ug的探索小车履带板注塑模具设计theinjectionmolddesignofexploringvehicle’str
摘 要摘 要塑料制品作为国家实体经济产业的重要组成部分，因为其成本低，可重复加工性好，可大批量生产以及应用范围广等诸多特点而大受欢迎。塑料制品的应用从最开始简单的家庭日用品发展到现在在高新产品上的应用，经历了跨越式的发展。而作为制造塑料产品最关键的一环即模具的设计，也其设计过程也得到了很大的发展。本文主要研究了塑料产品注塑模具的主要设计流程，包括材料的选择，注塑模具的总体设计方案以及模架、流道和冷却系统的选择和设计。论文首先论述了国内注塑模具的研究现状，并对国内外注塑模具生产制造所存在的问题进行了介绍和分析。根据资料和履带板的工作特点，确定了履带板的实际形状，并提出注塑模具的大体的设计方案。其次进行了履带板注塑模具的设计，包括型芯、型腔、模架、流道、冷却系统等关键结构，运用UG对其三维结构造型进行建模。最后对各零件进行装配，通过装配过程的约束来检查模具设计是否准确，从而可进一步验证其结构设计的合理性。关键词：探索小车履带板；注塑模具；模具设计；结构准确性目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外注塑模具的研究现状 1
1.2.1 国外注塑模具的研究现状 1
1.2.2我国注塑模具的研制情况 2
1.3 课题的目的和意义 3
1.4 本课题主要研究内容 4
第二章 履带板结构和材料的选择以及注塑机的选用 5
2.1 引言 5
2.2 履带板的结构 5
2.3 履带板材料的选择 6
2.4 注塑加工过程 7
2.5 注塑机的选择 7
2.6 本章小结 9
第三章 注塑模具的三维造型设计 10
3.1 引言 10
3.2 履带板的三维造型 10
3.3 注塑模具的组成 11
3.4 模架的组成 11
3.5 型芯型腔的设计和绘制 12
3.6 抽芯机构的设计和绘制 14
3.7 浇注系统的设计 16
3.8 模架的选择 19
3.9 顶出机构的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
3.1 引言 10
3.2 履带板的三维造型 10
3.3 注塑模具的组成 11
3.4 模架的组成 11
3.5 型芯型腔的设计和绘制 12
3.6 抽芯机构的设计和绘制 14
3.7 浇注系统的设计 16
3.8 模架的选择 19
3.9 顶出机构的设计 20
3.10 冷却系统的设计 22
3.11 模具装配图和爆炸图 24
3.12 本章小结 26
第四章 注塑模具设计的校核 27
4.1 引言 27
4.2 抽芯距和斜销倾角的校核 27
4.3 模具和注塑机安装尺寸的校核 27
4.4 开模行程校核 28
4.5 锁模力的校核 28
4.6 最大注塑量的校核 29
4.7 本章小结 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1 引言
塑料是可塑性材料的简称，它是一种在一定条件下可在模具内制成一定形状，恢复到常温时形状还不改变的材料[1]。塑料产业的兴起得益于石油产业的爆炸式发展，石油产业为塑料制品提供了大量的、廉价的、可靠的原材料。时至今日，塑料产品的应用从一开始的简单的家庭用品发展到现在在汽车、手机、家用电器甚至航空航天等高新技术产业，大受普通百姓和生产制造商的喜爱。
然而，由于3D打印技术才刚刚起步，塑料产品的生产制造往往以模具为媒介，因此，模具的生产和制造关乎塑料产业的发展。
模具是制造产业的基础工艺生产装备。模具的好坏直接决定了最后塑件的质量，如果没有设计合理、使用恰当的模具，塑料产业将无法提供外观优美、性能合格、使用便利可靠的产品。
模具作为一项使用范围广、设计多样化的复杂产业，从事模具设计的人员和公司及其繁多，从而由此衍生出来的模具设计工具软件也是各种各样，包括Pro/e、Auto CAD、Solidworks、UG等等。从使用范围和模具设计模块上来讲，西门子公司的UG软件产品无疑是最适合且特别容易上手和特别方便的模具设计软件。它不仅包含了三维建模，同时有专门的模块辅助设计人员进行模具的设计，并且界面简洁易懂，方便操作，操作和使用的设计人员较多，书本上和网络上的使用教程也很方便找到，同时，基于UG的模具设计实例也很多，对我的设计过程也起到的很大的帮助作用。
工厂主要采用的塑料制品成型方法是注塑成型。注塑成型是大规模生产塑料产品的方法之一[2]。注塑成型的原理是材料的形态形态随温度的改变而改变，高温时呈液态状，使用注塑机将材料注入模具内，冷却，使其变成固态，再分模，从而的到预期形状的产品。
