摩托车油泥模型的制作

摩托车油泥模型的制作 第36卷第3期 2007年6月 小型内燃机与摩托车 SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLE V01.36No.3 Jun.2007 ? 新技术?新材料? 摩托车油泥模型的制作 向彦均何颖姜岩 (天津摩托车技术中心天津300072) 摘要:摩托车覆盖件油泥模型的制作是摩托车整车设计开发中的重要环节.合格的油泥模型不仅是 对二维效果图的完美诠释,还给后面阶段的三维测量,模具制作提供了具体的数据.所以说,油泥模型 制作与整车设计开发的成功与否关系密切.本文拟对摩托车油泥模型制作的相关过程做一简单介绍. 关键词:油泥模型摩托车外观 中图分类号:U483文献标识码:A文章编号:1671—0630(2007)03—0071—04 FactureofMotorcycleClayModel XiangYanjan,HeYing,JiangYan TianjinInternalCombustionEngineTechnicalCenter,TianjinUniversity(Tianjin300072) Abstract:Theclaymodelofallsurfacesofthemotorcycleisthemainstepintheprocessofthene wmotorcy— cledesign.Thequalifiedclaymodelnotonlycontributesaestheticsensibilityofthesketchdes ign,butalsoof- fersthepointcloudofthesurfacesofthemotorcyclewhichcanbeobtainedbytheadvancedme asuringma. chinetomakemould.Accordingly,thefactureoftheclaymodelhasgreateffectonthedesignof wholemotor— cycle.Thispaperintroducestheconcreteprocessofthefactureoftheclaymode1. Keywords:Claymodel,Motorcycle,Surface 引言 油泥模型自20世纪20年代开始出现,到现在已 经发展成一门较为成熟的技术了.国外的摩托车企业 大多有着丰富成熟的模型制作经验.而在我国,由于 起步晚,底子薄,摩托车企业尚处在从模仿抄袭到自主 研发的转变阶段.值得欣喜的是,我国现在已经明确 提出了要建设创新性国家的理念,我国摩企应该与时 俱进,积极投身自主研发设计中,而油泥模型正是创新 思想的最终体现,所以这项技术尤其值得重视及推广. 1油泥模型制作在摩托车设计开发中 的作用 摩托车整车外观开发设计是一个复杂缜密的过 程,我们可以大致将这个过程分为3个阶段.第一阶 段的工作内容主要包括产品的市场定位,消费者的需 求调查分析,设计师进行创意,创作概念草图,然后在 电脑上画出正式的效果图.第二阶段主要是模型师根 据确定的效果图制作油泥模型.第三阶段主要是整车 技术人员通过autos激光扫描,采集模型实体数据,然 后运用电脑辅助设计(CAD/CAM系统)制作虚拟三维 模型,进行结构设计可行性分析及优化,最后将修正好 的三维模型数据送交模具厂进行模具开发及样车试 制. 在此过程中,油泥模型制作起着承前启后的重要 作用.