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畢業(yè)設(shè)計(jì)選題
序號(hào)
學(xué)生姓名
選 題
指導(dǎo)老師
聯(lián)系電話
1
王宜平
何玉林
13852387151
2
顧江波
3
高小敏
4
黃雪駿
兒童按鍵水壺蓋注塑模設(shè)計(jì)
圖打不開
5
吳瑩
6
王敏杰
汽車模型活塞注射模設(shè)計(jì)
嵇正波
13852347499
7
袁赟
耳形塑料杯的流模分析及注塑模設(shè)計(jì)
8
趙蓉
油桶蓋內(nèi)芯的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)
圖打不開
9
湯雨清
矩形罩殼注塑模具設(shè)計(jì)及流模分析
10
喬僑
游戲機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)
11
陳露露
電源開關(guān)內(nèi)盒注塑模設(shè)計(jì)
符學(xué)龍
15950371953
12
管霞
卷筆刀注塑模設(shè)計(jì)
圖打不開
13
楊露露
手提籃注塑模設(shè)計(jì)
圖打不開
14
周晨
15
季鵬
選題表打不開
16
蘇如敏
唐義鋒
13016578127
17
張婉蓉
選題不通過(guò)
18
劉菊菊
選題不通過(guò)
19
丁建
掌上電腦電池后蓋注塑模設(shè)計(jì)
20
劉亞建
手電筒按鈕開關(guān)保護(hù)罩注塑模設(shè)計(jì)
李景仲
15152361338
21
孫運(yùn)紅
選2
22
陳茜
23
施健凱
鎖殼落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)
赫英岐
15152351708
24
尚展展
25
朱玉超
重寫選題表
26
王歡歡
林偉
15240263865
27
鄭峰
28
韓琳
連接盒沖壓模具設(shè)計(jì)
29
趙燕
30
葉君
周忠旺
15161760668
31
趙承
選題不通過(guò)
32
朱鋒
塑料花露水瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)
圖重畫
33
張雙
變壓器芯插片沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)
34
戴洪駒
南京工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
課 題 名 稱： 游戲機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名： 喬 僑
指 導(dǎo) 教 師： 嵇正波
所 在 學(xué) 院： 材料工程學(xué)院
專 業(yè) 名 稱： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
南京工程學(xué)院
2012年 11月 29 日
說(shuō) 明
1．根據(jù)教育部對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。
2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。
4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整理歸納，缺乏個(gè)人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報(bào)告按不合格論。
5．開題報(bào)告檢查原則上在第4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。
學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
喬僑
學(xué) 號(hào)
專 業(yè)
數(shù)控加工與模具具設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
姓名
嵇正波
職 稱
所在系部
江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
課題來(lái)源
自擬課題
課題性質(zhì)
工程設(shè)計(jì)
課題名稱
游戲機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jìn)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(jì)。
（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(jì)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(jìn)行熔體模擬流動(dòng)分析，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
2．畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義：
當(dāng)今社會(huì)，隨著科技的進(jìn)步，游戲機(jī)一直作為生活中的一個(gè)娛樂(lè)項(xiàng)目，它也在發(fā)生著巨大的變化。功能越來(lái)越廣，體積卻越來(lái)越小，零部件企業(yè)已經(jīng)有了很強(qiáng)的危機(jī)意識(shí)，怎么才能讓自己企業(yè)的產(chǎn)品在嚴(yán)峻的市場(chǎng)上站住腳已經(jīng)成為了現(xiàn)在游戲機(jī)零部件企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人迫切要考慮的問(wèn)題。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在游戲機(jī)的各種零件中，塑料件占40%以上。包括游戲機(jī)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(jī)塑件的質(zhì)量取決于什么呢？毫無(wú)疑問(wèn)，是塑料模具。
做為21世紀(jì)的國(guó)家青年，一直以來(lái)我為此而努力，所以現(xiàn)在，我理所當(dāng)然的選擇了塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)這一課題。
我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是：游戲機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)，具有復(fù)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(dāng)，需要借助UG軟件進(jìn)行分模設(shè)計(jì)，并完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。這些實(shí)踐將對(duì)我今后的工作益處甚多。
在大學(xué)期間，我努力學(xué)習(xí)本專業(yè)知識(shí)，打下良好的理論基礎(chǔ)，并能堅(jiān)持很好地全部閱讀指導(dǎo)教師指定的參考資料、文獻(xiàn)，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(shí)間，系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)UG，MOLDFLOW，CAD等軟件，但這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，一切都是紙上談兵。只有通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，才能更深切的理解，更靈活的運(yùn)用這些專業(yè)知識(shí)。至于那些軟件，也只有通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中的反復(fù)運(yùn)用，才能熟練運(yùn)用。
