AutoCAD在塑料成型模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用工程

1、AutoCAD在塑料成型模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用工程:介紹了通用計(jì)算機(jī)繪圖軟件 AutoCA疏塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及方法，關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；特性模版設(shè)置；半成品；視口；圖塊；繪圖技巧模具為單件生產(chǎn)的產(chǎn)品，技術(shù)含量高，制造周期長(zhǎng)。提高模具設(shè)計(jì)速度是縮短整個(gè)模具制造周期的重要一環(huán)。筆者在此將使用AutoCAD行模具設(shè)計(jì)的作初步介紹。1 特性模版的定制用AutoCAD繪圖那么應(yīng)先定制好模版。即確定繪圖邊界、繪圖精度、文字樣式、圖層設(shè)置（ 包括圖層名稱、線形、線的顏色和粗細(xì) ） 等。這些均屬于常規(guī)設(shè)置，其設(shè)置方法在相關(guān)書(shū)籍中均有詳細(xì)記敘。針對(duì)模具設(shè)計(jì)的需要，還可作以下設(shè)置。1. 1 尺寸標(biāo)注的設(shè)置塑料模

2、具的大小根據(jù)其成型的塑件的大小及一模的腔數(shù)確定，其尺寸差異很大，假設(shè)只設(shè)定一種尺寸標(biāo)注樣式，很難滿足各種不同模具設(shè)計(jì)的需要。比方模具總體尺寸為150 mm x 200 mm x 200 mm時(shí)，選擇字高為4 mm ,箭頭長(zhǎng)度亦為4 mm比擬適宜。當(dāng)模具體積增加了1倍甚至數(shù)倍，又沒(méi)有條件按1 ： 1的比例打印圖紙時(shí)，在打印出來(lái)的圖紙 上的尺寸和尺寸線箭頭便會(huì)小得無(wú)法識(shí)別。想在屏幕上看到較大范圍的圖形也難以識(shí)別尺寸。這就需要設(shè)置兩種甚至多種尺寸標(biāo)注樣式以滿足設(shè)計(jì)需求。這其中除包括字高和箭頭尺寸外，還包括尺寸界線相對(duì)圖形的距離，尺寸界線超出尺寸線的長(zhǎng)度，尺寸數(shù)字相對(duì)尺寸線的距離等等，均需調(diào)整適宜。假

3、設(shè)逐一調(diào)整，比擬繁瑣。這里介紹一種簡(jiǎn)便方法，僅調(diào)整尺寸標(biāo)注樣式中的“整體比例”即可。具體方法如下。點(diǎn)擊工具按鈕“ Dimension Style. （ 尺寸標(biāo)注樣式） ”，翻開(kāi)“ Dimension Style. Manager （ 尺寸標(biāo)注樣式器） ”對(duì)話框，單擊對(duì)話框中 “New .（新建）”按鈕，翻開(kāi) “C reate New DimensionStyle. （ 增添新的尺寸標(biāo)注樣式 ） ”對(duì)話框，在“ New Style. Name ”框中輸入新的名稱，如“ 2 倍機(jī)械圖”，然后單擊“ Continue ”鍵，出現(xiàn)對(duì)話框“ New Dimension Style.:2 倍機(jī)械圖”，翻開(kāi)

4、對(duì)話框中“ Fit （ 匹配 ） ”標(biāo)簽頁(yè)，在“ Scale For Dimension Features（ 比例縮放尺寸特征） ”欄中將“ Use overall Dimension scale of （ 使用整體尺寸比例 ） ”單項(xiàng)選擇框中的“ 1”改為“2”，然后單擊“OK ,回至U “Dimension Style. Manager ” 對(duì)話框，會(huì)看到“ Styles ”欄中多了剛設(shè)置的類型。從第 2 步起重復(fù)上述步驟，可增設(shè)新的類型。比方將“整體比例”調(diào)整為 2. 5 ， 3. 0 ， 3. 5 等，最后關(guān)閉對(duì)話框，完成設(shè)置。此時(shí)假設(shè)在對(duì)話框中選擇了剛剛設(shè)置的“ 2倍機(jī)械圖”類型，所

