ug游戲機上下蓋模具,ug,游戲機,上下,模具 目錄 前言……………………………………………（一） 塑料分析…………………………………（二） 1、原材料的分析 2、塑料的結構分析 3、表面質量分析 4、塑件產品的質量及成型的投影面積計算 模具結構總體布局………………………………（三） 初選注塑機………………………………………（四） 模具結構設計……………………………………（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、動定模固定板外形尺寸 5、模具總外形尺寸 注塑機規(guī)格、參數(shù)校核及注射機的確定……………………………………………………（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） 模具設計特點…………………………………（八） 參考文獻………………………………………（九） 后記 （十） 設計產品： 塑件名稱：游戲機上下蓋 材 料：ABS 生產批量：中批量生產 零件圖如上圖所示： 一．前言 隨著中國當前的經濟形勢的日趨好轉，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。 近年來，塑料模具的產量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔內，塑料在其中固化成型。 本次畢業(yè)設計的主要任務是游戲機外殼注塑模具的設計。也就是設計一副注塑模具來生產游戲機外殼產品，以實現(xiàn)自動化提高產量。針對游戲機外殼的具體結構，通過此次設計，希望能對模具有更加深刻的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設計積累了一定的經驗。由于設計時間簡短，加之本人水平有限，設計可能有這樣那樣的錯誤，望老師指點，更正。 二．塑件分析 （1）原材料的分析 該產品為小型游戲機的外殼上下蓋，屬于日常生活的玩具，產品的結果尺寸通過測量測得如圖： 在現(xiàn)代模具設計中廣泛使用各種三維設計軟件。根據(jù)游戲機外殼上下蓋塑件產品圖紙。本次設計采用UGNX6.0三維造型軟件進行產品是實體造型，這樣是設計更為直觀，其造型如圖。 1、綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好. 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。 4、流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 用途：適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件. （2）塑件結構的分析 本產品的上蓋結構中有8個按鍵孔，有四個孔是方向鍵孔，還有四個孔分別有不同的功能孔。還有一個屏幕孔，用于放游戲機的屏幕。產品的外觀一般都有一定的要求，對于這些孔，在模具設計是采用型腔擊穿是方式，這樣不會是產品的外表面產生飛邊，不會劃手，也有利于產品的外表美觀。 本產品的下蓋結構中有三個空，是用來安裝透明的有機玻璃，這樣可以增加產品的美觀。產品的后蓋采用幅度的造型，不僅達到了美觀的要求，跟符合人機關系中舒適的原則。 （3）表面質量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、飛邊，表面粗糙度Ra1.6,除此沒有特別的表面質量要求，故比較容易實現(xiàn)。 （4）塑件產品的質量及成型的投影面積計算 游戲機上蓋的外形尺寸為（長x寬x高） ： 152mmX78mmX20mm 游戲機下蓋的外形尺寸為（長x寬x高） ： 152mmX78mmX46mm 按該產品為一模四出，因此該產品在注射時的投影面積為兩個上蓋是投影面積加上兩個下蓋的投影面積再加上澆注系統(tǒng)是投影面積。在本案例中為了簡化計算，考慮到流道投影面積占總面積的5%以下，故忽略不計。澆注系統(tǒng)的體積和質量近似按8%計算。 塑件產品的投影面積計算如下： 成型的投影面積=4X（152mmX78mm）=47424mm2 根據(jù)產品的UG三維造型的結果，通過軟件是測量其單個游戲機上下蓋的體積分別為30mm和45mm3。查資料取ABS密度p=1.08g/mm3。 單個游戲機上下蓋的質量分別為30X1.08=32.4g和45X1.08=49.3g，加上澆注系統(tǒng)的流道凝料質量，每模的塑件體積和質量近似為： 2X（30+45）X1.08=162mm3 2X（32.4+49.3）X1.08=176g 三．模具結構總體布局 模具結構總體布局主要包括模具型腔是型腔數(shù)、產品的位置、分型面的確定、澆注系統(tǒng)的形式等，從而確定模具的結構形式。 