1、毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 游戏机按键注塑模设计 一 综述本课题选题的依据和意义 1）游戏机按键设计要求 1.游戏机按键结构与布局要求 游戏机的按键应能够满足 15 度斜方向按压顺利弹起，多次按压不会松动等工艺要求，以及大小适中、间距合理的布局要求。另外，游戏机控制面板上过多的功能键会降低使用的舒适度，游戏玩家会担心在游戏过程中按错键，所以，不应在面板上安排太多功能键，一般左手面板只有一个十字型的四功能复合键（一般作为方向控制键），右手面板可以设上下左右四个按钮，按钮之间为半个拇指的距离，这样使 得主面板看起来简洁明了，便于操作，又能有效的防止握持时误操作，方便游戏玩家使用 2.
2、游戏机按键材料选择 对于按键则大多使用硅胶按键， 硅胶按键相比传统按键有四大优势。第一：超长寿命，高达 20万次，而普通按键只有 3万次以下。第二：超轻力操作，只需要35克力既可操作，类似于拿起一张 A4纸所用的力。而普通按键至少需要 100克力以上，使用起来非常费力。第三：硅胶按键有防静电功能，可以保证在操作时不伤人体，并且有效减少了产品的返修率。第四：硅胶按键手感超好，极度柔和，长期操作也不会有疲劳感。 3.游戏机按键结构国内外现 状 现状：目前许多遥控器都是采用圆形或者椭圆形按键，这样比较符合人机工程学的一些要求；游戏时玩家绝大部分操作都是用大拇指，所以采用中间稍微凸起的造型，使大拇指与
3、按键可以有一定的碰触感。另外，按键之间的间距和按键高低选择也是很重要的，按键之间的间距原则是按键的时候以不碰触临键为原则，按键安装的高低通过手指受力位移实验可得出一个最佳值。以上是一些比较普遍的游戏控制器的现状，但是也有一些遥控器设计及其不合理，按键手感不好，排列过于紧密、常用键与不常用键安装位置不协调，等等。这款游戏控制器设计没有考虑到人机工程学的 应用，不符合大众的遥控器，脱离了人们的操作意识。 4.游戏机按键的发展趋势 在游戏过程中，玩家往往需要长时间持握游戏控制器，手指频繁按键。如果游戏控制器设计不合理，长期持握会引起手部肌肉疲劳，而按键繁杂的设计会时常按错或者多按键，按键过小会使手指
4、遭受边缘反力，这样不仅影响玩游戏的心情，长期下来，还会造成积累性肌肉损伤。随着人机工程学在产品设计中的应用日益广泛，对产品的人性化设计成为设计领域一个新的革命。基于人机工程，结合人体的操作习惯，设计出操纵负荷最小的游戏机按键。 2）模具的重要性及其设计原则 1.模具 的重要性 是以特定的结构形 式 通过一定方式使 材料 成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种 生产工具 。大到飞机、 汽车 ，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。 模具在很大程度上决定着产
5、品的质量、效益和新产品开发能力。所以模具又有 “ 工业之母 ” 的荣誉称号。 2.模架的质量等级及其应具备的条件 塑料注射模模架在达到 GB/T12556.1 12556.2 1990 中小型塑料注射模模架及其技术条件和 GB/T12555.1 12555.2 1990大型模架及其技术条件要求的基础上，视其使用价值和质量水平分为合格品、一等品和优等品 3个等级。 3.国外的注塑模发展现状 近年来 ,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占 30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的发展，许多企业开始追求提高产品质量及生产效率 ,缩短设计周期及制
6、造周期 ,降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。新兴的模具 CAD 技术很大程度上 实现了企业的愿望。近年来， CAD 技术的应用越来越普遍和深入 , 大大缩短了模具设计周期 , 提高了制模质量和复杂模具的制造能力 作为重要组成部分之一 模仁 ，它的结构设计及质量也式非常重要的。目前，主要采用注射成型的方法得到壳体，用这种方法生产的优点是：成型周期短，能一次成型外形复杂的结构，对各种塑料的适应性强，生产效率高。壳体采用的材料主要有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯共聚物（ ABS）等。由于 ABS 综合性能好，冲击韧性好，机械强度高，易于成型和机械加工等
7、优点，常采用其作为壳体材料 3.模具 材料选择要求 1.易于加工 模具零件多为金属材料制成，有的结构形状还很复杂，为了缩短生产周期、提高效率，要求模具材料易于加工成图纸所要求的形状和精度。 2.耐磨性好塑件表面的光泽度和精度都和模具型腔表面的耐磨性有直接关系，特别是有些塑料中加人了玻纤、无机填料及某 些颜料时，它们和塑料熔体一起在流道、模腔中髙速流动，对型腔表面的摩擦很大，若材料不耐磨，很快就会磨损，使塑件质量受到损伤。 3.高耐蚀性很多树脂和添加剂对型腔表面都有腐蚀作用， 这种腐蚀使型腔表面金属溶蚀、剥落， 表面状况变坏、塑件质量变差。所以，最好使用耐蚀钢，或对型腔表面进行镀铬、钹镍处理。
