毕业设计（论文）-游戏机外壳注塑模具设计.doc

aa潮汕职业技术学院毕 业 设 计全套图纸加扣3012250582 题 目： 游戏机外壳注塑模具设计 系 别： 数字设计工程系 专 业： 模具设计与制造 班 级： 12级模具（2）班 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 二一五年四月十日 潮汕职业技术学院教务处制游戏机外壳设计思路本文主要介绍的是游戏机外壳注塑模具的设计方法。首先分析了游戏机外壳制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着介绍了游戏机外壳注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构、定距分型机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模架和模具材料，并对注射机的工艺参数进行相关校核。最后对模具的工作原理进行阐述，以及在安装调试过程中可能出现的问题进行总结、分析，并给出了相应的解决方法。本文论述的游戏机外壳注塑模具采用三板式结构，即浇注系统凝料和制件在不同的分型面脱出，采用一模一腔的型腔布置，最后利用推板将制件推出。关键词：游戏机外壳；注塑模；三板模；浇注系统；脱模机构；定距分型机1：产品的说明、分析、及分型面（a）产品的用途与材料 （1） 说明：最初游戏机生产于1958年，最初的电视游戏在这个世界上诞生了。这台“初号机”是由美国的威利.希金博萨姆制作的，显示屏借用了某种电子仪表的屏幕。游戏机普及于日本，日本儿童向动画可能有着不小的影响。众所周知儿童向动画是日本动画业界的大头。凭着家长，孩子们有时甚至拥有超越成年人的购买力。然而近年来随着智能手机和游戏机的普及，有二成不到的孩子在2岁时就拥有了自己的手机。约四成的孩子在56岁时就开始玩携带游戏机。（2） 该产品所用材料为ABS, 塑料ABS无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为1.051.18g/3，收缩率为0.4%0.9%，弹性模量值为0.2Gpa，泊松比值为0.394，吸湿性250。（b）产品出模角分析 说明：产品的出模角足够，直身面的高度不高，属于装配面，故可以不用拔模。（c）产品料厚分析 说明：最大厚度3mm，平均厚度1.5，骨位厚度属于正常厚度。（d）分型面设计说明：分型面的选择原则：(1)应使模具结构尽量简单。如避免或减少侧向分型，采用异型分型面减少动、定模的修配以降低加工难度等。(2)有利于塑件的顺利脱模。如开模后尽量使塑件留在动模边以利用注塑机上的顶出机构，避免侧向长距离抽芯以减小模具尺寸等。(3)保证产品的尺寸精度。如尽量把有尺寸精度要求的部分设在同一模块上以减小制造和装配误差等。(4)不影响产品的外观质量。在分型面处不可避免地出现飞边，因此应避免在外观光滑面上设计分型面。(5)保证型腔的顺利排气。如分型面尽可能与最后充填满的型腔表壁重合，以利于型腔排气。综合考虑，本产品采用产品最底端的面来作为产品的分型面。2：成型零件的设计 成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用维修等角度考虑。（1） 型腔的设计型腔是用来成型制品外型轮廓的模具零件，其结构与制品的形状尺寸使用要求身残批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式，嵌入式，镶拼组合式和瓣合式四种类型。本设计中采用整体式型腔，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼连接痕，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外型结构尺寸。不过模具加工较为困难，需要用到数控加工或者火花机加工（2） 型芯的设计本设计中零件结构较为简单，深度不大，但经过对塑件实体的仔细观察研究发现，塑件采用但是整体式型芯。这样的型芯加工方便，便于模具的维护型芯与动模板的配合可采用H7/P63：侧向分型与抽芯机构设计3.1侧向分型 说明：斜顶是模具的机构之一，设计前先对产品结构作一系统分析，根据产品结构，为处理一些倒勾而引入的机构（处理倒勾的机构还有行位），斜顶不单止起到抽芯的作用，还可以起到顶出作用，斜顶必须设计有一段5-10mm长的直身位作为封胶位以及作为碰数平面，抽芯距至少大于倒扣深度2mm，斜顶在产品胶位面滑动的方向，要有足够给斜顶滑动的空间，不能出现铲胶或者与其它零件出现干涉的现象。3.2抽芯机构设计 说明：当塑料制品侧壁带有通孔凹槽，凸台时，塑料制品不能直接从模具内脱出，必须将成型孔，凹槽及凸台的成型零件做成活动的，称为活动型芯。完成活动型抽出和复位的机构叫做抽芯机构。3.3行位与斜顶的不同之处斜顶与行位的基本原理都是将模具开模时垂直方向的运动换为水平方向的设计，其最大的不同，在于其动作的驱动力来源不同，斜顶主要靠顶针板运动而动作，并非像行位是靠公母模开闭的设计而动作，因此斜顶的设计与顶针板行程有关。4：排气系统设计说明：注塑模为什么要设置排气系统？注塑模的排气是模具设计中的一个重要问题，特别是在快速注塑成型中对注塑模的排气要求就更加严格。1.注塑模中气体的来源:(1)浇注系统和模具型腔中存有的空气。(2)有些原料含有未被干燥排除的水分，它们在高温下气化成水蒸气。(3)由于注塑时温度过高，某些性质不稳定的塑料发生分解所产生的气体。(4)塑料原料中的某些添加剂挥发或相互发生化学反应所生成的气体。2.排气不良造成的后果:(1)使产品浇注不满，产品表面产生气泡，现局部碳化和烧焦现象。(2)使产品在注塑过程中易形成流动痕和熔合痕5：结构件设计说明:该产品大小为86.5 X 126.7 X 19.1选用的模架为三板模（简化细水口）或者有热流道板的模具。