一方面,油泥模型将二维的平面图转化为真实 的三维实物,模型师通过对油泥模型的刮削修改,忠实 准确地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达出设计师的创意,并对设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 进行可行 作者简介:向彦均(1975,),男, 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师,主要研究方向为摩托车造型设计. 72小型内燃机与摩托车第36卷 性论证和优化处理.另一方面,整车技术人员在油泥 模型的基础上,通过测量获得摩托车覆盖件外形的空 间尺寸数据并直接将其应用于摩托车模具生产. 2油泥模型制作所需材料,工具和设备 2.1模型材料的选用 一 般来说,制作油泥模型的耗材主要是:油泥,泡 沫,板材,胶带等,其他还有铁条,原子灰,AB胶,金属 喷漆等. 1)油泥:油泥填敷在模型的外层,是制作模型的 主要材料之一.在油泥出现之前,人们主要用木材和 石膏来制作模型,木材和石膏的雕塑性虽然很好,但是 一 旦成型,就很难再进行填敷了.而对于复杂的摩托 车模型,反复的修改推敲是必须的.所以,木材和石膏 并不是制作模型的理想材料,当油泥出现之后,由于其 可以轻易的进行刮削添加,随心所欲的塑造出人们想 要的形状,迅速替代了其他材料,成为制作模型的主要 材料. 油泥的种类很多,用来制作摩托车模型的主要是 工业油泥.它的主要成分是石蜡9%,10%,硫磺 50%,55%,灰9%,10%,油脂20%,25%,树脂,颜 料等,值得注意的是,这些比例的改变会引起油泥硬 度,粘度和刮削性能的变化.优质的工业油泥性质稳 定,色彩一致,质地细腻,受温度影响变化小,容易刮削 和填敷,能够取得较好的展示效果. 油泥在常温下呈现固体状态,使用时需进行加热 处理,才能将其软化用来填敷.油泥的加热时间通常 为1,2h(视烤箱功率,加热温度而异),加热温度通常 在45—55.c之间.低于此温度,油泥太硬,填敷困难; 高于此温度,油泥易液化,导致成分分离,功能失效,高 温甚至会引燃油泥(油泥里的硫磺是可燃性物质),引 发火灾.所以在油泥加热过程中,要经常观察,随时调 温,切忌在无人看守时长时间加热油泥. 目前国内正规摩托车模型普遍采用的是日本和德 国进口的油泥(如图1所示),日本生产的油泥加工性 能良好,软化温度范围较大,但价格较高;德国油泥价 格略低,雕塑性好,但对温度要求较高,在低温下难以 加工.国内生产的油泥价格便宜,但粘度较大,刮削困 难,难以满足高端要求. 2)泡沫:高密度的硬质泡沫是制作模型模芯的理 想材料.能够满足需要的泡沫有聚氯乙稀泡沫,氨基 甲酸乙脂泡沫和聚苯乙烯泡沫.优质的泡沫能很好地 粘接木芯和油泥,还可以有效地替代油泥作为填充物, 图1进口油泥样品 既节约了油泥,又减少了填敷油泥的工作量,制作精细 的泡沫模芯还可以清楚地展现出造型的轮廓. 3)板材和铁条:木料和铁条主要用来制作模型的 模芯龙骨,然后将泡沫覆盖上面,用来承载各种负荷. 2.2油泥模型所需的工具和设备 1)刮削工具:主要是刮刀和刮片(图2所示为部 分油泥加工工具).刮刀是对油泥进行刮削加工的 工具,刮刀依据尺寸可以分为大,中,小型刮刀;依据 形状和功能不同可分为平面刮刀,弧形刮刀和三角 刮刀等.平面刮刀(又叫齿耙)是对油泥进行粗刮的 主要工具,可以快速地刮出平缓或者带有弧度的曲 面.弧形刮刀主要用来处理凹型等平面刮刀难以刮 削的曲面,三角刮刀主要用在后期精刮部分或者曲 面复杂难以使用平刮的地方,也可以用来刻划摩托 车覆盖件之间的连接窄槽.刮片是用特殊 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 加工 而成的合金钢片,根据形状可分为矩形刮片和异形 刮片.刮片软硬不同,用途也不同.如果说刮刀主 要用来造型的话,那么刮片主要用来光顺造型,使造 型曲面更加顺畅. 