基于特征分類邏輯思路的模具零件工程圖繪制
——以化妝盒蓋注塑模具為例

肖國華

(浙江工商職業技術學院，寧波 浙江 315012)

0 引言

在模具設計教學及模具企業生產實踐中，模具零部件工程圖的繪制是一項基本技能。對于模具企業技術人員而言，工程圖繪制的質量好壞，直接關系到模具的生產質量和模具制造的生產效率[1-4]。目前，從普通本科的機械制造專業，到高職的模具設計與制造專業，再到網絡培訓機構和各類高級制圖培訓班，甚至到企業中的初級模具設計人員，針對模具零件的制圖，并沒有形成一個嚴格的制圖邏輯思路來完整地表達零件生產所需的各種必備要求[5-7]。企業里面雖有生產經驗支撐，但都是師傅帶徒弟式指導，企業師傅一般沒有受過規范的模具零件制圖規范培養，憑感覺和模棱兩可的猜測來繪制零件工程圖紙，容易造成技術傳代傳遞時錯誤延遞，圖紙表達也是五花八門；而學校的教師則由于缺少實踐經驗而容易導致技術信息表達遺漏，所制圖紙只是形似而神不是，表達不全且無統一標準。究其原因在于因缺少圖紙表達邏輯思路、圖紙內容表達目標不明確而最終導致圖紙表達的不完整。本文針對此問題，以某化妝盒蓋注塑模具動模板的圖紙繪制為例，總結出基于零件特征分類邏輯思路的模具零件工程圖繪制方法，能有效地解決教育界、企業界相關人員所面臨的這一難題。

1 基于分種分類的圖紙表達邏輯思路

常規的機械、模具零件圖紙中，圖紙要表達完整，必須要包含以下幾個方面的信息[8-10]： ①零件基礎坯體；②基礎坯體上的所有特征；③基礎坯體和其上所有特征的定位、定形尺寸；④個別關鍵特征的尺寸公差標注；⑤個別關鍵特征的形位控制公差標注；⑥加工后粗糙度要求標注；⑦技術要求標注(熱處理、未注公差、未注尺寸等的集中表述)；⑧材料及零件設計信息標識。

基于此，本文提出一種基于零件特征分類的圖紙表達邏輯思路如下：

(1) 明確零件坯體。壞體即模板未做任何特征加工前的矩形六面體精料。

(2) 對基礎坯體上的所有特征進行分種分類，在每一種特征里面確認一個特征用于表達該種特征的形狀(剖切、或者局部剖切、或者虛線表達)。

(3) 規劃好主視圖，能全面展現每種(每類)特征下有多少個相同特征。

(4) 對主視圖未表達完全的特征信息進行規劃，規劃剖切輔助視圖的剖切位置(全剖、半剖、旋轉剖等)，局部視圖的局部剖切位置，向視圖位置等。

(5) 安排輔助視圖剖面線要剖切的位置，每一種特征找一個代表進行剖切，包括局部剖面線位置，向視圖指示位置等；據此配置輔助視圖。輔助視圖盡可能少，以清楚表達零件全部信息為基準。

(6) 針對主視圖及配置的輔助視圖進行圖形清理，圖形清理中，圖形線條類型、寬度等按國標進行配置處理。

(7) 設置圖紙中零件的設計基準，并配置形位公差基準。

(8) 按照基礎坯體→分項分種特征的順序，標注基礎坯體的形狀尺寸后，再針對每一種特征下的每一個特征標注定位尺寸，及此種特征下的代表特征的形狀尺寸。標注完畢，針對加工要求高的尺寸進行尺寸公差標注，對有形位控制要求的特征進行形位控制公差標注。

(9) 表面粗糙加工要求標注，針對表面加工要求相對較高的成型表面標注粗糙度要求，不特意標注的加工后成型表面按統一的粗糙度要求進行指明。

(10) 配置圖紙標題欄內零件使用材料的相關信息。

(11) 配置技術要求，加注未注標尺寸、未標注尺寸公差、形位公差的處理辦法。在圖紙中，每個特征的定位、定形尺寸都是有誤差的，不標識出來只是默認按一般加工經濟精度進行處理，圖紙中標識出來的，意指加工相對較為困難，要求精度相對較高。另外，技術要求中需注明零件的材料狀態，如熱處理要求等。

(12) 補充零件輔助信息，或者3D軸測輔助視圖，便于讀圖者快速了解零件的全部信息。

2 基于分種分類邏輯思路的動模板零件工程制圖

2.1 動模板零件3D圖分析

如圖1所示，為某化妝盒蓋注塑模具動模板的3維軸測圖(3D)，針對此零件的工程制圖，按照上述基于零件特征分類的圖紙表達邏輯思路，零件的特征分為2部分，第一部分為基體坯板動模板1，第二部分為動模板1上所附加設置的22種特征(種類2～種類23)。

