指導教師簽名： 2012年 3 月 21 日教研室意見 主任簽名： 2012 年 3 月 21日學院意見 教學主任簽名： 2012 年 3 月 21 日南 京 工 程 學 院畢業(yè)設(shè)計（論文）選題、審題表教研室模 具指導教師嵇正波職稱教 授申報課題名稱 游戲機上蓋注塑模設(shè)計課題性質(zhì)A課題來源D課題簡介隨著中國經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展，游戲機已逐漸成為生活中一種常見娛樂工具。游戲機不僅使用性能廣泛，而且電腦外觀的要求也越來越高。而它的外殼制件主要是塑料件，因此游戲機上蓋注塑模具的質(zhì)量是影響其外觀的重要因素，研究游戲機上蓋的模具設(shè)計具有現(xiàn)實意義。中國的游戲機產(chǎn)業(yè)還處在發(fā)展階段，對游戲機塑件的模具設(shè)計多采用二維平面，要求采用UG軟件游戲機上蓋注塑模設(shè)計。具體通過對游戲機上蓋進行零件結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、抽芯機構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、工作原理的分析，來完成整個注塑模具的設(shè)計。所需經(jīng)費200上機時數(shù)100課題要求（包括所具備的條件）1、 對常用塑料具備一定的了解和掌握；2、 熟悉AUTOCAD及UG繪圖；3、 熟悉注射模具設(shè)計步驟及方法；4、了解模具的制造加工過程。課題工作量要求1、開題報告、查閱文獻結(jié)果、文獻翻譯2、產(chǎn)品和模具設(shè)計工程圖，3D開模圖，塑料成型工藝參數(shù)的編制3、畢業(yè)論文、中外文摘要4、MOLDFLOWMPI分析報告教研室審定意見 室主任簽字：系領(lǐng)導小組審定意見 教學主任簽字：說明：1、該表為畢業(yè)設(shè)計（論文）課題申報時專用，由選題教師填寫，經(jīng)教研室討論、室主任簽字，報學院領(lǐng)導小組審定，院長簽字后生效。2、課題性質(zhì)：A工程設(shè)計；工程技術(shù)研究；C軟件工程（如CAI課題）；D文獻型綜述；E其它。3、課題來源：A自然科學基金與部、省、市級以上科研課題；B企、事業(yè)單位委托課題；C院級基金課題；D自擬課題。 4、上機時數(shù)可填：xx時數(shù)/人或者該課題所需總時數(shù)。 5、選題結(jié)束后，該表要求統(tǒng)一存放在學院辦公室備查。南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）1 緒 論61.1 模具在制造加工工業(yè)中的地位61.2 模具的發(fā)展趨勢61.3 國內(nèi)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢71.4 畢業(yè)設(shè)計的目的82 游戲機手柄上殼塑料產(chǎn)品設(shè)計92.1 市場調(diào)研92.2 游戲機手柄產(chǎn)品設(shè)計概述92.3 塑料制品設(shè)計的基本原則102.3.1 壁厚設(shè)計的原則102.3.2 圓角的設(shè)計112.3.3 加強筋設(shè)計的原則112.3.4 拔模角的設(shè)計原則112.4 產(chǎn)品材料的選擇122.5 塑件模擬分析122.5.1 澆口設(shè)計122.5.2 分析選擇最佳澆口位置132.5.3 填充分析132.5.4 熔接痕分析152.5.5 氣穴分析162.5.6 填充時間分析173 游戲機手柄上殼的模具設(shè)計193.1 塑料的工藝性設(shè)計193.1.1 塑料制品成型工藝分析193.1.2 制品成型工藝參數(shù)203.1.3 塑件的尺寸與公差203.2 注射成型機的選擇213.2.1 注塑機基本參數(shù)213.2.2 模具與注射機有關(guān)參數(shù)的校核233.3 型腔布局與分型面設(shè)計253.3.1 型腔數(shù)目的確定與布局253.3.2 分型面的設(shè)計263.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計273.4.1 主流道設(shè)計273.4.2 主流道襯套的固定283.4.3 分流道的設(shè)計283.4.4 澆口的設(shè)計293.5 成型零件的設(shè)計303.5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計313.5.2 成型零件工作尺寸計算323.6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計353.7 模架的選擇373.8 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計383.8.1 抽芯距的計算393.8.2 抽芯力的計算393.9 合模導向機構(gòu)的設(shè)計393.9.1 導柱的結(jié)構(gòu)403.9.2 導套的結(jié)構(gòu)403.10 脫模機構(gòu)的設(shè)計413.10.1 脫模機構(gòu)設(shè)計的總體原則413.10.2 推桿設(shè)計413.11 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計423.12 模具制造技術(shù)433.12.1 加工要求433.12.2 裝配要求443.12.3 綜合要求453.13 模具裝配圖463.13.1 模具圖463.13.2 模具二維裝配圖47結(jié)論48參考文獻49致謝50南 京 工 程 學 院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者： 喬 僑 學 號： 學 院： 南京工程學院 專 業(yè)： 數(shù)控加工與模具設(shè)計 題 目： 游戲機上蓋注塑模設(shè)計 指導者： 稽 正 波 評閱者： 2012 年 12 月 淮 安 設(shè)計總說明本課題就是將游戲機手柄作為設(shè)計模型，將注射模具的相關(guān)知識作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計過程。本設(shè)計對游戲機手柄進行的注塑模設(shè)計，利用UG軟件對塑件進行了實體造型，對塑件結(jié)構(gòu)進行了工藝分析。