模具結構設計的主要目的在于確定注射機、模具成本的估價報價以及模具備料的準備等。這一點與模具設計中的零件設計不同，后者需要規(guī)定具體的尺寸、尺寸精度以及對模具制造方法、工藝都有具體的要求。 （1） 模具型腔的模腔數(shù) 本產品為游戲機上下蓋，是一個配套件。本人采用上下蓋結合的一種方式，這樣可以減少成本。該產品為中批量生產，故確定該模具為一模四出的模具。在實際過程中，有時還需要考慮到用戶的注射規(guī)格，必要時還應該做不要的調整。 （2） 產品的位置（包括方位） 本產品為規(guī)則的產品，產品的位置擺設會直接影響到型腔的尺寸，又因為該模具采用了游戲機上下蓋結合設計的因素，所以又要考慮到流道的平衡問題。故本模具產品的位置擺放采用游戲機上蓋和下蓋相交叉的方法如下圖，對于一些產品形狀不規(guī)則的，或者正常放置可能很難脫模，或者模具機構很難實現(xiàn)造成模具結構復雜，這是就要對產品的位置進行合理的擺放。 （3） 分型面的確定 本產品在分型面的設計中，可以有以下兩種方案。 1. 缺口可以在凸模局部留出，側面和型腔表面對擊，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應，這樣模具的分型面形成臺階，如下圖1-2： 1-1 1-2 第一種方案使產品在生產中出現(xiàn)飛邊為豎飛邊，加工不叫方便，但是修模時比較困難。第二種方案使產品在生產中出現(xiàn)飛邊為橫飛邊，而且可以控制飛邊，使飛邊很小修補時可以對分型面的臺階進行修復，然后是整個平面下降，總體上修復較為容易，但是加工較為復雜，相對成本高。 這兩種方案是在模具設計中最常見是方案，根據(jù)本產品的要求，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料的方式，只要在產品的要求質量較高，或者允許中心進料切較小的澆口痕跡的產品中，才會考慮采用點澆口的方式，但是必須進行二次分型，模具成本略有提高，跟主要的是生產成型時間會延長。如用熱流道方式的點澆口，雖然可使生產成型時間縮短和料把的成本下降，但會大大影響模具的低成本。綜上所述，澆注系統(tǒng)還是采用常見的邊進料矩形澆口。我采用了四個進料口的形式，為了有利于充模和注射充填時間的縮短。 因為分流道的存在，是兩個型腔之間有一定的距離，為了適當減少模具的尺寸，建議分流道直徑尺寸為6mm，型腔止口與分流道的關料口尺寸為10mm，這樣兩腔之間的距離應為26mm。 （五）其他結構 模具采用簡單的推料板推出，采用頂桿頂出會有頂出痕跡。雖然本廠品內部沒有特別要求，但是本產品邊緣均勻，本人認為還是以美觀為原則，采用推料板的形式。 從以上討論的結果，確定游戲機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 根據(jù)塑件分析結果，考慮到本模具成型投影面積較小，一般根據(jù)塑件質量進行初選注射機，然后進行鎖模力的校核，這樣可以比較方便，直觀。在實際工作中還可以通過稱重的方式直接求出。 由上述的塑件分析可知，本產品每模所需的塑料總體積和總質量分別為162mm3和176g，根據(jù)經驗生產本產品注射機其最大注射量為80%為有效注射量，即注射量應該大于產品總質量除以80%： 176/80%=220g 初選注塑機型號為JPH150B，根據(jù)習慣，此規(guī)格的注射機規(guī)格為254g注射機，是很常見是注射機。 表1-1 JPH150B注塑機的主要參數(shù) 注塑機型號 JPH150B 注塑機最大注射量（體積）：254mm2 注塑機最大注塑（）克量：113g 鎖模力：1500KN 塑化能力：115kg/h 注塑壓力：153MPa 最小模厚：180mm 最大開距：800 模板行程：620mm 注塑機定位孔直徑：125mm 噴嘴伸出量：35mm 膨脹球半徑：10mm 注塑機拉桿的距離：410mmX410mm 在實際工作中，注塑機選定按用戶已有是注塑機或者根據(jù)用戶生產安排是注塑機來確定。 （五）模具結構設計 在模具結構設計中，所用的方法應該盡可能的簡化，具體的步驟：型腔外形尺寸的設計、推板外形尺寸的設計、凸模結構尺寸的設計、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。由于該模具結構簡單，一下只對幾個重要零件進行詳細講解。 （1） 型腔外形尺寸確定 型腔外形尺寸是模具結構設計最為關鍵的設計，它的尺寸影響了模具的整體尺寸。他的設計要根據(jù)產品的尺寸來確定。游戲機上下蓋的尺寸分別為 ： 游戲機上蓋的外形尺寸為（長x寬x高） ： 152mmX78mmX20mm 游戲機下蓋的外形尺寸為（長x寬x高） ： 152mmX78mmX46mm 1.