基于特征分类逻辑思路的模具零件工程图绘制——以化妆盒盖注塑模具为例

肖国华

(浙江工商职业技术学院，宁波 浙江 315012)

0 引言

在模具设计教学及模具企业生产实践中，模具零部件工程图的绘制是一项基本技能。对于模具企业技术人员而言，工程图绘制的质量好坏，直接关系到模具的生产质量和模具制造的生产效率[1-4]。目前，从普通本科的机械制造专业，到高职的模具设计与制造专业，再到网络培训机构和各类高级制图培训班，甚至到企业中的初级模具设计人员，针对模具零件的制图，并没有形成一个严格的制图逻辑思路来完整地表达零件生产所需的各种必备要求[5-7]。企业里面虽有生产经验支撑，但都是师傅带徒弟式指导，企业师傅一般没有受过规范的模具零件制图规范培养，凭感觉和模棱两可的猜测来绘制零件工程图纸，容易造成技术传代传递时错误延递，图纸表达也是五花八门；而学校的教师则由于缺少实践经验而容易导致技术信息表达遗漏，所制图纸只是形似而神不是，表达不全且无统一标准。究其原因在于因缺少图纸表达逻辑思路、图纸内容表达目标不明确而最终导致图纸表达的不完整。本文针对此问题，以某化妆盒盖注塑模具动模板的图纸绘制为例，总结出基于零件特征分类逻辑思路的模具零件工程图绘制方法，能有效地解决教育界、企业界相关人员所面临的这一难题。

1 基于分种分类的图纸表达逻辑思路

常规的机械、模具零件图纸中，图纸要表达完整，必须要包含以下几个方面的信息[8-10]： ①零件基础坯体；②基础坯体上的所有特征；③基础坯体和其上所有特征的定位、定形尺寸；④个别关键特征的尺寸公差标注；⑤个别关键特征的形位控制公差标注；⑥加工后粗糙度要求标注；⑦技术要求标注(热处理、未注公差、未注尺寸等的集中表述)；⑧材料及零件设计信息标识。

基于此，本文提出一种基于零件特征分类的图纸表达逻辑思路如下：

(1) 明确零件坯体。坏体即模板未做任何特征加工前的矩形六面体精料。

(2) 对基础坯体上的所有特征进行分种分类，在每一种特征里面确认一个特征用于表达该种特征的形状(剖切、或者局部剖切、或者虚线表达)。

(3) 规划好主视图，能全面展现每种(每类)特征下有多少个相同特征。

(4) 对主视图未表达完全的特征信息进行规划，规划剖切辅助视图的剖切位置(全剖、半剖、旋转剖等)，局部视图的局部剖切位置，向视图位置等。

(5) 安排辅助视图剖面线要剖切的位置，每一种特征找一个代表进行剖切，包括局部剖面线位置，向视图指示位置等；据此配置辅助视图。辅助视图尽可能少，以清楚表达零件全部信息为基准。

(6) 针对主视图及配置的辅助视图进行图形清理，图形清理中，图形线条类型、宽度等按国标进行配置处理。

(7) 设置图纸中零件的设计基准，并配置形位公差基准。

(8) 按照基础坯体→分项分种特征的顺序，标注基础坯体的形状尺寸后，再针对每一种特征下的每一个特征标注定位尺寸，及此种特征下的代表特征的形状尺寸。标注完毕，针对加工要求高的尺寸进行尺寸公差标注，对有形位控制要求的特征进行形位控制公差标注。

(9) 表面粗糙加工要求标注，针对表面加工要求相对较高的成型表面标注粗糙度要求，不特意标注的加工后成型表面按统一的粗糙度要求进行指明。

(10) 配置图纸标题栏内零件使用材料的相关信息。

(11) 配置技术要求，加注未注标尺寸、未标注尺寸公差、形位公差的处理办法。在图纸中，每个特征的定位、定形尺寸都是有误差的，不标识出来只是默认按一般加工经济精度进行处理，图纸中标识出来的，意指加工相对较为困难，要求精度相对较高。另外，技术要求中需注明零件的材料状态，如热处理要求等。

(12) 补充零件辅助信息，或者3D轴测辅助视图，便于读图者快速了解零件的全部信息。

2 基于分种分类逻辑思路的动模板零件工程制图

2.1 动模板零件3D图分析

如图1所示，为某化妆盒盖注塑模具动模板的3维轴测图(3D)，针对此零件的工程制图，按照上述基于零件特征分类的图纸表达逻辑思路，零件的特征分为2部分，第一部分为基体坯板动模板1，第二部分为动模板1上所附加设置的22种特征(种类2～种类23)。

