汽車(chē)油泥模型制作課程教改研究與實(shí)踐

范旭東

北京林業(yè)大學(xué) 北京 100083

汽車(chē)油泥模型是傳統(tǒng)車(chē)身設(shè)計(jì)用油泥雕塑的汽車(chē)車(chē)身模型，主要用來(lái)表達(dá)汽車(chē)造型的實(shí)際效果，真實(shí)地反映汽車(chē)的整體效果和內(nèi)部細(xì)節(jié)裝飾，供設(shè)計(jì)人員和決策者評(píng)估和審定，通過(guò)它，我們才能在生產(chǎn)前看到我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品雛形。汽車(chē)油泥模型制作是汽車(chē)類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，能使設(shè)計(jì)圖紙變成一個(gè)三維的、觸手可及的真實(shí)實(shí)物。該課程需要學(xué)生有很強(qiáng)的動(dòng)手能力，同時(shí)還要有一定的藝術(shù)鑒賞水平和對(duì)機(jī)械制圖的把握。

目前高校汽車(chē)油泥模型課程教學(xué)還停留在較為初級(jí)的階段，產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般分為3個(gè)階段：概念設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)，大多數(shù)高校僅開(kāi)設(shè)前兩個(gè)階段的課程，而模型制作一般處于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最后一個(gè)階段，很少有高校開(kāi)設(shè)相關(guān)課程或者只開(kāi)設(shè)相關(guān)了解性課程，沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)講解，我校汽車(chē)油泥模型課程的開(kāi)設(shè)在很大程度上彌補(bǔ)了這一缺憾，可以使學(xué)生在設(shè)計(jì)上更加的成熟、實(shí)用，而不是一味地只停留在概念上，本文就油泥模型制作課程教學(xué)中的一些問(wèn)題與教改的經(jīng)驗(yàn)在此予以詳細(xì)的探討。

1 在校生汽車(chē)油泥模型制作教學(xué)設(shè)計(jì)

作為在校生，學(xué)習(xí)汽車(chē)油泥模型制作的目的有兩點(diǎn)：(1)了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，為畢業(yè)后工作做準(zhǔn)備；(2)學(xué)習(xí)汽車(chē)油泥模型制作方法，了解模型制作流程。基于這兩點(diǎn)，我們精心設(shè)計(jì)油泥模型制作的教學(xué)過(guò)程。

1.1 準(zhǔn)備工作

講授油泥模型課程時(shí)，上課學(xué)生在30人左右(5人為1組)，首先要選擇一個(gè)空曠、照明設(shè)施齊全、通風(fēng)順暢的工作場(chǎng)所，配有相關(guān)的工作臺(tái)和凳子，方便制作過(guò)程中材料的搬運(yùn)、取拿，保持工作室通風(fēng)順暢是必不可少的要素。其次，應(yīng)準(zhǔn)備好測(cè)量工具、制作模板、底座使用的木板、內(nèi)部填充物、油泥原料等必需品(如圖1所示)。至于圖紙方面，考慮到學(xué)習(xí)模型制作的是本科二年級(jí)的學(xué)生，專(zhuān)業(yè)素質(zhì)尚不穩(wěn)定，我們選擇的是對(duì)已有車(chē)型的模型制作，采用的是1:5比例的現(xiàn)有車(chē)型。

圖1 準(zhǔn)備工具

1.2 填充物的制作

填充物的制作一般選擇使用發(fā)泡塑料切削黏合而成(如圖2所示)。因?yàn)槿渴褂糜湍酂o(wú)法支撐整車(chē)重量和最終成型，使用發(fā)泡塑料作為內(nèi)部填充物能夠使模型更易保存；其次，油泥原料成本較高，整車(chē)使用比較浪費(fèi)。需要注意的是，在制作初級(jí)模型的時(shí)候，要在尺寸上比外形薄1 cm，為之后上油泥留下空間。