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉：
① 塑料制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇；
② 一般塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力；
③ 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力；
④ 了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。
在本次游戲機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)中，我可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計(jì)中的不合理處，會(huì)找出各種解決方案使設(shè)計(jì)趨于合理，同時(shí)掌握了最先進(jìn)的設(shè)計(jì)、加工及分析技術(shù)，提高了學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計(jì)真正成為了實(shí)際工作前的一次全過(guò)程模擬。
文獻(xiàn)綜述
參考文獻(xiàn)：
[1]翁其金.《塑料模塑成型技術(shù)》. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.11
[2]朱光力.《模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)》[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(jī)械工業(yè)出版社，2001.07
[4]《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì). 《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.6
[5]朱光力、萬(wàn)金寶.《塑料模具設(shè)計(jì)》[M]. 清華大學(xué)出版社, 2004
研究?jī)?nèi)容
1．設(shè)計(jì)、研究思路：
本畢業(yè)設(shè)計(jì)分以下步驟進(jìn)行；
（1）認(rèn)真跟老師溝通，了解所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品；
（2）復(fù)習(xí)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，理順設(shè)計(jì)的大概思路；
（3）查閱大量資料，細(xì)致化自己的思路；
（4）查閱網(wǎng)上最新資料，開動(dòng)腦筋，看能不能走出自己的路；
（5）跟老師溝通，看有無(wú)出錯(cuò)；
（6）熟悉各類軟件，如CAD，UG，MOLDFLOW 等；
（7）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jī)上蓋作為設(shè)計(jì)模型，將注射模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)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(wú)流紋，麻點(diǎn)等注塑缺陷。明確了設(shè)計(jì)思路，確定了注射成型工藝過(guò)程并對(duì)各個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核。要求塑件表面美觀、光潔、無(wú)明顯熔接痕和流痕，同時(shí)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(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)原則，采用斜滑塊的瓣合模的結(jié)構(gòu)成型。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)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(guò)程。由于模具的結(jié)構(gòu)分析，我們知道了此設(shè)計(jì)要用到斜桿導(dǎo)滑的內(nèi)側(cè)分型抽芯機(jī)構(gòu)，也要用到側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。
3．解決的關(guān)鍵問(wèn)題
本塑件主要有兩個(gè)曲面結(jié)構(gòu)，一個(gè)加強(qiáng)筋，及帶有側(cè)孔的中空四棱柱組成。且相應(yīng)部位有倒角。有可能遇到的主要問(wèn)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(dòng)分析。
這些問(wèn)題都是設(shè)計(jì)該模具的關(guān)鍵問(wèn)題，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，本人將通過(guò)查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料來(lái)解決。
4．預(yù)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(bào)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(jì)劃
第一周 調(diào)研、圖書館查找與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)資料；
第二周 熟悉模具設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代模具加工技術(shù)；
第三周 撰寫開題報(bào)告；
第四周 英文文獻(xiàn)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(jì)；
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(dòng)分析，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)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(zhǔn)備答辯；
第十五周 畢業(yè)答辯
特色與創(chuàng)新
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)及其應(yīng)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(lái)越重要的作用。因此，對(duì)于大型復(fù)雜的模具設(shè)計(jì)是必不可少的技術(shù)。
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人將全部應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)與制造模具。在模具設(shè)計(jì)方面，應(yīng)用UG軟件對(duì)模具型芯和型腔進(jìn)行3D分模，并完成三維模具總裝圖；使用MOLDFLOW軟件對(duì)注射成型過(guò)程進(jìn)行了3D數(shù)值模擬，從而優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。由于學(xué)習(xí)該軟件需要一定的塑件成型實(shí)踐知識(shí)，在使用上要多查閱這方面的資料。
