汽車油泥模型的制作研究

程林

摘 要：近年來，油泥模型作為一種新穎而有效的工具在汽車設計領域得到了廣泛的應用和研究。油泥模型是通過手工塑造和調試黏土或油泥材料而成的汽車外觀模型。與傳統的實體模型相比，油泥模型具有制作周期短、成本相對低廉以及形態塑造靈活等優勢。然而，盡管油泥模型制作的潛力和優勢已被廣泛認可，但目前對于油泥模型制作過程和技術的系統研究還相對有限。因此，有必要進行深入的研究，探索油泥模型在汽車設計中的應用，并提出相應的制作方法和技術指導。通過分析，可以為汽車設計師和制造商提供更多關于油泥模型制作的技術指導和實踐經驗，繼而推動汽車設計領域的進步和提升。

關鍵詞：汽車 油泥模型 制作

1 引言

汽車油泥模型制作是汽車設計與工程領域中重要的研究方向之一，在汽車設計與開發的過程中，制作油泥模型是一個關鍵的階段，它為設計師提供了一個直觀、具體的實物樣品，以便更好地評估和改進汽車的外觀和造型。油泥模型在汽車設計中具有不可替代的作用，它可以幫助設計師在產品開發早期階段進行快速的概念驗證和設計優化。制作汽車油泥模型的研究涉及多個領域，包括汽車設計、材料科學、工藝技術等。通過油泥模型，設計師可以直觀地感受到汽車外觀的流線型、曲線美感以及各個部件之間的比例和協調性。同時，油泥模型也為工程師提供了一個實際的物體，可以用于檢查和驗證汽車的工程可行性和生產可行性。

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是一個重要的方向。優質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，創新的工藝技術可以提高制作效率和質量，例如使用先進的數控加工設備和快速成型技術。

2 油泥模型概述

油泥模型是一種常見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，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整形狀。制作油泥模型時，制作人員可以根據實際汽車的外觀和細節要求，自由地塑造各種曲線、棱角和細節。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程中相對柔軟，制作人員可以使用各種工具進行修剪、雕刻、切割和粘合等操作，以精確地制作出汽車的各個部分。這種可加工性使得油泥模型在制作復雜的汽車細節時更為方便和有效。

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構穩固，不易發生松動或變形。

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

3 油泥模型在汽車造型中的作用

油泥模型對汽車造型具有重要的影響，它在汽車設計和制造過程中發揮著關鍵的作用。如下：

3.1 幫助設計師打磨汽車造型細節

油泥模型可以幫助汽車設計師更好地塑造汽車的外觀。通過手工塑造油泥模型，設計師可以根據他們的創意和想法，精確地塑造出車身線條、曲面和棱角等細節。這種直觀的形態塑造過程能夠幫助設計師更好地理解汽車的比例、外形和立體感，從而在數字設計階段更準確地表達和呈現他們的設計意圖。

油泥模型制作過程中的手工調整和打磨也是關鍵的環節。設計師可以使用刀具、砂紙和其他工具，對模型的細節進行精細化處理。通過修飾車身線條的流暢度、打磨棱角的銳利度以及細化各個部件的形態，設計師能夠呈現出更精確、更吸引人的汽車造型細節。這種打磨過程不僅增加了模型的真實感，還使設計師能夠更好地評估和優化汽車的外觀效果。

3.2 提升設計師對汽車的比例感知

通過制作油泥模型，設計師和決策者可以更好地感知和評估汽車在三維空間中的外觀和比例。與平面設計圖相比，油泥模型能夠更直觀地展現汽車的實際體積、高度和長寬比例。這對于評估汽車的整體外觀和比例是否符合預期是至關重要的。同時，油泥模型還能夠幫助設計師在細節層面上驗證各個部件的比例關系，確保它們的大小和位置是合理和協調的。

通過觀察和操控油泥模型，設計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系。他們可以直觀地評估車身的長度、高度和寬度，以及各個部件之間的比例和位置關系。這種比例感知能力對于設計出外觀協調、比例優美的汽車至關重要，并有助于避免因比例失調而導致的設計缺陷。

3.3 強化汽車表面質感

油泥模型對于表面質感和細節處理的模擬非常重要。制作人員可以使用各種工具和技術，如砂紙、刀具和粘合劑等，來打磨、修飾和精細化處理油泥模型的表面。這可以幫助設計師更好地模擬和展示汽車的各種表面質感，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節呈現使得油泥模型更加逼真和精細。