明確了設(shè)計思路，確定了注射成型工藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。本著簡約而不簡單的設(shè)計原則，采用斜滑塊的瓣合模的結(jié)構(gòu)成型。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合。最后用Moldflow仿真模擬注射過程。本課題通過對游戲機手柄的注射模具設(shè)計，鞏固和深化了所學知識，取得了比較滿意的效果，達到了預期的設(shè)計意圖關(guān)鍵詞：塑料模具，注射成型，模具設(shè)計，游戲機手柄IntroductionThis topic is to game controller as a design model, the injection mold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design. The design of the game controller for the injection mold design, plastic parts using UG software was solid modeling, the structure of the plastic parts of the process analysis. Clear design ideas, determine the injection molding process and the various specific parts of a detailed calculation and verification. In the simple but not simple design principles, the use of inclined slider valve structure of the mold shape. The structure of such a design die is used to ensure reliability, ensure coordination with other components. Finally, simulation Moldflow injection process. The topic of the game controller by injection mold design, to consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory results, to achieve the desired design intentKeywords: Plastic mold， Injection molding，Mold design，game controller目 錄1 緒 論11.1 模具在制造加工工業(yè)中的地位11.2 模具的發(fā)展趨勢11.3 國內(nèi)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢21.4 畢業(yè)設(shè)計的目的32 游戲機手柄上殼塑料產(chǎn)品設(shè)計42.1 市場調(diào)研42.2 游戲機手柄產(chǎn)品設(shè)計概述42.3 塑料制品設(shè)計的基本原則52.3.1 壁厚設(shè)計的原則52.3.2 圓角的設(shè)計62.3.3 加強筋設(shè)計的原則62.3.4 拔模角的設(shè)計原則62.4 產(chǎn)品材料的選擇72.5 塑件模擬分析 72.5.1 澆口設(shè)計72.5.2 分析選擇最佳澆口位置82.5.3 填充分析82.5.4 熔接痕分析92.5.5 氣穴分析102.5.6 填充時間分析113 游戲機手柄上殼的模具設(shè)計133.1 塑料的工藝性設(shè)計133.1.1 塑料制品成型工藝分析133.1.2 制品成型工藝參數(shù)143.1.3 塑件的尺寸與公差143.2 注射成型機的選擇153.2.1 注塑機基本參數(shù)153.2.2 模具與注射機有關(guān)參數(shù)的校核173.3 型腔布局與分型面設(shè)計193.3.1 型腔數(shù)目的確定與布局193.3.2 分型面的設(shè)計203.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計213.4.1 主流道設(shè)計213.4.2 主流道襯套的固定223.4.3 分流道的設(shè)計223.4.4 澆口的設(shè)計233.5 成型零件的設(shè)計243.5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計253.5.2 成型零件工作尺寸計算263.6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計293.6.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計293.6.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計303.6.3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計303.7 模架的選擇313.8 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計323.8.1 抽芯距的計算333.8.2 抽芯力的計算333.9 合模導向機構(gòu)的設(shè)計333.9.1 導柱的結(jié)構(gòu)343.9.2 導套的結(jié)構(gòu)343.10 脫模機構(gòu)的設(shè)計353.10.1 脫模機構(gòu)設(shè)計的總體原則353.10.2 推桿設(shè)計353.11 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計363.12 模具制造技術(shù)373.12.1 加工要求373.12.2 裝配要求383.12.3 綜合要求393.13 模具裝配圖403.13.1 模具圖383.13.2 模具二維裝配圖39結(jié)論42參考文獻43致謝44附錄A45附錄B4651 緒 論1.1 模具在制造加工工業(yè)中的地位模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。