指導(dǎo)教師
意 見
指導(dǎo)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(xué)院意見
教學(xué)主任簽名：
2012 年 3 月 21 日
南 京 工 程 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表
教研室
模 具
指導(dǎo)教師
嵇正波
職稱
教 授
申報(bào)課題名稱
游戲機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)
課題性質(zhì)
A
課題來(lái)源
D
課
題
簡(jiǎn)
介
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，游戲機(jī)已逐漸成為生活中一種常見娛樂(lè)工具。游戲機(jī)不僅使用性能廣泛，而且電腦外觀的要求也越來(lái)越高。而它的外殼制件主要是塑料件，因此游戲機(jī)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(jī)上蓋的模具設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。
中國(guó)的游戲機(jī)產(chǎn)業(yè)還處在發(fā)展階段，對(duì)游戲機(jī)塑件的模具設(shè)計(jì)多采用二維平面，要求采用UG軟件游戲機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)。具體通過(guò)對(duì)游戲機(jī)上蓋進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、工作原理的分析，來(lái)完成整個(gè)注塑模具的設(shè)計(jì)。
所需經(jīng)費(fèi)
200
上機(jī)時(shí)數(shù)
100
課題要求
（包括所具備的條件）
1、 對(duì)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(jì)步驟及方法；
4、了解模具的制造加工過(guò)程。
課題工作量要求
1、開題報(bào)告、查閱文獻(xiàn)結(jié)果、文獻(xiàn)翻譯
2、產(chǎn)品和模具設(shè)計(jì)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、MOLDFLOW—MPI分析報(bào)告
教研室
審定意見
室主任簽字：
系領(lǐng)導(dǎo)小組審定意見
教學(xué)主任簽字：
說(shuō)明：1、該表為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)時(shí)專用，由選題教師填寫，經(jīng)教研室討論、室主任簽字，報(bào)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組審定，院長(zhǎng)簽字后生效。
2、課題性質(zhì)：A．工程設(shè)計(jì)；Ｂ．工程技術(shù)研究；C．軟件工程（如CAI課題）；D．文獻(xiàn)型綜述；E．其它。
3、課題來(lái)源：A．自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．院級(jí)基金課題；D．自擬課題。
4、上機(jī)時(shí)數(shù)可填：xx時(shí)數(shù)/人或者該課題所需總時(shí)數(shù)。
5、選題結(jié)束后，該表要求統(tǒng)一存放在學(xué)院辦公室備查。
南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）
1 緒? 論 6
1.1 模具在制造加工工業(yè)中的地位 6
1.2 模具的發(fā)展趨勢(shì) 6
1.3 國(guó)內(nèi)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 7
1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 8
2 游戲機(jī)手柄上殼塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì) 9
2.1 市場(chǎng)調(diào)研 9
2.2 游戲機(jī)手柄產(chǎn)品設(shè)計(jì)概述 9
2.3 塑料制品設(shè)計(jì)的基本原則 10
2.3.1 壁厚設(shè)計(jì)的原則 10
2.3.2 圓角的設(shè)計(jì) 11
2.3.3 加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)的原則 11
2.3.4 拔模角的設(shè)計(jì)原則 11
2.4 產(chǎn)品材料的選擇 12
2.5 塑件模擬分析 12
2.5.1 澆口設(shè)計(jì) 12
2.5.2 分析選擇最佳澆口位置 13
2.5.3 填充分析 13
2.5.4 熔接痕分析 15
2.5.5 氣穴分析 16
2.5.6 填充時(shí)間分析 17
3 游戲機(jī)手柄上殼的模具設(shè)計(jì) 19
3.1 塑料的工藝性設(shè)計(jì) 19
3.1.1 塑料制品成型工藝分析 19
3.1.2 制品成型工藝參數(shù) 20
3.1.3 塑件的尺寸與公差 20
3.2 注射成型機(jī)的選擇 21
3.2.1 注塑機(jī)基本參數(shù) 21
3.2.2 模具與注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 23
3.3 型腔布局與分型面設(shè)計(jì) 25
3.3.1 型腔數(shù)目的確定與布局 25
3.3.2 分型面的設(shè)計(jì) 26
3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27
3.4.1 主流道設(shè)計(jì) 27
3.4.2 主流道襯套的固定 28
3.4.3 分流道的設(shè)計(jì) 28
3.4.4 澆口的設(shè)計(jì) 29
3.5 成型零件的設(shè)計(jì) 30
3.5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 31
3.5.2 成型零件工作尺寸計(jì)算 32
3.6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 35
3.7 模架的選擇 37
3.8 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 38
3.8.1 抽芯距的計(jì)算 39
3.8.2 抽芯力的計(jì)算 39
3.9 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 39
3.9.1 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 40
3.9.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu) 40
3.10 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 41
3.10.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則 41
3.10.2 推桿設(shè)計(jì) 41
3.11 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42
3.12 模具制造技術(shù) 43
3.12.1 加工要求 43
3.12.2 裝配要求 44
3.12.3 綜合要求 45
3.13 模具裝配圖 46
