游戏机手柄的注塑模具设计
【摘要】本课题设计的模具是来自生活中的娱乐玩具，课题名称为游戏机手柄的注塑模具设计，通过整套的塑料模具设计，去了解注塑模具的设计流程，熟悉各种塑料的成型性能跟要求，并完成设计说明书。该课题从产品成型入手，首先进行塑件的测绘，完成产品的三维造型。在根据塑件的结构，进行设计。从模具的浇注系统、冷却系统、排气系统、顶出系统、注塑机参数校核等方面进行设计。通过整个设计流程了解各个零件的加工工艺。并提出改善经验，提高自动化程度，提高生产效率。
目录
引言 1
一、 塑件工艺性分析 2
（一）产品分析 2
（二）塑料成型工艺性能分析 3
二、分型面及型腔排列方式 4
（一）分型面的选择 4
（二）模具分型 5
（三）型腔布局 7
三、 模架选取 8
（一）模具模架 8
（二）选择标准 8
四、浇注系统设计 9
（一）主流道设计 9
（二）分流道的设计 9
（三）浇口 10
（四）冷料穴 10
（五）拉料杆 11
五、成型零件 12
（一）型芯型腔的形式及尺寸计算 12
六、推出机构设计 13
七、冷却及排气系统设计 14
（一）冷却水回路布置 14
（二）确定排气方式 14
八、 模具与注塑机参数校核 15
（一）注射量的计算 15
（二）注射机选择 15
（三）注射量校核 15
（四）模具按装尺寸 15 设计小结 16
参考文献 17
致谢 18
引言
现在社会中，工业是作为国名经济的支柱，模具则是工业生产中必不可少的生产工艺装备。其有着效率高、成型精度高、使用寿命久等优势，是如今社会生产的首要选择。涉及的领域非常广泛。就如注塑模具而言，在我过东部沿海地区发展的格为迅速。沿海地区的先天地理优势，对模具事业的发展起到了推动作用。在党的领导下，改革开放促使我国沿海的地区与外界的联系更为紧密，技术人才的引进使得模具技术更为娴
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
熟。然后想比西方发达国家，我国还差之甚远。在欧美等发达国家中，模具事业的发展是以技术为前提下的制造，创新能力十分强大。其设计的模具机构大大的提高生产效率，且自动化程度非常之高，生产车间几乎可达到零操作，只需调整好设备，便可在办公区域进行视察，这是未来模具所发展的方向，也是我国正在追赶的步伐。
在我即将毕业之际，我也准备设计一套塑料模具作为毕业的答卷，通过毕业设计取了解模具行业的现状，也为毕业后走走上工作岗位打基础。课题名称为游戏机手柄的注塑模具设计，通过整套的塑料模具设计，去了解注塑模具的设计流程，熟悉各种塑料的成型性能跟要求，并完成设计说明书。该课题从产品成型入手，首先进行塑件的测绘，完成产品的三维造型。在根据塑件的结构，进行设计。从模具的浇注系统、冷却系统、排气系统、顶出系统、注塑机参数校核等方面进行设计。通过整个设计流程了解各个零件的加工工艺。并提出改善经验，提高自动化程度，提高生产效率。由于设计经验有限，文中有不足或不妥的地方希望能指正，日后必能改善。
塑件整体分析
（一）产品分析
塑件的原始数据分析是进行模具设计的第一步，塑件的原始数据很可能在造型上有很多错误的地方，需要产品造型从新修改，本次设计的塑件为一遥控器手柄，是我从生活中的娱乐产品。从外观上看，塑件多为曲面构成，在进行模具分型时需要进行面延伸，避免在分型面上出现尖角，且要将塑件的的孔补齐。塑件三维图形如图11所示。
图11塑件UG图
在进行设计前，分析塑件的是至关重要的一部，不仅要分析塑件的外形轮廓、成型结构，还有分析塑件的脱模斜度，以区分塑件成型时的区域，辨别有无倒扣，才能确定模具的基本结构。根据所示的颜色区别，可知直观的反应出塑件的结构状况，拔模分析功能中，输入度数范围。一般在设计中，我们输入常规值，一般取正负三度，通过颜色变化确认分型面的位置，如图12所示拔模分析。
图12 拔模分析
