現(xiàn)代摩托車設(shè)計中油泥模型應(yīng)用的思考

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摘要:摩托車覆蓋油泥模型設(shè)計是摩托車整體設(shè)計開發(fā)中的重要一環(huán)。制作合格的油泥模型不僅是對設(shè)計理念完整展現(xiàn)，也會給后面階段的三維測量、模具制作提供科學(xué)、準確、具體的數(shù)據(jù)。合格的油泥模型制作與摩托車整體設(shè)計開發(fā)成敗有著緊密關(guān)聯(lián)。本文主要對摩托車油泥模型制作過程進行深入研究。

關(guān)鍵詞:油泥模型;摩托車;應(yīng)用研究

0引言

產(chǎn)品模型在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計及其開發(fā)過程中的作用十分重要。在現(xiàn)代摩托車油泥模型中不僅融合了設(shè)計師的設(shè)計理念，同時也包含著摩托車油泥模型設(shè)計者對產(chǎn)品的認識。［1］。摩托車油泥模型的設(shè)計及制作是摩托車造型的關(guān)鍵部分，同時也是設(shè)計理念轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的橋梁。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，摩托車制造工藝不斷革新，但是油泥模型制作技術(shù)仍處于一個不可動搖的位置。

1油泥模型的定位

目前一般可以將摩托油泥模型分為三類，其分別是:創(chuàng)意模型、工作模型以及樣機模型。其中摩托車油泥創(chuàng)意模型主要指的是摩托車產(chǎn)品創(chuàng)意的雛形。創(chuàng)意模型制作的主要是要將摩托車設(shè)計的整體性狀以及體量關(guān)系表達出來，并不會注重到摩托車設(shè)計的具體細節(jié)，而且創(chuàng)意模型也便于修改。在摩托車產(chǎn)品技術(shù)的設(shè)計階段制作的模型被稱作是工作模型，主要是在設(shè)計的過程中通過視圖反映在二維設(shè)計圖上，并且需要使用三維模型對油泥模型設(shè)計的整體結(jié)構(gòu)，外部形態(tài)以及細節(jié)進行處理，以使之符合要求。在摩托車產(chǎn)品設(shè)計的最終階段制作的模型被稱之為樣機模型，具有真實產(chǎn)品所有的外觀效果，并要求能夠體現(xiàn)出真實產(chǎn)品的各種功能。以上三種摩托車油泥模型是在摩托車產(chǎn)品設(shè)計的不同階段制作的。但是，就三種模型設(shè)計而言，創(chuàng)意模型是經(jīng)過嚴密思考，將設(shè)計師的設(shè)計理念以實物的形態(tài)展現(xiàn)出來，因此也是最重要的環(huán)節(jié)。在進行工作模型以及樣機模型制作的過程中，一般制作的尺寸都會比較大，這樣可以使摩托車產(chǎn)品設(shè)計師充分感受到設(shè)計產(chǎn)品的尺度感。摩托車油泥模型在摩托車產(chǎn)品設(shè)計過程中發(fā)揮著重要的作用，因此，對摩托車油泥模型技術(shù)進行研究具有重要意義。

2油泥模型加工材料和工具

在進行油泥模型制作的過程中經(jīng)常使用到的主要原料有:油泥、金屬條以及噴漆等。制作油泥模型的主要工具，經(jīng)常使用的有刮刀以及刮片等。

2.1油泥

工業(yè)油泥具有性質(zhì)穩(wěn)定、質(zhì)地細膩、受溫度影響變化小以及色彩一致的特點，在模型制作中易刮削和填敷，展示效果良好。在一般情況下，處于室溫狀態(tài)的油泥難以進行加工制作。因此，在利用工業(yè)油泥制作模型時，首先需要對工業(yè)油泥進行加溫軟化工作。但是，在這個過程中我們也應(yīng)該注意到在對油泥進行加熱時往往會導(dǎo)致油及蠟質(zhì)的流失，影響油泥的整體功能。這就要求在對油泥進行加工的過程中，在冬季應(yīng)該將室內(nèi)溫度保持在恒定溫度，夏季進行加工時應(yīng)該選擇陰涼以及通風(fēng)環(huán)境較好的地方。