Proe網(wǎng) ugpr對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備，工業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)都離不開模具，用模具生產(chǎn)制件所達到的(四高二低)高精度，高復雜程度，高一致性，高生產(chǎn)率和低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。模具品種繁多，共有10大類，包括沖壓、塑料、橡膠、鑄造、鍛壓等，用于制造業(yè)中幾乎所有產(chǎn)品的生產(chǎn)，可見模具的服務(wù)范圍已包括國民經(jīng)濟的許多方面，現(xiàn)在模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一，沒有高水平的模具就沒有高水平的產(chǎn)品已成為共識。 隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。新技術(shù)日新月異，模具的使用范圍已越來越廣，對模具的要求也越來越高了。模具網(wǎng) ugproe.c1.2 模具的發(fā)展趨勢 近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面： （1）加深理論研究 在模具設(shè)計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計已經(jīng)有經(jīng)驗設(shè)計階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 （2）高效率、自動化大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。（3）大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應用的擴大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足7這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導熱性優(yōu)異的制模材料。 （4）革新模具制造工藝 中國模具視頻網(wǎng) 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進的機床，這不僅大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工精度。（5）標準化 開展標準化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。1.3 國內(nèi)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20世紀80年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口10多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離：（1）注重開發(fā)大型，精密，復雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。（2）加強模具標準件的應用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。1.4 畢業(yè)設(shè)計的目的 畢業(yè)設(shè)計的目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎(chǔ)理論，專業(yè)知識和基本技能進行分析與解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。通過這次畢業(yè)設(shè)計，讓學生綜合運用大學了所學的知識，掌握常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算的方法，以達到能夠獨立設(shè)計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理方法，了解模具結(jié)構(gòu)的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。畢業(yè)設(shè)計更是對學生大學期間所學的知識的綜合檢驗。2 游戲機手柄上殼塑料產(chǎn)品設(shè)計2.1 市場調(diào)研電腦游戲的飛速發(fā)展，各種各樣的游戲機手柄層出不窮。然而全球紙張消費量每年以成倍的速度在增長，游戲機手柄的銷量以平均接近8%的速度在增加。這一切都預示著游戲機手柄會發(fā)展越來越來快，應用的領(lǐng)域越來越寬廣。從全球第一款游戲機手柄的出現(xiàn)，到后來各種各樣的霸王機手柄、高智能手柄和無線游戲機手柄，它們在不同的年代各領(lǐng)風騷，今天讓我們尋覓歷史的足跡，從技術(shù)、品牌與產(chǎn)品、應用市場及目標消費者三個方面，回顧噴墨游戲機手柄的光輝歷史，同時對其未來的發(fā)展趨勢作簡單分析。 作為游戲機手柄，其在休閑娛樂中的重要作用是顯而易見的，電腦游戲少不了它，而且最近幾年來游戲機在家庭游戲中的地位越來越重要了，所以游戲機手柄也是越發(fā)重要。所以怎么樣提高產(chǎn)品的新穎性和實用性以及良好的性價比來吸引更多的消費者來買自己的產(chǎn)品是至關(guān)重要的。本設(shè)計的產(chǎn)品游戲機手柄架綜合考慮了使用環(huán)境，功能，外觀，性能強大等要求，以達到經(jīng)濟實惠的效果。2.2 游戲機手柄產(chǎn)品設(shè)計概述產(chǎn)品設(shè)計是一個創(chuàng)造性的綜合信息處理過程，通過線條、符號、數(shù)字、色彩等把產(chǎn)品顯現(xiàn)人們面前。它將人的某種目的或需要轉(zhuǎn)換為一個具體的物理形式或工具的過程，把一種計劃、規(guī)劃設(shè)想、問題解決的方法，通過具體的載體，以美好的形式表達出來。產(chǎn)品設(shè)計反映著一個時代的經(jīng)濟、技術(shù)和文化。 產(chǎn)品設(shè)計的重要性由于產(chǎn)品設(shè)計階段要全面確定整個產(chǎn)品策略、外觀、結(jié)構(gòu)、功能，從而確定整個生產(chǎn)系統(tǒng)的布局，因而，產(chǎn)品設(shè)計的意義重大，具有“牽一發(fā)而動全局”的重要意義。