根据拔模分析，我们可以看出，产品的分型面在塑件的最大轮廓处，且塑件没用倒扣，因此模具结构较为简单。
（二）塑料成型工艺性能分析
本次设计选材选用工程塑料ABS。ASB的收缩小，易于成型控制，且塑料的强度韧性好，不易于变形，其主要参数如下表11所示。
表1—1 ABS材料性能、工艺参数表
密 度
1.05
拉伸强度
33～49
收缩率
0.003～0.008
拉伸弹性模量
1.8
熔 点
130～160
弯曲强度
80
热变形
温度（45N/cm2）
65～98℃
弯曲弹性模量
1.4
压缩强度
18～39
模具温度
25～70℃
缺口冲击强度
11～20
喷嘴温度
180～190℃
硬 度
R62～86
中段温度
210～230℃
外 观
微黄色或白色不透明
后段温度
200～220℃
吸水率
0.05～0.5
干燥温度
80～90℃
特 点
耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工，可渡鉻
注射压力
70～100MPa
塑化形式
螺杆式柱塞式
分型面及型腔排列方式
（一）分型面的选择
分型面的选择是模具分型的第一步，选择合理的分型面时模具结构的关键，一般在选择时要选择则容易脱模的部位，一般都在最大为轮廓出，如遇到带有倒扣的则需考虑抽芯，分型面应尽量选择平面的，但为了适应塑件成型的需要和便于塑件的脱模。但此塑件几乎全是曲面，所以便选择曲面作为分型面。在编辑分型面时考虑过由拉伸直接完成，如图21所示：
图21 拉伸所得分型面
如图所示，拉伸所得的分型面与塑件的曲率差异太大，而且拉伸所得的都是直面，塑件的外形轮廓都由曲面构成，此方法所得的分型面不合理。
在进过分析后，使用先延伸曲面在进行拉伸的方法，能达到预期效果，在查阅资料后，一般分型也都采用此方法，几乎都能使得塑件的轮廓得以保保证。首先可以先延1015mm后再进行拉伸，拉伸可延XH或Y方向进行，由此做分型面才能保证分型面避免尖角，对于一些复杂的模具，分型面做完后要做避空排气，分型的的好坏直接影响到后续的工作，所以这是最为关键的一步。如图22所示：
目录
引言 1
一、 塑件工艺性分析 2
（一）产品分析 2
（二）塑料成型工艺性能分析 3
二、分型面及型腔排列方式 4
（一）分型面的选择 4
（二）模具分型 5
（三）型腔布局 7
三、 模架选取 8
（一）模具模架 8
（二）选择标准 8
四、浇注系统设计 9
（一）主流道设计 9
（二）分流道的设计 9
（三）浇口 10
（四）冷料穴 10
（五）拉料杆 11
五、成型零件 12
（一）型芯型腔的形式及尺寸计算 12
六、推出机构设计 13
七、冷却及排气系统设计 14
（一）冷却水回路布置 14
（二）确定排气方式 14
八、 模具与注塑机参数校核 15
（一）注射量的计算 15
（二）注射机选择 15
（三）注射量校核 15
（四）模具按装尺寸 15 设计小结 16
参考文献 17
致谢 18
引言
现在社会中，工业是作为国名经济的支柱，模具则是工业生产中必不可少的生产工艺装备。其有着效率高、成型精度高、使用寿命久等优势，是如今社会生产的首要选择。涉及的领域非常广泛。就如注塑模具而言，在我过东部沿海地区发展的格为迅速。沿海地区的先天地理优势，对模具事业的发展起到了推动作用。在党的领导下，改革开放促使我国沿海的地区与外界的联系更为紧密，技术人才的引进使得模具技术更为娴
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
熟。然后想比西方发达国家，我国还差之甚远。在欧美等发达国家中，模具事业的发展是以技术为前提下的制造，创新能力十分强大。其设计的模具机构大大的提高生产效率，且自动化程度非常之高，生产车间几乎可达到零操作，只需调整好设备，便可在办公区域进行视察，这是未来模具所发展的方向，也是我国正在追赶的步伐。