圖2 填充物原材料

1.3 油泥的敷制

在初級(jí)模型制作完成以后，需要上油泥。這個(gè)步驟需要保證油泥足夠的厚度，盡量保證油泥與填充物之間沒(méi)有空隙，否則會(huì)影響到模型的后期精制。在敷制完成后，需用測(cè)量工具卡準(zhǔn)尺寸，避免汽車(chē)跑型。在后期刮制細(xì)節(jié)時(shí)，需要多次使用測(cè)量模板，使汽車(chē)的每一個(gè)曲面，每一條線(xiàn)都能與圖紙保持一致，在此應(yīng)特別注意腰線(xiàn)、車(chē)燈、車(chē)尾、車(chē)輪、車(chē)窗等細(xì)節(jié)的制作。

1.4 整體修正

在基本完成模型的外形和各個(gè)曲面制作后，需用測(cè)量模板進(jìn)行再一次的測(cè)量確認(rèn)，確保三維模型與二維圖紙的精度一致，并在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用薄刮工具對(duì)整車(chē)的平面、立面進(jìn)行找平、打磨、拋光處理，使整車(chē)看上去更有體量感，確保車(chē)型的精準(zhǔn)。在油泥模型的制作過(guò)程中一定要引導(dǎo)學(xué)生按照正確的順序，細(xì)致地完成每一步工作，切不可急于求成，只有耐心、細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)才能做出尺寸精準(zhǔn)、線(xiàn)條平滑、外表優(yōu)美的汽車(chē)油泥模型。

2 汽車(chē)油泥模型教學(xué)實(shí)例中的典型問(wèn)題及解決辦法

汽車(chē)油泥模型制作教學(xué)，按步驟有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：圖紙搜集、卡板制作、底座制作安裝、填充物制作、上大泥、基本塑型、細(xì)節(jié)塑造。通過(guò)選擇2011級(jí)工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的油泥制作學(xué)習(xí)課程實(shí)例來(lái)探討制作過(guò)程中遇到的一系列問(wèn)題，并展示在教學(xué)中不斷改進(jìn)完善的實(shí)踐過(guò)程。

2.1 引導(dǎo)學(xué)生注重仿真—輔助車(chē)型準(zhǔn)確定位

目前市場(chǎng)上的量產(chǎn)車(chē)無(wú)法達(dá)到課程培養(yǎng)塑形能力的客觀(guān)要求，同時(shí)能達(dá)到培養(yǎng)要求的車(chē)圖紙難以搜尋，我們對(duì)于圖紙的要求為精確5:1的，能夠表示出汽車(chē)外觀(guān)的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小的三視圖或四視圖，并用電腦繪制出2cm寬的正方形小格，用以輔助車(chē)型制作過(guò)程中的定位。在這一環(huán)節(jié)還需要注意的是，在選好三視圖打印出圖紙后，需人工在圖紙上加上中心線(xiàn)及輪胎中心線(xiàn)。同時(shí)在制作車(chē)模卡板量具時(shí)，多組學(xué)生由于經(jīng)驗(yàn)不足，卡板兩邊沒(méi)有留下足夠的余量，模具的強(qiáng)度不夠，導(dǎo)致后期在長(zhǎng)時(shí)間、高頻率使用卡板測(cè)量時(shí)，易出現(xiàn)折損等問(wèn)題，為此我們需對(duì)卡板進(jìn)行一定程度的加固；另一個(gè)值得注意的問(wèn)題是，在底座的制作時(shí)，由于底座由膠合板和木條組合而成，在膠合板的定型制作過(guò)程中，需要拿出底盤(pán)圖作為參照依據(jù)，大家如果找到的是三視圖，沒(méi)有底視圖，在此也可以用詳細(xì)的頂視圖，結(jié)合側(cè)視圖對(duì)底座進(jìn)行定位。而在制作過(guò)程中，有些結(jié)構(gòu)由于所用的工具切削深度不夠?qū)е码y以下手，這時(shí)需要相關(guān)專(zhuān)業(yè)器材—電動(dòng)曲線(xiàn)鋸來(lái)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的切割，在最后安裝各部件時(shí)出現(xiàn)了部件之間定位難度大、定位精度低等問(wèn)題，所以最好能在底板上畫(huà)好中心線(xiàn)及兩邊定位的線(xiàn)之后再進(jìn)行拼裝(如圖3所示)。

圖3 圖紙選擇與模板制作環(huán)節(jié)