综合所有因素考虑，在这里我们采用了型号为DI-2935-A60-B80-C90的模具，注塑机型号海天SA900/260三板模的优点和缺点：（1）优点: 产品四周无浇口痕,在脱模时浇口 。（2）缺点: 结构复杂,浪费水口胶料。（3）试验模和产品产量不高的模具。（4） 当成品入水选中间而使用二级潜水不可能的时候,客人也不想用热流道来设计(或许胶料的特性不允许采用热流道)。（5）啤制精密齿轮零件 电器组件的按键,一般都使用细水口多点入水于制品上。（6） 大型制品需多点入水的时候。（7）因受产品和结构限制无法用热流道的模具.自动与成品脱离而不需要后加工。三板模的开模顺序：三板模有两次分型,第一次在剥料板与母模板之间,第二次在母模板与公模板之间6：浇注系统的设计说明：主流道设计：主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为：（1）因为是圆环形浇口，所以主流道圆锥角=15o，内壁粗糙度为Ra0.63m。（2）主流道大端呈圆角，半径r=4.2mm，以减小料流转向过渡时的阻力。（3）在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。（4）对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用间隙配合。（5）主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为5256HRC。入胶点的选择 说明：为了不在产品上留下进胶口，从而影响产品的外观面，所以在三个进胶口的位置挖三个波子位， 波子位的大小为球形面R5mm 深度为0.5mm深，三点进胶，进胶位置的背面有骨位，保证产品在注塑过程中不会缩水。7：模具温度控制系统7.1前模冷却系统 7.2后模冷却系统 说明：1.模具温度是否合理直接关系到成型塑件的尺寸精度、表现及内在质量，以及塑件生产效率，因此模具中设计中的一项重要工作。2.正确地分析与判断模具温度状况，应注意下述各点：（1） 塑料的热量与塑料重量成正比。（2） 在注射完成时，模腔内的塑料受到高压作用，此时型腔的温度与型芯的温度相同。（3） 当塑件为平板状态时，每半模（动、定模）的温度值接近。（4） 当塑件壁厚布均匀时，在塑件壁厚较厚处模具温度较高。8：脱模系统 说明： 制品顶出是注射成型过程中最后一个环节，当制品在模具中固化后，需要有一套有效的方式将其从模具中顶出，顶出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的顶出是不可忽视，且在顶出中不能使制品变形、顶白、破裂等损坏制品的现象。这种装置就是顶出系统。顶出系统有如下几类：1.圆顶针2.扁顶针3.套筒4.顶出块5.脱料板6.斜销7.气顶在设计顶出系统时注意事项：1. 为使制品不致因顶出产生变形，破裂，穿孔等，推力点应作用在制品能承受力最大的部位，即刚性好的部位，如筋部，突缘，壳体形制品的壁缘处。2. 为避免顶出痕迹影响制品外观，顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面。3. 顶出行程一般在制品脱离模具5-10mm，对于简单、大型的制品顶出行程是制品深度的2/3.4. 回拉杆（RP）：在顶杆顶出制品后，其顶端会高出模穴许多，避免在下次合模前撞坏模仁，必须有保护机构，所以设置回位杆（RP），也可设置拉回机构和弹簧助其复位。5. 顶杆端面一般会低或高于模穴面0.05-0.1mm。9：导向定位系统说明：在设计导柱和导套时还应注意以下几点：(1）导柱应合理地均布在模具分型面的四周,导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。(2）导柱的长度应比型芯（凸模）端面的高度高出68mm。(3）导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，常采用20#低碳钢经渗碳0.50.8mm，淬火4855HRC，也可采用T8A碳素工具钢，经淬火处理。(4）导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角。(5）导柱设在动模一侧可以保护型芯不受损伤，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件。(6）一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8,导柱和导套固定部分配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。(7）除了动模、定模之间设导柱、导套外，一般还在动模座板与推板之间设置导柱和导套。在这里我们采用了标准模架DI-2935-A60-B80-C90型号的导柱导套。10：设计小结经过三个星期的忙碌，本次课程设计已经接近尾声，这次课程设计对以我们大三的学生来说确实是一个很好的锻炼的机会，同时也是一个巨大的挑战，我想如果没有指导老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在本次设计中，我刘烨霖负责模具设计文字说明与整个说明书的排版，在模具设计过程中参与讨论给出建议。我的另一位同学杨武豪负责产品3D造型，2D绘图。模具3D设计，2D排位，模具各零部件的出图以及模具设计说明书当中的截图和排版过程中的建议。我们把在模具上面的一些理论知识、实践经验和软件的操作融合在一起，完成本次的塑料模设计。通过本次设计，我了解了塑料模具设计的基本步骤和塑料模具的发展趋势，同时也加强了对塑料模具的更近一步的认识和设计过程中一些数据的处理，培养了在模具设计时一种严谨的设计态度，对以后走上工作岗位打下了坚实的基础。这次设计对于我来说有很大的意义，但因为实践经验的缺乏，所以许多方面还有待进一步的加强。本次设计中的不妥之处还敬请老师指导。在以后学习工作当中，我将更加的努力提高自己，让自己能够更好的适应时代的发展，跟紧时代的步伐，树立