程林

摘 要：近年來(lái)，油泥模型作為一種新穎而有效的工具在汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和研究。油泥模型是通過(guò)手工塑造和調(diào)試黏土或油泥材料而成的汽車外觀模型。與傳統(tǒng)的實(shí)體模型相比，油泥模型具有制作周期短、成本相對(duì)低廉以及形態(tài)塑造靈活等優(yōu)勢(shì)。然而，盡管油泥模型制作的潛力和優(yōu)勢(shì)已被廣泛認(rèn)可，但目前對(duì)于油泥模型制作過(guò)程和技術(shù)的系統(tǒng)研究還相對(duì)有限。因此，有必要進(jìn)行深入的研究，探索油泥模型在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并提出相應(yīng)的制作方法和技術(shù)指導(dǎo)。通過(guò)分析，可以為汽車設(shè)計(jì)師和制造商提供更多關(guān)于油泥模型制作的技術(shù)指導(dǎo)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，繼而推動(dòng)汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域的進(jìn)步和提升。

關(guān)鍵詞：汽車 油泥模型 制作

1 引言

汽車油泥模型制作是汽車設(shè)計(jì)與工程領(lǐng)域中重要的研究方向之一，在汽車設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，制作油泥模型是一個(gè)關(guān)鍵的階段，它為設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)直觀、具體的實(shí)物樣品，以便更好地評(píng)估和改進(jìn)汽車的外觀和造型。油泥模型在汽車設(shè)計(jì)中具有不可替代的作用，它可以幫助設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)早期階段進(jìn)行快速的概念驗(yàn)證和設(shè)計(jì)優(yōu)化。制作汽車油泥模型的研究涉及多個(gè)領(lǐng)域，包括汽車設(shè)計(jì)、材料科學(xué)、工藝技術(shù)等。通過(guò)油泥模型，設(shè)計(jì)師可以直觀地感受到汽車外觀的流線型、曲線美感以及各個(gè)部件之間的比例和協(xié)調(diào)性。同時(shí)，油泥模型也為工程師提供了一個(gè)實(shí)際的物體，可以用于檢查和驗(yàn)證汽車的工程可行性和生產(chǎn)可行性。

在汽車油泥模型制作的研究中，不斷探索新的材料和工藝技術(shù)是一個(gè)重要的方向。優(yōu)質(zhì)的油泥材料能夠提供良好的可塑性和可形變性，使得模型制作更加靈活和精確。同時(shí)，創(chuàng)新的工藝技術(shù)可以提高制作效率和質(zhì)量，例如使用先進(jìn)的數(shù)控加工設(shè)備和快速成型技術(shù)。

2 油泥模型概述

油泥模型是一種常見(jiàn)的汽車模型制作材料，由油泥、塑料等材料混合而成[1]。它具有以下特點(diǎn)，使其成為汽車模型制作的首選材料。

首先，油泥模型具有出色的可塑性。由于其主要成分是油泥和塑料，這使得油泥模型非常容易塑造和調(diào)整形狀。制作油泥模型時(shí)，制作人員可以根據(jù)實(shí)際汽車的外觀和細(xì)節(jié)要求，自由地塑造各種曲線、棱角和細(xì)節(jié)。這種可塑性使得油泥模型能夠非常精確地還原汽車的外觀和比例。

其次，油泥模型具有較好的可加工性。由于油泥模型在制作過(guò)程中相對(duì)柔軟，制作人員可以使用各種工具進(jìn)行修剪、雕刻、切割和粘合等操作，以精確地制作出汽車的各個(gè)部分。這種可加工性使得油泥模型在制作復(fù)雜的汽車細(xì)節(jié)時(shí)更為方便和有效。

此外，油泥模型具有良好的附著性和粘合性。油泥模型的主要成分之一是塑料，它能夠與其他材料很好地粘合在一起，因此在制作過(guò)程中可以使用膠水或其他粘合劑將不同部分固定在一起。這種附著性和粘合性確保了模型的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，不易發(fā)生松動(dòng)或變形。

最后，油泥模型在制作完成后可以進(jìn)行細(xì)致的表面處理。由于油泥的表面較為光滑，制作人員可以使用砂紙、研磨機(jī)等工具對(duì)模型進(jìn)行打磨和修飾，以達(dá)到更加細(xì)致和逼真的效果。這種表面處理能夠使得油泥模型的外觀更加平滑、光亮，并增加細(xì)節(jié)的層次感。