5、有尺寸特征都會(huì)是原設(shè)置的 2 倍。即如原設(shè)置字高假設(shè)為 4 mm ，此時(shí)那么為 8 mm ，其余特征均如此。在設(shè)計(jì)時(shí)可按需選用，十分方便。1. 2 公差精度的設(shè)置AutoCAD1認(rèn)的公差標(biāo)注精度為小數(shù)點(diǎn)后兩位，而塑料模具設(shè)計(jì)的公差標(biāo)注精度為小數(shù)點(diǎn)后 3 位。以下，就其設(shè)置方法作一簡(jiǎn)述:點(diǎn)擊工具按鈕“ Dimension Style. （ 尺寸標(biāo)注樣式） ”，翻開(kāi)“Dimension Style. Manager ”對(duì)話框，單擊對(duì)話框中“ New .（ 新 建） ”按鈕，翻開(kāi)“ Create New Dimension Style. （ 增添新的尺寸標(biāo)注樣式 ） ”對(duì)話框，在“ New Styl

6、e. Name ”框中輸入新的名稱后，單擊“ Continue ”鍵，在出現(xiàn)的對(duì)話框中翻開(kāi)“ Tolerances（ 公差 ） ” 標(biāo)簽項(xiàng)，在“Tolerance Format 欄“，Method下拉框中系統(tǒng)默認(rèn) 的方式為“ None（無(wú)公差）”，另選“Symmetrical雙向公差）”，此時(shí) 會(huì)看到該欄內(nèi)的其他各項(xiàng)由灰色轉(zhuǎn)為高亮顯示，即可對(duì)其進(jìn)行設(shè)置了。設(shè)置其“ Precision （ 精度 ） ”為“ 0. 000 ”?；氐健癕ethod”下拉框中再選“ Deviation （ 單項(xiàng)公差 ） ”，亦設(shè)其“ Precision （ 精 度） ”為“ 0. 000 ”。同時(shí)設(shè)“ Vertica

7、l（ 公差在垂直方向上的位置） ”為“ Middle （ 中間 ） ”，“ Scaling for height （ 相對(duì)尺寸的高度比例 ） ”為“ 0.8”，再次選擇回到“ None （無(wú)公差標(biāo)注 ） ”，上述各項(xiàng)設(shè)置又呈灰色，暫不起作用。但這些設(shè)置經(jīng)保存至模版文件（Template file）后會(huì)得到永久保存，可隨時(shí)啟用。單擊 OK完成設(shè)置。選“NoneT ,是因?yàn)楣钤O(shè)置會(huì)用于所有尺寸標(biāo)注，而模具設(shè)計(jì) 中許多尺寸不需要標(biāo)注公差。在需要標(biāo)注公差時(shí)如何標(biāo)注，將在后文中詳述。3 工具“ Quick Leader （ 引線 ） ”的特征設(shè)置按AutoCAD的缺省設(shè)置，引線的頭部為箭頭狀，適合標(biāo)注

8、形位公差時(shí)使用，而模具設(shè)計(jì)中較少使用形位公差。這是因?yàn)槟＞呒庸ぶ行枰ＷC形位公差的地方太多，這些要求大多成了行業(yè)內(nèi)約定俗成的規(guī)矩，一般不需注明。較多使用引線的地方是在總裝圖上標(biāo)示零件號(hào)。此時(shí)用箭頭不如用圓點(diǎn)醒目?？蓡螕粼摴ぞ?，再擊鼠標(biāo)右鍵，在隨后彈出的命令菜單中選擇“ Settings ”命令，出現(xiàn)“ Leader Settings ”對(duì)話框，在其中選“ Leader Line & Arrowhead（ 引線和箭頭 ） ”標(biāo)簽頁(yè)，在 “Arrowhead” 框中選 “ Dot Small （小圓點(diǎn)）”并將 “ Numler of point ”由 3 改為 2 以減少標(biāo)注時(shí)的點(diǎn)擊次數(shù)，加快繪圖

9、速度。單擊OK完成設(shè)置。. 4 工具欄的設(shè)置具體方法為 : 在工具欄的任何地方單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的命令菜單中選“ Customizes .（自定義 ） ”命令，在出現(xiàn)的“ toollars（ 工具欄） ”對(duì)話框中單擊“ Customizes . ”鍵，即可翻開(kāi)“ Customizestoollars . ”對(duì)話框，在對(duì)話框中選擇所需命令的類別并選取所需命令的工具按鈕（ 單擊任一工具按鈕，對(duì)話框下方的“ Description ”框內(nèi)會(huì)有詳細(xì)說(shuō)明該工具按鈕的功能 ） ，拖該工具按鈕至工具欄中適宜的位置便可將其復(fù)制到工具欄上。同樣，在“ Customizestoollars . ”對(duì)話框翻開(kāi)的狀

