油泥模型制作合肥工业大学.doc

准备工作 Seedtime第一节 工作地点的选定首先工作地点必须是室内，阴凉干燥，由于工业油泥含铅，在加热时有腻人的气味（如有不适应者可以带口罩，并且多饮水），所以尤其要求工作地点具有良好的通风设施，如排风扇，大面积开启的窗户等。 图1：模型工作台，上铺光滑的塑料布 图2：烤箱第二节 基本制作知识与准备缩比油泥模型的制作是设计前沿中至关重要的一步。其目的是用实物再现造型设计的思想，验证效果图的立体效果，进行优化和方案论证，并且可用以对比性风洞试验。在一些先进的国外公司还对所选定造型模型进行三维坐标测量及处理，可高效准确地得到造型曲线曲面坐标数据，直接用于汽车CAD而提高设计水平。一般汽车公司制作的油泥模型比例为1:20，1:10，1:5，1:4，1:2，1:1等。2.1 模型设计制作基本流程油泥模型的设计制作流程包括材料选用、设计图纸准备、工具准备、胎架，胎基的制作、成型精修、车轮车轴及附件的制作和色彩（喷漆）处理等过程。本章就材料选用、设计图纸准备、工具准备这三个准备步骤进行详细描述。流程靠后的制作过程将在后面分不同的章节结合本次模型制作过程进行叙述。2.2 模型材料的选用可制作汽车油泥模型的材料主要有：油泥、木料、三合板、泡沫等。目前常用的油泥材料主要有以下几种。第一种是工业粘土(滑石粉)60，柔性粘结剂(油脂即黄油)30，固性粘结剂(石蜡或凡士林)10。第二种是蜡910，硫磺5055，灰910，油脂(黄油)2025，树脂、颜料少许。第三种是建筑用油泥，成分为粘土和桐油等。不同的油泥具有不同的物理化学特性，第一种油泥在制作时固性粘结剂与柔性粘结剂的比例随地域的变化难以控制。第二种油泥的成分复杂，且油泥的膨胀系数随温度变化大，不适合长期保存。第三种油泥使用方便，成本低廉，粘性好，可塑性好，容易成型，而且干燥后可固结便于存放和测量；只是该种油泥有轻微的毒性，置干过程较长，且必须放置于通风清凉处，以免产生裂纹和高温产生“流样”，故在使用过程中需要注意。 图3：从左到右分别为：橡皮泥，灰油泥，褐油泥 如图3显示的三种油泥是本次油泥模型制作使用的，它们分别是橡皮泥，灰油泥，褐油泥。它们的性质分别为加热后极易熔化，易熔化，较易熔化；凝固后极软，较软，坚硬。所以选用褐油泥作为油泥的最外层是很明智的选择。橡皮泥由于它的售价最低（每块8元，尺寸：长宽高：13cm*9cm*2cm），并且具有较大的粘性，所以可以使用在最内层当做内层油泥代替物（备注：如果油泥充足或油泥模型尺寸很小不需要使用橡皮泥）。灰油泥加热后柔软，易塑形，冷却后软硬适度，杂质较少适合制作小部件，如倒车镜，由于这种油泥售价昂贵并且在国内较少见（图示中的是日本进口灰油泥），所以不适宜大量使用。褐油泥熔化后较软，冷却后坚硬，十分适合刮削，是做油泥模型最外层的最佳材料，其售价也较高（每根60元，直径6cm，长度25cm）。另外还有一种油泥即回收褐油泥，一般为碎渣或碎块，在加热后也可以达到新褐油泥的效果，就是杂质较多，如木渣，泡沫碎屑，所以在使用这种油泥之前，清理工作是必须的。 图5：三合板和木料 图6：大面积平整泡沫板 泡沫，主要用于做胎基，因为它具有质轻、易于粘合及成型方便等优点2.3 设计图纸准备在开始制作油泥模型之前，一定要有设计车辆准确的三视图（主视图，前视图，俯视图），如有条件还需准备后视图。建议在制作油泥模型前，先采用计算机辅助设计手段，使用Rhino，3DMAX，UG，AutoCAD等软件进行完善准确的三维造型和二维工程图的绘制。通常需要准备的设计图纸的比例与制作的油泥模型比例一致，并且标注出制作实际尺寸，这样方便后面的刮削。在打印出三视图后，最好再打印几个关键视角的三维效果图，这样较为直观。 图7：为本次油泥模型制作准备的1:5工程图2.4 制作工具准备制作工具分泡沫胎基制作工具，油泥层制作工具。由于制作时间跨度较大，所以不需要一次全部准备好，可以在每个过程进行之前进行准备。