3 油泥模型在汽車造型中的作用

油泥模型對(duì)汽車造型具有重要的影響，它在汽車設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。如下：

3.1 幫助設(shè)計(jì)師打磨汽車造型細(xì)節(jié)

油泥模型可以幫助汽車設(shè)計(jì)師更好地塑造汽車的外觀。通過(guò)手工塑造油泥模型，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)他們的創(chuàng)意和想法，精確地塑造出車身線條、曲面和棱角等細(xì)節(jié)。這種直觀的形態(tài)塑造過(guò)程能夠幫助設(shè)計(jì)師更好地理解汽車的比例、外形和立體感，從而在數(shù)字設(shè)計(jì)階段更準(zhǔn)確地表達(dá)和呈現(xiàn)他們的設(shè)計(jì)意圖。

油泥模型制作過(guò)程中的手工調(diào)整和打磨也是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)師可以使用刀具、砂紙和其他工具，對(duì)模型的細(xì)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化處理。通過(guò)修飾車身線條的流暢度、打磨棱角的銳利度以及細(xì)化各個(gè)部件的形態(tài)，設(shè)計(jì)師能夠呈現(xiàn)出更精確、更吸引人的汽車造型細(xì)節(jié)。這種打磨過(guò)程不僅增加了模型的真實(shí)感，還使設(shè)計(jì)師能夠更好地評(píng)估和優(yōu)化汽車的外觀效果。

3.2 提升設(shè)計(jì)師對(duì)汽車的比例感知

通過(guò)制作油泥模型，設(shè)計(jì)師和決策者可以更好地感知和評(píng)估汽車在三維空間中的外觀和比例。與平面設(shè)計(jì)圖相比，油泥模型能夠更直觀地展現(xiàn)汽車的實(shí)際體積、高度和長(zhǎng)寬比例。這對(duì)于評(píng)估汽車的整體外觀和比例是否符合預(yù)期是至關(guān)重要的。同時(shí)，油泥模型還能夠幫助設(shè)計(jì)師在細(xì)節(jié)層面上驗(yàn)證各個(gè)部件的比例關(guān)系，確保它們的大小和位置是合理和協(xié)調(diào)的。

通過(guò)觀察和操控油泥模型，設(shè)計(jì)師可以更好地感知和理解汽車在空間中的立體感和比例關(guān)系。他們可以直觀地評(píng)估車身的長(zhǎng)度、高度和寬度，以及各個(gè)部件之間的比例和位置關(guān)系。這種比例感知能力對(duì)于設(shè)計(jì)出外觀協(xié)調(diào)、比例優(yōu)美的汽車至關(guān)重要，并有助于避免因比例失調(diào)而導(dǎo)致的設(shè)計(jì)缺陷。

3.3 強(qiáng)化汽車表面質(zhì)感

油泥模型對(duì)于表面質(zhì)感和細(xì)節(jié)處理的模擬非常重要。制作人員可以使用各種工具和技術(shù)，如砂紙、刀具和粘合劑等，來(lái)打磨、修飾和精細(xì)化處理油泥模型的表面。這可以幫助設(shè)計(jì)師更好地模擬和展示汽車的各種表面質(zhì)感，例如車身漆面的光滑度、金屬部件的紋理以及玻璃和塑料部件的透明度等[2]。這樣的表面處理和細(xì)節(jié)呈現(xiàn)使得油泥模型更加逼真和精細(xì)。

通過(guò)使用砂紙進(jìn)行打磨和拋光，設(shè)計(jì)師可以調(diào)整模型表面的光滑度和粗糙度，以模擬不同材質(zhì)的質(zhì)感。刀具和粘合劑則可以用于雕刻細(xì)節(jié)和模擬特定的紋理效果。例如，通過(guò)刻畫(huà)金屬部件的紋理或車身的線條，設(shè)計(jì)師能夠增強(qiáng)油泥模型的視覺(jué)效果，使其更加逼真和具有質(zhì)感。