10、態(tài)下，也可點(diǎn)取不需要的工具按鈕，將其拖出工具欄便可將其從工具欄中取消。以上所提出的各項(xiàng)設(shè)置除第 1. 4 節(jié)工具欄的設(shè)置外，其余各項(xiàng)均可與繪圖界限、繪圖精度、文字樣式、尺寸標(biāo)注樣式、圖層設(shè)置等常規(guī)設(shè)置一并存入模版文件 （ Template File） 。每次繪圖時(shí)，作為模具設(shè)計(jì)的專用模版可直接提取。而第 1. 4 節(jié)工具欄的設(shè)置不必特意存盤(pán)，AutoCAD認(rèn)每次調(diào)整后的設(shè)置。半成品制作所謂模具設(shè)計(jì)中的半成品是指模具中所有可以標(biāo)準(zhǔn)化的總體結(jié)構(gòu)圖和零件圖，以及圖紙中常出現(xiàn)的文字、符號(hào)及表格。設(shè)計(jì)時(shí)，直接提取這些半成品加以修改。歸納起來(lái)，模具設(shè)計(jì)中的半成品有以下幾類。1 標(biāo)準(zhǔn)模架目前，我國(guó)的注塑模具

11、的根本模架局部已有了通用的標(biāo)準(zhǔn)，工作之余，可將各種型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)模架繪制存盤(pán)。注塑模的型號(hào)主要是以成型模板平面的邊長(zhǎng)來(lái)定義的。如成型模板的邊長(zhǎng)為150 mm x 200mm,其型號(hào)定義為“直1520”或“點(diǎn)1520” （ “直”或點(diǎn)”表示注塑模為直澆口結(jié)構(gòu)或點(diǎn)澆口結(jié)構(gòu)） 。其各層模板的厚度有多種規(guī)格，可根據(jù)需要選擇。對(duì)半成品制作而言，需注意每種型號(hào)的模架，其各層模板的厚度只需畫(huà)一種規(guī)格即可。除了繪制模架的總裝圖外，還應(yīng)正規(guī)地拆繪模架的零件圖。包括圖形、尺寸、外表粗糙度、技術(shù)要求、零件圖標(biāo)題欄等所有可以先期完成的工作。標(biāo)題欄中的件號(hào)、名稱、材料、數(shù)量等，除了件號(hào)暫行空缺外，其余的也都應(yīng)填好。2 標(biāo)準(zhǔn)

12、件塑料模具中有許多通用零件，除了各種型號(hào)規(guī)格的螺釘、銷釘、彈簧等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件以外，還有導(dǎo)柱、導(dǎo)套、定距拉桿、澆口套、定位圈、拉料桿、斜導(dǎo)柱等眾多常用結(jié)構(gòu)件，均可先期繪制好。繪制好的零件圖，既可采用一般圖形文件存盤(pán)，也可制作成圖塊，在需要時(shí)直接插入。利用插入圖塊時(shí)可任意確定x 、 y 方向的插入比例來(lái)減少繪制各種規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)量。各種標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)模架相配套，做到標(biāo)準(zhǔn)化，系列化。3 標(biāo)題欄和粗糙度符號(hào)標(biāo)題欄和粗糙度符號(hào)是塑料模設(shè)計(jì)中反復(fù)用到的，適宜將它們做成圖塊，并將其中的文字部份及粗糙度的值定義為塊的屬性，需要時(shí)插入塊的圖型，同時(shí)按提示輸入其屬性值（ 文字及數(shù)字，如名稱、件號(hào)、材料、數(shù)量、

13、數(shù)值等） 。4 常用技術(shù)條件將常用的技術(shù)條件逐項(xiàng)分行用單行文本一次寫(xiě)出，并以圖形文件存盤(pán)，除了上述半成品的制作外，已設(shè)計(jì)完成的圖紙也是可利用的資源，應(yīng)注意保存典型結(jié)構(gòu)、常用規(guī)格的設(shè)計(jì)圖。3 進(jìn)入設(shè)計(jì)階段1 塑件圖與模具成型部的繪制熔融的塑料進(jìn)入模具型腔后，由高溫至冷卻定型會(huì)產(chǎn)生收縮，要得到合格的塑件，模具型腔必須按塑料收縮率加放尺寸。對(duì)于收縮率不大或較穩(wěn)定的塑料品種，可先繪制好塑件圖，其零件型腔圖形用 AutoCAD2000 提供的“ Scale （ 比例縮放 ） ”工具直接將塑件圖按比例放大即可作為成型局部的圖形使用。對(duì)于收縮率變化較大的大型塑料件，那么往往因其在成型過(guò)程中軸向與徑向的收縮率

