油泥模型

油泥模型

汽車開發設計模型
油泥模型,是傳統車身設計中用油泥雕塑的汽車車身模型。早期的汽車車身模型多用石膏和木闆為材料,木質模型特點是變形小、不易破損、可長期保存。石膏較便宜,但強度較低,而且不便于反複修改。1955年日本首次使用工業油泥進行汽車模型的設計開發。1972年美國通用汽車公司将油泥應用到汽車設計開發模型上,使汽車設計擺脫了受限于呆闆的石膏、木闆的曆史。我國是在70年代初開始應用這一技術。當今,幾乎對所有世界知名汽車公司而言,制作油泥模型是設計過程中非常重要的一個環節。
  • 中文名:油泥模型
  • 外文名:plastocene model
  • 别名:
  • 原材料:油脂、填料、改性添加劑等混合物
  • 适用于:汽車設計

制作方法

油泥模型經審定後,可以用三坐标測量儀将車身外表面尺寸參數記錄下來,作為繪制車身圖紙的依據。

油泥制作

1、烘烤油泥

在油泥模型制作前,一定要将油泥烘烤變軟。因為沒不慣的特性是熱軟冷硬,油泥的填敷必須是在軟化的狀态下才能使用。你要清楚,油泥烘烤的好壞對模型的質量是有很大的影響。你應該掌握如何使油泥達到你要使用的最佳的狀态。

簡單地說,你隻要将油泥放在烤箱裡升溫,油泥就會軟化。但你千萬不要小看油泥的烘烤,精确的溫控和加熱均勻是烘烤油泥必須滿足的兩個條件。

如果溫度過低,油泥的軟化程度不夠;如果溫度過高,油泥的性能會受到影響。溫度高到一定程度,油泥會因液化而成分分解,導緻無法使用甚至燃燒,所以必須注意。

油泥不能堆砌擺放,應分層放置,而且在擺放油泥的時候也不要太密集,讓每根油泥之間都有良好的通風間隙。

油泥在加熱過程中軟化不均勻是一個最大的問題,因為受熱不均勻而導緻局部升溫太快,因此帶有内部鼓風的烘箱最好。

另外,油泥在加熱過程中一定要使用托盤盛放,托盤四邊的高度不要超過一根油泥直徑的2/3,在烘箱中托盤與托盤之間不要重疊放置,以避免油泥在托盤内部被過度加熱。

烘烤油泥的技術細節:盛放油泥的托盤最好是用白鐵皮做的烤箱專用平底鐵盤,盡量不要使用瓷盆(碗),特别是小底的瓷碗不易使油泥充分受熱,加熱時間長,油泥損耗大。

油泥拿出烤箱很快就會硬化,烘烤的油泥在制作過程中是用多少拿多少。因此使用的烤箱最好是能夠調節溫度和恒溫的。

不同種類的油泥有不同的特性,它們烘烤的溫度是不一樣的,因此不要将不同種類的油泥混在一起。使用過的油泥也可以回收後再使用。

2、回收油泥

油泥除了方便制作成型外,還可以反複回收使用也是它的一大特點。在制作油泥模型的過程中,會有許多刮削下來的泥片。有時甚至你從烘箱中拿出來的油泥可能還沒有用完就已經硬化了,你可以将油泥重新回收軟化了,你可以将油泥重新回收軟化後再使用。

但油泥被使用一、二次後,油泥中會産生氣泡,密度疏緊不一,粘性降低。回收油泥的方法有兩種。一種是放回烘箱重新烘烤。另一種是用油泥回收機煉制。

用烘箱重新烘烤回收的油泥與烘烤新油泥的方法基本一樣。将使用過的油泥收集起來,放在托盤中。要注意在烘烤回收的油泥時,應将油泥切成小塊狀,可以烘烤得快捷而軟化均勻。

使用烘箱烘烤回收的油泥,一次使用量較大時,可先在平闆上将油泥用力揉搓,将油泥中的氣泡溢出,使油泥混合更為均勻。

用油泥回收機對油泥進行回收,是最方便、最快捷,回收的油泥質量最好的方法。将使用過的油泥收集起來,直接放在油泥回收機中攪拌,回收機會自動對油泥進行加溫軟化。

用油泥回收機回收油泥,就像攪肉一樣,一邊放一邊出。在對油泥的處理質量上比人工高,用時不需要用力揉搓就直接可以使用。你也可以一次性将所有要回收的油泥全部處理出來,放在烘箱時備用。