4 汽車油泥模型的制作過(guò)程

汽車油泥模型的制作過(guò)程可以分為幾個(gè)關(guān)鍵步驟，包括前期準(zhǔn)備、油泥回收、油泥填敷、油泥粗刮和油泥精刮。具體如下：

4.1 前期準(zhǔn)備

在汽車油泥模型的設(shè)計(jì)制作之前，需要進(jìn)行一些準(zhǔn)備工作，其中之一就是通過(guò)烤箱軟化油泥。首先，油泥需要在適當(dāng)?shù)能浂认逻M(jìn)行烘烤，因?yàn)橛湍嗟奶匦允窃谑軣岷笞兊萌彳洠话惚豢刂圃诖蠹s60℃的溫度[3]。當(dāng)其處于軟化時(shí)，它的效率將會(huì)大大提高。在制造油泥的過(guò)程中，一定要選擇適當(dāng)?shù)能浻膊牧希源_保油泥的有效利用。因?yàn)?，在模具制造過(guò)程中，油泥的焙燒品質(zhì)將會(huì)對(duì)模具的品質(zhì)產(chǎn)生很大的影響。這就要求建模人員在進(jìn)行車輛的造型時(shí)，對(duì)其特點(diǎn)有較好的把握，從而使其在車輛的造型設(shè)計(jì)中起到最好的效果。

其實(shí)，只要把油泥放到特制的爐子里，對(duì)它進(jìn)行加熱，它就會(huì)慢慢變軟。在烘烤時(shí)，要對(duì)烘烤的溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，以保證烘烤的均勻性。兩者缺一不可。若加熱的溫度不夠高，則油泥的松軟度達(dá)不到所需的標(biāo)準(zhǔn)，從而影響油泥的利用。但若爐溫太高，則會(huì)導(dǎo)致油泥利用率下降，從而影響油泥的各項(xiàng)特性。在加熱中，由于溫度過(guò)高，會(huì)造成油泥的液，從而造成油泥的不可用，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起自燃。

加熱油泥時(shí)，應(yīng)保證其加熱均一，若加熱不均衡，則會(huì)造成不均衡的軟化，將會(huì)對(duì)其效果有較大的影響。所以，最好的辦法是選擇一個(gè)有內(nèi)置通風(fēng)裝置的專用烤箱。另外，用于加熱的托盤(pán)也是非常關(guān)鍵的，托盤(pán)要有充分的空隙，這樣才能讓油泥得到有效的加熱，托盤(pán)四周應(yīng)保留大約10厘米的間隙。在烤箱中，油泥不能重疊放置，以避免油泥在托盤(pán)內(nèi)過(guò)度加熱或加熱不足。

4.2 油泥回收

油泥具有可回收利用的特性。它的可塑性非常強(qiáng)，可以完整地捕捉到大塊體積的形狀，并且可以精確地刻畫(huà)小細(xì)節(jié)。在油泥模型的初期制作階段，對(duì)于大塊體積的控制通常會(huì)采取大膽有力、干凈利落的方式進(jìn)行。在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一些相對(duì)較大的泥塊被刮削下來(lái)。此外，即使是剛從爐子里拿出來(lái)，但還沒(méi)有被用掉的油泥，也不能為迅速成型提供足夠的幫助。但是，在不被污染的情況下，在對(duì)其進(jìn)行再回收和軟化后，就可以和新的油泥一樣再次用于模型的造型和調(diào)整。當(dāng)然，在重復(fù)利用過(guò)程中，油泥性質(zhì)會(huì)改變，甚至出現(xiàn)氣泡，引起密度不均和粘度下降，從而對(duì)模型品質(zhì)造成一定的影響[4]。

回收油泥有兩種方式：一是將一小部分的油泥丟入爐子中再次加熱；二是將切割下的大量油泥碎片用油泥回收器進(jìn)行重新加工。當(dāng)需要回收較小的油泥碎屑并且希望混合更均勻、一次性使用較大量的油泥的時(shí)候，松軟后，可將油泥置于扁平面上，輕揉至泡沫外溢，再將油泥放入爐子內(nèi)重新加熱，即可獲得最好的功效。

該油泥回收機(jī)的原理是經(jīng)軟化處理后，利用真空擠出而成型。類似于攪肉機(jī)，油泥回收機(jī)將油泥放入一端，然后從另一端排出。在此過(guò)程中，采用了真空處理的方法，使其中不會(huì)出現(xiàn)氣泡。采用油泥回收器對(duì)油泥進(jìn)行凈化，其凈化效果優(yōu)于人工處理，實(shí)現(xiàn)了油泥的充分利用。它能輕易地將要循環(huán)使用的油泥一次處理，并將其儲(chǔ)存?zhèn)溆脮r(shí)放置在烤箱中。