14、不同，其模具成型部的繪制不能采用同一比例放大。如汽車用大型防滑塑件，采用高壓聚乙烯材料，其徑向收縮率約為 1. 5 % ，軸向收縮率約為 1. 0 % 。遇到此類情況，可將繪制好的塑件圖做成圖塊。在插入該圖塊時(shí)， x 、 y方向選擇不同的比例， 比方， x 方向設(shè)置為 1. 010 ， y 方向設(shè)置為 1. 015 。這樣插入的圖形才符合設(shè)計(jì)的要求。但這樣插入圖塊后，會(huì)發(fā)現(xiàn)其尺寸并沒(méi)有發(fā)生變化，仍然是 1: 1的尺寸。這時(shí)只需用Explode （ 分解 ） ”工具將其分解，便立刻會(huì)看到，圖中所有尺寸均按前面設(shè)置的 x 、 y 方向的不同比例放大了。此時(shí)，再將拔模斜度考慮進(jìn)去，同樣可作為成型局部

15、的圖形使用。2 模具圖的繪制有了成型部的圖形及前述半成品的制作根底，模具的設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)便了，模具總裝圖及各板零件圖的繪制便是如此。只需選取適宜的標(biāo)準(zhǔn)模架，用“ St retch ( 拉伸 ) ”工具調(diào)整各板厚度達(dá)設(shè)計(jì)需求，拷入成型部圖形并作適當(dāng)修改，插入頂桿、螺釘、拉料桿等標(biāo)準(zhǔn)件圖塊，將圖塊分解，然后將其拉伸或壓縮至所需長(zhǎng)度便可根本完成。3 繪圖中常見(jiàn)問(wèn)題的處理3. 1 局部放大圖的作圖方法對(duì)于較復(fù)雜的局部圖形，常常需要作局部放大圖。 AutoCAD 2000 的繪圖工具中雖然有“比例縮放”工具，但在此處卻不適用。因?yàn)椤氨壤s放”是對(duì)圖形實(shí)際尺寸的縮放，它不僅放大了圖形，圖形上標(biāo)注的尺寸也隨之等

16、比放大，需逐個(gè)修改其尺寸為原尺寸。僅對(duì)圖形顯示的放大可用以下方法。使用視口工具作局部放大圖。作好頁(yè)面設(shè)置后，用“ SingleViewport ( 單視口 ) ”工具框取頁(yè)面的全部或一部份，顯示全部圖形，并調(diào)整好圖形位置，留出局部放大圖的空擋，在空擋處再用“Single Viewport ”工具框取新的視口區(qū)，用“ Zoonn , “Pan”等 工具調(diào)整圖形，僅顯示需要放大的部份即可。假設(shè)有多處需要局部放大，重復(fù)上述過(guò)程。還可用“ Clip Exiting Viewport ( 當(dāng)前視口裁切) ”工具裁去不想要的部份。利用圖塊作局部放大圖。當(dāng)插入圖塊時(shí)，可以選擇插入的比例，只要不將插入的圖塊分

17、解，其尺寸仍保存繪圖時(shí)的尺寸，而其圖形卻會(huì)按指定的比例放大。這樣，只需選擇需要放大的部份，將其拷貝、移動(dòng)， 還可畫(huà)出新的邊界及將多余局部裁切 ( Trin) 掉。然后，將其制作成圖塊，按所需比例插入。如果插入的比例不適宜，還可用“圖塊修改”或“比例縮放”工具將其修改適宜。用比例縮放工具縮放圖 塊，不必?fù)?dān)憂它會(huì)改變尺寸。3. 2 文字及尺寸標(biāo)注中亂碼現(xiàn)象的處理用 AutoCAD 2000 輸入漢字和尺寸，有時(shí)因處理不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)文字或字符亂碼現(xiàn)象，其原因在于系統(tǒng)中的字體分漢字字體和西文字體兩大類，輸入的漢字必須對(duì)應(yīng)漢字字體，而字符如“0”必須對(duì)應(yīng)西文字體。二者之間假設(shè)找錯(cuò)了對(duì)象，便會(huì)出現(xiàn)文字或字符亂

