汽车油泥模型的制作研究

程林

摘 要：近年来，油泥模型作为一种新颖而有效的工具在汽车设计领域得到了广泛的应用和研究。油泥模型是通过手工塑造和调试黏土或油泥材料而成的汽车外观模型。与传统的实体模型相比，油泥模型具有制作周期短、成本相对低廉以及形态塑造灵活等优势。然而，尽管油泥模型制作的潜力和优势已被广泛认可，但目前对于油泥模型制作过程和技术的系統研究还相对有限。因此，有必要进行深入的研究，探索油泥模型在汽车设计中的应用，并提出相应的制作方法和技术指导。通过分析，可以为汽车设计师和制造商提供更多关于油泥模型制作的技术指导和实践经验，继而推动汽车设计领域的进步和提升。

关键词：汽车 油泥模型 制作

1 引言

汽车油泥模型制作是汽车设计与工程领域中重要的研究方向之一，在汽车设计与开发的过程中，制作油泥模型是一个关键的阶段，它为设计师提供了一个直观、具体的实物样品，以便更好地评估和改进汽车的外观和造型。油泥模型在汽车设计中具有不可替代的作用，它可以帮助设计师在产品开发早期阶段进行快速的概念验证和设计优化。制作汽车油泥模型的研究涉及多个领域，包括汽车设计、材料科学、工艺技术等。通过油泥模型，设计师可以直观地感受到汽车外观的流线型、曲线美感以及各个部件之间的比例和协调性。同时，油泥模型也为工程师提供了一个实际的物体，可以用于检查和验证汽车的工程可行性和生产可行性。

在汽车油泥模型制作的研究中，不断探索新的材料和工艺技术是一个重要的方向。优质的油泥材料能够提供良好的可塑性和可形变性，使得模型制作更加灵活和精确。同时，创新的工艺技术可以提高制作效率和质量，例如使用先进的数控加工设备和快速成型技术。

2 油泥模型概述

油泥模型是一种常见的汽车模型制作材料，由油泥、塑料等材料混合而成[1]。它具有以下特点，使其成为汽车模型制作的首选材料。

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，这使得油泥模型非常容易塑造和调整形状。制作油泥模型时，制作人员可以根据实际汽车的外观和细节要求，自由地塑造各种曲线、棱角和细节。这种可塑性使得油泥模型能够非常精确地还原汽车的外观和比例。

其次，油泥模型具有较好的可加工性。由于油泥模型在制作过程中相对柔软，制作人员可以使用各种工具进行修剪、雕刻、切割和粘合等操作，以精确地制作出汽车的各个部分。这种可加工性使得油泥模型在制作复杂的汽车细节时更为方便和有效。

此外，油泥模型具有良好的附着性和粘合性。油泥模型的主要成分之一是塑料，它能够与其他材料很好地粘合在一起，因此在制作过程中可以使用胶水或其他粘合剂将不同部分固定在一起。这种附着性和粘合性确保了模型的结构稳固，不易发生松动或变形。

最后，油泥模型在制作完成后可以进行细致的表面处理。由于油泥的表面较为光滑，制作人员可以使用砂纸、研磨机等工具对模型进行打磨和修饰，以达到更加细致和逼真的效果。这种表面处理能够使得油泥模型的外观更加平滑、光亮，并增加细节的层次感。

3 油泥模型在汽车造型中的作用

油泥模型对汽车造型具有重要的影响，它在汽车设计和制造过程中发挥着关键的作用。如下：

3.1 帮助设计师打磨汽车造型细节

油泥模型可以帮助汽车设计师更好地塑造汽车的外观。通过手工塑造油泥模型，设计师可以根据他们的创意和想法，精确地塑造出车身线条、曲面和棱角等细节。这种直观的形态塑造过程能够帮助设计师更好地理解汽车的比例、外形和立体感，从而在数字设计阶段更准确地表达和呈现他们的设计意图。