图2部分油泥加工工具 2)油泥处理设备:主要包括油泥加热设备和二次 油泥回收设备.最常用的油泥加热设备是烘箱,专业 的加热烘箱容量大,安全性高,温度控制精确.如果条 件不具备,还可以使用微波炉或者平底铁锅等.刮削 掉的油泥碎末用专门的回收机挤成片状的油泥后就可 以再次加热使用了. 第3期向彦均等:摩托车油泥模型的制作73 3油泥模型的制作过程 油泥模型的制作具体包括:1:1效果图及胶带图 制作,车架设定,模芯制作,油泥制作等,其问还要用到 三坐标测量仪等设备.下面我们以某厂家开发的一款 骑士车为例,简要介绍一下摩托车油泥模型制作的全 部过程. 3.1准备1:1效果图和胶带线图 一 套制作严谨的图样通常包括实际大小的侧视, 俯视,正前视,正后视等4个正投影视图(如图3所 示),通过4视图我们可以准确把摩托车的轮廓尺寸 标注出来.当然,45.视角图也是具有重要参考价值 的,它可以从人们最习惯观察的角度给予形象的表达. 在效果图和网格图的最外层是胶带图,它可以清晰地 把效果图的轮廓表达出来,还可以对不够成熟的效果 图进行修改和优化. 图31:1效果图和胶带线图 3.2车架设定 将车架平整的放置在三坐标测量仪的工作台上, 用千斤顶将车架支撑起来,使前后车轮离开地面一定 距离,以免车轮触地影响设定.首先测量出车架的中 线,然后根据中线调整左右车架,使车架左右平衡;最 后调整车架前倾角到适当角度.车架调整合适以后将 车架固定在底盘上. 3.3模芯的制作 制作模芯的材料主要有硬质泡沫,片铁和大芯板 等.模芯的大小和固定位置要适合车架和效果图的实 际尺寸,需要制作模芯的主要有油箱,车座,左右侧挡 板和前后挡泥板等部件.制作合理的模芯可以明确表 达出油泥模型的整体效果,还可以有效地节省油泥. 模芯不可太大,要给贴敷油泥留出足够的剩余空间,一 般留给油泥的厚度为10,15mm. 3.4油泥的添加和粗刮 模芯制作好以后就可以上油泥了.在上泥之前, 应该将模芯表面的泡沫细屑清扫干净,以保证油泥能 够和泡沫表面紧密结合.新油泥第一次加热以后,由 于膨胀可能会使油泥内部出现气泡,所以在从烤箱拿 出来以后,应该用手掌将油泥反复揉搓,将其中可能隐 藏的气泡挤出来.在上第一层油泥时,宜薄忌厚,上泥 时用力应该均匀一致,遵循"平薄宽长"的 原则 组织架构调整原则组织架构设计原则组织架构设置原则财政预算编制原则问卷调查设计原则 ,保证 油泥之间不出现裂缝.上泥最好一气呵成,以免由于 冷热不匀,油泥层与层之间不能贴合.上泥一般用大 拇指逐步按压的方法,也可以用食指挤抹的方法,在油 泥的用量上,我们一般倾向采用"减法",——即油泥 的实际厚度要比效果图多出大约5mm,然后再用刮刀 削切使之符合实际需要.这样既可以提高效率,减少 工作时间,又可以节约油泥. 油泥差不多上到位后,就可以使用三坐标将线图 上的点数据反馈到油泥模型上,这个过程叫做"采 点".采点完成后就可以粗刮油泥了.油泥粗刮的主 要目的是快速造型,使油泥模型显露出基本的形态 (如图4所示).工具主要用齿间距较大的大刮刀,以 达到快速成形的目的. 图4基本完成的油泥模型 3.5油泥模型的精刮和倒角 粗刮处理的主要是大而平缓的曲面,等初步造 型完成以后,就可以继续下面的精刮工作了.精刮 主要是使油泥表面更加的平顺和精致,另外对一些 小而复杂的细节进行处理.精刮用到的工具主要是 刮片和三角刮刀等.在整个后期精刮过程中,应该 经常用手掌或者并拢的手指来抚摸变化的造型曲 面,以便来感受曲面的微小变化,必要时还可以使用 检验膜或者平行胶带法来检验曲面是否符合需要, 以作出适当的修改. 油泥模型在精刮完成后,经过若干次评审和修改, 就可以进行倒角了.倒角两端的曲面应该和相交曲面 的延伸线是相切的,这样的圆角看起来才会更加顺畅. 