1—動模板；2—長拉桿螺絲孔；3—ID標識機構安裝孔；4—水孔；5—定位銷孔；6—左右倒角邊；7—前后倒角邊；8—模板四角倒角邊；9—基準符號；10—撬模角；11—模板編號字；12—吊模螺絲孔；13—復位桿孔；14—導柱孔；15—型芯槽倒角邊；16—型芯槽；17—計數器槽；18—頂桿孔；19—鎖模螺絲孔；20—型芯緊固螺絲孔；21—型芯槽圓角；22—推板導柱孔；23—雙叉斜頂過孔圖1 化妝盒面蓋模具動模板

2.2 分類及數量

基體坯板動模板1的數量為1個。

22種特征分別對應的數量個數為： 長拉桿螺絲孔2共6個；ID標識機構安裝孔3共2個；水孔4為復合多特征孔，共2個；定位銷孔5共4個；左右倒角邊6上下共4條；前后倒角邊7上下共4條；模板四角倒角邊8四周共4條；基準符號9共1個；撬模角10四角共4個；模板編號字11共1處；吊模螺絲孔12兩頭共2個；復位桿孔13共4個；導柱孔14共4個；型芯槽倒角邊15四周共4條；型芯槽16共1個；計數器槽17共1個；頂桿孔18共9個；鎖模螺絲孔19上下共1個；型芯緊固螺絲孔20共6個；型芯槽圓角21共4處；推板導柱孔22共4個；雙叉斜頂過孔23為復合孔共2處。完成邏輯思路的第1、第2步。

2.3 形狀表達

如圖2所示，把動模板1的俯視圖作為主視圖，然后規劃4條剖面線、2個向視圖、2個局部剖視圖、1個文字輔助說明、多處虛線表達來兩件上述23種特征。在4條剖面線中，A-A剖面線能將特征1、特征13、特征22、特征18、特征23、特征12的形狀完全表達清楚；B-B剖面線能將特征1、特征3、特征15、特征16、特征21的形狀完全表達清楚；C-C剖面線能將特征17及其附加的4個螺絲孔、特征20、特征23、特征3(第二個)的形狀完全表達清楚；D-D剖面線能將特征10、特征14、特征18、特征4完全表達清楚；剖面B-B、C-C、D-D都能把前后倒角邊7的形狀表達清楚；剖面A-A能把左右倒角邊6的形狀表達清楚；本俯視圖則能把模板四角倒角邊8的形狀表達清楚；基準符號9、模板編號字11直接通過文字表述表達；定位銷孔5的形狀通過A-A剖視圖上增加局部剖視或虛線表達的方式表達清楚。需要指出的是特征17、特征4和特征3的側端面形狀需要補充兩個向視圖G向視圖、K向視圖來補充表達形狀。至此，零件上的所有特征都得到定位、定形、及數量的表達。完成邏輯思路的第3、第4步。

1—動模板；2—長拉桿螺絲孔；3—ID標識機構安裝孔；4—水孔；5—定位銷孔；6—左右倒角邊；7—前后倒角邊；8—模板四角倒角邊；9—基準符號；10—撬模角；11—模板編號字；12—吊模螺絲孔；13—復位桿孔；14—導柱孔；15—型芯槽倒角邊；16—型芯槽；17—計數器槽；18—頂桿孔；19—鎖模螺絲孔；20—型芯緊固螺絲孔；21—型芯槽圓角；22—推板導柱孔；23—雙叉斜頂過孔圖2 特征形狀表達規劃

2.4 線型整理及調整后的表達視圖

最終獲得主視圖及輔助視圖如3所示，至此完成邏輯思路制圖的第5、第6、第7步。

3 工程圖標注及成圖

按邏輯思路制圖的第8步按照基礎坯體→分項分種特征的順序，標注基礎坯體的形狀尺寸→每一個特征標注定位尺寸→代表特征的形狀尺寸→尺寸公差標注→形位控制公差標注。

按第9步，標注各處要求高表面的表面粗糙及自然粗糙度Ra6.3。

按第10步補充零件輔助信息，補充1個3D軸測輔助視圖。

按第11步配置技術要求，加注未注標尺寸、未標注尺寸公差、形位公差的處理辦法。

按第12步，配置圖框，材料及設計信息，加工方式信息。至此，所完成的化妝盒蓋注塑模具動模板工程圖如圖4所示。

圖3 工程圖主視圖及輔助視圖

圖4 模具裝配圖工程圖

特別需要注意的是，在模具模板類零件的工程圖中，工程圖的設計需要按以下幾種情況來靈活選用，第一種是模架為標準模架，模板都是企業自己做，那么工程圖的制圖需要按圖4標準來制作；第二種是模板從標準模架上拆解下來的，那么工程圖的制作實際上只需要針對未加工部分特征進行設計即可。

4 結論

在模具設計教學中，對制圖常規基礎知識如投影視圖、線型、字體等介紹較多，但對一個完整零件圖紙繪制的邏輯思路的梳理比較少，導致學生完成課程學習后，面對新的零件進行制圖時無從下手。

本文提出了一種基于零件特征分類的圖紙表達邏輯思路，并給出該邏輯思路下的工程制圖樣例。在制圖過程中，分步驟來完成零件的制圖，這種邏輯制圖思路，可以幫助學生更好地掌控制圖技能，提高企業從業人員的工作效率和執業能力。