4.3 油泥填敷

目前，油泥模型填敷的應(yīng)用領(lǐng)域多為現(xiàn)有的泡沫胚體。涂上油泥的步驟和雕刻差不多，都是先做好基本的泥胚。但是，在填充油泥時(shí)，必須要特別小心，因?yàn)橛湍喽逊e時(shí)會(huì)形成氣泡。最重要的是用“推”字和“勾”字的方法來(lái)填充油泥?！巴啤敝傅氖菍⒋竽粗概c掌心的邊沿往前推，“勾”指的是將食指的邊沿向后拖，這樣就不需要其它的指頭了。填敷油泥是一個(gè)逐層累積的過(guò)程，而頭一層油泥的作用是起到打底的作用，以加強(qiáng)它與泡沫的粘附，所以不能填得太多[5]。要用合適的力度，并盡可能用薄而均勻的填充，讓它完全適合胚胎。采用同樣的辦法，將厚度更大的淤泥分層堆積。在填充油泥時(shí)，應(yīng)盡量避免過(guò)厚，以免出現(xiàn)氣泡?？梢苑磸?fù)填充，直至填充全部，直至填充至理想的塊狀厚度。

每次用手指填敷的厚度通常為2-3毫米，而用手掌填敷的厚度可以達(dá)到45毫米。如果油泥過(guò)厚，會(huì)產(chǎn)生較大的收縮力，不均勻的層厚很可能會(huì)引起膨脹和脫離泡沫。通常情況下，大尺寸的油泥模型具有30-50 mm的厚層，而小尺寸的油泥模型具有10-20 mm的厚層 [6]。在填充油泥時(shí)，尤其要小心，不要在層與層中產(chǎn)生空洞，并要掌握好力度，把空氣排出。若油泥間有空隙，油泥會(huì)由于收縮而引起不均勻的表層，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一種剝落的現(xiàn)象，使油泥從模具上脫落。利用不同方向的模板，來(lái)對(duì)模型的具體數(shù)值進(jìn)行判斷，并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記，以此為參考線，之后進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，將油泥填充到位，直至基本達(dá)到預(yù)定的位置為止。

4.4 油泥粗刮

粗刮油泥是一種迅速成型的方法，它可以按照樣板或者設(shè)計(jì)圖紙迅速成型。在此工序中，要快速去除過(guò)多的零件，填充不完整的零件，從而保證油泥模具的標(biāo)準(zhǔn)尺寸和基本外形。這個(gè)過(guò)程是反復(fù)推敲的一個(gè)過(guò)程。

在刮制油泥的時(shí)候，既要考慮到理性，又要考慮到感性的因素，在涂飾過(guò)程中，不能只憑感官去判斷，而要注意運(yùn)用審美的經(jīng)驗(yàn)與法則，對(duì)參照點(diǎn)與特征線等進(jìn)行分析。利用測(cè)量?jī)x器在油泥上標(biāo)記出精確的參照點(diǎn)，再利用刀片或粘布等方法將這些參照點(diǎn)突出，利用點(diǎn)、面、線之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)油泥模型的精確與完善。參照點(diǎn)越多，則會(huì)得到越精確的模型尺寸，更有助于項(xiàng)目實(shí)施和產(chǎn)品建模。

粗刮油泥的方法并不受限制，關(guān)鍵是要高效。一般情況下，刮刀與紙板都會(huì)被交替使用。對(duì)于尺寸及精度要求較高的模型，應(yīng)選用相應(yīng)的工具。用刮刀時(shí)，一手拿著刮刀，一只手搭在刀架上以保證穩(wěn)定性與力度。刮板時(shí)，可用托架支撐，若手持，確保其穩(wěn)固。

在工具的選用上，多采用直角或雙刃的油泥刮刀，應(yīng)按型號(hào)選用大規(guī)格的刮刀。當(dāng)用雙刃油泥刮刀刮削時(shí)，應(yīng)該用有齒的那一邊，不要用有刀的那一邊。在刮削時(shí)，應(yīng)盡可能地施加均勻的作用力，并使之平穩(wěn)，以確保刮削表面的連續(xù)與平直。在進(jìn)行前、后兩次刮削時(shí)，應(yīng)采用十字形的方向，而非單一的方向。