最后用三角刮刀给相连的覆盖件之间勾缝,这样油泥 模型细节会显得更加丰富,感觉也更加真实.总之,一 个合格的油泥模型应该曲面平顺,曲率变化一致,能够 74小型内燃机与摩托车第36卷 表达出将来产品的实际效果. 模型最终完成之后,可以根据客户的需要决定是 否喷漆或敷膜.喷漆和敷膜可以使油泥模型更加真实 和生动,给人栩栩如生的感觉(如图5所示).喷漆成 本相对低廉,实际效果也好,并且对油泥模型表面的光 洁度要求不高,只是时间长了油泥容易开裂.一般来 说,喷漆比较适合体积较小,曲面复杂的油泥模型.敷 膜成本较高,要求模型表面十分光顺,比较适合曲面较 为平缓外凸的油泥模型. 图5覆膜后的油泥模型 4油泥模型的发展前瞻 近年来,随着计算机辅助技术的快速发展,还出现 了一批新技术,例如快速成形制造,虚拟油泥技术和五 轴联动数控铣床制造等.以快速成型来说,英文名字 是RAPIDPROTOTYPING(简称RP技术),快速成形 技术是在现代CAD/CAM技术,激光技术,计算机数控 技术,精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集 成发展起来的,它直接利用计算机三维数据,能够快速 制造出新产品的样件,模具或模型.RP技术比较适合 于制造小型的产品模型,也可以辅助制造摩托车的仪 表,头灯等油泥难于处理的零部件.但是对于体积庞 大,并且需要频繁修改的整车模型,RP技术因为一次 成形的特点,反而无法适应要求了.虚拟油泥技术是 国外设计公司采用的一种电脑软件,它以鼠标模拟实 际中的刮刀刮片等油泥工具,通过刮削和涂抹来对虚 拟油泥进行修改.虽然这种新技术可以降低成本,缩 短开发时间,但是其不可触摸性,真实感观性仍然不可 与真实模型相提并论.总之,在现阶段和可以预见的 未来时间,新技术只能是油泥模型的补充手段,很难取 代现有的成熟的油泥模型制作. 参考文献 1山里泰里.ClayModelingEchniquesForGivingThreeDi— mensionalFromToldea[M].株式会社三荣书房,1997 2张德超,袁晓红,邓楚南.摩托车覆盖件油泥模型的制作 [J].摩托车技术,2005(07):14,16 3康风举.现代仿真技术与应用[M].北京:国防工业出版 社,2001 (收稿日期:2006—07—04) (上接第32页) 的燃油量也偏低,使混合气偏稀造成.但各气体随发 动机转速的排放变化趋势与进气管漏气时的趋势是相 似的. 4试验结论 经过上述模拟试验,可得到如下结论: 1)进气管漏气会使发动机排气中HC的排放量和 O的含量偏高,CO的排放量偏低.发动机转速升高 时,CO和HC的排放量变化不大.HC的排放变化与 进气管漏气的程度成正比. 2)空气滤清器堵塞会导致HC和CO的排放量增 高,并且CO的排放量随着发动机转速的升高而增大. 3)在各种传感器中,空气流量计工作特性的变 化对排气污染的影响最大.当空气流量计信号停留 在某一固定数值时,发动机怠速时HC和CO的排放 量会有所增加.随着发动机转速的升高,HC的排放 量会先降低后增加;而CO的排放量会一直降低.当 空气流量计信号发生偏移时,对HC的排放量影响较 大. 参考文献 1韩玉敏.汽车排放控制系统[M].北京:化学工业出版社, 2005 2舒华,姚国平.桑塔纳轿车电控与电器系统结构一原理一 检修[M].北京:人民邮电出版社,2003 3周忠淦.在用汽油车尾气排放与部分参数关系的试验研 究[J].客车技术与研究,2001,23(3):19,21 4彭美春,张效刚,杨卓廉,等.出租汽车排放及维护保养关 系的研究[J].小型内燃机与摩托车,2004(3):45,47 5武仁.新编桑塔纳轿车维修手册[M].北京:中国物资出 版社,1.c93 (收稿日期:2006—12—08)