汽車油泥模型制作技術(shù)分析

李博宇+李貴生

摘要：汽車產(chǎn)業(yè)的興衰對我國有著重要的意義，它直接影響著我國的經(jīng)濟發(fā)展。汽車油泥模型是汽車產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計過程中的重要環(huán)節(jié)，也是汽車前期開發(fā)設(shè)計階段的重中之重。其特點在于具有跨行業(yè)、多技術(shù)的綜合性能。本文主要對汽車油泥模型制作的特點和相關(guān)技術(shù)進行了分析。

關(guān)鍵詞：汽車；油泥模型；制作技術(shù)

起初，汽車的模型制作通常使用石膏和木材作為制作材料。使用木質(zhì)材料的原因是其不易變形、便于保存和維護。而石膏的特點是價格低廉，但強度較低。兩者都不方便進行反復(fù)的修改，直接影響到設(shè)計師對造型上的把控。上個世紀(jì)中期，日本首次嘗試采用油泥這種工業(yè)材料進行模型制作。1972年美國汽車公司首次將油泥模型應(yīng)用到汽車的開發(fā)設(shè)計上，從而使汽車模型制作從傳統(tǒng)的石膏-木板原料轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂湍酁橹饕牧?。而我國引入這種技術(shù)要追溯到上個世紀(jì)70年代。當(dāng)前，世界上大多數(shù)汽車制造商在汽車開發(fā)流程上均有油泥模型制作這個環(huán)節(jié)，因此油泥模型制作技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

一、油泥模型的特點

油泥之所以會成為汽車模型的制造原料是由于油泥具有易成型、便于修改和維護的優(yōu)點。在進行油泥模型的制作過程中，模型師可以很便捷的對油泥的表面進行塑形、修改等。油泥原料一般是使用石蠟、凡士林、潤滑脂等用填充劑混合加熱而成的，常用的填充劑是滑石粉。隨著新技術(shù)和新材料的出現(xiàn)，可塑性材料已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的材料?，F(xiàn)在的油泥材料通常由油脂、填料、添加劑、顏料等混合而成。市面上基本有兩種油泥，分別來自德國和日本。現(xiàn)階段國產(chǎn)油泥的穩(wěn)定性不是很好。油泥在60℃-70攝氏度的高溫下進行加熱，加熱后的油泥可以很方便附著在模型骨架的表面，粘度很大。等油泥冷卻到室溫后硬度就會提高，但仍然可以使用專業(yè)的模型工具，如刮刀、刮片等對其表面進行修改。精刮后的油泥表面十分光滑。油泥模型可以進行多次的修改和調(diào)整，而且不易出現(xiàn)風(fēng)化和干裂的問題，穩(wěn)定性上也較好，因此在汽車開發(fā)設(shè)計中應(yīng)用十分廣泛，它可以幫助造型設(shè)計師更直觀的反復(fù)推敲的自己創(chuàng)意。

二、模型前期的制作技術(shù)

油泥模型制作是一個繁瑣、復(fù)雜的過程，每個環(huán)節(jié)的工藝都有可能影響最終的模型質(zhì)量，因此必須對每一個環(huán)節(jié)都做好質(zhì)量控制。

（一）準(zhǔn)備圖紙和工具

制作油泥模型需要模型車的頂面、側(cè)面、正面和后面四個正投影視圖。需要準(zhǔn)備的工具則包括油泥刮刀、刮片、金屬膜以及貼膜工具等。

（二）制作卡板

制作模型時按照標(biāo)有網(wǎng)格標(biāo)尺的汽車的主斷面圖進行卡板制作。把不同坐標(biāo)下打出來的斷面圖用噴膠貼在KT板（或木板）上。在粘貼的過程中要注意圖紙與KT版之間的密封性，還要盡量確保圖紙表面的光滑、平順。等圖紙風(fēng)干后，用美工刀（電動曲線鋸）按照圖上的線條切割出汽車的主斷面輪廓。卡板的作用是搭建出汽車的輪廓外形，確保模型制作的精確度。

（三）模型初胚

油泥的制作成本較高，在制作模型的過程中為了節(jié)省成本要盡量減少油泥的損耗，有時候會選擇其他材料來代替芯材，但芯材的搭建如不達標(biāo)將會導(dǎo)致油泥粘附不牢，甚至造成模型開裂。聚氨酯泡沫材料的密度較高，是十分理想的內(nèi)芯材料。當(dāng)使用聚氨酯泡沫作為內(nèi)芯時，需要按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)和尺寸大小對其進行切割剪裁。由于使用聚氨酯泡沫代替油泥內(nèi)芯，在制作過程中節(jié)省了大量的油泥用量，從而有效控制了成本。在制作模型初胚的過程中還有一點需要注意，即聚氨酯泡沫要小于車體外輪廓的30mm，這是為了預(yù)留出上泥的厚度，此外還要注意保證聚氨酯泡沫表面的光滑，這樣便于后期的油泥附著與厚度把握。

