ug游戲機(jī)上下蓋模具,ug,游戲機(jī),上下,模具 目錄 前言……………………………………………（一） 塑料分析…………………………………（二） 1、原材料的分析 2、塑料的結(jié)構(gòu)分析 3、表面質(zhì)量分析 4、塑件產(chǎn)品的質(zhì)量及成型的投影面積計(jì)算 模具結(jié)構(gòu)總體布局………………………………（三） 初選注塑機(jī)………………………………………（四） 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………（五） 1、型腔外形尺寸確定 2、模具凸模板的外形尺寸 3、模具模腳的外形尺寸 4、動(dòng)定模固定板外形尺寸 5、模具總外形尺寸 注塑機(jī)規(guī)格、參數(shù)校核及注射機(jī)的確定……………………………………………………（六） 1、最大注塑量校核 2、塑化量的校核 3、鎖模力校核 制造……………………………………………（七） 模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)…………………………………（八） 參考文獻(xiàn)………………………………………（九） 后記 （十） 設(shè)計(jì)產(chǎn)品： 塑件名稱(chēng)：游戲機(jī)上下蓋 材 料：ABS 生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn) 零件圖如上圖所示： 一．前言 隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞。 近年來(lái)，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、長(zhǎng)壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來(lái)越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動(dòng)下，經(jīng)過(guò)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是游戲機(jī)外殼注塑模具的設(shè)計(jì)。也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來(lái)生產(chǎn)游戲機(jī)外殼產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。針對(duì)游戲機(jī)外殼的具體結(jié)構(gòu)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，希望能對(duì)模具有更加深刻的認(rèn)識(shí)，拓寬了視野，豐富了知識(shí)，為將來(lái)獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。由于設(shè)計(jì)時(shí)間簡(jiǎn)短，加之本人水平有限，設(shè)計(jì)可能有這樣那樣的錯(cuò)誤，望老師指點(diǎn)，更正。 二．塑件分析 （1）原材料的分析 該產(chǎn)品為小型游戲機(jī)的外殼上下蓋，屬于日常生活的玩具，產(chǎn)品的結(jié)果尺寸通過(guò)測(cè)量測(cè)得如圖： 在現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)中廣泛使用各種三維設(shè)計(jì)軟件。根據(jù)游戲機(jī)外殼上下蓋塑件產(chǎn)品圖紙。本次設(shè)計(jì)采用UGNX6.0三維造型軟件進(jìn)行產(chǎn)品是實(shí)體造型，這樣是設(shè)計(jì)更為直觀(guān)，其造型如圖。 1、綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好. 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 4、流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 用途：適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件. （2）塑件結(jié)構(gòu)的分析 本產(chǎn)品的上蓋結(jié)構(gòu)中有8個(gè)按鍵孔，有四個(gè)孔是方向鍵孔，還有四個(gè)孔分別有不同的功能孔。還有一個(gè)屏幕孔，用于放游戲機(jī)的屏幕。產(chǎn)品的外觀(guān)一般都有一定的要求，對(duì)于這些孔，在模具設(shè)計(jì)是采用型腔擊穿是方式，這樣不會(huì)是產(chǎn)品的外表面產(chǎn)生飛邊，不會(huì)劃手，也有利于產(chǎn)品的外表美觀(guān)。 本產(chǎn)品的下蓋結(jié)構(gòu)中有三個(gè)空，是用來(lái)安裝透明的有機(jī)玻璃，這樣可以增加產(chǎn)品的美觀(guān)。產(chǎn)品的后蓋采用幅度的造型，不僅達(dá)到了美觀(guān)的要求，跟符合人機(jī)關(guān)系中舒適的原則。 （3）表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、飛邊，表面粗糙度Ra1.6,除此沒(méi)有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 （4）塑件產(chǎn)品的質(zhì)量及成型的投影面積計(jì)算 游戲機(jī)上蓋的外形尺寸為（長(zhǎng)x寬x高） ： 152mmX78mmX20mm 游戲機(jī)下蓋的外形尺寸為（長(zhǎng)x寬x高） ： 152mmX78mmX46mm 按該產(chǎn)品為一模四出，因此該產(chǎn)品在注射時(shí)的投影面積為兩個(gè)上蓋是投影面積加上兩個(gè)下蓋的投影面積再加上澆注系統(tǒng)是投影面積。在本案例中為了簡(jiǎn)化計(jì)算，考慮到流道投影面積占總面積的5%以下，故忽略不計(jì)。澆注系統(tǒng)的體積和質(zhì)量近似按8%計(jì)算。 塑件產(chǎn)品的投影面積計(jì)算如下： 成型的投影面積=4X（152mmX78mm）=47424mm2 根據(jù)產(chǎn)品的UG三維造型的結(jié)果，通過(guò)軟件是測(cè)量其單個(gè)游戲機(jī)上下蓋的體積分別為30mm和45mm3。查資料取ABS密度p=1.08g/mm3。 單個(gè)游戲機(jī)上下蓋的質(zhì)量分別為30X1.08=32.4g和45X1.08=49.3g，加上澆注系統(tǒng)的流道凝料質(zhì)量，每模的塑件體積和質(zhì)量近似為： 2X（30+45）X1.08=162mm3 2X（32.4+49.3）X1.08=176g 三．模具結(jié)構(gòu)總體布局 模具結(jié)構(gòu)總體布局主要包括模具型腔是型腔數(shù)、產(chǎn)品的位置、分型面的確定、澆注系統(tǒng)的形式等，從而確定模具的結(jié)構(gòu)形式。 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的在于確定注射機(jī)、模具成本的估價(jià)報(bào)價(jià)以及模具備料的準(zhǔn)備等。這一點(diǎn)與模具設(shè)計(jì)中的零件設(shè)計(jì)不同，后者需要規(guī)定具體的尺寸、尺寸精度以及對(duì)模具制造方法、工藝都有具體的要求。 （1） 模具型腔的模腔數(shù) 本產(chǎn)品為游戲機(jī)上下蓋，是一個(gè)配套件。本人采用上下蓋結(jié)合的一種方式，這樣可以減少成本。該產(chǎn)品為中批量生產(chǎn)，故確定該模具為一模四出的模具。在實(shí)際過(guò)程中，有時(shí)還需要考慮到用戶(hù)的注射規(guī)格，必要時(shí)還應(yīng)該做不要的調(diào)整。 （2） 產(chǎn)品的位置（包括方位） 本產(chǎn)品為規(guī)則的產(chǎn)品，產(chǎn)品的位置擺設(shè)會(huì)直接影響到型腔的尺寸，又因?yàn)樵撃＞卟捎昧擞螒驒C(jī)上下蓋結(jié)合設(shè)計(jì)的因素，所以又要考慮到流道的平衡問(wèn)題。故本模具產(chǎn)品的位置擺放采用游戲機(jī)上蓋和下蓋相交叉的方法如下圖，對(duì)于一些產(chǎn)品形狀不規(guī)則的，或者正常放置可能很難脫模，或者模具機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)造成模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這是就要對(duì)產(chǎn)品的位置進(jìn)行合理的擺放。 （3） 分型面的確定 本產(chǎn)品在分型面的設(shè)計(jì)中，可以有以下兩種方案。 1. 缺口可以在凸模局部留出，側(cè)面和型腔表面對(duì)擊，這樣分型面全部都是平面的形式，如下圖1-1： 2. 缺口可以在凸模的分型面中整體留出，與型腔分型面形成凹面對(duì)應(yīng)，這樣模具的分型面形成臺(tái)階，如下圖1-2： 1-1 1-2 第一種方案使產(chǎn)品在生產(chǎn)中出現(xiàn)飛邊為豎飛邊，加工不叫方便，但是修模時(shí)比較困難。第二種方案使產(chǎn)品在生產(chǎn)中出現(xiàn)飛邊為橫飛邊，而且可以控制飛邊，使飛邊很小修補(bǔ)時(shí)可以對(duì)分型面的臺(tái)階進(jìn)行修復(fù)，然后是整個(gè)平面下降，總體上修復(fù)較為容易，但是加工較為復(fù)雜，相對(duì)成本高。 這兩種方案是在模具設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)是方案，根據(jù)本產(chǎn)品的要求，我才有了第二種方案。 （四）澆注系統(tǒng)的形式（分流道及澆口形式） 在一出四的模具中，采用最多的澆口形式為邊進(jìn)料的方式，只要在產(chǎn)品的要求質(zhì)量較高，或者允許中心進(jìn)料切較小的澆口痕跡的產(chǎn)品中，才會(huì)考慮采用點(diǎn)澆口的方式，但是必須進(jìn)行二次分型，模具成本略有提高，跟主要的是生產(chǎn)成型時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。如用熱流道方式的點(diǎn)澆口，雖然可使生產(chǎn)成型時(shí)間縮短和料把的成本下降，但會(huì)大大影響模具的低成本。綜上所述，澆注系統(tǒng)還是采用常見(jiàn)的邊進(jìn)料矩形澆口。我采用了四個(gè)進(jìn)料口的形式，為了有利于充模和注射充填時(shí)間的縮短。 因?yàn)榉至鞯赖拇嬖?