如果一個產(chǎn)品的設(shè)計缺乏生產(chǎn)觀點，那么生產(chǎn)時就將耗費大量費用來調(diào)整和更換設(shè)備、物料和勞動力。相反，好的產(chǎn)品設(shè)計，不僅表現(xiàn)在功能上的優(yōu)越性，而且便于制造，生產(chǎn)成本低，從而使產(chǎn)品的綜合競爭力得以增強。許多在市場競爭中占優(yōu)勢的企業(yè)都十分注意產(chǎn)品設(shè)計的細節(jié)，以便設(shè)計出造價低而又具有獨特功能的產(chǎn)品。許多發(fā)達國家的公司都把設(shè)計看作熱門的戰(zhàn)略工具，認為好的設(shè)計是贏得顧客的關(guān)鍵。本設(shè)計主要針對電腦游戲玩家所進行設(shè)計的，所以這在功能外觀性能方面有著一定的要求，外型設(shè)計不要求夸張，主要是結(jié)構(gòu)要合理實用，性能好，強度要高一點，手感舒適。初始設(shè)計圖如下：圖2.1 產(chǎn)品外觀1 圖2.2 產(chǎn)品外觀22.3 塑料制品設(shè)計的基本原則2.3.1 壁厚設(shè)計的原則（1）壁厚的大小取決於產(chǎn)品需要承受的外力、是否作為其他零件的支撐、承接柱位的數(shù)量、伸出部份的多少以及選用的塑膠材料而定。一般的熱塑性塑料壁厚設(shè)計應以4mm為限。從經(jīng)濟角度來看，過厚的產(chǎn)品不但增加物料成本，延長生產(chǎn)周期冷卻時間，增加生產(chǎn)成本。從產(chǎn)品設(shè)計角度來看，過厚的產(chǎn)品增加引致產(chǎn)生空穴、氣孔的可能性，大大削弱產(chǎn)品的剛性及強度。（2）最理想的壁厚分布無疑是切面在任何一個地方都是均一的厚度，但為滿足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無可避免的。在此情形，由厚膠料的地方過渡到薄膠料的地方應盡可能順滑。太突然的壁厚過渡轉(zhuǎn)變會導致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面問題。壁厚是產(chǎn)品設(shè)計最先被考慮，一般用于注塑成型的會在1.5 mm (0.06 in) 至4.5 mm (0.18 in)。 壁厚比這范圍小的用于塑料流程短和細小部件。典型的壁厚約在2.5mm (0.1 in)左右。一般來說，部件愈大壁厚愈厚，這可增強部件強度和塑料充填。壁厚在3.8mm (0.15 in) 至6.4mm (0.25 in)范圍是可使用結(jié)構(gòu)性發(fā)泡。本設(shè)計采用的壁厚平均為2mm，壁厚變化不超過1mm。2.3.2 圓角的設(shè)計 建議的最小圓角半徑是膠料厚度的25%，最適當?shù)陌霃侥z料厚比例在60%。輕微的增加半徑就能明顯的減低應力。 2.3.3 加強筋設(shè)計的原則加強筋在塑膠部件上是不可或缺的功能部份。加強筋有效地增加產(chǎn)品的剛性和強度而無需大幅增加產(chǎn)品切面面積，但沒有出現(xiàn)倒扣難於成型的形狀問題，對一些經(jīng)常受到壓力、扭力、彎曲的塑膠產(chǎn)品尤其適用。此外，加強筋更可充當內(nèi)部流道，有助模腔充填，對幫助塑料流入部件的支節(jié)部份很大的作用。 加強筋的兩邊必須加上拔模角以減低脫模頂出時的摩擦力，底部相接產(chǎn)品的位置必須加上圓角以消除應力過分集中的現(xiàn)象，圓角的設(shè)計亦給與流道漸變的形狀使模腔充填更為流暢。加強筋的形狀一般是細而長，加強筋一般的設(shè)計圖說明設(shè)計加強筋的基本原則。留意過厚的加強筋設(shè)計容易產(chǎn)生縮水紋、空穴、變形撓曲及夾水紋等問題，亦會加長生產(chǎn)周期，增加生產(chǎn)成本。2.3.4 拔模角的設(shè)計原則塑膠產(chǎn)品在設(shè)計上通常會為了能夠輕易的使產(chǎn)品由模具脫離出來而需要在邊緣的內(nèi)側(cè)和外側(cè)各設(shè)有一個傾斜角即拔模角。如果產(chǎn)品有垂直外壁并且與開模方向相同的話，則模具在塑料成型需要很大的開模力才能打開，而且，在模具開啟，產(chǎn)品脫離模具的過程相信也會十分困難。因此，拔模角的考慮在產(chǎn)品設(shè)計的過程是不可或缺的。因為注塑件冷卻收縮多附于凸模上，為了使產(chǎn)品壁厚平均及防止產(chǎn)品在開模附于較熱的凹模上，拔模角對應於凹模及凸模是應該相等的。不過，在特殊情況下若然要求產(chǎn)品開模附在凹模的話，可將相接凹模部份的拔模角盡量減少，或刻意在凹模加上適量的倒扣位。2.4 產(chǎn)品材料的選擇迄今為止，已見報道的樹脂種類達到上萬種，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的也不下千余種。塑料材料的選用就是在眾多的樹脂品種中選擇一個合適的品種。針對墨粉盒軸端產(chǎn)品的材料的選用，主要考慮一下幾個方面：塑料材料的適應性（1）各種材料的性能比較；（2）不宜選用塑料的條件；（3）選用塑料的適宜條件塑料制品的使用性能（1）塑料制品的使用條件，包括塑料制品的受力情況，塑料制品的電性能，尺寸精度要求，滲透性要求，透明性要求，外觀要求等。（2）塑料制品的使用環(huán)境，包括環(huán)境溫度，環(huán)境濕度，接觸介質(zhì)，環(huán)境的光，氧及輻射。塑料的加工性能（1）塑料的可加工行；（2）塑料的加工成本；（3）塑料加工的廢料處理。塑料制品的成本（1）原料價格；（2）塑料制品的使用壽命；（3）塑料制品的維護費用。綜合以上情況對材料進行篩選分析，決定選用ABS作為游戲機手柄的材料。2.5 塑件模擬分析2.5.1 澆口設(shè)計澆口指連接分流道與型腔之間的一段短小的進料通道。作用:調(diào)節(jié)熔體流速、控制保壓時間，防止熔體倒流?？紤]到生產(chǎn)需要，此模具按一模兩腔，對稱分布。如下圖所示圖2.3 產(chǎn)品分布2.5.2 分析選擇最佳澆口位置在UG中建立游戲機手柄角接件的三維模型，再將它轉(zhuǎn)換為igs格式，導入Mold-Flow軟件中。本產(chǎn)品一模四件。通常進行的MF分析都是FLOW(流動)或者COOL(冷卻)。本次對模型進行的分析也離不開，首先利用澆口位置進行澆口最佳位置的分析，然后利用澆口位置的分析結(jié)果進行后面的分析。進行FILL，F(xiàn)LOW，COOL等分析時，必須設(shè)置澆口，否則無法進行分析。