2.2泡沫

在油泥模型制作中一般使用高密度的硬質(zhì)泡沫作為模型的模芯和骨架，使油泥的利用不僅充分而且節(jié)省了投入。在進行摩托車油泥模型制作的過程中，選擇品質(zhì)較好的泡沫材料，能夠確保泡沫能夠?qū)⒛拘疽约坝湍噙M行完美粘結(jié)。除此之外，在進行模型制作的過程中，也可以將優(yōu)質(zhì)的泡沫作為油泥的替代物進行填充。這樣可以有效地降低模型在制作的過程中工作人員的工作強度。

2.3板材和鐵條

油泥模型的模芯龍骨是由木材和鐵條組成的，將泡沫覆蓋于其上，可以承受各種負荷。

2.4油泥模型加工工具

在進行摩托車油泥模型制作的過程中，一般使用刮刀和刮片作為最主要的制作工具。在摩托車油泥模型制作的過程中，一般都會將刮刀作為主要的加工工具，根據(jù)模型加工的需要刮刀被分為大、中、小三種。在模型制作的過程中根據(jù)不同刮刀所起到的作用，又可以將刮刀分為平面刮刀、弧形刮刀等諸多種類。在油泥模型制作過程中，根據(jù)不同的制作階段所使用的刮刀類型也截然不同，例如在模型粗刮削階段使用的一般是平面刮刀，在平面刮刀難以處理的曲面或凹形面主要使用圓弧刮刀。在進行模型制作時，刮片多起到的主要作用是對模型進行平整，使整個模型看起來更加流暢。

2.5油泥處理設(shè)備

在模型制作的過程中，一般使用加熱以及回收設(shè)備對油泥進行處理，如圖3所示。在進行油泥加工時，最常用的油泥加熱裝置是專用烘箱，油泥烘箱在使用時具有熱容量大，安全性高以及溫度控制精確等特點。在油泥模型制作過程中被刮削的油泥可以使用油泥回收機集成片狀后加熱再利用。但是，在油泥回收時務(wù)必要將油泥中存在的雜質(zhì)剔除出去，從而提高在利用的效果。

3等比例摩托車油泥模型的制作流程

按照最終通過評審的效果圖制作等比例的油泥模型，可以真實的展示設(shè)計效果、比例尺寸［2］。油泥模型制作的主要流程如下。

3.1等比例膠帶圖制作與標(biāo)點

在進行油泥模型制作的過程中膠帶圖也被稱作線圖。線圖進行設(shè)計效果圖和模型之間連接的橋梁，是將設(shè)計效果圖轉(zhuǎn)化為模型的必經(jīng)環(huán)節(jié)，如圖2所示。一套完整的摩托車油泥模型膠帶圖包括了測試圖、俯視圖、前后視圖、45度視圖、零部件視圖以及局部放大圖。膠帶圖的制作主要是由黑色膠帶固定在平面上根據(jù)效果圖的要求制作而成的，將設(shè)計理念中的摩托車部件以線的形式表現(xiàn)出來，膠帶圖制作完成之后，在提煉出的特征線上標(biāo)注出XYZ坐標(biāo)點。

3.2摩托車車架的制作與設(shè)定

在摩托車新產(chǎn)品車架制作過程中，經(jīng)常使用的方法有兩種:其一是制作一種全新的車架，其二是在已有車架的基礎(chǔ)上進行改造，形成新的摩托車車架。目前，全新的摩托車車架制作比較少，多數(shù)摩托車車架是在現(xiàn)有的車架上進行修整得來的。車架設(shè)定主要指的是將滿足模型制作要求的車架的各處柔性連接轉(zhuǎn)換為剛性連接，將車架固定在三坐標(biāo)劃線機或CNC化工設(shè)備上，保證車架的中線垂直、左右水平。

3.3模芯的制作

在摩托車油泥模型制作環(huán)節(jié)中，模芯主要使用硬質(zhì)泡沫、片鐵以及大芯板組成。模芯的制作要嚴格按照效果圖進行，并且模芯的位置和大小應(yīng)該與整個模型相匹配。在進行摩托車模型制作的過程中，其主要的部件主要包括油箱以及擋泥件等。制作精致的摩托車模型不僅可以在模型制作的過程中節(jié)省油泥，同時要能夠?qū)⒛ν熊囋O(shè)計的整體效果展現(xiàn)出來。在實際制作的過程中，模芯應(yīng)該大小適當(dāng)，確保能夠為貼敷留有足夠空間，一般會給油泥留下10～15mm厚度。