3.13.1 模具圖 46
3.13.2 模具二維裝配圖 47
結(jié)論 48
參考文獻(xiàn) 49
致謝 50
南 京 工 程 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)
作 者： 喬 僑 學(xué) 號(hào)：
學(xué) 院： 南京工程學(xué)院
專 業(yè)： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
題 目： 游戲機(jī)上蓋注塑模設(shè)計(jì)
指導(dǎo)者： 稽 正 波
評(píng)閱者：
2012 年 12 月 淮 安
設(shè)計(jì)總說(shuō)明
本課題就是將游戲機(jī)手柄作為設(shè)計(jì)模型，將注射模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。本設(shè)計(jì)對(duì)游戲機(jī)手柄進(jìn)行的注塑模設(shè)計(jì)，利用UG軟件對(duì)塑件進(jìn)行了實(shí)體造型，對(duì)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝分析。明確了設(shè)計(jì)思路，確定了注射成型工藝過(guò)程并對(duì)各個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核。本著簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)原則，采用斜滑塊的瓣合模的結(jié)構(gòu)成型。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)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(guò)程。本課題通過(guò)對(duì)游戲機(jī)手柄的注射模具設(shè)計(jì)，鞏固和深化了所學(xué)知識(shí)，取得了比較滿意的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)意圖
關(guān)鍵詞：塑料模具，注射成型，模具設(shè)計(jì)，游戲機(jī)手柄
Introduction
This 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 intent
Keywords: Plastic mold， Injection molding，Mold design，game controller
目 錄
1 緒? 論 1
1.1 模具在制造加工工業(yè)中的地位 1
1.2 模具的發(fā)展趨勢(shì) 1
1.3 國(guó)內(nèi)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 2
1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 3
2 游戲機(jī)手柄上殼塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì) 4
2.1 市場(chǎng)調(diào)研 4
2.2 游戲機(jī)手柄產(chǎn)品設(shè)計(jì)概述 4
2.3 塑料制品設(shè)計(jì)的基本原則 5
2.3.1 壁厚設(shè)計(jì)的原則 5
2.3.2 圓角的設(shè)計(jì) 6
2.3.3 加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)的原則 6
2.3.4 拔模角的設(shè)計(jì)原則 6
2.4 產(chǎn)品材料的選擇 7
2.5 塑件模擬分析……………………………………………………………………… 7
2.5.1 澆口設(shè)計(jì) 7
2.5.2 分析選擇最佳澆口位置 8
2.5.3 填充分析 8
2.5.4 熔接痕分析 9
2.5.5 氣穴分析 10
2.5.6 填充時(shí)間分析 11
3 游戲機(jī)手柄上殼的模具設(shè)計(jì) 13
3.1 塑料的工藝性設(shè)計(jì) 13
3.1.1 塑料制品成型工藝分析 13
3.1.2 制品成型工藝參數(shù) 14
3.1.3 塑件的尺寸與公差 14
3.2 注射成型機(jī)的選擇 15
3.2.1 注塑機(jī)基本參數(shù) 15
3.2.2 模具與注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 17
3.3 型腔布局與分型面設(shè)計(jì) 19
3.3.1 型腔數(shù)目的確定與布局 19
3.3.2 分型面的設(shè)計(jì) 20
3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21
3.4.1 主流道設(shè)計(jì) 21
3.4.2 主流道襯套的固定 22
3.4.3 分流道的設(shè)計(jì) 22
3.4.4 澆口的設(shè)計(jì) 23
3.5 成型零件的設(shè)計(jì) 24
3.5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25
3.5.2 成型零件工作尺寸計(jì)算 26
3.6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29
3.6.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29
3.6.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30
3.6.3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30
3.7 模架的選擇 31
3.8 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 32
3.8.1 抽芯距的計(jì)算 33
3.8.2 抽芯力的計(jì)算 33
3.9 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 33
3.9.1 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 34
3.9.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu) 34
3.10 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 35
3.10.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則 35
3.10.2 推桿設(shè)計(jì) 35
3.11 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 36
3.12 模具制造技術(shù) 37
3.12.1 加工要求 37
3.12.2 裝配要求 38
3.12.3 綜合要求 39
3.13 模具裝配圖 40
3.13.1 模具圖 38
3.13.2 模具二維裝配圖 39
結(jié)論 42
參考文獻(xiàn) 43
致謝 44
附錄A 45
附錄B 46
5
1 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(duì)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(dòng)化操作簡(jiǎn)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(dá)到的(四高二低)高精度，高復(fù)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(lái)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多方面，現(xiàn)在模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一，沒(méi)有高水平的模具就沒(méi)有高水平的產(chǎn)品已成為共識(shí)。
隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代越來(lái)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(lái)越廣，對(duì)模具的要求也越來(lái)越高了。模具網(wǎng) ugproe.c
1.2 模具的發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，模具增長(zhǎng)十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來(lái)越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來(lái)看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾個(gè)方面：
（1）加深理論研究
在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來(lái)越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)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(dòng)化
大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)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(yīng)用的擴(kuò)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(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。
（4）革新模具制造工藝 中國(guó)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(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。
（5）標(biāo)準(zhǔn)化
開展標(biāo)準(zhǔn)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(guó)內(nèi)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15％的增長(zhǎng)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(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)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(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。
中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，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(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)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(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)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(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。
盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離：
（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)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(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。
（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)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(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)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(jìn)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(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。
1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)了所學(xué)的知識(shí)，掌握常用材料在各種成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理方法，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。畢業(yè)設(shè)計(jì)更是對(duì)學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)的綜合檢驗(yàn)。
2 游戲機(jī)手柄上殼塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)
2.1 市場(chǎng)調(diào)研
電腦游戲的飛速發(fā)展，各種各樣的游戲機(jī)手柄層出不窮。然而全球紙張消費(fèi)量每年以成倍的速度在增長(zhǎng)，游戲機(jī)手柄的銷量以平均接近8%的速度在增加。這一切都預(yù)示著游戲機(jī)手柄會(huì)發(fā)展越來(lái)越來(lái)快，應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越寬廣。從全球第一款游戲機(jī)手柄的出現(xiàn)，到后來(lái)各種各樣的霸王機(jī)手柄、高智能手柄和無(wú)線游戲機(jī)手柄，它們?cè)诓煌哪甏黝I(lǐng)風(fēng)騷，今天讓我們尋覓歷史的足跡，從技術(shù)、品牌與產(chǎn)品、應(yīng)用市場(chǎng)及目標(biāo)消費(fèi)者三個(gè)方面，回顧噴墨游戲機(jī)手柄的光輝歷史，同時(shí)對(duì)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)作簡(jiǎn)單分析。
作為游戲機(jī)手柄，其在休閑娛樂(lè)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(lái)游戲機(jī)在家庭游戲中的地位越來(lái)越重要了，所以游戲機(jī)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(shí)用性以及良好的性價(jià)比來(lái)吸引更多的消費(fèi)者來(lái)買自己的產(chǎn)品是至關(guān)重要的。本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品游戲機(jī)手柄架綜合考慮了使用環(huán)境，功能，外觀，性能強(qiáng)大等要求，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的效果。