油泥模型制作过程中的手工调整和打磨也是关键的环节。设计师可以使用刀具、砂纸和其他工具，对模型的细节进行精细化处理。通过修饰车身线条的流畅度、打磨棱角的锐利度以及细化各个部件的形态，设计师能够呈现出更精确、更吸引人的汽车造型细节。这种打磨过程不仅增加了模型的真实感，还使设计师能够更好地评估和优化汽车的外观效果。

3.2 提升设计师对汽车的比例感知

通过制作油泥模型，设计师和决策者可以更好地感知和评估汽车在三维空间中的外观和比例。与平面设计图相比，油泥模型能够更直观地展现汽车的实际体积、高度和长宽比例。这对于评估汽车的整体外观和比例是否符合预期是至关重要的。同时，油泥模型还能够帮助设计师在细节层面上验证各个部件的比例关系，确保它们的大小和位置是合理和协调的。

通过观察和操控油泥模型，设计师可以更好地感知和理解汽车在空间中的立体感和比例关系。他们可以直观地评估车身的长度、高度和宽度，以及各个部件之间的比例和位置关系。这种比例感知能力对于设计出外观协调、比例优美的汽车至关重要，并有助于避免因比例失调而导致的设计缺陷。

3.3 强化汽车表面质感

油泥模型对于表面质感和细节处理的模拟非常重要。制作人员可以使用各种工具和技术，如砂纸、刀具和粘合剂等，来打磨、修饰和精细化处理油泥模型的表面。这可以帮助设计师更好地模拟和展示汽车的各种表面质感，例如车身漆面的光滑度、金属部件的纹理以及玻璃和塑料部件的透明度等[2]。这样的表面处理和细节呈现使得油泥模型更加逼真和精细。

通过使用砂纸进行打磨和抛光，设计师可以调整模型表面的光滑度和粗糙度，以模拟不同材质的质感。刀具和粘合剂则可以用于雕刻细节和模拟特定的纹理效果。例如，通过刻画金属部件的纹理或车身的线条，设计师能够增强油泥模型的视觉效果，使其更加逼真和具有质感。

4 汽车油泥模型的制作过程

汽车油泥模型的制作过程可以分为几个关键步骤，包括前期准备、油泥回收、油泥填敷、油泥粗刮和油泥精刮。具体如下：

4.1 前期准备

在汽车油泥模型的设计制作之前，需要进行一些准备工作，其中之一就是通过烤箱软化油泥。首先，油泥需要在适当的软度下进行烘烤，因为油泥的特性是在受热后变得柔软，一般被控制在大约60℃的温度[3]。当其处于软化时，它的效率将会大大提高。在制造油泥的过程中，一定要选择适当的软硬材料，以确保油泥的有效利用。因为，在模具制造过程中，油泥的焙烧品质将会对模具的品质产生很大的影响。这就要求建模人员在进行车辆的造型时，对其特点有较好的把握，从而使其在车辆的造型设计中起到最好的效果。

其实，只要把油泥放到特制的炉子里，对它进行加热，它就会慢慢变软。在烘烤时，要对烘烤的温度进行适当的控制，以保证烘烤的均匀性。两者缺一不可。若加热的温度不够高，则油泥的松软度达不到所需的标准，从而影响油泥的利用。但若炉温太高，则会导致油泥利用率下降，从而影响油泥的各项特性。在加热中，由于温度过高，会造成油泥的液，从而造成油泥的不可用，严重时还会引起自燃。

加热油泥时，应保证其加热均一，若加热不均衡，则会造成不均衡的软化，将会对其效果有较大的影响。所以，最好的办法是选择一个有内置通风装置的专用烤箱。另外，用于加热的托盘也是非常关键的，托盘要有充分的空隙，这样才能让油泥得到有效的加热，托盘四周应保留大约10厘米的间隙。在烤箱中，油泥不能重叠放置，以避免油泥在托盘内过度加热或加热不足。

4.2 油泥回收

油泥具有可回收利用的特性。它的可塑性非常强，可以完整地捕捉到大块体积的形状，并且可以精确地刻画小细节。在油泥模型的初期制作阶段，对于大块体积的控制通常会采取大胆有力、干净利落的方式进行。在这个过程中，会产生一些相对较大的泥块被刮削下来。此外，即使是刚从炉子里拿出来，但还没有被用掉的油泥，也不能为迅速成型提供足够的帮助。但是，在不被污染的情况下，在对其进行再回收和软化后，就可以和新的油泥一样再次用于模型的造型和调整。当然，在重复利用过程中，油泥性质会改变，甚至出现气泡，引起密度不均和粘度下降，从而对模型品质造成一定的影响[4]。