回收油泥的補充說明:油泥雖然可以反複的回收使用,但油泥在烘烤的過程中,油泥中的成分會逐漸流失,回收次數太多,油泥粘性和塑性大大降低,一般進行3~4次為宜。

對回收的油泥質量也有一定要求,回收時一定仔細清理油泥中的芯材碎渣和渣滓,如果含有其他雜質,也會降低油泥純度,造成油泥粘性和塑性的降低。

3、填敷油泥

往模型胎基表面上油泥我們稱為填敷(也有稱為填墩、上泥)。填敷油泥就像做雕塑要先“上大泥”一樣。但填敷油泥不能像做雕塑将泥土一坨一坨地按在支架上,然後用要棒使勁地敲打壓緊。

填敷油泥的主要方法有“推”和“勾”。“推”是用大拇指和手掌緣向前推進填敷;“勾”是用食指彎曲,用其内側向後勾拉填敷,不要用其他手指。

填敷油泥隻能是一層接一層的敷貼,并且第一層油泥不要敷得太厚。應該是适當用力并盡量均勻地先填敷薄薄的一層。

然後再照此方法一層一層的填敷較厚的油泥。但不要過厚,可以多填敷幾次,保證油泥之間的貼合,直到填敷滿整個胎基。

手指一次可填2~3mm厚,手掌一次可填4~5mm厚。油泥過厚收縮力會很大,厚薄不勻容易爆裂,也容易和泡沫分離。一般大型油泥模型的油泥厚度為30~50mm,小型油泥模型的油泥厚度為10~20mm。

要注意的是多次填敷油泥時不要在層與層之間形成空腔,一定要把空氣排出去。如果油泥之間有間隙,油泥會因收縮陷落而導緻表面凹凸不平,也容易形成剝離層,造成刮制時油泥脫離。

油泥填敷基本差不多的時候,就可以用模闆來檢測所填敷的油泥。根據工作台上的定位線設置好模闆,可以看出這些位置所上的油泥的盈虧。

用油泥沿模闆在這些位置上将高度确定下來,并做好記号作為基準線,然後把油泥補上,直到基本達到預定位置。

不同種類的産品模型在制作方法上有一定區别,因此對填敷的要求不一樣。

油泥形成空腔和剝離的原因:千萬不要圖快就大塊大塊地填敷油泥,即使是軟化了的油泥也不是敷上去就能夠很好的貼合,也很可能在層與層之間形成空腔。

由于新填敷油泥的溫度與已填敷油泥的溫度之間相差太大,使新填敷的油泥很快冷卻,在兩層之間就容易形成一個剝離層。

多次反複使用過的油泥會密度疏松,粘性降低,即使隻是使用過一次,也會産生氣泡。所以使用前,要用力揉搓。

油泥烘烤不夠或不均勻也是原因之一,因為沒有充分軟化的油泥相互之間是不能貼合的。

4、粗刮油泥

粗刮油泥,也有稱初刮油泥。根據模闆或圖紙,去掉凸出的多餘部分,将凹陷的地方填補起來,對油泥模型基準面的塑造以确定大形,這是一個反複多次的過程。

在刮制油泥的過程中,不能完全憑感覺,一定要多次測量圖紙,分析參考點、特征線,使用标高尺在油泥上标注準确的采樣點。

采樣點标注完成後,用刀或膠帶将這些采樣點連成起來,而形成各個面,這些采樣點連接成的線就是面的邊緣界線。采樣點越多,模型尺寸越準确。

粗刮油泥可用刮刀,也可用模闆,這兩種方法常常是交叉使用的。選擇哪種工具,主要根據刮制的産品和各部件面積的大小确定。有關這方面更多的知識。

用刀刮削的方法是,一隻手握刀拉刮,另一隻手搭在刀架一控制輕重和保持平穩。用模闆刮制可以利用支架,如果是用手持,要注意把握平穩。用模闆刮制可以利用支架,如果是用手持,要注意把握平穩。

