小比例汽車模型在汽車設計中的運用

王碩 李陽 吳輝

摘 要：汽車油泥模型是設計開發前期的一個重要環節，應國民需求，美觀的汽車造型設計直接影響著汽車銷量。文章通過模型師對比例模型的理解與特點，對汽車模型的歷史、在汽車造型中的運用與未來比例模型的發展進行闡述，并提出自己的觀點，以此來論述小比例模型的重要性。

關鍵詞：汽車設計；小比例汽車油泥模型；模型師

中圖分類號：U461.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）08-0051-01

1 背景概述

一個新物品給人的第一印象通常是通過感官來判定的。在中國的汽車市場上，如果要大幅提高汽車銷量，汽車外形的美觀與否，成為了影響銷量一件尤為重要的因素。用戶選購新車的過程中外觀時常會超過動力、操控、空間和油耗等相關因素，衡量一款車優劣的常規意義上的標準也逐漸傾斜于了外觀設計。但汽車整車產品開發設計是一個需要多學科的并行設計過程，不僅要考慮產品其美觀性藝術性，同時還需考慮產品的制造工程是否合理。

現在隨著社會日益發展與人類對產品的高標準需求，在汽車領域的設計開發過程中也如見加入的多方面因素，全數字化開發設計、全數字化樣機（DMU，DIGITAL MOCKUP）、A 級曲面、BIW （BODY INWITHE ）、油泥模型、主模型/ 驗證模型/ 數據模型、人機工程學、樣車制作（PROTOTYPE）、Mulecar、Benchmarking 是在整車開發過程中用到的十大關鍵技術。

本文就小比例油泥模型特點和油泥模型在車身造型設計過程的重要作用進行說明。

2 汽車油泥模型的發展概況

2.1 汽車油泥模型的定義

現在的設計過程中計算機輔助設計應用已經非常廣泛，但油泥模型因為它的可快速塑造的特點與真實的表現性賦予了模型不可代替的地位，也隨之成為許多公司前期設計的一項重要環節。

汽車油泥模型是傳統車身設計中用油泥雕塑的汽車車身模型。汽車造型的實際效果在三維空間中可以表達的更為清晰，由此填補了二維空間觀看汽車造型容易產生視覺差或設計意圖表達不明確的缺陷。制作完成后供設計人員和決策者審定，以此來更改或者確定汽車設計的方案。

2.2 汽車油泥模型的歷史發展

1927年美國通用汽車公司將油泥應用到汽車設計開發上，1955年日本首次使用工業油泥進行模型設計開發。我國開展相對較晚，在20世紀70年代初開始這一技術。汽車模型工是在20世紀80年代初期形成的。

近年來，汽車的需求量日益增加，隨之的汽車工業已經逐漸成為了我國國民經濟支柱產業。而其中，汽車油泥模型是自主汽車產品設計的開發基礎，是在汽車產品開發過程中必須要踏出的一步，也是自主研發的一個重要環節。

我國模型公司大都分布在北京、上海、廣州等制交通造業較為發達的城市，尤其是近幾年隨著我國的民眾對交通工具的大量需求，逐步的涌現出諸多模型公司，多以交通類為主，模型師多以畢業大學生居多。所以中國的模型事業才剛剛起步，處于學習階段，也正是因為國內對交通工具的大量需求，模型師這一職業也在逐步的升溫，成為一項發展前景較好的職業。

3 小比例模型在汽車造型中的運用

3.1 小比例汽車油泥模型的特點

3.1.1 模型所使用的油泥

汽車油泥模型所使用的油泥與一般的橡皮泥類似，但要求更高，油泥的材料主要成分有凡士林30%，工業用蠟8%，滑石粉62%。油泥的可塑性強，使用時需要加熱烘烤，不同公司的油泥由于配方不同，加溫烘烤的溫度大都控制在50～60 ℃ 之間。油泥制作成模型后，有相對較高的硬度，在室內恒溫20～30 ℃ 之 間易于保存。

油泥可塑性、黏性、韌性強。在造型塑造時使用方便，油泥烘烤后在成型過程中可隨意雕塑、修整。待溫度降至常溫，又有不易干裂的特性。模型完成后也可回收反復使用。

3.1.2 小比例汽車油泥模型便于造型設計的更改

由于汽車造型設計開發屬于較為前期的階段，所以大量的更改是前期開發的特點。而汽車模型在造型設計這一點正迎合了前期開發這一特點。

模型師在制作的工程中會利用適當的工具與油泥可塑性強的特點，可以配合設計師快速的更改造型設計，能夠更好地滿足設計要求，也通過三維的視角空間為設計師提供更多設計靈感。

3.2 小比例模型便于篩選

一般制作小比例模型的尺寸多為1：3或1：4，多數公司會利用比例模型小、易于更改這一特點，根據不同設計方案制作多個模型。通過篩選最后選出一個設計方案再做1：1的全尺寸模型。

雖然小比例模型的制作周期快，易于更改。但是如果小比例模型完成質量不高，反倒是體現不出設計要求，更加難于評審、篩選。

在制作小比例模型的難易程度上并不亞于全尺寸模型。

如果用藝術的角度去看待比例模型其實就是在藝術創作，在設計的時候既要考慮到工程需求，也要考慮到汽車的外觀是否漂亮，所以這是一個多學科的合作設計過程，也是一個創造過程。

3.3 小比例模型的1：1放大

對小比例模型評審結束確定方案后，通過在模型上貼定位點，利用三維激光掃描儀對小比例模型進行掃描，掃描結束后將掃描后的文件導入到ALIAS軟件進行數模修改，放大到1：1尺寸，再通過CNC銑削數控機床加工作出相應1：1全尺寸模型。

4 小比例模型未來的發展

4.1 現當今新興模型制作技術

近年來， 隨著計算機輔助技術的快速發展， 還出現了一批新技術， 例如快速成形制造、虛擬油泥技術和五軸或三軸聯動數控銑床制造等。以三軸聯動數控銑床制造說， 它可以直接利用計算機三維數據，通過機床軟件編程，能夠將油泥銑削成型。雖然銑削出的模型在數據要求上精準，但是由于數據制作是在電腦上進行完成的，難免會出現一些與設計意圖向違背的地方，所以后期由進行模型師在進行修改一次完成造型設計。但三軸聯動設備也會在造型鎖定階段進行銑削，此時的模型時最終完成的狀態。

雖然新興技術的發展確實為模型制作帶來的許多便利，無論是從時間上還是從造型方面，但卻依舊取代不了手工的制作。

4.2 小比例模型在造型開發中的重要性

雖然新興技術的興起的確代替模型師的一些技能，但是小比例模型的制作大部分制作依然離不開模型師利用雙手的制作，無論車是利用什么材料做成的，車的面都有自己的性質所在，換句話說就是面性。也可以說模型有自己的存在的價值與意義，并能夠給觀賞者帶來共鳴。不同廠家車的車身面都有自己的面性，這些也可以理解為該廠家汽車的特點或者車子給人的感覺。

所以在做小比例模型時，車自有的特點用雙手才能把車子自身的特點表達出來。例如悍馬車的彪悍，奧迪車的莊重，寶馬車的健壯等等，此時的車已經被賦予了生命。再高端的儀器也只是一件機器，它不能賦予另一件物品生命，但是人的雙手是有溫度的有人性的，當模型師用雙手作出的小比例模型才更加的真實，更加深入人心。

參考文獻：

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