，是兩個(gè)型腔之間有一定的距離，為了適當(dāng)減少模具的尺寸，建議分流道直徑尺寸為6mm，型腔止口與分流道的關(guān)料口尺寸為10mm，這樣兩腔之間的距離應(yīng)為26mm。 （五）其他結(jié)構(gòu) 模具采用簡(jiǎn)單的推料板推出，采用頂桿頂出會(huì)有頂出痕跡。雖然本廠(chǎng)品內(nèi)部沒(méi)有特別要求，但是本產(chǎn)品邊緣均勻，本人認(rèn)為還是以美觀(guān)為原則，采用推料板的形式。 從以上討論的結(jié)果，確定游戲機(jī)上下蓋的模具為一出四的模具，頂出方式采用推料板推出。 四．初選注塑機(jī) 根據(jù)塑件分析結(jié)果，考慮到本模具成型投影面積較小，一般根據(jù)塑件質(zhì)量進(jìn)行初選注射機(jī)，然后進(jìn)行鎖模力的校核，這樣可以比較方便，直觀(guān)。在實(shí)際工作中還可以通過(guò)稱(chēng)重的方式直接求出。 由上述的塑件分析可知，本產(chǎn)品每模所需的塑料總體積和總質(zhì)量分別為162mm3和176g，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)本產(chǎn)品注射機(jī)其最大注射量為80%為有效注射量，即注射量應(yīng)該大于產(chǎn)品總質(zhì)量除以80%： 176/80%=220g 初選注塑機(jī)型號(hào)為JPH150B，根據(jù)習(xí)慣，此規(guī)格的注射機(jī)規(guī)格為254g注射機(jī)，是很常見(jiàn)是注射機(jī)。 表1-1 JPH150B注塑機(jī)的主要參數(shù) 注塑機(jī)型號(hào) JPH150B 注塑機(jī)最大注射量（體積）：254mm2 注塑機(jī)最大注塑（）克量：113g 鎖模力：1500KN 塑化能力：115kg/h 注塑壓力：153MPa 最小模厚：180mm 最大開(kāi)距：800 模板行程：620mm 注塑機(jī)定位孔直徑：125mm 噴嘴伸出量：35mm 膨脹球半徑：10mm 注塑機(jī)拉桿的距離：410mmX410mm 在實(shí)際工作中，注塑機(jī)選定按用戶(hù)已有是注塑機(jī)或者根據(jù)用戶(hù)生產(chǎn)安排是注塑機(jī)來(lái)確定。 （五）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，所用的方法應(yīng)該盡可能的簡(jiǎn)化，具體的步驟：型腔外形尺寸的設(shè)計(jì)、推板外形尺寸的設(shè)計(jì)、凸模結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)、凸模固定板尺寸的確定、凸模托板尺寸的確定、模腳尺寸確定、頂出板尺寸確定、動(dòng)模與定模固定板尺寸的確定、模具的總尺寸確定。由于該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一下只對(duì)幾個(gè)重要零件進(jìn)行詳細(xì)講解。 （1） 型腔外形尺寸確定 型腔外形尺寸是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)，它的尺寸影響了模具的整體尺寸。他的設(shè)計(jì)要根據(jù)產(chǎn)品的尺寸來(lái)確定。游戲機(jī)上下蓋的尺寸分別為 ： 游戲機(jī)上蓋的外形尺寸為（長(zhǎng)x寬x高） ： 152mmX78mmX20mm 游戲機(jī)下蓋的外形尺寸為（長(zhǎng)x寬x高） ： 152mmX78mmX46mm 1.模具型腔長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算公式： 模具型腔尺寸的長(zhǎng)度=產(chǎn)品是長(zhǎng)度+2X（關(guān)料口+導(dǎo)柱直徑+導(dǎo)柱外直徑）+流道的寬度=500mm 2．模具型腔的寬度尺寸的計(jì)算公式： 模具型腔尺寸的寬度=產(chǎn)品是長(zhǎng)度+2X（關(guān)料口+導(dǎo)柱直徑+導(dǎo)柱外尺寸）+兩型腔的距離=350mm 3. 模具型腔的高度尺寸的計(jì)算公式： 模具型腔的高度=產(chǎn)品的高度+型腔底厚度=70mm 這里產(chǎn)品的高度我們選擇游戲機(jī)下蓋的高度46mm，型腔底厚度我們?nèi)?4，用于布置冷卻水路。 綜上所述，該模具的型腔尺寸（長(zhǎng)X寬X高）為： 500mmX350mmX70mm （2）模具凸模板的外形尺寸 模具凸模的長(zhǎng)寬尺寸即為型腔的長(zhǎng)寬尺寸，模具凸模板的高度尺寸公式： 模具凸模板高度=凸模底的厚度+產(chǎn)品的高度+推料板的高度=120mm 綜上所述，模具凸模板的外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）為： 500mmX350mmX120mm （3）模具模腳的外形尺寸 模腳的長(zhǎng)度尺寸即為模具的長(zhǎng)度尺寸500mm，中小型模具模腳的寬度尺寸一般在25到70mm之間，這里選63mm。模腳高度尺寸的計(jì)算公式： 模腳的高度=產(chǎn)品的高度+兩個(gè)頂出板的高度+（>=10到15mm） =100mm 綜上所述，該模具的模腳外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）為： 500mmX63mmX100mm （4）動(dòng)定模固定板外形尺寸 動(dòng)定模固定尺寸的選擇：一個(gè)方向按照型腔的尺寸，故動(dòng)定模長(zhǎng)度方向的尺寸為500mm。