在我即将毕业之际，我也准备设计一套塑料模具作为毕业的答卷，通过毕业设计取了解模具行业的现状，也为毕业后走走上工作岗位打基础。课题名称为游戏机手柄的注塑模具设计，通过整套的塑料模具设计，去了解注塑模具的设计流程，熟悉各种塑料的成型性能跟要求，并完成设计说明书。该课题从产品成型入手，首先进行塑件的测绘，完成产品的三维造型。在根据塑件的结构，进行设计。从模具的浇注系统、冷却系统、排气系统、顶出系统、注塑机参数校核等方面进行设计。通过整个设计流程了解各个零件的加工工艺。并提出改善经验，提高自动化程度，提高生产效率。由于设计经验有限，文中有不足或不妥的地方希望能指正，日后必能改善。
塑件整体分析
（一）产品分析
塑件的原始数据分析是进行模具设计的第一步，塑件的原始数据很可能在造型上有很多错误的地方，需要产品造型从新修改，本次设计的塑件为一遥控器手柄，是我从生活中的娱乐产品。从外观上看，塑件多为曲面构成，在进行模具分型时需要进行面延伸，避免在分型面上出现尖角，且要将塑件的的孔补齐。塑件三维图形如图11所示。
图11塑件UG图
在进行设计前，分析塑件的是至关重要的一部，不仅要分析塑件的外形轮廓、成型结构，还有分析塑件的脱模斜度，以区分塑件成型时的区域，辨别有无倒扣，才能确定模具的基本结构。根据所示的颜色区别，可知直观的反应出塑件的结构状况，拔模分析功能中，输入度数范围。一般在设计中，我们输入常规值，一般取正负三度，通过颜色变化确认分型面的位置，如图12所示拔模分析。
图12 拔模分析
根据拔模分析，我们可以看出，产品的分型面在塑件的最大轮廓处，且塑件没用倒扣，因此模具结构较为简单。
（二）塑料成型工艺性能分析
本次设计选材选用工程塑料ABS。ASB的收缩小，易于成型控制，且塑料的强度韧性好，不易于变形，其主要参数如下表11所示。
表1—1 ABS材料性能、工艺参数表
密 度
1.05
拉伸强度
33～49
收缩率
0.003～0.008
拉伸弹性模量
1.8
熔 点
130～160
弯曲强度
80
热变形
温度（45N/cm2）
65～98℃
弯曲弹性模量
1.4
压缩强度
18～39
模具温度
25～70℃
缺口冲击强度
11～20
喷嘴温度
180～190℃
硬 度
R62～86
中段温度
210～230℃
外 观
微黄色或白色不透明
后段温度
200～220℃
吸水率
0.05～0.5
干燥温度
80～90℃
特 点
耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工，可渡鉻
注射压力
70～100MPa
塑化形式
螺杆式柱塞式
分型面及型腔排列方式
（一）分型面的选择
分型面的选择是模具分型的第一步，选择合理的分型面时模具结构的关键，一般在选择时要选择则容易脱模的部位，一般都在最大为轮廓出，如遇到带有倒扣的则需考虑抽芯，分型面应尽量选择平面的，但为了适应塑件成型的需要和便于塑件的脱模。但此塑件几乎全是曲面，所以便选择曲面作为分型面。在编辑分型面时考虑过由拉伸直接完成，如图21所示：
图21 拉伸所得分型面
如图所示，拉伸所得的分型面与塑件的曲率差异太大，而且拉伸所得的都是直面，塑件的外形轮廓都由曲面构成，此方法所得的分型面不合理。
在进过分析后，使用先延伸曲面在进行拉伸的方法，能达到预期效果，在查阅资料后，一般分型也都采用此方法，几乎都能使得塑件的轮廓得以保保证。首先可以先延1015mm后再进行拉伸，拉伸可延XH或Y方向进行，由此做分型面才能保证分型面避免尖角，对于一些复杂的模具，分型面做完后要做避空排气，分型的的好坏直接影响到后续的工作，所以这是最为关键的一步。如图22所示：
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