8、4.良好的尺寸稳定性在注塑成型时，模具型腔的温度要达到 300以上。为此，最好选用经适当回火处理的工具钢（热处理钢）。否则会引起材料微观结构的改变，从而造成模具尺寸的变化。 5.受热处理影响小为了提髙硬度和耐磨性，一般对模具要进行热处理，但这种处理应使其尺寸变化很小。因此，最好采用能切削加工的预硬化钢。 4.现代模具制造的 CAD/CAE/CAM 技术应用 现代经济的飞速发展 ,推动了我国模具工业的前 进。 CAD/CAE/CAM 技术的日臻完善和在模具制造上的应用 ,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用 ,CAD/CAE/CAM 技术已成为现代模具的制造的必然趋势。 CAD/CAE/C
9、AM 计算机辅助设计、模拟与制造一体化 ,CAD/CAE/CAM 一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统 ,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。在具有现代模具设计制造能力的工厂内 ,该过程都是在CAD/CAE/CAM 系统内进行的 ,其加工 程序直接由联机电缆输入加工机台 ,在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能进行细致的模拟 ,将零件 ,刀具、刀柄、夹具 ,平台及刀具移动速度、路径等显示出来 ,以便观察整个模具零件的切削过程和前后的形状 ,进而检查程序编制的正确性 ,这对于复杂的多曲面的模具零件尤
10、为重要。 现代模具制造的必然趋势 ,就是用机械加工尽可能地取代人工加工。这就确定了先进设备在现代制造中的作用 ,尤其现在加工中心、数控高速成型铣床、数控铣床、数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代化设备在工厂中 的广泛使用。而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用 CAD/CAE/CAM 系统产生的。机台与计算机联机 ,加工程序是通过联机电缆输入机台的。操作人员按照规定的程序装夹工件 ,配备刀具和操作 ,机台就能自动地完成该机台上应该完成的加工任务 ,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。操作人员的熟练程度和情绪变
11、化基本不影响加工质量和加工效益 ,这也是现代模具加工优于传统机械加工的一个方面。 总之 ,CAD/CAE/CAM 集成技术就是在这种情况下应运而生的 ,它已成为现代模具制造技术发展的必然趋势 ,并以 科学合理的方法给模具制造者提供了一种行之有效的辅助工具。该技术可使模具制造者在模具制造之前能借助于计算机对制件、模具结构、加工、成本等进行反复修改和优化 ,直至获得最佳结果。 二 总结 本次设计的主要任务是 游戏机按键 注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产 游戏机的按键 产品，以实现自动化提高产量。 结合人的操作习惯设计按钮 的具体结构， 并设计出相应的模具。 通过此次设计，使我对点浇口双
12、分型面模具的设计有了较深的认识。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组 成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验 。 三 参考文献 1中国机械工程学会、中国模具设计大典编委会中国模具设计大典，第 2 卷（第 1版）， 2003 2伍先明、王群、庞佑霞、张厚安塑料模具设计指导 (第 1 版 )， 2006 3王善勤、刘萍、柳宗媛塑料注射成型工艺与设计， 1997 4屈华昌 ,塑料成型工艺与模具设计， 1994 5 王爱玲 模具制造手册
13、， 2003 6冯炳 饶、韩泰荣、蒋文森模具设计与制造简明手册 (第 2 版 ) .2001 7叶久新、王群塑料制品成型及模具设计， 2005 8王孝培塑料成型工艺及模具简明手册 (第 1 版 )， 2004 9叶军模具电加工 J ,电加工与模具， 2001 10.丁玉兰 . 人机工 程学 M. 北京 :北京理工大学出版社 , 1991.1 11. 严扬 . 人机工程学 M. 北京 :北京理工大学出版社 , 1998.1 12. 阮宝湘 . 工业设计人机工程 M. 北京：机械出版社， 2005 13. 郑午 .人因工程设计 M.北京 : 化学工业出版社 ,2006 14. 柴春雷 .面向家电产品的人机工程分析和评价系统 J 15. ZHE L. ; LI L. ; SHIXIAN B. A new method of predicting the occurrence of contact loss between pairing elements in planar linkages with clearances Vol.27,No.3,1992 16. M. A. Abido, Member, IEEE Multiobjective Evolutionary Algorithms for Electric Power Dispatch Problem
