客車前后頂三維造型設(shè)計(jì)及模型模具制作

梁艷松

（鄭州宇通客車股份有限公司，鄭州 450016）

1 三維造型設(shè)計(jì)與模型模具制作

現(xiàn)在客車內(nèi)飾有相當(dāng)部分前后頂設(shè)計(jì)還是使用二維設(shè)計(jì)，而使用三維設(shè)計(jì)具有傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

1）提高設(shè)計(jì)精度。前后頂造型圖完成后，即建立二維造型，并導(dǎo)入系統(tǒng)，可以為生產(chǎn)準(zhǔn)備、三維數(shù)模轉(zhuǎn)換提供方便、詳細(xì)、準(zhǔn)確的原始依據(jù)，消除中間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，使模具加工的精度大大提高。

2）提高加工效率，縮短制作周期?？梢愿鶕?jù)二維造型圖，轉(zhuǎn)化為三維圖，直接用加工中心編程進(jìn)行模型加工，提高模型加工的成功率，同時(shí)提高模具制作的速度。

3）可以將三維數(shù)模導(dǎo)入整車內(nèi)飾設(shè)計(jì)中進(jìn)行各種分析[2]。三維造型數(shù)?？捎糜谇昂箜?shù)膹?qiáng)度、剛度有限元分析、安裝方式，并進(jìn)行必要的修改，使前后頂設(shè)計(jì)修改更加直觀。

1.1 客車前后頂三維造型設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)造型設(shè)計(jì)技術(shù)（Rhino犀牛軟件）應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)外大客車公司建立了相當(dāng)規(guī)模的成套硬件、軟件系統(tǒng)，運(yùn)用三維CAD/CAM技術(shù)替代以“主圖板/主模型”為主的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式[3]；使用PROE或者UG軟件，從概念草圖生成、二維渲染到三維生成、修改、三維檢測(cè)等都在計(jì)算機(jī)上完成。傳統(tǒng)方法是在用木模模型完成后進(jìn)行評(píng)審，而三維則可以在計(jì)算機(jī)上表示出來(lái)，由技術(shù)員、工藝員、車間人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審，減少不必要的模型修改。三維造型確定后，可由加工中心編程加工成前后頂模型。

本文三維建模采用UG軟件[4]。UG軟件建模方便，適用于客車前后頂三維建模。

由圖1可以看到，客車前后頂裝飾件的二維線性端面造型，由此可以想象其它視圖。圖2為摘錄的后頂二維造型圖；圖3為轉(zhuǎn)換后的UG三維圖。該車型后頂?shù)拈_(kāi)發(fā)，巧妙地實(shí)現(xiàn)空間立面的過(guò)渡，采用造型復(fù)雜的裝飾件[5]，整體感強(qiáng)，沒(méi)有間斷的缺陷。后頂與行李架配合較好，色彩協(xié)調(diào)，給人以整體的美感。

1.2 客車前后頂模型與模具制作

前后頂三維造型完成評(píng)審后，即可以將三維圖導(dǎo)入加工中心UG三維軟件進(jìn)行數(shù)控編程[6]。編程完成后，進(jìn)行模型堆料，然后加工中心按指令進(jìn)行加工1：1實(shí)體模型制作[7]。

前后頂實(shí)體模型加工出來(lái)后，就可以看得比較直觀；有時(shí)也可以在老模具上進(jìn)行翻制模型[8]。然后送原子灰工位，進(jìn)行批原子灰，有經(jīng)驗(yàn)的老師傅批原子灰很薄、很快，等原子灰干后，就需要用400、800、1200目的砂紙依次進(jìn)行輕輕地打磨，使其看起來(lái)非常圓滑，見(jiàn)圖4。

模型表面處理完成后，即可翻制正式模具。前后頂模具可以分為玻璃鋼模具、亞麻模具、PU模具、高檔內(nèi)飾模具、吸塑模具。需要注意的是玻璃鋼、亞麻、PU模具翻制完成后，需要進(jìn)行表面拋光處理，使模具表面光潔明亮[9]。完成后，按圖紙?jiān)谀＞呱蟿澢懈罹€，一個(gè)完整的模具就做好了[10]，見(jiàn)圖5。

3 結(jié)束語(yǔ)

客車前后頂三維實(shí)體設(shè)計(jì)的應(yīng)用優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)，充分利用了現(xiàn)有的資源，尤其是加工中心（三維編程）的應(yīng)用，縮短了模具設(shè)計(jì)和加工制作周期，提高了模具設(shè)計(jì)和制造的整體水平。

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