模具型腔長度尺寸的計算公式： 模具型腔尺寸的長度=產品是長度+2X（關料口+導柱直徑+導柱外直徑）+流道的寬度=500mm 2．模具型腔的寬度尺寸的計算公式： 模具型腔尺寸的寬度=產品是長度+2X（關料口+導柱直徑+導柱外尺寸）+兩型腔的距離=350mm 3. 模具型腔的高度尺寸的計算公式： 模具型腔的高度=產品的高度+型腔底厚度=70mm 這里產品的高度我們選擇游戲機下蓋的高度46mm，型腔底厚度我們取24，用于布置冷卻水路。 綜上所述，該模具的型腔尺寸（長X寬X高）為： 500mmX350mmX70mm （2）模具凸模板的外形尺寸 模具凸模的長寬尺寸即為型腔的長寬尺寸，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X寬X高）為： 500mmX350mmX120mm （3）模具模腳的外形尺寸 模腳的長度尺寸即為模具的長度尺寸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。模腳高度尺寸的計算公式： 模腳的高度=產品的高度+兩個頂出板的高度+（>=10到15mm） =100mm 綜上所述，該模具的模腳外形尺寸（長X寬X高）為： 500mmX63mmX100mm （4）動定模固定板外形尺寸 動定模固定尺寸的選擇：一個方向按照型腔的尺寸，故動定模長度方向的尺寸為500mm。另一個方向按照型腔尺寸+壓板位置尺寸X2，壓板位置尺寸一般為15到40mm，本模具取25mm，故動定模寬度方向的尺寸為400mm。動定模的厚度我去30mm。 綜上所述，該模具動定模的外形尺寸（長X寬X高）為： 500mmX400mmX30mm （5）模具總外形尺寸 根據(jù)前面的討論，我們不難得出結論。 模具總高度=動定模固定板厚度+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X寬X高）為（如圖）： 500mmX350mmX305mm （六）注塑機規(guī)格、參數(shù)校核及注射機的確定 在模具結構設計完畢之后，需要對注射機規(guī)格和參數(shù)進行校核，從而對模具結構設計是可以滿足生產需求進行驗證，同時最終確定選用的注射機，這樣就可以作為模具零件的具體尺寸設計依據(jù)。 （1）最大注塑量校核 所選用的注塑機是否能滿足生產需要，要求注射機的最大注塑量必須大于制品的質量和體積（包括流道機澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好為注塑機的最大注塑量的80%。最大注塑容量校核公式： 80%V機>=V塑件+V澆注 該產品 V塑件=162mm3 V澆注=15mm3 則：V機>=（V塑件+V澆注）/0.8=221mm3 查上表1-1可知選定的注射機最大注射量為254mm3，所以滿足要求。 （2）塑化量的校核 塑化量對柱塞式和螺桿式注射機有些不同，必要時應該進行一些實驗。這里為了簡化校核工作，只按塑化量的利用系數(shù)85%進行修正。塑化量校核公式為： 0.85W>=（W塑件+W澆注）X3600/t 該產品W塑件=176g ；W澆注=12g ；假定成型時間為20s 則： W>=（W塑件+W澆注）X（3600/t）/0.85=39812g/h=40Kg/h 查上表1-1可知選定的注射機最大塑化量為113Kg/h，所以滿足要求。 （3）鎖模力校核 鎖模力的校核實際上注射生產中允許的最大模腔壓力的限制，也是對生產過程中最大工作注射壓力的限制。鎖模力校核公式： F鎖機>pA P為熔融塑料在模腔內的壓力，20到40MPa，在這里我取25MPa；由上面討論A=47424mm2。 F鎖機>pA=1185600N=1180KN 查上表1-1可知選定的注射機最大鎖模力為1500KN，所以滿足要求。 從校核結果得出，初選的JPH150B注射機可以使用，但是有一項不滿足要求，則應重新選擇注射機，一般選擇大點的注塑機，這樣各項更容易滿足。 （七）制造 凸模加工工藝過程 序號 工序名稱 工序內容 1 下料 鍛造 2 熱處理 去應力退火 3 數(shù)控銑 銑出如下圖的型腔，外表凸臺，留0.3-0.5mm的加工余量 4 粗磨 粗磨上下兩個表面， 5 熱處理 淬火至60-65HBS 6 精磨 精磨上下兩個表面，達到平行度要求 7 精銑 精銑外凸臺，精銑型腔 8 鉗工 修磨 9 檢驗 （八）模具設計特點 由于本產品是游戲機上下蓋配合件，我采用了上下蓋一起設計的方法，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。本模具結構簡單，沒有側向抽芯。模具利用了推料板的方法頂出，由于凸凹模的精度較高，生產的產品精度較高，沒有飛邊產生。 （九）參考資料 王剛毅《塑料模具設計指導》 李萍《塑料注塑成型工藝與實例》 鄭雪梅《機械零部件的測繪造型》 甄瑞麟《模具制作技術》