在這個分析中我們選擇澆口位置分析后，根據(jù)分析結(jié)果得到最佳澆口位置。澆口位置分析為我們提供了很好的分析前準備，避免了由于澆口位置設(shè)置不當而引起的不合理成型。進行澆口位置分析時不需要設(shè)置澆口位置。復制項目生成一個新的分析案例，設(shè)置分析類型為澆口設(shè)置，并默認成型條件，分析完成后，得到最佳澆口位置。分析結(jié)果圖示中給出了澆口位置分布的合理程度系數(shù)。其中BEST GATE LOCATION合理程度系數(shù)為1，由圖三看出MF分析出的最佳澆口位置位于模型的邊緣，從理論上講，這個分析是合理的。但是這還不能作為最終分析結(jié)果，下面我們需要在此基礎(chǔ)上做進一步分析。2.5.3 填充分析澆注系統(tǒng)的性能直接影響到制件的填充行為，因此進行填充分析的最終目的是為了獲得最佳澆注系統(tǒng)設(shè)計。通過對不同澆注系統(tǒng)流動行為的分析比較，選擇最佳澆口位置，澆口數(shù)目，最佳澆注系統(tǒng)布局。圖2.4 充填結(jié)束時的凍結(jié)層因子 圖2.5 充填結(jié)束時的體積溫度圖2.6 充填結(jié)束時的壓力 圖2.7 充填區(qū)域2.5.4 熔接痕分析當2個或多個流動前沿融合時，會形成熔接線。在熔接線位置上的分子趨向變化強烈，因此該位置機械強度明顯減弱，熔接線在視覺上不太明顯。在這種情況下可以通過增加模具溫度和熔體溫度，使2個相遇的熔體前沿融合得更好，增加螺桿速率也行，或改進澆注系統(tǒng)的設(shè)計，在保持熔體流動速率的前提下減少流道尺寸，以減少產(chǎn)生的摩擦熱。如果不能消除熔接線，那么應使其位于制件上較不敏感的區(qū)域，以防止影響制件的機械性能和外觀質(zhì)量。通過改變澆口位置或者改變制件壁厚可以改變?nèi)劢泳€的位置。圖2.8 熔接痕分析2.5.5 氣穴分析氣穴是成型時模具型腔內(nèi)的氣體來不及排除，被熔融塑料包裹在內(nèi)。成因主要有：塑料干燥不好，注塑速度過快，排氣系統(tǒng)不良，產(chǎn)品壁厚不均，澆口位置不當?shù)取Υ怂芗姆治鋈缦聢D：圖2.9 氣穴分析2.5.6 填充時間分析填充時間是FILL和FLOW 分析的一個重要結(jié)果。在本次填充時間的結(jié)果圖中，將澆口設(shè)置在制件的邊緣，這樣做是考慮到噴嘴外殼的美觀性，避免去除澆口造成粗糙痕跡。填充時間之差較短，位置安排相對較合適。分析如下圖所示：圖2.10 填充時間分析3 游戲機手柄上殼的模具設(shè)計3.1 塑料的工藝性設(shè)計3.1.1 塑料制品成型工藝分析1、制品材料ABS的性能：（1） ABS為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，它是無定型聚合物，密度為1.05g/cm左右，具有較高的機械強度和良好“豎、韌、鋼”的綜合性能。ABS是一種應用廣泛的工程塑料，其品種多樣，用途廣泛，也稱“通用工程塑料”，（MBS稱為透明ABS），易于成型加工，耐化學腐蝕性差，制品易電鍍。（2）材料的性能參數(shù)： ABS為熱塑性材料，密度為1.03-1.07 g/cm3 ，抗拉強度30-50MPa，抗彎強度為41-76 MPa，拉伸彈性模量1587-2277 MPa，彎曲彈性模量為1380-2690 MPa，收縮率為0.3%-0.8%，常取0.5%。該材料綜合性能好，即沖擊強度高，尺寸穩(wěn)定，易于成型，耐熱和耐腐蝕性能也較好，并有良好的耐寒性。2、ABS的工藝特點:（1） ABS的吸濕性較大和耐溫性較差,在成型加工前必須進行充分干燥和預熱,將水分含量控制在0.03%以下。（2） ABS樹脂的熔融粘度對溫度的敏感性較低(與其它無定型樹脂不同)。ABS的注射溫度雖然比PS稍高,但不能像PS那樣有較寬松的升溫范圍,不能用盲目升溫的辦法來降低其粘度,可用增加螺桿轉(zhuǎn)速或提升注射壓力/速度的辦法來提高其流動性。一般加工溫度在190235為宜。（3） ABS的熔融粘度屬中等,比PS、HIPS、AS均較高, 流動性較差，需采用較高的注射壓力啤料。（4） ABS采用中等注射速度啤料效果好 (除非形狀復雜、薄壁制件需用較高的注射速度)，產(chǎn)品水口位易產(chǎn)生氣紋。（5） ABS成型溫度較高，其模溫一般調(diào)節(jié)在4580。生產(chǎn)較大產(chǎn)品時，定模（前模）溫度一般比動模（后模）略高5左右為宜。 （6） ABS在高溫炮筒內(nèi)停留時間不宜過長（應小于30分鐘），否則易分解發(fā)黃。3.1.2 制品成型工藝參數(shù)（1）成型工藝方法：注射成型注射成型是將粒狀的塑料從注射機的料斗送人高溫的料筒內(nèi)經(jīng)加熱塑化，使其成為粘流態(tài)熔體，然后在注射機柱塞或螺桿的高壓推動下，以很高的流速通過噴嘴，注入模具型腔，經(jīng)一定時間的保壓冷卻定型后，開模取出具有一定形狀、尺寸的塑料制品的成型工藝方法。注射成型可成型熱塑性塑料，也可成型熱固性塑料。其兩者所用的設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)均不同。（2）成形條件表3.1 ABS的成型工藝參數(shù)干燥溫度（）7080 干燥時間約（hr） 1.5 模具溫度（）4580 殘 料 量（mm）28 熔膠溫度（）190235 背 壓（MPa）918 注射壓力（MPa）90140 鎖模力約（ton/in2）22.5 注 塑 速 度中 等 回 料 轉(zhuǎn) 速(rpm)70100 螺 桿 類 別標 準 螺 桿（直 通 式 噴 嘴） 停 機 處 理 關(guān)料閘啤清即可碎料翻用（%） 2030 表3.2 ABS的模具制作合適壁厚（mm）1.83 澆 口 設(shè) 計大多數(shù)入水均可采用；可扁側(cè)入水、直接入水、扇形入水、潛水、薄膜入水、點水口可減少蛇紋。 收 縮 率（%） 0.40.7 3.1.3 塑件的尺寸與公差（1）塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素：取決于用戶的使用要求。受制于塑件的流動性。受制于塑料熔體在流動充填過程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力。（2）塑件尺寸公差標準影響塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收縮率及其波動。塑件結(jié)構(gòu)的復雜程度。模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模及模具設(shè)計的不合理所可能帶來的形位誤差等）。