3.4填敷油泥、CNC加工、人工修改

在模型制作完成后接下來的步驟就是在模型的表面上覆涂油泥，這是油泥模型制作中十分重要的環(huán)節(jié)。在油泥覆涂中并不直接用大塊油泥直接進行覆涂，在進行油泥覆涂的過程中要堅持遵循寬、長、平、薄的原則，需要將油泥均勻的覆涂在模型上，否則在模型制作的后期會導(dǎo)致油泥剝落、分層。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，CNC加工設(shè)備在油泥模型制作中的使用越來越廣泛，并且有代替手工制作的趨勢。但是，在油泥模型制作的過程中無論采取何種制作方法，都需要模型師對油泥模型點線面進行后期人工調(diào)整。

3.5油泥模型的精刮和倒角

粗刮削的主要是為了形成比較平整的表面，在油泥模型制作初步成型之后，就可以開始精刮削作業(yè)了。對摩托車油泥模型進行精刮削處理的主要作用是使模型更加流暢，對油泥模型制作時的一些小而復(fù)雜的細節(jié)進行處理。對摩托車油泥模型進行精刮削使用到的工具主要包括刮片以及三角刮刀。在進行工作時，需要用戶不時感受造型曲面，確保在進行刮削時，對曲面的微小變化進行掌握，必要時，可以利用檢驗?zāi)ず推叫心z帶法進行檢驗。在精刮削工作完成之后，仍舊需要進行數(shù)次評審和修改，然后才能進行油泥模型倒角。倒角兩端的曲面應(yīng)該與相交曲面的延伸線相切，這樣圓角看起來才會更加流暢。最后要利用三角刮刀給相連的覆蓋件之間勾縫，經(jīng)過處理后的油泥模型細節(jié)會顯得更加豐富和真實。在油泥模型最終完成之后，可以根據(jù)客戶的要求決定是否對油泥模型進行噴漆和覆膜。油泥模型經(jīng)過噴漆和覆膜處理可以使模型顯得更加真實和生動，見圖4。利用噴漆對油泥模型進行處理可以降低成本，提高模型效果，此外噴漆對油泥模型的光潔程度要求也較低。但是，使用油漆對油泥模型進行處理，時間長了容易導(dǎo)致油漆開裂。一般而言，噴漆適合體積比較小、表面比較復(fù)雜的油泥模型。對油泥模型進行覆膜成本比較高，而且對模型的表面的光滑度要求很高，使覆膜應(yīng)用范圍較窄，一般用于曲面較為平緩?fù)馔沟挠湍嗄Ｐ汀?/p>

4油泥模型的發(fā)展前瞻

數(shù)據(jù)顯示，我國目前已經(jīng)有將近300所院校開設(shè)了工業(yè)設(shè)計專業(yè)，油泥模型制作課程在提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造能力方面起著極為重要的作用［4］，這也從另一個側(cè)面了反映了油泥模型的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴大。繼承工業(yè)設(shè)計的優(yōu)良傳統(tǒng)，并充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，是推進工業(yè)設(shè)計不斷進步的動力。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，以及其在模型領(lǐng)域的應(yīng)用，使模型制作領(lǐng)域出現(xiàn)了一批新技術(shù)，例如快速成型制造技術(shù)、虛擬油泥技術(shù)等。以虛擬油泥技術(shù)為例，它是由國外設(shè)計公司采用的電腦軟件，通過鼠標(biāo)進行刮削和涂抹，該技術(shù)具有開發(fā)時間段，成本低等優(yōu)點。可以預(yù)見，以新技術(shù)對傳統(tǒng)模型制作方法進行優(yōu)化，能夠使模型在產(chǎn)品設(shè)計中起到無法替代的作用。

參考文獻

［1］劉剛田．產(chǎn)品造型設(shè)計方法［M］．北京:電子工業(yè)出版社，2010．

［2］李卓，曾曦，汪文芳．專用汽車的等比油泥模型制作方法［J］．專用汽車，2008(5):51－53．

［3］趙鵬，陳虹．產(chǎn)品設(shè)計中的油泥模型制作技術(shù)研究［J］．機械設(shè)計與制造，2012(1):240－242．

［4］譚偉．曲面反求技術(shù)在摩托車成本開發(fā)中的應(yīng)用［J］．新技術(shù)新工藝，2003(12)．•90•車輛電控主動制動系統(tǒng)的建模與仿真李鑫，

作者：王玉 單位：陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院