2.2 游戲機(jī)手柄產(chǎn)品設(shè)計(jì)概述
產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)造性的綜合信息處理過(guò)程，通過(guò)線條、符號(hào)、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(gè)具體的物理形式或工具的過(guò)程，把一種計(jì)劃、規(guī)劃設(shè)想、問(wèn)題解決的方法，通過(guò)具體的載體，以美好的形式表達(dá)出來(lái)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)反映著一個(gè)時(shí)代的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和文化。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性 由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段要全面確定整個(gè)產(chǎn)品策略、外觀、結(jié)構(gòu)、功能，從而確定整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的布局，因而，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意義重大，具有“牽一發(fā)而動(dòng)全局”的重要意義。如果一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺乏生產(chǎn)觀點(diǎn)，那么生產(chǎn)時(shí)就將耗費(fèi)大量費(fèi)用來(lái)調(diào)整和更換設(shè)備、物料和勞動(dòng)力。相反，好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，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(jìng)爭(zhēng)力得以增強(qiáng)。許多在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占優(yōu)勢(shì)的企業(yè)都十分注意產(chǎn)品設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，以便設(shè)計(jì)出造價(jià)低而又具有獨(dú)特功能的產(chǎn)品。許多發(fā)達(dá)國(guó)家的公司都把設(shè)計(jì)看作熱門的戰(zhàn)略工具，認(rèn)為好的設(shè)計(jì)是贏得顧客的關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)電腦游戲玩家所進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jì)不要求夸張，主要是結(jié)構(gòu)要合理實(shí)用，性能好，強(qiáng)度要高一點(diǎn)，手感舒適。初始設(shè)計(jì)圖如下：
圖2.1 產(chǎn)品外觀1
圖2.2 產(chǎn)品外觀2
2.3 塑料制品設(shè)計(jì)的基本原則
2.3.1 壁厚設(shè)計(jì)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(jì)應(yīng)以4mm為限。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，過(guò)厚的產(chǎn)品不但增加物料成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期冷卻時(shí)間，增加生產(chǎn)成本。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度來(lái)看，過(guò)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(qiáng)度。
（2）最理想的壁厚分布無(wú)疑是切面在任何一個(gè)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(wú)可避免的。在此情形，由厚膠料的地方過(guò)渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑。太突然的壁厚過(guò)渡轉(zhuǎn)變會(huì)導(dǎo)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(wèn)題。壁厚是產(chǎn)品設(shè)計(jì)最先被考慮，一般用于注塑成型的會(huì)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(xì)小部件。典型的壁厚約在2.5mm (0.1 in)左右。一般來(lái)說(shuō)，部件愈大壁厚愈厚，這可增強(qiáng)部件強(qiáng)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(jì)采用的壁厚平均為2mm，壁厚變化不超過(guò)1mm。
2.3.2 圓角的設(shè)計(jì)
建議的最小圓角半徑是膠料厚度的25%，最適當(dāng)?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(yīng)力。
2.3.3 加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)的原則
加強(qiáng)筋在塑膠部件上是不可或缺的功能部份。加強(qiáng)筋有效地增加產(chǎn)品的剛性和強(qiáng)度而無(wú)需大幅增加產(chǎn)品切面面積，但沒(méi)有出現(xiàn)倒扣難於成型的形狀問(wèn)題，對(duì)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(qiáng)筋更可充當(dāng)內(nèi)部流道，有助模腔充填，對(duì)幫助塑料流入部件的支節(jié)部份很大的作用。
加強(qiáng)筋的兩邊必須加上拔模角以減低脫模頂出時(shí)的摩擦力，底部相接產(chǎn)品的位置必須加上圓角以消除應(yīng)力過(guò)分集中的現(xiàn)象，圓角的設(shè)計(jì)亦給與流道漸變的形狀使模腔充填更為流暢。
加強(qiáng)筋的形狀一般是細(xì)而長(zhǎng)，加強(qiáng)筋一般的設(shè)計(jì)圖說(shuō)明設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋的基本原則。留意過(guò)厚的加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)容易產(chǎn)生縮水紋、空穴、變形撓曲及夾水紋等問(wèn)題，亦會(huì)加長(zhǎng)生產(chǎn)周期，增加生產(chǎn)成本。
2.3.4 拔模角的設(shè)計(jì)原則
塑膠產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上通常會(huì)為了能夠輕易的使產(chǎn)品由模具脫離出來(lái)而需要在邊緣的內(nèi)側(cè)和外側(cè)各設(shè)有一個(gè)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(guò)程相信也會(huì)十分困難。