刀具主要選用直角型或雙刃油泥刮刀,根據模型大小盡量選擇大尺寸的刮刀。使用雙刃油泥刮刀刮削時要使用帶齒的一面,不要使用帶刀的一面。

為了保證刮削面的連續性和平整性,刮削過程中用力要盡量均勻,并保持平穩。前後兩次刮削用刀呈十字形交叉方向,不要隻朝一個方向用刀。

在粗刮油泥的過程中,頭腦中要始終保持完整的形狀。參照制圖和效果圖,将模型與圖紙反複比較,對油泥模型進行不斷的審視、改進和調整。也可以用模闆或标高尺檢查。

由于粗刮隻是制作基準面,所以刮削時應先從大的面開始,隻注意大面的準确性,隻刮制出模型的基本形狀。在大的面制作完成前不要忙做小的面,更不要進行細節的制作。

在基準面刮制完成後一定要檢查平順度,在該面平行貼上黑膠帶,通過觀察黑色膠帶之間的距離是否平行、均勻,可以判斷該面平順度是否一緻。

粗刮油泥的技術要點:标注采樣點最重要的是要找定位線,一般來說,多數産品都是對稱的形态,因此常用中軸線作為定位線,而且你隻需要找一條。

作為表示對稱的中軸線,往往決定着整個模型的基本大型,以中軸線作為定位線來找到其他面的位置既準确又方便。

對稱的制作也是以中軸線為界,一般來說,油泥模型是先制作好一半後,在細節制作前再進行另一半對稱的複制。汽車與摩托車在制作的時間和順序上略有區别。

對于汽車全尺寸油泥模型,可以從填敷開始就隻做一半,待所有制作完成後再制作另一半并且可以兩邊造型不同。對于汽車縮比模型,更适宜從粗刮時就采用整體制作的方法。

5、精刮油泥

精刮油泥,也稱細刮油泥,是油泥制作過程的最後階段。是模型基準面完成後,對油泥模型的各個部件制作、部件之間的連接(轉折面)等細節的處理和表面光順度的處理。

對于部件制作,在刮制前要先用一些設備或模闆在模型上标注出準确的位置。在刮刀的選擇和使用的方法上與粗刮基本相同,針對特殊部位和特殊造型選用特殊形狀的刮刀、模闆或其它工具。

部件之間的表面連接(轉折面)處理是使模型富有變化,更加完美。一般情況上是結合部件制作一起進行。由于其變化多端,更多的時候是用刮刀,采用“目視”的方法制作。

為了保證刮制的模型表面平整光順,在大型曲面表面的刮制時,應根據模型斷面的長十字型交叉和多方向,這樣刮制的模型表面不易形成波浪。

使用長刮片不但可以多方向垂直于模型表面來檢查,而且通過查看刮制的痕迹是否一緻也可以判斷模型表面的平整度,便于及時調整模型表面曲率、光順。

刮制時刮片應朝不同的方向傾斜而适當地用力,并注意手的擺放位置,手指的用力應均勻分布在刮片上,防止受力不勻,刮片變形。

對某些表面面積較小和特殊部位,無法使用鋼刮片,可選用精刮和特殊形狀的油泥刮刀,刮制方向仍然呈十字形交叉。

對模型各個部件之間面的連接等細節,完成不充分的地方進行調整,由于這些部位造型特殊,主要選用圓形刮刀、三角形刮刀和絲刀,也使用一些特制的模闆。

如果表面模型有氣泡或凹陷,可用針紮破放氣,如氣泡較大還需與凹陷的地方一起填補油泥,填敷時要按緊并延伸,以免起層脫落。然後再重複上面的步驟。

注意事項

精刮油泥完成後,要再次對模型整體進行确認,反複比較,确認形狀完全無誤,各面的連接,過渡和光順度都要達到設計的要求。

在精刮油泥的過程中,不但要多次分析圖紙,而且要充分發揮個人的主觀感受和審美觀,利用視覺差帶來的各種藝術效果。

由于不同産品形态、結構的複雜程度不同,因此,其油泥模型精刮的内容和方法步驟是有差異的。

有關油泥表面光順度的要求:油泥表面光順度處理的精細程度主要是根據對模型後期處理的要求确定。由于最後的用途不同,油泥的精細程度可以靈活控制。

用于貼膜的精細程度要求最高,因為貼膜後即便是最細小瑕疵也會很明顯的顯露出來,所以在貼膜前有必要再次用鋼片來精修,精修後要很小心,不要随便碰模型。

用于三維掃描的油泥模型要求也很高,因為直接影響到數據采集和視覺外觀。精刮好的模型不要随便碰,貼采集點時也要很小心。

用于翻制玻璃鋼的模型要求稍低,因為翻制出的玻璃鋼模型還需要修補、打磨。當然,表面越光順,玻璃鋼打磨越輕松。

對精細程度要求最低的是直接表在噴漆,因為是不會直接在油泥上噴漆的,需要在表面敷一層膩子後再打磨,這樣可以填補很多缺陷。不過并不意味着模型可以不用做準确。

應用

傳統車身設計流程中,實物油泥模型制作是必須經曆的一個環節。在整個設計階段,要做1:5和1:1兩種不同比例的油泥模型。比例模型的作用是将所選用的效果圖立體化,一般做1~3個。做比例模型是為了體現和修正效果圖中未能表現出或尚未明确的部位,是進一步明确車型概念的重要環節。實體模型可以使産品的特征更真實化、鮮明化。在模型制作過程中可同時進行設計目标、結構、生産性方面的分析研究。在滿足設計要求的前提下,可對模型進行改進以完善汽車外觀設計。

現代車身設計流程是一種介于傳統車身設計和計算機輔助車身設計之間的方法,即所謂的“仿形法”。在仿形法中,油泥模型以其真實性仍被采用,過程中保留了效果圖繪制和油泥模型制作的環節,用計算機輔助設計手段取代了傳統車身方法中的主圖闆制作等步驟,改用計算機完成數學模型,作為生産準備文件。

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