成型工藝因素（模塑成型的溫度T、壓力p、時間t及取向、結(jié)晶、成型后處理等）。成型設(shè)備的控制精度等。其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動及模具制造誤差。(3) 塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量是一個相當大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理-力學性質(zhì)兩方面技術(shù)指標，而不是單純的表面粗糙度問題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個等級。該塑件要求對型腔拋光，所以對粗糙度的要求比較高，查表得ABS拋光后順紋路方向的表面粗糙度為0.02 m，垂直紋路方向的表面粗糙度為0.26 m。模具型腔的表面粗糙度通常應比塑件對應部位的表面粗糙度在數(shù)值上要高12級。此塑件表面粗糙度R=1.6.3.2 注射成型機的選擇3.2.1 注塑機基本參數(shù)注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設(shè)計,制造,購買和使用注塑機的主要依據(jù)。(1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力.(2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力.(3)注射速率；為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度.常用的注射速率如表3.3所示。表3.3 注射量與注射時間的關(guān)系注射量/CM125250500100020004000600010000注射速率/CM/S125200333570890133016002000注射時間/S11.251.51.752.2533.755(4)塑化能力；單位時間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期.(5)鎖模力；注塑機的合模機構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開.(6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍.(7)開合模速度；為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停.(8)空循環(huán)時間；在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間.利用UG軟件進行三維實體建模，并可直接通過軟件進行分析，查詢到塑件的體積為： V單=35.95cm3，V總=3 V單=235.95=71.90cm3計算塑件的質(zhì)量，根據(jù)中國模具設(shè)計大典查得：=1.03-1.07g/cm3，根據(jù)塑件形狀及尺寸，采用一模兩腔，即一模出兩個塑件的模具結(jié)構(gòu),估算澆注系統(tǒng)凝料體積為：V凝= V單=35.95cm3。塑件和澆注系統(tǒng)的質(zhì)量:W總=（V總+V凝）=1.05(71.90+35.95)=113.24g （3.1）從實際注射量應在額定注射量的20%-80%之間考慮，初選臥式注射機型號：XS-ZY-250表3.4 XS-ZY-250注射機參數(shù)螺桿直徑mm50模具厚度最大mm 最小mm350理論注射容積cm3250250注射壓力MPa130噴嘴 球半徑mm 孔直徑mm18鎖模力 KN18004模板行程 mm350定位孔直徑mm1253.2.2 模具與注射機有關(guān)參數(shù)的校核（1）注射量的校核為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應在公稱注塑量的35%75%范圍內(nèi)，最大可達80%，最小不小于10%。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50%80%。根據(jù)以下公式：V=nVz+Vj0.8Vg （3.2）式中 V：一個成型周期內(nèi)所需注射的塑料容積(cm3)n： 型腔數(shù)目Vz：單個塑件的容量(cm3)Vj：澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料容量(cm3)其中：n=2 ；Vj=35.95 cm3V=235.95+35.95=107.75m30.8Vg=0.8250200cm3由此可知選用的注射機在注射量可以滿足一模兩件的工作需要；（2）鎖模力的校核由FPm(nAz+Aj) （3.3）式中 F：鎖模力（N）；n：型腔數(shù)目；Pm：塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力（MPa）；Az：制品在分型面上的垂直投影面積（mm2）；Aj：澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積（mm2）。其中取Pm =80MPa經(jīng)計算得A總nAz+Aj191.7930 cm2Pm(nAz+Aj)=80191.7930=1534.34KN1800KNF（3）開模行程的校核模具開模行程應滿足：SmS z （3.4）其中：Sz為最大開模行程，查注射機XS-ZY-250型Sz=350mm，Sm為模具的開模行程；Sm=塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+頂件的頂出高度+（5-10）mm =54+107+20+（5-10）=189mm可見SmSz ，XS-ZY-250滿足其開模行程（4）注射機的安裝部分的尺寸校核該模具的外形尺寸為250mm300mm ，SZ-100/800型注射機模板最大安裝尺寸為320mm320mm，故能滿足模具安裝要求。（5）模具閉合高度的校核安裝模具的厚度應滿足： HminHHmax （3.5）式中 Hmin注射機所允許的最小模具厚度（mm） H模模具閉合厚度（mm） Hmax注射機所允許的最大模具厚度（mm）設(shè)計模具厚度H總=35+120+50+60+60+50=375mm。由于XS-ZY-250型注射機所允許模具的最小厚度為Hmin=250mm，最大厚度為Hmax=350mm。