4.5 油泥精刮

在完成大型油泥模型的塑造之后，需要對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行仔細(xì)推敲，確保整體的協(xié)調(diào)一致，并滿足工程需求和可實(shí)現(xiàn)性。所有的細(xì)節(jié)，所有的光線，所有的陰影，所有的一切，都要被計(jì)算進(jìn)去。最終，通過(guò)最終的細(xì)節(jié)處理，使整個(gè)產(chǎn)品的外觀得到充分的展現(xiàn)。

關(guān)于零件的制造，在實(shí)施刮制前，必須全面了解整個(gè)汽車的整體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行粗刮。再將其置于整個(gè)車身系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)其尺度關(guān)系及各部分的協(xié)調(diào)進(jìn)行判定。當(dāng)各個(gè)部分的體積、形狀都與整個(gè)車身協(xié)調(diào)一致時(shí)，就可以對(duì)這些細(xì)節(jié)進(jìn)行精細(xì)加工了。如果出現(xiàn)了不協(xié)調(diào)，就要做好繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整的心理準(zhǔn)備?？偟膩?lái)說(shuō)，我們要注意更多的細(xì)節(jié)。越是關(guān)鍵的部件越需要注重細(xì)節(jié)，因?yàn)樘幚矸椒ㄐ枰浞挚紤]到細(xì)節(jié)。細(xì)微之處都能被巧妙地處理，這無(wú)疑會(huì)使整個(gè)汽車的外形更加引人注目。其先決條件是與整個(gè)汽車的外形協(xié)調(diào)。

在生產(chǎn)汽車油泥模型的過(guò)程中，對(duì)模型的質(zhì)量有很高的要求，模具的表面要平整、平滑。為了避免產(chǎn)生波紋，造型者會(huì)在剖面上做一個(gè)交叉的刮痕。通過(guò)對(duì)波形進(jìn)行交叉刮削，可以有效地防止波形表面在兩個(gè)方向上發(fā)生變化。一般情況下，我們可以利用一條長(zhǎng)的刮刀，讓它與成型面保持一個(gè)垂直的角度，就可以檢測(cè)到它的光滑程度。在進(jìn)行表面修整時(shí)，可以從模具的刮痕上看出模具的平整程度。質(zhì)量好的一面應(yīng)該有均勻的刮痕，質(zhì)量差的一面就會(huì)產(chǎn)生更多的刮痕，這不但影響了外觀，也影響了質(zhì)量。建模人員可以根據(jù)對(duì)曲面上刮痕的情況，適時(shí)地對(duì)曲面進(jìn)行曲率與平滑程度的調(diào)節(jié)。在做油泥模具時(shí)，需要指出的是，修整表面的刮片不能總是朝一個(gè)方向刮。應(yīng)該在適當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)方向和角度施加力量，并注意手的擺放位置。手指的用力應(yīng)均勻分布在刮片上，以防止力量不均勻?qū)е鹿纹冃巍?/p>

5 結(jié)論

本文通過(guò)分析可知，汽車油泥模型在汽車設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中具有不可替代的作用。它為設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)直觀、具體的實(shí)物樣品，能夠直接感受到汽車外觀的流線型和曲線美感。油泥模型也為工程師提供了一個(gè)實(shí)際的物體，用于檢查和驗(yàn)證汽車的工程可行性和生產(chǎn)可行性。因此，制作高質(zhì)量的油泥模型對(duì)于汽車設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。油泥模型制作需要綜合運(yùn)用多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)，這包括汽車設(shè)計(jì)、材料科學(xué)和工藝技術(shù)等方面。優(yōu)質(zhì)的油泥材料和創(chuàng)新的工藝技術(shù)對(duì)于模型制作的效果和質(zhì)量具有重要影響。同時(shí)，與數(shù)字化設(shè)計(jì)和虛擬仿真技術(shù)的結(jié)合可以提高制作效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)與實(shí)體模型的高度一致性。在模型制作過(guò)程中，設(shè)計(jì)師和工程師需要注意每一個(gè)細(xì)節(jié)，包括微妙的光影變化和比例關(guān)系。只有注重細(xì)節(jié)處理，才能使模型更加真實(shí)、精確，并能夠滿足工程需求和審美要求。

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