1.2 国内外注塑模具的研究现状
1.2.1 国外注塑模具的研究现状
国外注塑模具的发展经历了三个重要的阶段，即技术探索阶段（20世纪60~70年代），蓬勃发展时期（20世纪70~80年代），成熟推广时期（20世纪90年代）。
国外注塑产业经历了这么多年的探索，发展和实践以及不断的优化，高新技术已经在模具产业中得到了广泛的应用：（1）广泛应用CAD/CAE/CAM技术， PRO/E、UG等软件普遍应用，3D设计已达到了70～80%。 并且数控机床的大范围使用，保证了模具零件的加工精度和质量。（2）国外工厂大规模采用了快速加工的技术，这样既加快了加工速度，也提高了产量。（3）国外工厂大多采用快速成型技术，建立行业标准，大大提高工件标准通用性，方便使用。
国外的大量优秀的注塑模具设计经验推动了很多优秀的三维设计软件的研发与使用，介绍其中使用范围最广的三款：
UG NX是美国EDS公司开发的三维设计软件，它具有强大的三维建模能力，同时包含全面的注塑模具设计模块，可以辅助模具设计师的设计。
Pro/E是美国PTC公司开发的三维设计软件，它主要侧重的是三维模型的建立，适合于三维零件设计。
CATIA是法国达索飞机公司开发的软件。它也拥有模具设计板块，具有比UG更加强大的辅助模具设计功能，深受一些大型公司的喜爱，但操作难度比较高。
在这三款软件中，UG软件使用范围最广，使用人数最多，使用起来也方便简单，适合本次毕业设计打内容，这也是我本次选用这个软件的原因。
1.2.2我国注塑模具的研制情况
我国模具的发展主要是在冲压模和注塑模两大类上，其中，冲压模的产值约为我国模具总产值的一半，注塑模的产值约为总产值的五分之一，与世界发达国家相比，我们还有很大差距，对注塑模产业的发展重视还不足够。
我国的注塑模具的规模已经有了很大的进步，单套注塑模具的最大重量已经能够实现超过60吨，最精密的加工工艺已经能加工1微米级别的工序，对于生产量巨大，塑件体积又小的产品，我国已经拥有一模7000腔的模具来适应生产的需要。在注塑材料的使用上，我国已经能实现两种硬度不同的材料同时注塑；两种颜色不同的材料同时注塑等先进注塑方法。在模具设计方面，除了经常生产的模具设计已经非常成熟外，我国还积极研制新的注塑模具已生产特殊需求的产品，比如汽车、电器等工等行业需要使用的结构复杂、要求精密的塑件的模具。
同时，我国注塑模具的发展规模以及产值已经非常可观，从业的人数也非常多，对国家的经济发展起到了重要的推动作用。另外，我国的注塑产品除自产自用外，还销往外国，为国家赚取了许多外汇。但是我国的注塑模具产业还是存在很多的问题的。首先，我国注塑产业集中在广东、江苏、安徽等地，产业区域集中性比较强。其次，我国目前注塑产品质量虽然正在逐步提升，但是还是存在许
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外注塑模具的研究现状 1
1.2.1 国外注塑模具的研究现状 1
1.2.2我国注塑模具的研制情况 2
1.3 课题的目的和意义 3
1.4 本课题主要研究内容 4
第二章 履带板结构和材料的选择以及注塑机的选用 5
2.1 引言 5
2.2 履带板的结构 5
2.3 履带板材料的选择 6
2.4 注塑加工过程 7
2.5 注塑机的选择 7
2.6 本章小结 9
第三章 注塑模具的三维造型设计 10
3.1 引言 10
3.2 履带板的三维造型 10
3.3 注塑模具的组成 11
3.4 模架的组成 11
3.5 型芯型腔的设计和绘制 12
3.6 抽芯机构的设计和绘制 14
3.7 浇注系统的设计 16
3.8 模架的选择 19
3.9 顶出机构的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
3.1 引言 10
3.2 履带板的三维造型 10
3.3 注塑模具的组成 11
3.4 模架的组成 11
3.5 型芯型腔的设计和绘制 12
3.6 抽芯机构的设计和绘制 14
3.7 浇注系统的设计 16
3.8 模架的选择 19
3.9 顶出机构的设计 20
3.10 冷却系统的设计 22
3.11 模具装配图和爆炸图 24
3.12 本章小结 26
第四章 注塑模具设计的校核 27
4.1 引言 27
4.2 抽芯距和斜销倾角的校核 27
4.3 模具和注塑机安装尺寸的校核 27
4.4 开模行程校核 28
4.5 锁模力的校核 28
4.6 最大注塑量的校核 29