所以，模具閉合高度不能能滿足安裝要求。（6） 噴嘴尺寸校核在實際生產(chǎn)過程中，模具的主流道襯套始端的球面半徑R2取比注射機噴嘴球面半徑R1大12 mm，主流道小端直徑D取比注射機噴嘴直徑d大0.51 mm，圖3.1 噴嘴與澆口套尺寸如圖圖3.1所示，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模，所以，注射機噴嘴尺寸是標準，模具的制造以它為準則。（7）定位圈尺寸校核 注塑機固定模板臺面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。注塑模端面凸臺徑向尺寸須與定位孔成間隙配合，便于模具安裝，并使主流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。模具端面凸臺高度應小于定位孔深度。（8）模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸應小于注塑機工作臺面的有效尺寸。模具長寬方向的尺寸要與注塑機拉桿 間距相適應，模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機的工作臺面上。（9）模具安裝尺寸校核注塑機的動模板，定模板臺面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具常用這種方法），模具動，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機模板臺面上對應的螺孔一致；采用壓板固定時（中，小模具多用這種方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。該模具外形尺寸為315450屬中，小型模具，所以采用壓板固定法（一般認為當尺寸在500500內(nèi)為中，小模具）。(10)確定定選用的注塑機經(jīng)過對SX-ZY-250型注塑機各項參數(shù)的校核，故選用SX-ZY-250即可滿足使用。3.3 型腔布局與分型面設(shè)計3.3.1 型腔數(shù)目的確定與布局型腔數(shù)目的確定，應根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸、質(zhì)量、批量大小、交貨長短、注射能力、模具成本等要求來綜合考慮。根據(jù)注射機的額定鎖模力F的要求來確定型腔數(shù)目n ，即 由n （3.6）式中 F注射機額定鎖模力（N）P型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MPa）A1、A2分別為澆注系統(tǒng)和單個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2）大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過4個，生產(chǎn)中如果交貨允許，考慮到該塑件是一般辦公用品,查手冊得塑件的經(jīng)濟精度推薦4級,這個產(chǎn)品是兩個殼件的組合,所以初定為一模兩件最合理.排列形式如圖3.2所示。 圖3.2 型腔的布局3.3.2 分型面的設(shè)計分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較具體可以從以下方面進行選擇：（1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處。（2）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。（3）保證塑件的精度要求。（4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。（5）便于模具加工制造。（6）對成型面積的影響。（7）對排氣效果的影響。（8）對側(cè)向抽芯的影響。由于這個產(chǎn)品存在圓弧面，所以此產(chǎn)品的分型面需要設(shè)在圓弧面中位線處，如下圖所示，圖3.3 分型面位置2D圖3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計3.4.1 主流道設(shè)計主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。形狀結(jié)構(gòu)如圖3.4所示，圖3.4 澆口套主流道其設(shè)計要點： （1）主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角可取26，流道壁表面粗糙度取Ra=0.4m，且加工時應沿道軸向拋光。（2）主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機的、噴嘴球半徑R1大12 mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直徑d比注射機的噴嘴孔直徑大0.51mm；一般d=2.55mm。 （3）主流道末端呈圓弧過渡，圓角半徑r=13mm。（4）主流道長度L=50mm。（5）主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用T10A，熱處理淬火后硬度HRC5055。3.4.2 主流道襯套的固定因為采用的有托澆口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標準件，外徑為125mm，內(nèi)徑35.5mm。具體固定形式如圖3.5所示：圖3.5 澆口套固定形式3.4.3 分流道的設(shè)計分流道是脫澆板下水平的流道。為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等，由主流道襯套長度50mm,流道斜度20,可求得主流道下端半徑為R=8.5。由于制件較小、ABS流動性較好，分流道布局設(shè)計如圖3.6所示，截面形狀取梯形斷面分流道，截面尺寸如圖3.7所示。（1）分流道長度分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟地使用原料和注射機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設(shè)計成直的，總長為260+246.5=353mm。