因此，拔模角的考慮在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程是不可或缺的。因?yàn)樽⑺芗鋮s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(duì)應(yīng)於凹模及凸模是應(yīng)該相等的。不過(guò)，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(bào)道的樹脂種類達(dá)到上萬(wàn)種，實(shí)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(gè)合適的品種。針對(duì)墨粉盒軸端產(chǎn)品的材料的選用，主要考慮一下幾個(gè)方面：
塑料材料的適應(yīng)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(jià)格；（2）塑料制品的使用壽命；（3）塑料制品的維護(hù)費(fèi)用。
綜合以上情況對(duì)材料進(jìn)行篩選分析，決定選用ABS作為游戲機(jī)手柄的材料。
2.5 塑件模擬分析
2.5.1 澆口設(shè)計(jì)
澆口指連接分流道與型腔之間的一段短小的進(jìn)料通道。作用:調(diào)節(jié)熔體流速、控制保壓時(shí)間，防止熔體倒流。考慮到生產(chǎn)需要，此模具按一模兩腔，對(duì)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(jī)手柄角接件的三維模型，再將它轉(zhuǎn)換為igs格式，導(dǎo)入Mold-Flow軟件中。本產(chǎn)品一模四件。通常進(jìn)行的MF分析都是FLOW(流動(dòng))或者COOL(冷卻)。本次對(duì)模型進(jìn)行的分析也離不開，首先利用澆口位置進(jìn)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(jìn)行后面的分析。
進(jìn)行FILL，F(xiàn)LOW，COOL等分析時(shí)，必須設(shè)置澆口，否則無(wú)法進(jìn)行分析。在這個(gè)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(zhǔn)備，避免了由于澆口位置設(shè)置不當(dāng)而引起的不合理成型。進(jìn)行澆口位置分析時(shí)不需要設(shè)置澆口位置。復(fù)制項(xiàng)目生成一個(gè)新的分析案例，設(shè)置分析類型為澆口設(shè)置，并默認(rèn)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(gè)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(jìn)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(jìn)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(jì)。通過(guò)對(duì)不同澆注系統(tǒng)流動(dòng)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(shí)的凍結(jié)層因子 圖2.5 充填結(jié)束時(shí)的體積溫度
圖2.6 充填結(jié)束時(shí)的壓力 圖2.7 充填區(qū)域
2.5.4 熔接痕分析
當(dāng)2個(gè)或多個(gè)流動(dòng)前沿融合時(shí)，會(huì)形成熔接線。在熔接線位置上的分子趨向變化強(qiáng)烈，因此該位置機(jī)械強(qiáng)度明顯減弱，熔接線在視覺(jué)上不太明顯。在這種情況下可以通過(guò)增加模具溫度和熔體溫度，使2個(gè)相遇的熔體前沿融合得更好，增加螺桿速率也行，或改進(jìn)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在保持熔體流動(dòng)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(yīng)使其位于制件上較不敏感的區(qū)域，以防止影響制件的機(jī)械性能和外觀質(zhì)量。通過(guò)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(shí)模具型腔內(nèi)的氣體來(lái)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(guò)快，排氣系統(tǒng)不良，產(chǎn)品壁厚不均，澆口位置不當(dāng)?shù)?。?duì)此塑件的分析如下圖：
圖2.9 氣穴分析
2.5.6 填充時(shí)間分析
填充時(shí)間是FILL和FLOW 分析的一個(gè)重要結(jié)果。在本次填充時(shí)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(shí)間之差較短，位置安排相對(duì)較合適。分析如下圖所示：
圖2.10 填充時(shí)間分析
3 游戲機(jī)手柄上殼的模具設(shè)計(jì)
3.1 塑料的工藝性設(shè)計(jì)
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(wú)定型聚合物，密度為1.05g/cm3左右，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好“豎、韌、鋼”的綜合性能。ABS是一種應(yīng)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(xué)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(qiáng)度30-50MPa，抗彎強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn):
（1） ABS的吸濕性較大和耐溫性較差,在成型加工前必須進(jìn)行充分干燥和預(yù)熱,將水分含量控制在0.03%以下。
（2） ABS樹脂的熔融粘度對(duì)溫度的敏感性較低(與其它無(wú)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(lái)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(lái)提高其流動(dòng)性。一般加工溫度在190～235℃為宜。
（3） ABS的熔融粘度屬中等,比PS、HIPS、AS均較高, 流動(dòng)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(fù)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45～80℃。生產(chǎn)較大產(chǎn)品時(shí)，定模（前模）溫度一般比動(dòng)模（后模）略高5℃左右為宜。
（6） ABS在高溫炮筒內(nèi)停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)（應(yīng)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(jī)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(jī)柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很高的流速通過(guò)噴嘴，注入模具型腔，經(jīng)一定時(shí)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（℃）
70～80
干燥時(shí)間約（hr）
1.5
模具溫度（℃）
45～80
殘 料 量（mm）
2～8
熔膠溫度（℃）
190～235
背 壓（MPa）
9～18
注射壓力（MPa）
90～140
鎖模力約（ton/in2）