4.7 本章小结 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1 引言
塑料是可塑性材料的简称，它是一种在一定条件下可在模具内制成一定形状，恢复到常温时形状还不改变的材料[1]。塑料产业的兴起得益于石油产业的爆炸式发展，石油产业为塑料制品提供了大量的、廉价的、可靠的原材料。时至今日，塑料产品的应用从一开始的简单的家庭用品发展到现在在汽车、手机、家用电器甚至航空航天等高新技术产业，大受普通百姓和生产制造商的喜爱。
然而，由于3D打印技术才刚刚起步，塑料产品的生产制造往往以模具为媒介，因此，模具的生产和制造关乎塑料产业的发展。
模具是制造产业的基础工艺生产装备。模具的好坏直接决定了最后塑件的质量，如果没有设计合理、使用恰当的模具，塑料产业将无法提供外观优美、性能合格、使用便利可靠的产品。
模具作为一项使用范围广、设计多样化的复杂产业，从事模具设计的人员和公司及其繁多，从而由此衍生出来的模具设计工具软件也是各种各样，包括Pro/e、Auto CAD、Solidworks、UG等等。从使用范围和模具设计模块上来讲，西门子公司的UG软件产品无疑是最适合且特别容易上手和特别方便的模具设计软件。它不仅包含了三维建模，同时有专门的模块辅助设计人员进行模具的设计，并且界面简洁易懂，方便操作，操作和使用的设计人员较多，书本上和网络上的使用教程也很方便找到，同时，基于UG的模具设计实例也很多，对我的设计过程也起到的很大的帮助作用。
工厂主要采用的塑料制品成型方法是注塑成型。注塑成型是大规模生产塑料产品的方法之一[2]。注塑成型的原理是材料的形态形态随温度的改变而改变，高温时呈液态状，使用注塑机将材料注入模具内，冷却，使其变成固态，再分模，从而的到预期形状的产品。
1.2 国内外注塑模具的研究现状
1.2.1 国外注塑模具的研究现状
国外注塑模具的发展经历了三个重要的阶段，即技术探索阶段（20世纪60~70年代），蓬勃发展时期（20世纪70~80年代），成熟推广时期（20世纪90年代）。
国外注塑产业经历了这么多年的探索，发展和实践以及不断的优化，高新技术已经在模具产业中得到了广泛的应用：（1）广泛应用CAD/CAE/CAM技术， PRO/E、UG等软件普遍应用，3D设计已达到了70～80%。 并且数控机床的大范围使用，保证了模具零件的加工精度和质量。（2）国外工厂大规模采用了快速加工的技术，这样既加快了加工速度，也提高了产量。（3）国外工厂大多采用快速成型技术，建立行业标准，大大提高工件标准通用性，方便使用。
国外的大量优秀的注塑模具设计经验推动了很多优秀的三维设计软件的研发与使用，介绍其中使用范围最广的三款：
UG NX是美国EDS公司开发的三维设计软件，它具有强大的三维建模能力，同时包含全面的注塑模具设计模块，可以辅助模具设计师的设计。
Pro/E是美国PTC公司开发的三维设计软件，它主要侧重的是三维模型的建立，适合于三维零件设计。
CATIA是法国达索飞机公司开发的软件。它也拥有模具设计板块，具有比UG更加强大的辅助模具设计功能，深受一些大型公司的喜爱，但操作难度比较高。
在这三款软件中，UG软件使用范围最广，使用人数最多，使用起来也方便简单，适合本次毕业设计打内容，这也是我本次选用这个软件的原因。
1.2.2我国注塑模具的研制情况
我国模具的发展主要是在冲压模和注塑模两大类上，其中，冲压模的产值约为我国模具总产值的一半，注塑模的产值约为总产值的五分之一，与世界发达国家相比，我们还有很大差距，对注塑模产业的发展重视还不足够。
我国的注塑模具的规模已经有了很大的进步，单套注塑模具的最大重量已经能够实现超过60吨，最精密的加工工艺已经能加工1微米级别的工序，对于生产量巨大，塑件体积又小的产品，我国已经拥有一模7000腔的模具来适应生产的需要。在注塑材料的使用上，我国已经能实现两种硬度不同的材料同时注塑；两种颜色不同的材料同时注塑等先进注塑方法。在模具设计方面，除了经常生产的模具设计已经非常成熟外，我国还积极研制新的注塑模具已生产特殊需求的产品，比如汽车、电器等工等行业需要使用的结构复杂、要求精密的塑件的模具。
同时，我国注塑模具的发展规模以及产值已经非常可观，从业的人数也非常多，对国家的经济发展起到了重要的推动作用。另外，我国的注塑产品除自产自用外，还销往外国，为国家赚取了许多外汇。但是我国的注塑模具产业还是存在很多的问题的。首先，我国注塑产业集中在广东、江苏、安徽等地，产业区域集中性比较强。其次，我国目前注塑产品质量虽然正在逐步提升，但是还是存在许
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