回收油泥有两种方式：一是将一小部分的油泥丢入炉子中再次加热；二是将切割下的大量油泥碎片用油泥回收器进行重新加工。当需要回收较小的油泥碎屑并且希望混合更均匀、一次性使用较大量的油泥的时候，松软后，可将油泥置于扁平面上，轻揉至泡沫外溢，再将油泥放入炉子内重新加热，即可获得最好的功效。

该油泥回收机的原理是经软化处理后，利用真空挤出而成型。类似于搅肉机，油泥回收机将油泥放入一端，然后从另一端排出。在此过程中，采用了真空处理的方法，使其中不会出现气泡。采用油泥回收器对油泥进行净化，其净化效果优于人工处理，实现了油泥的充分利用。它能轻易地将要循环使用的油泥一次处理，并将其储存备用时放置在烤箱中。

4.3 油泥填敷

目前，油泥模型填敷的应用领域多为现有的泡沫胚体。涂上油泥的步骤和雕刻差不多，都是先做好基本的泥胚。但是，在填充油泥时，必须要特别小心，因为油泥堆积时会形成气泡。最重要的是用“推”字和“勾”字的方法来填充油泥。“推”指的是将大拇指与掌心的边沿往前推，“勾”指的是将食指的边沿向后拖，这样就不需要其它的指头了。填敷油泥是一个逐层累积的过程，而头一层油泥的作用是起到打底的作用，以加强它与泡沫的粘附，所以不能填得太多[5]。要用合适的力度，并尽可能用薄而均匀的填充，让它完全适合胚胎。采用同样的办法，将厚度更大的淤泥分层堆积。在填充油泥时，应尽量避免过厚，以免出现气泡。可以反复填充，直至填充全部，直至填充至理想的块状厚度。

每次用手指填敷的厚度通常为2-3毫米，而用手掌填敷的厚度可以达到45毫米。如果油泥过厚，会产生较大的收缩力，不均匀的层厚很可能会引起膨胀和脱离泡沫。通常情况下，大尺寸的油泥模型具有30-50 mm的厚层，而小尺寸的油泥模型具有10-20 mm的厚层 [6]。在填充油泥时，尤其要小心，不要在层与层中产生空洞，并要掌握好力度，把空气排出。若油泥间有空隙，油泥会由于收缩而引起不均匀的表层，同时还会产生一种剥落的现象，使油泥从模具上脱落。利用不同方向的模板，来对模型的具体数值进行判断，并对其进行标记，以此为参考线，之后进行查漏补缺，将油泥填充到位，直至基本达到预定的位置为止。

4.4 油泥粗刮

粗刮油泥是一种迅速成型的方法，它可以按照样板或者设计图纸迅速成型。在此工序中，要快速去除过多的零件，填充不完整的零件，从而保证油泥模具的标准尺寸和基本外形。这个过程是反复推敲的一个过程。

在刮制油泥的时候，既要考虑到理性，又要考虑到感性的因素，在涂饰过程中，不能只凭感官去判断，而要注意运用审美的经验与法則，对参照点与特征线等进行分析。利用测量仪器在油泥上标记出精确的参照点，再利用刀片或粘布等方法将这些参照点突出，利用点、面、线之间的联系，实现油泥模型的精确与完善。参照点越多，则会得到越精确的模型尺寸，更有助于项目实施和产品建模。

粗刮油泥的方法并不受限制，关键是要高效。一般情况下，刮刀与纸板都会被交替使用。对于尺寸及精度要求较高的模型，应选用相应的工具。用刮刀时，一手拿着刮刀，一只手搭在刀架上以保证稳定性与力度。刮板时，可用托架支撑，若手持，确保其稳固。