另一個(gè)方向按照型腔尺寸+壓板位置尺寸X2，壓板位置尺寸一般為15到40mm，本模具取25mm，故動(dòng)定模寬度方向的尺寸為400mm。動(dòng)定模的厚度我去30mm。 綜上所述，該模具動(dòng)定模的外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）為： 500mmX400mmX30mm （5）模具總外形尺寸 根據(jù)前面的討論，我們不難得出結(jié)論。 模具總高度=動(dòng)定模固定板厚度+型腔厚度+模具高度+推料板厚度+凸模底板厚度=305mm 綜上所述，該模具的外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）為（如圖）： 500mmX350mmX305mm （六）注塑機(jī)規(guī)格、參數(shù)校核及注射機(jī)的確定 在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完畢之后，需要對(duì)注射機(jī)規(guī)格和參數(shù)進(jìn)行校核，從而對(duì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是可以滿(mǎn)足生產(chǎn)需求進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)最終確定選用的注射機(jī)，這樣就可以作為模具零件的具體尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)。 （1）最大注塑量校核 所選用的注塑機(jī)是否能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，要求注射機(jī)的最大注塑量必須大于制品的質(zhì)量和體積（包括流道機(jī)澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好為注塑機(jī)的最大注塑量的80%。最大注塑容量校核公式： 80%V機(jī)>=V塑件+V澆注 該產(chǎn)品 V塑件=162mm3 V澆注=15mm3 則：V機(jī)>=（V塑件+V澆注）/0.8=221mm3 查上表1-1可知選定的注射機(jī)最大注射量為254mm3，所以滿(mǎn)足要求。 （2）塑化量的校核 塑化量對(duì)柱塞式和螺桿式注射機(jī)有些不同，必要時(shí)應(yīng)該進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)。這里為了簡(jiǎn)化校核工作，只按塑化量的利用系數(shù)85%進(jìn)行修正。塑化量校核公式為： 0.85W>=（W塑件+W澆注）X3600/t 該產(chǎn)品W塑件=176g ；W澆注=12g ；假定成型時(shí)間為20s 則： W>=（W塑件+W澆注）X（3600/t）/0.85=39812g/h=40Kg/h 查上表1-1可知選定的注射機(jī)最大塑化量為113Kg/h，所以滿(mǎn)足要求。 （3）鎖模力校核 鎖模力的校核實(shí)際上注射生產(chǎn)中允許的最大模腔壓力的限制，也是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中最大工作注射壓力的限制。鎖模力校核公式： F鎖機(jī)>pA P為熔融塑料在模腔內(nèi)的壓力，20到40MPa，在這里我取25MPa；由上面討論A=47424mm2。 F鎖機(jī)>pA=1185600N=1180KN 查上表1-1可知選定的注射機(jī)最大鎖模力為1500KN，所以滿(mǎn)足要求。 從校核結(jié)果得出，初選的JPH150B注射機(jī)可以使用，但是有一項(xiàng)不滿(mǎn)足要求，則應(yīng)重新選擇注射機(jī)，一般選擇大點(diǎn)的注塑機(jī)，這樣各項(xiàng)更容易滿(mǎn)足。 （七）制造 凸模加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 1 下料 鍛造 2 熱處理 去應(yīng)力退火 3 數(shù)控銑 銑出如下圖的型腔，外表凸臺(tái)，留0.3-0.5mm的加工余量 4 粗磨 粗磨上下兩個(gè)表面， 5 熱處理 淬火至60-65HBS 6 精磨 精磨上下兩個(gè)表面，達(dá)到平行度要求 7 精銑 精銑外凸臺(tái)，精銑型腔 8 鉗工 修磨 9 檢驗(yàn) （八）模具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 由于本產(chǎn)品是游戲機(jī)上下蓋配合件，我采用了上下蓋一起設(shè)計(jì)的方法，這樣可以減少一副模具的成本。本模具采用一出四的形式，適用于大批量、成批的生產(chǎn)。本模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有側(cè)向抽芯。模具利用了推料板的方法頂出，由于凸凹模的精度較高，生產(chǎn)的產(chǎn)品精度較高，沒(méi)有飛邊產(chǎn)生。 （九）參考資料 王剛毅《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 李萍《塑料注塑成型工藝與實(shí)例》 鄭雪梅《機(jī)械零部件的測(cè)繪造型》 甄瑞麟《模具制作技術(shù)》