18、碼。處理方法是 :（1） 在標(biāo)注尺寸時(shí)需同時(shí)輸入漢字的情況下，應(yīng)采用多行文本工具輸入漢字 ;（2） 出現(xiàn)亂碼現(xiàn)象后，用“ Edit Text （ 更改文字 ） ”工具選取出現(xiàn)了亂碼的文字。在隨后出現(xiàn)的“ Multiline Text Edit （ 更改多行文本 ） ”對(duì)話框中，選“ Properties（ 特性 ） ”標(biāo)簽頁(yè)，并在“ Styl （ 文字樣式 ） ”下拉框中選取尺寸標(biāo)注樣式中確定的文字樣式，缺省設(shè)置為 Standard ”，此時(shí)漢字繪變?yōu)閬y碼，選取亂碼，使其高亮顯示，并在“ Character （ 特征 ） ”標(biāo)簽頁(yè)、“字體”下拉框中選取對(duì)應(yīng)的字體，確認(rèn)后，擊OK即可。3. 3

19、標(biāo)注尺寸公差利用工具“ Properties （ 屬性 ） ”加注尺寸公差。 1. 2 節(jié)中表達(dá) 了公差精度的設(shè)置，因在“ Method下拉框中選擇了 “ None,標(biāo)注 尺寸時(shí)是不會(huì)標(biāo)注公差的。在需要為某些尺寸加注公差時(shí)，可以先標(biāo)注所有名譽(yù)尺寸，然后選擇需要加注公差的尺寸， 單擊“ Properties ”工具按鈕，翻開(kāi)其對(duì)話框，在對(duì)話框中翻開(kāi)“Tolerance ”選項(xiàng)，按需設(shè)Tolerance display ”項(xiàng)為“ Symmetrical （ 單向公 ） ”或“ Deviation （ 雙向公差 ） ”，并在 上、下偏差欄內(nèi)填入偏差值，確認(rèn)后關(guān)閉對(duì)話框，便可完成該尺寸的公差標(biāo)注。關(guān)于

20、公差的精度、公差數(shù)字的字高及其相對(duì)名譽(yù)尺寸的位 置已按 1. 2 所述方法設(shè)置，在此不必重新設(shè)置。在標(biāo)注尺寸時(shí)直接標(biāo)注出公差。方法為 : 單擊尺寸標(biāo)注工具，選取需標(biāo)注公差的圖形對(duì)象，在命令行輸入“T”回車，然后在“Enterdimansion text : ”提示下輸入所需的尺寸。譬如“ 100 H0. 8X S + 0. 035八+ 0. 012”，即名譽(yù)尺寸為100 ,上、下偏差分別為+ 0.035 ， + 0. 012 的標(biāo)注，其中“ H0. 8X ”控制公差的字高為名譽(yù)尺 寸的 0. 8 倍。常用繪圖技巧1 畫(huà)斜線及斜線上的垂線在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常需要畫(huà)斜線及斜線上的垂線的圖，常規(guī)方法用

21、相對(duì)坐標(biāo)并輸入長(zhǎng)度值和角度值來(lái)完成，還可用下面方法來(lái)完成此類圖形的繪制：（1） 右擊屏幕下方“ POLER按鍵，在彈出的命令菜單中選 “ Settings ”，在隨后出現(xiàn)的“ Drafting Settings （ 草圖設(shè)置 ） ”對(duì)話框中設(shè)置增量角度為所需值，選取“ Polar Tracking On ”復(fù)選框，在同一對(duì)話框中翻開(kāi)“ Object Snap（ 對(duì)象捕捉 ） ”標(biāo)簽頁(yè)，選取“Perpendicular （垂直方式），單擊“ OK ,關(guān)閉對(duì)話框，便可方便地繪制上述圖形了。 （2） 同（1） ，翻開(kāi)“ Drafting Settings （ 草圖 設(shè)置）”對(duì)話框，選取“ Snap

22、and Grid標(biāo)簽頁(yè)，在“ Snap”選項(xiàng)框內(nèi)將“Angle （角度）”設(shè)置為所需值，單擊“OK ,關(guān)閉對(duì)話框，并翻開(kāi)正交模式，也可方便地繪制。2 如何繪制波浪線使其與輪廓線銜接設(shè)計(jì)時(shí)常要用波浪線作局部剖視，波浪線的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)往往不能準(zhǔn)確地落在輪廓線上，不是超出，就是未接上，還需用“ Trim（ 修剪) ”和“ Extend( 延伸 ) ”工具來(lái)修改。其實(shí)，要防止這種狀況，只需在畫(huà)波浪線的起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)分別點(diǎn)取“ Nearest ( 最近點(diǎn)對(duì)象捕捉) ”工具便可輕松完成。也可在畫(huà)終點(diǎn)時(shí)使用“ Perpendicular ( 垂直捕捉方式) ”，并將此方式設(shè)置成常用方式，不必再次點(diǎn)取捕捉工具。注意“Nearest ( 最近點(diǎn)對(duì)象捕捉) ”方式不宜