在工具的选用上，多采用直角或双刃的油泥刮刀，应按型号选用大规格的刮刀。当用双刃油泥刮刀刮削时，应该用有齿的那一边，不要用有刀的那一边。在刮削时，应尽可能地施加均匀的作用力，并使之平稳，以确保刮削表面的连续与平直。在进行前、后两次刮削时，应采用十字形的方向，而非单一的方向。

4.5 油泥精刮

在完成大型油泥模型的塑造之后，需要对各个部件进行仔细推敲，确保整体的协调一致，并满足工程需求和可实现性。所有的细节，所有的光线，所有的阴影，所有的一切，都要被计算进去。最终，通过最终的细节处理，使整个产品的外观得到充分的展现。

关于零件的制造，在实施刮制前，必须全面了解整个汽车的整体结构，进行粗刮。再将其置于整个车身系统内，对其尺度关系及各部分的协调进行判定。当各个部分的体积、形状都与整个车身协调一致时，就可以对这些细节进行精细加工了。如果出现了不协调，就要做好继续进行调整的心理准备。总的来说，我们要注意更多的细节。越是关键的部件越需要注重细节，因为处理方法需要充分考虑到细节。细微之处都能被巧妙地处理，这无疑会使整个汽车的外形更加引人注目。其先决条件是与整个汽车的外形协调。

在生产汽车油泥模型的过程中，对模型的质量有很高的要求，模具的表面要平整、平滑。为了避免产生波纹，造型者会在剖面上做一个交叉的刮痕。通过对波形进行交叉刮削，可以有效地防止波形表面在两个方向上发生变化。一般情况下，我们可以利用一条长的刮刀，让它与成型面保持一个垂直的角度，就可以检测到它的光滑程度。在进行表面修整时，可以从模具的刮痕上看出模具的平整程度。质量好的一面应该有均匀的刮痕，质量差的一面就会产生更多的刮痕，这不但影响了外观，也影响了质量。建模人员可以根据对曲面上刮痕的情况，适时地对曲面进行曲率与平滑程度的调节。在做油泥模具时，需要指出的是，修整表面的刮片不能总是朝一个方向刮。应该在适当的多个方向和角度施加力量，并注意手的摆放位置。手指的用力应均匀分布在刮片上，以防止力量不均匀导致刮片变形。

5 结论

本文通过分析可知，汽车油泥模型在汽车设计与开发中具有不可替代的作用。它为设计师提供了一个直观、具体的实物样品，能够直接感受到汽车外观的流线型和曲线美感。油泥模型也为工程师提供了一个实际的物体，用于检查和验证汽车的工程可行性和生产可行性。因此，制作高质量的油泥模型对于汽车设计和开发至关重要。油泥模型制作需要综合运用多个领域的知识和技术，这包括汽车设计、材料科学和工艺技术等方面。优质的油泥材料和创新的工艺技术对于模型制作的效果和质量具有重要影响。同时，与数字化设计和虚拟仿真技术的结合可以提高制作效率和准确性，实现虚拟设计与实体模型的高度一致性。在模型制作过程中，设计师和工程师需要注意每一个细节，包括微妙的光影变化和比例关系。只有注重细节处理，才能使模型更加真实、精确，并能够满足工程需求和审美要求。

参考文献：

[1]胡卫兵，张霓，杨兴.汽车油泥模型专用工具在实践中的创新与应用[J].世界制造技术与装备市场，2022（03）：69-72.

[2]严虎，陈全.浅谈汽车油泥模型制作的特点和相关技术[J].时代汽车，2022（05）：151-152.

[3]郭上清.汽车外饰油泥模型制作工艺的优化[J].汽车零部件，2020（07）：19-22.

[4]徐特艺.油泥模型设计制作在工艺品造型设计中的应用[J].造纸装备及材料，2020，49（03）：119.

[5]楊兴，陈龙，孙红叶.轿车风洞油泥模型的设计与制作[J].世界制造技术与装备市场，2020（01）：58-60.

[6]黄诗鸿.油泥模型制作程序在逆向工程设计中的应用——以小型发电机设计为例[J].科学咨询（科技·管理），2019（08）：52.