肖國華

(浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧波 浙江 315012)

0 引言

在模具設(shè)計教學(xué)及模具企業(yè)生產(chǎn)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(yè)技術(shù)人員而言，工程圖繪制的質(zhì)量好壞，直接關(guān)系到模具的生產(chǎn)質(zhì)量和模具制造的生產(chǎn)效率[1-4]。目前，從普通本科的機械制造專業(yè)，到高職的模具設(shè)計與制造專業(yè)，再到網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)機構(gòu)和各類高級制圖培訓(xùn)班，甚至到企業(yè)中的初級模具設(shè)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(chǎn)所需的各種必備要求[5-7]。企業(yè)里面雖有生產(chǎn)經(jīng)驗支撐，但都是師傅帶徒弟式指導(dǎo)，企業(yè)師傅一般沒有受過規(guī)范的模具零件制圖規(guī)范培養(yǎng)，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(shù)傳代傳遞時錯誤延遞，圖紙表達也是五花八門；而學(xué)校的教師則由于缺少實踐經(jīng)驗而容易導(dǎo)致技術(shù)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(tǒng)一標準。究其原因在于因缺少圖紙表達邏輯思路、圖紙內(nèi)容表達目標不明確而最終導(dǎo)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(jié)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(yè)界相關(guān)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(guī)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(chǔ)坯體；②基礎(chǔ)坯體上的所有特征；③基礎(chǔ)坯體和其上所有特征的定位、定形尺寸；④個別關(guān)鍵特征的尺寸公差標注；⑤個別關(guān)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(shù)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(shè)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(chǔ)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(guī)劃好主視圖，能全面展現(xiàn)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(guī)劃，規(guī)劃剖切輔助視圖的剖切位置(全剖、半剖、旋轉(zhuǎn)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(jù)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(shè)置圖紙中零件的設(shè)計基準，并配置形位公差基準。

(8) 按照基礎(chǔ)坯體→分項分種特征的順序，標注基礎(chǔ)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(tǒng)一的粗糙度要求進行指明。

(10) 配置圖紙標題欄內(nèi)零件使用材料的相關(guān)信息。

(11) 配置技術(shù)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(jīng)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(shù)要求中需注明零件的材料狀態(tài)，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(shè)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(gòu)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(fù)位桿孔；14—導(dǎo)柱孔；15—型芯槽倒角邊；16—型芯槽；17—計數(shù)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(dǎo)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(shù)量

基體坯板動模板1的數(shù)量為1個。

22種特征分別對應(yīng)的數(shù)量個數(shù)為： 長拉桿螺絲孔2共6個；ID標識機構(gòu)安裝孔3共2個；水孔4為復(fù)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(fù)位桿孔13共4個；導(dǎo)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(shù)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(dǎo)柱孔22共4個；雙叉斜頂過孔23為復(fù)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(guī)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(cè)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(shù)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(gòu)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(fù)位桿孔；14—導(dǎo)柱孔；15—型芯槽倒角邊；16—型芯槽；17—計數(shù)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(dǎo)柱孔；23—雙叉斜頂過孔圖2 特征形狀表達規(guī)劃

2.4 線型整理及調(diào)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(chǔ)坯體→分項分種特征的順序，標注基礎(chǔ)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(shù)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(shè)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(shè)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(yè)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(shè)計即可。

4 結(jié)論

在模具設(shè)計教學(xué)中，對制圖常規(guī)基礎(chǔ)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(dǎo)致學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)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(xué)生更好地掌控制圖技能，提高企業(yè)從業(yè)人員的工作效率和執(zhí)業(yè)能力。