2.2 引導(dǎo)學(xué)生注重控制—提高模型主體質(zhì)量

接下來(lái)的環(huán)節(jié)就是制作填充物了(如圖4所示)，我們使用的是苯板作為內(nèi)膽材料，這一環(huán)節(jié)按照卡板的尺寸留下1 cm左右的余量即可，需要注意的是，在制作過(guò)程中需要同組學(xué)生進(jìn)行良好配合，3～4人制作，1～2人在旁觀(guān)察定位，在此基礎(chǔ)上，仍會(huì)出現(xiàn)些許的余量控制不精確，這在現(xiàn)有的教學(xué)基礎(chǔ)上無(wú)法避免，只能依靠后期油泥來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)。在用苯板做好內(nèi)部填充物后，我們需要把其表面打磨平整，苯板切割后相對(duì)粗糙，顆粒較多，所以在上初級(jí)油泥以前，需要對(duì)其表面進(jìn)行打磨，并清掃工作臺(tái)上的顆粒垃圾，以免其混入油泥中造成模型質(zhì)量不高等問(wèn)題。

圖4 完成填充物階段

3.3 引導(dǎo)學(xué)生注重技法—提高上泥精細(xì)化水平

經(jīng)過(guò)前期的一些準(zhǔn)備和制作，進(jìn)入比較棘手的初級(jí)上泥環(huán)節(jié)(如圖5所示)。在這一環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)學(xué)生上泥的手法技術(shù)是關(guān)鍵。用大拇指與手掌從前至后捻按、貼實(shí)，這時(shí)要避免空氣進(jìn)入，盡量壓實(shí)，此時(shí)手法不嫻熟將導(dǎo)致工時(shí)的增加。同時(shí)，在上泥時(shí)要對(duì)車(chē)的大形(大塊面、方形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)、骨架及需要穿插的部位等)進(jìn)行充分的把握，這樣在上泥時(shí)才能做到張弛有度；同時(shí)還要注意的是車(chē)的形態(tài)特征需把握，例如跑車(chē)要底盤(pán)低，外形轉(zhuǎn)折較多，轎車(chē)的比例關(guān)系處理等，在初步上泥時(shí)都要考慮，為以后的精工細(xì)作打下良好的基礎(chǔ)。

圖5 初級(jí)上泥環(huán)節(jié)

接下來(lái)的工作會(huì)出現(xiàn)很多形體方面的難題，一是由于車(chē)型非自主設(shè)計(jì)所帶來(lái)的對(duì)汽車(chē)圖紙不了解導(dǎo)致學(xué)生對(duì)車(chē)形態(tài)、外形認(rèn)識(shí)的差異；另一方面則是在尺寸的精確測(cè)量方面。針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，由組長(zhǎng)全權(quán)控制車(chē)型的精確程度，并由任課教師最終確定，同時(shí)要大量運(yùn)用制作的卡板對(duì)各個(gè)角度反復(fù)測(cè)量，在這個(gè)測(cè)量過(guò)程中，提高學(xué)生對(duì)微觀(guān)形體的認(rèn)識(shí)，從而從大形和微觀(guān)兩個(gè)方面出發(fā)，最終卡準(zhǔn)車(chē)型；針對(duì)尺寸測(cè)量時(shí)容易出現(xiàn)精確度不夠的問(wèn)題，學(xué)生在實(shí)際操作中通過(guò)以下方法進(jìn)行解決：制作懸架工具，結(jié)合針線(xiàn)和重力垂直原理測(cè)量單側(cè)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，在制作過(guò)程中任課教師需要對(duì)細(xì)節(jié)的處理辦法、用刀的方式等一些技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行逐一指導(dǎo)，例如：在整平階段需要用大刮刀打八字修形，這樣才能保持車(chē)型表面光滑和整體平整。

3.4 引導(dǎo)學(xué)生注重細(xì)節(jié)—確保車(chē)型完美展現(xiàn)