三、油泥模型修改技術(shù)

（一）油泥模型修改技術(shù)

（1）在進行油泥模型清理修改過程中，要對設(shè)計師的設(shè)計意圖給予明確，并能夠讀懂效果圖。（2）在修改過程中要與設(shè)計師進行及時的交流和溝通，也可以向設(shè)計師提出一些自己的意見；（3）模型修改要按照一定的順序和基準(zhǔn)進行，嚴禁出現(xiàn)哪都改了，但是哪也沒改到位；（4）在做型階段要求體面關(guān)系要正確，線性、型面滿足最基本的設(shè)計要求；（5）要求在時間節(jié)點內(nèi)完成模型修改制作，以確保其整體質(zhì)量，此時就需要模型師根據(jù)具體工作量來對時間進行合理的分配；（6）修改的油泥模型表面嚴禁存在雜質(zhì)及氣泡；（7）一般需要先借助粗刮工具對模型進行做型，然后借助膠帶等輔助材料來對其進行修改制作，最后還需要使用鋼片對其表面進行處理；（8）修改的表面要求順暢、高光；（9）修改的邊界要求整潔、干凈、順暢；（10）模型的縫隙面差要滿足設(shè)計要求，如門縫4mm、燈的邊界2mm、后尾門下6mm、后尾門上8mm等；（11）修改模型倒角要滿足設(shè)計方案要求。

（二）油泥模型鏡像技術(shù)

（1）手工對稱。其一般是借助三坐標(biāo)測量機來進行取點，同時還需要借助三坐標(biāo)測量機將所取的點按照一定的要求復(fù)制到另一面；（2）機械加工。其主要是把做好的油泥模型借助掃描儀來獲取掃描點云，同時還需要對點云數(shù)據(jù)進行加工，也可以借助CAS來建立點云的數(shù)據(jù)；（3）車體必須保持水平及拉直，保證是車姿狀態(tài)；（4）根據(jù)所取點位置，來對三坐標(biāo)針頭的角度進行設(shè)計；（5）前后各需要選擇一個統(tǒng)一的坐標(biāo)原點，靠近后面的選擇后面的坐標(biāo)原點，靠近前部的選擇前面的坐標(biāo)原點，從而將誤差控制在合理的范圍內(nèi)；（6）取點過程中，要求大面及平整面適當(dāng)?shù)倪x擇較遠的距離點，但是要在400mm以內(nèi)，而對于復(fù)雜及小面的面要取更多的點，以便將其曲線及曲面更顯的呈現(xiàn)出來；（7）確保三坐標(biāo)測量機針頭的穩(wěn)定性，避免取點后針尖位置發(fā)生移動，而影響其精準(zhǔn)度；（8）鏡像一面一般要求高于實際表面3-5mm，以方便后期的加工制作，對于過淺的點或過深的點都不利于后期模型制作；（9）注意三坐標(biāo)的使用方法，降低由于操作失誤而降低機械設(shè)備的精度；（10）對于大燈及尾燈邊界等局部的點要按照一定的先后順序來進行選取。由于受到某些造型特征距離的限制，通常需要先鏡像一部分，待其面做好后才可以取其他的點。對于一些無法取到的點要視具體情況而定；（11）對于一些關(guān)鍵的點要按照要求做好標(biāo)記工作，避免出現(xiàn)混淆現(xiàn)象；（12）對于被對稱的一面表面要求滿足油泥模型制作的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；（13）要求鏡像完成模型表面保持連續(xù)、高光，并滿足設(shè)計要求，同時滿足貼膜或噴漆要求。

四、結(jié)語

油泥模型具有較高的實際應(yīng)用價值，采用科學(xué)合理的方法進行油泥模型的制作，為汽車前期開發(fā)提供有利的技術(shù)支持，從而增加汽車在上市后的成功率，對汽車質(zhì)量和品質(zhì)的把控也起到至關(guān)重要的作用。宏觀的講帶動了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]于博.淺析汽車油泥模型的制作過程[J].今日湖北（下旬刊），2015（2）：92-94.

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（作者單位：華晨汽車工程研究院）