通過使用砂紙進行打磨和拋光，設計師可以調整模型表面的光滑度和粗糙度，以模擬不同材質的質感。刀具和粘合劑則可以用于雕刻細節和模擬特定的紋理效果。例如，通過刻畫金屬部件的紋理或車身的線條，設計師能夠增強油泥模型的視覺效果，使其更加逼真和具有質感。

4 汽車油泥模型的制作過程

汽車油泥模型的制作過程可以分為幾個關鍵步驟，包括前期準備、油泥回收、油泥填敷、油泥粗刮和油泥精刮。具體如下：

4.1 前期準備

在汽車油泥模型的設計制作之前，需要進行一些準備工作，其中之一就是通過烤箱軟化油泥。首先，油泥需要在適當的軟度下進行烘烤，因為油泥的特性是在受熱后變得柔軟，一般被控制在大約60℃的溫度[3]。當其處于軟化時，它的效率將會大大提高。在制造油泥的過程中，一定要選擇適當的軟硬材料，以確保油泥的有效利用。因為，在模具制造過程中，油泥的焙燒品質將會對模具的品質產生很大的影響。這就要求建模人員在進行車輛的造型時，對其特點有較好的把握，從而使其在車輛的造型設計中起到最好的效果。

其實，只要把油泥放到特制的爐子里，對它進行加熱，它就會慢慢變軟。在烘烤時，要對烘烤的溫度進行適當的控制，以保證烘烤的均勻性。兩者缺一不可。若加熱的溫度不夠高，則油泥的松軟度達不到所需的標準，從而影響油泥的利用。但若爐溫太高，則會導致油泥利用率下降，從而影響油泥的各項特性。在加熱中，由于溫度過高，會造成油泥的液，從而造成油泥的不可用，嚴重時還會引起自燃。

加熱油泥時，應保證其加熱均一，若加熱不均衡，則會造成不均衡的軟化，將會對其效果有較大的影響。所以，最好的辦法是選擇一個有內置通風裝置的專用烤箱。另外，用于加熱的托盤也是非常關鍵的，托盤要有充分的空隙，這樣才能讓油泥得到有效的加熱，托盤四周應保留大約10厘米的間隙。在烤箱中，油泥不能重疊放置，以避免油泥在托盤內過度加熱或加熱不足。

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，可以完整地捕捉到大塊體積的形狀，并且可以精確地刻畫小細節。在油泥模型的初期制作階段，對于大塊體積的控制通常會采取大膽有力、干凈利落的方式進行。在這個過程中，會產生一些相對較大的泥塊被刮削下來。此外，即使是剛從爐子里拿出來，但還沒有被用掉的油泥，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，在對其進行再回收和軟化后，就可以和新的油泥一樣再次用于模型的造型和調整。當然，在重復利用過程中，油泥性質會改變，甚至出現氣泡，引起密度不均和粘度下降，從而對模型品質造成一定的影響[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行重新加工。當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重新加熱，即可獲得最好的功效。

該油泥回收機的原理是經軟化處理后，利用真空擠出而成型。類似于攪肉機，油泥回收機將油泥放入一端，然后從另一端排出。在此過程中，采用了真空處理的方法，使其中不會出現氣泡。采用油泥回收器對油泥進行凈化，其凈化效果優于人工處理，實現了油泥的充分利用。它能輕易地將要循環使用的油泥一次處理，并將其儲存備用時放置在烤箱中。

4.3 油泥填敷

目前，油泥模型填敷的應用領域多為現有的泡沫胚體。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，必須要特別小心，因為油泥堆積時會形成氣泡。最重要的是用“推”字和“勾”字的方法來填充油泥?！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。填敷油泥是一個逐層累積的過程，而頭一層油泥的作用是起到打底的作用，以加強它與泡沫的粘附，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，應盡量避免過厚，以免出現氣泡?？梢苑磸吞畛?，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到45毫米。如果油泥過厚，會產生較大的收縮力，不均勻的層厚很可能會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，尤其要小心，不要在層與層中產生空洞，并要掌握好力度，把空氣排出。若油泥間有空隙，油泥會由于收縮而引起不均勻的表層，同時還會產生一種剝落的現象，使油泥從模具上脫落。利用不同方向的模板，來對模型的具體數值進行判斷，并對其進行標記，以此為參考線，之后進行查漏補缺，將油泥填充到位，直至基本達到預定的位置為止。