1—动模板；2—长拉杆螺丝孔；3—ID标识机构安装孔；4—水孔；5—定位销孔；6—左右倒角边；7—前后倒角边；8—模板四角倒角边；9—基准符号；10—撬模角；11—模板编号字；12—吊模螺丝孔；13—复位杆孔；14—导柱孔；15—型芯槽倒角边；16—型芯槽；17—计数器槽；18—顶杆孔；19—锁模螺丝孔；20—型芯紧固螺丝孔；21—型芯槽圆角；22—推板导柱孔；23—双叉斜顶过孔图1 化妆盒面盖模具动模板

2.2 分类及数量

基体坯板动模板1的数量为1个。

22种特征分别对应的数量个数为： 长拉杆螺丝孔2共6个；ID标识机构安装孔3共2个；水孔4为复合多特征孔，共2个；定位销孔5共4个；左右倒角边6上下共4条；前后倒角边7上下共4条；模板四角倒角边8四周共4条；基准符号9共1个；撬模角10四角共4个；模板编号字11共1处；吊模螺丝孔12两头共2个；复位杆孔13共4个；导柱孔14共4个；型芯槽倒角边15四周共4条；型芯槽16共1个；计数器槽17共1个；顶杆孔18共9个；锁模螺丝孔19上下共1个；型芯紧固螺丝孔20共6个；型芯槽圆角21共4处；推板导柱孔22共4个；双叉斜顶过孔23为复合孔共2处。完成逻辑思路的第1、第2步。

2.3 形状表达

如图2所示，把动模板1的俯视图作为主视图，然后规划4条剖面线、2个向视图、2个局部剖视图、1个文字辅助说明、多处虚线表达来两件上述23种特征。在4条剖面线中，A-A剖面线能将特征1、特征13、特征22、特征18、特征23、特征12的形状完全表达清楚；B-B剖面线能将特征1、特征3、特征15、特征16、特征21的形状完全表达清楚；C-C剖面线能将特征17及其附加的4个螺丝孔、特征20、特征23、特征3(第二个)的形状完全表达清楚；D-D剖面线能将特征10、特征14、特征18、特征4完全表达清楚；剖面B-B、C-C、D-D都能把前后倒角边7的形状表达清楚；剖面A-A能把左右倒角边6的形状表达清楚；本俯视图则能把模板四角倒角边8的形状表达清楚；基准符号9、模板编号字11直接通过文字表述表达；定位销孔5的形状通过A-A剖视图上增加局部剖视或虚线表达的方式表达清楚。需要指出的是特征17、特征4和特征3的侧端面形状需要补充两个向视图G向视图、K向视图来补充表达形状。至此，零件上的所有特征都得到定位、定形、及数量的表达。完成逻辑思路的第3、第4步。

1—动模板；2—长拉杆螺丝孔；3—ID标识机构安装孔；4—水孔；5—定位销孔；6—左右倒角边；7—前后倒角边；8—模板四角倒角边；9—基准符号；10—撬模角；11—模板编号字；12—吊模螺丝孔；13—复位杆孔；14—导柱孔；15—型芯槽倒角边；16—型芯槽；17—计数器槽；18—顶杆孔；19—锁模螺丝孔；20—型芯紧固螺丝孔；21—型芯槽圆角；22—推板导柱孔；23—双叉斜顶过孔图2 特征形状表达规划

2.4 线型整理及调整后的表达视图

最终获得主视图及辅助视图如3所示，至此完成逻辑思路制图的第5、第6、第7步。

3 工程图标注及成图

按逻辑思路制图的第8步按照基础坯体→分项分种特征的顺序，标注基础坯体的形状尺寸→每一个特征标注定位尺寸→代表特征的形状尺寸→尺寸公差标注→形位控制公差标注。

按第9步，标注各处要求高表面的表面粗糙及自然粗糙度Ra6.3。

按第10步补充零件辅助信息，补充1个3D轴测辅助视图。

按第11步配置技术要求，加注未注标尺寸、未标注尺寸公差、形位公差的处理办法。

按第12步，配置图框，材料及设计信息，加工方式信息。至此，所完成的化妆盒盖注塑模具动模板工程图如图4所示。

图3 工程图主视图及辅助视图

图4 模具装配图工程图

特别需要注意的是，在模具模板类零件的工程图中，工程图的设计需要按以下几种情况来灵活选用，第一种是模架为标准模架，模板都是企业自己做，那么工程图的制图需要按图4标准来制作；第二种是模板从标准模架上拆解下来的，那么工程图的制作实际上只需要针对未加工部分特征进行设计即可。

4 结论

在模具设计教学中，对制图常规基础知识如投影视图、线型、字体等介绍较多，但对一个完整零件图纸绘制的逻辑思路的梳理比较少，导致学生完成课程学习后，面对新的零件进行制图时无从下手。

本文提出了一种基于零件特征分类的图纸表达逻辑思路，并给出该逻辑思路下的工程制图样例。在制图过程中，分步骤来完成零件的制图，这种逻辑制图思路，可以帮助学生更好地掌控制图技能，提高企业从业人员的工作效率和执业能力。