2～2.5
注 塑 速 度
中 等
回 料 轉(zhuǎn) 速(rpm)
70～100
螺 桿 類 別
標(biāo) 準(zhǔn) 螺 桿（直 通 式 噴 嘴）
停 機(jī) 處 理
關(guān)料閘啤清即可
碎料翻用（%）
20～30
表3.2 ABS的模具制作
合適壁厚（mm）
1.8～3
澆 口 設(shè) 計(jì)
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(diǎn)水口可減少蛇紋。
收 縮 率（%）
0.4～0.7
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(dòng)性。
受制于塑料熔體在流動(dòng)充填過(guò)程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力。
（2）塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)
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(dòng)。
塑件結(jié)構(gòu)的復(fù)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(jì)的不合理所可能帶來(lái)的形位誤差等）。
成型工藝因素（模塑成型的溫度T、壓力p、時(shí)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(dòng)及模具制造誤差。
(3) 塑件的表面質(zhì)量
表面質(zhì)量是一個(gè)相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理-力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問(wèn)題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標(biāo)，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(gè)等級(jí)。該塑件要求對(duì)型腔拋光，所以對(duì)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(yīng)比塑件對(duì)應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要高1~2級(jí)。此塑件表面粗糙度R=1.6.
3.2 注射成型機(jī)的選擇
3.2.1 注塑機(jī)基本參數(shù)
注塑機(jī)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(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購(gòu)買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)。
(1)公稱注塑量；指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)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(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿(或柱塞)對(duì)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(shí)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(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)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(shí)間的關(guān)系
注射量/CM
125
250
500
1000
2000
4000
6000
10000
注射速率/CM/S
125
200
333
570
890
1330
1600
2000
注射時(shí)間/S
1
1.25
1.5
1.75
2.25
3
3.75
5
(4)塑化能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期.
(5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)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(dòng)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(jī)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(shí)平穩(wěn),以及開模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開模時(shí)由慢到快在到停.
(8)空循環(huán)時(shí)間；在沒(méi)有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間.
利用UG軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，并可直接通過(guò)軟件進(jìn)行分析，查詢到塑件的體積為： V單=35.95cm3，V總=3 V單=2×35.95=71.90cm3
計(jì)算塑件的質(zhì)量，根據(jù)中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典查得：ρ=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(gè)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=ρ（V總+V凝）=1.05×(71.90+35.95)=113.24g （3.1）
從實(shí)際注射量應(yīng)在額定注射量的20%-80%之間考慮，初選臥式注射機(jī)型號(hào)：XS-ZY-250
表3.4 XS-ZY-250注射機(jī)參數(shù)
螺桿直徑mm
Φ50
模具厚度最大mm
最小mm
350
理論注射容積cm3
250
250
注射壓力MPa
130
噴嘴 球半徑mm
孔直徑mm
18
鎖模力 KN
1800
φ4
模板行程 mm
350
定位孔直徑mm
125
3.2.2 模具與注射機(jī)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(yīng)在公稱注塑量的35%~75%范圍內(nèi)，最大可達(dá)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+Vj≤0.8Vg （3.2）
式中 V：一個(gè)成型周期內(nèi)所需注射的塑料容積(cm3)
n： 型腔數(shù)目
Vz：?jiǎn)蝹€(gè)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 cm3
V=2×35.95+35.95=107.75m3<0.8Vg=0.8×250＝200cm3
由此可知選用的注射機(jī)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F≥Pm(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(jì)算得A總＝nAz+Aj＝191.7930 cm2
Pm(nAz+Aj)=80×191.7930=1534.34KN<1800KN＝F
（3）開模行程的校核
模具開模行程應(yīng)滿足：Sm
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