泡沫胎基制作过程需要工具：粗砂纸2张，中号砂纸2张，乳白胶小瓶，钢丝锯和锯条。在砂之前，先用木料和砂纸制作如下图7的工具，磨砂过程就会非常轻松，准确。 图8：自制磨砂工具 图9：自制磨砂工具需要的木料油泥层制作过程需要工具：泥塑制作基本工具包，基本泥塑工具刀（5把），三角平铲，工具刀，虎头钳，油泥烤盘，烤箱，细砂纸2张。 图11：学院模型室提供的烤箱 图10：全套油泥工具 小结至此，准备工作已经完成了，现在你也一定对油泥模型有了个基本的了解，是不是现在就想开始动手做了呢？ 建议制作日程安排建议准备时间控制在2天内完成。泡沫胎基制作 Foam Layer一般在国外和国内的一些专业院校，较大的汽车厂制作油泥模型的胎基时都采用专用的芯材或是别的高密度材料。因为内芯不好会使油泥粘敷不牢，严重的会导致做好的模型裂开。但是因为条件有限，还是有很多油泥采用泡沫制作胎基，因为泡沫易加工，而且可以很好的和油泥粘敷上，所以本次模型制作也采用了泡沫，不过建议大家在选择泡沫时最好选择密度较高较致密的泡沫，不要选择颗粒较大而且易脱落颗粒的泡沫制作胎基。第一节 泡沫胎基下料使用钢丝锯上拆下的锯条进行切割，注意切割时控制好锯条，让其上下一致，避免切歪使材料报废。 第二节 整体磨削油泥模型的比例是否准确，尺寸关系是否合理都和泡沫胎基的整体磨削直接相关，可以说一个准确的泡沫胎基就是大半个准确的油泥模型。2.磨削过程在剪下的工程图的外轮廓线的参考下，用马克笔在泡沫胎基上画出加工线，先画离外轮廓线较远的第一次加工线（约3cm），然后画小于外轮廓线上的第二次加工线（约5mm）。使用粗砂纸加工至第一次加工线，再使用细砂纸加工至第二次加工线，同时注意对比打印的三维透视视图。一般来说，加工至第一次加工线称作粗磨，在这一过程只是去掉多余的泡沫，加工至第二此加工线称作精磨，此时要注意造型，并且加强与三维透视视图的对比。 整个过程要细致，使用粗砂纸时要注意，不要因为泡沫离加工线很远就使劲磨砂，由于学院实验室提供的泡沫是用于包装用途的，所以较软，颗粒较大，使劲磨砂容易使泡沫颗粒大面积脱落，正确的方法是中速中等力量来回磨砂，不仅效果较好，也不费事。 图3：剪下的工程图 图4：小心细致的磨砂过程2.3 最后检查在磨砂完成后要在远处和多个角度观察，看有没有不对称或磨削不够的地方，对于磨砂过度的地方要注意标记好，以便在后面的油泥层制作中弥补。最后检查这步是非常重要的，如果是在制作油泥层时发现问题那就太晚了。 图5：从远处观察最终胎基 图6：从各个角度观察最终胎基一般来讲，胎基离模型实际外轮廓线的距离为5mm至1cm，如果制作的模型比例很小或油泥充足，建议间隙为8mm到1cm，这样油泥层较厚比较结实不易开裂。但是如果油泥有限而模型的表面积又很大，建议间隙为3mm至5mm，这样可以节省油泥，但是刮削时一定要小心不要刮至泡沫胎基。油泥制作 Buttermud Layer油泥制作是整个油泥模型最重要的步骤，同时也是工艺最为复杂，需要工具最多的步骤。在本章，首先介绍这一步骤需要使用的工具和设备，并且同时介绍专业油泥模型制作工具。然后介绍具体的制作步骤。第一节 油泥制作工具和设备本次油泥模型制作所用的工具是最基本的工具，它们是泥塑制作基本工具包，基本泥塑工具刀和水泥平铲（如图1）。设备是烤箱（如图2）。 图1：油泥制作工具 图2：加热油泥的烤箱第二节 填敷油泥 第三节 粗刮油泥敷好油泥后，就开始粗刮，主要针对大的面，先把一面的窗做好，再依据窗的形状把整个汽车的大致轮廓刮出来。用到的工具有直角刮刀，刮锯等。在图上取样很方便。大的面基本完成后，接下来完成局部的刮削，这一阶段需要不断的修补，注意和图的对照。细节部分暂且不用考虑。 第四节 精刮油泥油泥模型精刮是在模型基本符合总布置曲线图及效果图后进行的。在精刮的过程中要依据个人的主观感受、审美观和视觉差带来的各种艺术效果进行，力求使整个车身表面曲率过渡平稳，表面光滑。还要征求有关老师意见，使模型更加完美。前风窗、侧窗、乘