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計圖紙迅速成型。在此工序中，要快速去除過多的零件，填充不完整的零件，從而保證油泥模具的標準尺寸和基本外形。這個過程是反復推敲的一個過程。

在刮制油泥的時候，既要考慮到理性，又要考慮到感性的因素，在涂飾過程中，不能只憑感官去判斷，而要注意運用審美的經驗與法則，對參照點與特征線等進行分析。利用測量儀器在油泥上標記出精確的參照點，再利用刀片或粘布等方法將這些參照點突出，利用點、面、線之間的聯系，實現油泥模型的精確與完善。參照點越多，則會得到越精確的模型尺寸，更有助于項目實施和產品建模。

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

在工具的選用上，多采用直角或雙刃的油泥刮刀，應按型號選用大規格的刮刀。當用雙刃油泥刮刀刮削時，應該用有齒的那一邊，不要用有刀的那一邊。在刮削時，應盡可能地施加均勻的作用力，并使之平穩，以確保刮削表面的連續與平直。在進行前、后兩次刮削時，應采用十字形的方向，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，需要對各個部件進行仔細推敲，確保整體的協調一致，并滿足工程需求和可實現性。所有的細節，所有的光線，所有的陰影，所有的一切，都要被計算進去。最終，通過最終的細節處理，使整個產品的外觀得到充分的展現。

關于零件的制造，在實施刮制前，必須全面了解整個汽車的整體結構，進行粗刮。再將其置于整個車身系統內，對其尺度關系及各部分的協調進行判定。當各個部分的體積、形狀都與整個車身協調一致時，就可以對這些細節進行精細加工了。如果出現了不協調，就要做好繼續進行調整的心理準備?？偟膩碚f，我們要注意更多的細節。越是關鍵的部件越需要注重細節，因為處理方法需要充分考慮到細節。細微之處都能被巧妙地處理，這無疑會使整個汽車的外形更加引人注目。其先決條件是與整個汽車的外形協調。

在生產汽車油泥模型的過程中，對模型的質量有很高的要求，模具的表面要平整、平滑。為了避免產生波紋，造型者會在剖面上做一個交叉的刮痕。通過對波形進行交叉刮削，可以有效地防止波形表面在兩個方向上發生變化。一般情況下，我們可以利用一條長的刮刀，讓它與成型面保持一個垂直的角度，就可以檢測到它的光滑程度。在進行表面修整時，可以從模具的刮痕上看出模具的平整程度。質量好的一面應該有均勻的刮痕，質量差的一面就會產生更多的刮痕，這不但影響了外觀，也影響了質量。建模人員可以根據對曲面上刮痕的情況，適時地對曲面進行曲率與平滑程度的調節。在做油泥模具時，需要指出的是，修整表面的刮片不能總是朝一個方向刮。應該在適當的多個方向和角度施加力量，并注意手的擺放位置。手指的用力應均勻分布在刮片上，以防止力量不均勻導致刮片變形。

5 結論

本文通過分析可知，汽車油泥模型在汽車設計與開發中具有不可替代的作用。它為設計師提供了一個直觀、具體的實物樣品，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實際的物體，用于檢查和驗證汽車的工程可行性和生產可行性。因此，制作高質量的油泥模型對于汽車設計和開發至關重要。油泥模型制作需要綜合運用多個領域的知識和技術，這包括汽車設計、材料科學和工藝技術等方面。優質的油泥材料和創新的工藝技術對于模型制作的效果和質量具有重要影響。同時，與數字化設計和虛擬仿真技術的結合可以提高制作效率和準確性，實現虛擬設計與實體模型的高度一致性。在模型制作過程中，設計師和工程師需要注意每一個細節，包括微妙的光影變化和比例關系。只有注重細節處理，才能使模型更加真實、精確，并能夠滿足工程需求和審美要求。

參考文獻：

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[5]楊興，陳龍，孫紅葉.轎車風洞油泥模型的設計與制作[J].世界制造技術與裝備市場，2020（01）：58-60.

[6]黃詩鴻.油泥模型制作程序在逆向工程設計中的應用——以小型發電機設計為例[J].科學咨詢（科技·管理），2019（08）：52.