教學(xué)中注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行確定和推敲。首先，要解決腰線(xiàn)的問(wèn)題。車(chē)的體積感、分量感都要通過(guò)腰線(xiàn)來(lái)傳達(dá)，這里需要用到油泥膠帶，在確定好腰線(xiàn)的角度、幅度、長(zhǎng)短、曲率、位置后沿著油泥膠帶的位置作出平滑的腰線(xiàn)，腰線(xiàn)一定要平滑，不能出現(xiàn)短促感，同時(shí)制作的過(guò)程中也要果斷，要有足夠的精確度。第二，需要考慮前后燈、擋泥板、車(chē)窗的細(xì)節(jié)處理。這些細(xì)節(jié)都與腰線(xiàn)的要求一樣；修平面時(shí)，也需考慮形體自身的特征，下刀要精準(zhǔn)，否則車(chē)的尺寸會(huì)不準(zhǔn)；對(duì)于車(chē)的擋泥板，切勿做錯(cuò)，要指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀(guān)察圖紙，擋泥板的下端是垂直下去，沒(méi)有弧度；第三，要對(duì)車(chē)模進(jìn)行全面的打磨、拋光，要做出車(chē)的品質(zhì)，就要靠不斷的打磨、拋光，這樣才能最完美地展現(xiàn)車(chē)的模型(如圖6所示)。

圖6 細(xì)節(jié)處理階段

最后，要對(duì)車(chē)模進(jìn)行成品保存與再加工(如圖7所示)。在完成基本的汽車(chē)油泥模型制作之后，要進(jìn)行貼膜或者翻制。在我們的模型課中，選用翻制這一辦法，找專(zhuān)門(mén)的師傅做出與車(chē)型完全吻合的陰膜，利用石膏和玻璃鋼，翻制而成。翻制成功后，還需要上大漆、打磨、上小漆等一道道上漆的工序，力求做到大型準(zhǔn)確無(wú)誤，細(xì)節(jié)深入完整，整體完美無(wú)瑕疵。

圖7 翻制成車(chē)

3 汽車(chē)油泥模型教學(xué)教改成效

通過(guò)開(kāi)設(shè)并不斷完善汽車(chē)油泥模型課程，我們?cè)谝欢ǔ潭壬祥_(kāi)拓了學(xué)生的思維方式，讓他們走出課本，走向?qū)嵺`，親自動(dòng)手，感知設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，充分體現(xiàn)了藝術(shù)與技術(shù)的完美結(jié)合。通過(guò)親自對(duì)已有車(chē)型的模型制作，讓他們觸摸到汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題，例如：形體間的轉(zhuǎn)折，腰線(xiàn)的設(shè)計(jì)，車(chē)燈的設(shè)計(jì)等。這些都為他們以后從事相關(guān)的設(shè)計(jì)工作夯實(shí)了基礎(chǔ)，一定程度上培養(yǎng)了他們的審美水平和設(shè)計(jì)靈感。

在制作過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)對(duì)車(chē)結(jié)構(gòu)、形態(tài)、功能等各個(gè)方面地深入了解，并通過(guò)親自制作完成一輛汽車(chē)模型，在很大程度上提升了他們對(duì)于三維模型的立體感知精度；了解了如何把二維平面的設(shè)計(jì)圖紙制作完成為三維的立體模型，從而會(huì)更周到地考慮自己的設(shè)計(jì)作品，使他們今后的設(shè)計(jì)走向現(xiàn)實(shí)，走向企業(yè)，而不是一味地紙上談兵，概念設(shè)計(jì)，更提高了他們?cè)谇舐氝^(guò)程中的競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí)，以6人為一組的團(tuán)隊(duì)合作形式更有利于訓(xùn)練學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，這為他們今后更好地從事設(shè)計(jì)工作做足了準(zhǔn)備。

當(dāng)然，相比專(zhuān)業(yè)模型制作人員，我們?cè)谥谱鬟^(guò)程中存在很多局限，例如：高昂的教學(xué)經(jīng)費(fèi)、相關(guān)資源較少等。作為汽車(chē)油泥模型制作課程的一個(gè)初探，我們也遇到了很多棘手的問(wèn)題，并且在整個(gè)教學(xué)模式上還存在很多的不足。在今后的教學(xué)工作中，我們會(huì)逐步完善該課程，使其可以更好地服務(wù)于工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，讓學(xué)生各方面的素質(zhì)得到充分的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，能夠更好地培養(yǎng)創(chuàng)新型、實(shí)用型人才。

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