（2）分流道表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.8m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。（3）分流道表面粗糙度分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平 圖3.6 分流道的設(shè)計3.4.4 澆口的設(shè)計澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：1）盡量縮短流動距離。2）澆口應開設(shè)在塑件壁厚最大處。3）必須盡量減少熔接痕。4）應有利于型腔中氣體排出。5）考慮分子定向影響。6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動。7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。8)注意對外觀質(zhì)量的影響。對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們設(shè)計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。該零件為游戲機手柄上殼，要求工作面光滑，無痕跡，可選用的澆口形式有重疊式澆口和側(cè)澆口。側(cè)澆口制造最為簡單，去除澆口留下的痕跡在制品底面，不影響制品的外觀。故選擇截面形狀為矩形的側(cè)澆口。如圖3.8所示。 圖3.7 澆口設(shè)計圖3.8 澆口的尺寸3.5 成型零件的設(shè)計模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計成型零件時，應根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。3.5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。該塑件需要與其他游戲機手柄部件配合，所以對尺寸的要求比較高。成型零件工作尺寸計算方法一般有兩種：一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進行計算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和磨損量進行計算；前一種方法簡便，但不適合精密塑件的模具設(shè)計，后一種復雜，但能較好的保證尺寸精度。本設(shè)計采用平均值法。（1）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型產(chǎn)品外形的主要部件。 其結(jié)構(gòu)特點隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化。本設(shè)計采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，采用H7/m6配合嵌入到凹模固定板中進行使用，除具有整體式凹模的特點外，還可以節(jié)約貴重模具材料和便于熱處理，主要用于生產(chǎn)批量較大的模具，可一模一腔或者一模多件。由于本設(shè)計中的凹模為方形，所以要注意改善模具零件的制造裝配工藝，故固定板或者套板四周設(shè)計成裝配工藝圓角，該工藝圓角可用鉆削的方法獲得。圖3.9 型腔三維圖 （2）型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模和型芯都是用來成型塑件內(nèi)表面的零部件，兩者沒有嚴格的區(qū)別。一般來講，可以認為凸模是成型塑件內(nèi)表面的模具零部件，而型芯則多是指成型塑件上某些局部特殊內(nèi)型或局部孔槽等所用的模具零部件，有時也可以稱型芯為成型桿。本設(shè)計采用整體式凸模結(jié)構(gòu)，采用H7/m6配合嵌入到凸模固定板中進行使用，除具有整體式凸模的特點外，還可以節(jié)約貴重模具材料和便于熱處理。由于本設(shè)計中的凸模為方形，所以要注意改善模具零件的制造裝配工藝，故固定板或者套板四周設(shè)計成裝配工藝圓角，該工藝圓角可用鉆削的方法獲得。圖3.10 型芯三維圖 3.5.2 成型零件工作尺寸計算所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對應塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復雜，塑件本身精度也難以達到高精度，為了計算簡便，規(guī)定：塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負值“”，制品的軸類尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標注方法與上不符，則應按以上規(guī)定進行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取。由文獻3，148-153可知，成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。凹，圖模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。該塑件有需要配合的地方，所以對尺寸的要求比較高。根據(jù)與塑料熔體或塑件之間產(chǎn)生的摩擦磨損之后尺寸的變化趨勢，可將工作尺寸分為3類：（1）孔類尺寸（A類）該類尺寸屬于包容尺寸，與塑料熔體或塑件之間產(chǎn)生摩擦磨損后具有變大趨勢，如型腔深度，徑向尺寸等。（2）軸類尺寸（B類）該類尺寸屬于被包容尺寸，與塑料熔體或塑件之間產(chǎn)生摩擦磨損后具有變小趨勢，如型芯高度，型芯徑向尺寸等。（3）中心孔距尺寸（C類）該類尺寸不受摩擦磨損影響，因此可視為一種不變的尺寸，如孔間距，型芯間距和孔中心的距離。工作尺寸計算方法一般有兩種：一種是平均值法，即按平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量來計算；另一種是按極限收縮率，極限制造公差和磨損量進行計算；前一種方法簡便，但不適合精密塑件的模具設(shè)計，后一種復雜，但能較好的保證尺寸精度。本設(shè)計采用平均值法。由于此塑件外形多為不規(guī)則造型，很多尺寸部分很難用傳統(tǒng)的計算方法計算，況且，從產(chǎn)品使用途徑來考慮，尺寸的少許變化并不會對塑件的使用及外觀性能產(chǎn)生很大影響，故只對整體及重要尺寸做計算。由設(shè)