工业产品模型制作工艺

工业产品模型制作工艺

（一）石膏材料的模型制作技法

一、石膏模型的成型方法

一般常用的成型方法有浇注成型法，塑造加工成型法，刮削成型法（模板、刮型箱、旋转）。

1．浇注成型法

（1）湿法浇注石膏型坯在浇注石膏型坯时，将水的比例适当增加一些，使模坯不易很快干，便于雕削塑造，视气温高低，每次工作结束后，用块湿布盖上以保持湿润，以利下一次再继续塑造加工。

（2）干法浇注石膏型坯浇注、翻模方法与湿法浇注相同，所不同的是，水的比例少一些，凝固时间快。为增加强度，可在浇注厚度范围内加入一些纤维或绒麻，注意不要使其暴露在加工表面部分，以免影响加工。

（3）平板浮雕浇注成型采用黏土或油泥塑造，再用石膏浇注而成，属于一种浮雕半立体形象。加工技法是依照图纸尺寸，用一块稍大于图形的表面平滑的垫板，如做一个方形的模坯，用四块围板或围框，再将围块用钢筋夹子夹好，底部一半布满和熟了的黏土，也可采用经过筛选的细砂做垫底（用少量水混合均匀，不能太湿或大干。切记用砂垫底塑造形体时，不要涂刷脱模剂）。根据设计图形，在围板内的形体塑造好后，经反复观察不再修改时，涂刷一层脱模剂，若用肥皂溶液、片胶漆或凡土林等涂刷，应多涂几遍，直到表现出光亮时为止。余留在边角地方的脱模剂液，应用海绵或吸水纸吸干，以免影响形体轮廓。

待稍干后可以浇注翻模，称一定数量的石膏粉（视形态大小而定），准备适量比例的水，先将水倒入桶内，再将石膏粉慢慢倒入，徐徐搅拌，在较短时间内（2～5分钟），清除硬块与坨状石膏粉（根据需要在板内形体上可放少量麻城纤维丝，以增加强度），而后浇注在塑造形体上，一般15～30分钟，此时石膏表面有些发热，可进行脱模，稍加修饰后，平板浮雕模型完成。

2．塑造加工成型法

即“减法”成型，将浇注好的基本模坯，进行“毛坯”加工。此法与干湿浇注成型法相似，不同的是要在毛坯上绘制出图形轮廓线，用雕刻刀直接在石膏上雕刻成型，步骤为先方后圆，先整体后局部，逐步完成。

3．模板刮削成型法

用模板挤压已制好的并相当湿润的石膏毛坯初塑成型。模板成型的用具由滑动模板和模板架构成。使用模板挤压石膏毛坯前，首先在毛坯上画好与导边的距离，挤压时用双手平衡地拉动整个模板，紧贴着导边慢慢地在石膏毛坯处逐层地刮削，切出所要的形状。拉动时按同一方向进行，不可来回刮动。每次刮削后，应迅速把模板上的石膏清除，并常在毛坯上喷洒些水雾，以使切削边缘更加光滑。

4．刮型箱刮削成型法

将石膏浇注成初形后，再用刮形箱刮削成型。

5旋转刮削成型法

是将石膏毛坯固定在旋转成型机转轮上，制作者手持刀具或样板在刀架上进行石膏（或泥坯）的切削加工，这种方法可用于制作各种圆、平面、圆筒、圆柱形状的回转体模型

二、石膏模具的种类与制作

石膏模具大致分为三种，即阴模、阳模、对合模，也可分为死模与活模，死模为一次性模，又叫破碎模，翻制一次性脱模后，就不再用了，活模可以连续批量使用。

（1）阴模与阳模采用单开口的模具来浇注成品，这种模子具有内四的空腔称阴模。可浇注实心的制品，常用于制作单面浮雕或某些无倒角制品。

阳模又称凸模，模具呈凸出形状，制品的凹入外壳，即是与凸模接触的地方。

（2）对合模是由阴模和阳模所组成的模具，当凹凸两半模件对合时，其中留有空腔部分，就是制品的厚度。

（3）脱模与分模线的确定石膏模型按制品的不同形状和要求，可采用一件模、两件模、三件模等，模子的件数愈少愈容易分模，一般多采用两件模。两件以上的分模的模具设计，关键是定出合理的“分模线”。如制作圆球体时，可受“自然位置”的约束，尽量考虑两个模件能以相对（相反）方向抽脱开为前提，要找出原型上的倒角，并要避开倒角，找出便于脱模的位置，再定出分模线。

两件模的分模线的取得方法是：

在基准平面上，采用直角尺沿着原型边缘接触平行移动画线法，其操作是在直角尺的一边涂上颜色，然后沿工作台面平行地移动直角尺，利用直角尺经着色的角边接触到模型外边的最高处，画出痕迹，这种迹线就是两件模件的分模线。

特种模型的分模线的确定，主要靠观察分析。一般从“原型”的前后、左右、上下六个方向，作为基础进行观察分析，特殊情况可用倾斜方向脱模。通过分析后，用铅笔在原型的最高点面画出分模线，再定出所需的模件块数。

三、石膏模型的制作方法与步骤

下面以中型面包客车的石膏模型制作为例，介绍其成型全过程。

1．准备工作

（1）图纸准备从构思的草图中，精选l～2张作比较，最后筛选确定定型方案，绘制效果图及零件尺寸图和组装图。

（2）材料准备作出详尽的材料需求计划，列出材料清单，将明细表中各种材料名称、规格、型号。数量或代用品等，分类注清楚，利于采购人员按先后顺序和需求进行采购。

（3）工具与设备塑料盆、塑料提桶。水勺、量筒、毛刷、脱模剂盛装盆、分模胶片（数片）、围板多块。雕塑工具一套。量度尺、钢板铲。钢丝夹（数只）、木锤、效刀、钢丝钳、喷枪、喷灯、电烙铁等。还有砂轮机、烘烤箱、空压机、电焊机等设备。

2、塑造形态

（1）先塑造出厚型胎模，大多以黏土或油泥材料进行制作。

塑造形态以浇注石膏浆成型，先翻出阴模，然后再以湿法翻制浇注一块稍大于原型的实体，或用减法雕塑加工成型。

3．制作步骤

（1）先将塑造完工的黏土（或油泥）“原型胎模”，放置在一个平台或平板桌上，作翻模前的修整，将细部轮廓凹槽凸面缝隙处作进一步清理。采用以多块“活模”（破碎模）形式来浇注阴模，这种制模快速省工，较容易脱模。

（2）根据“分模线”插脱膜胶片。如一台小型面包车模型，可看成是一个长方体形状，四个侧面，一个盖板，一个进出车门，整个车型共分六个大面，每个面的边缘处，就成为自然“分模线”。

为便于脱模，可采用薄塑料片或废X光胶片、金属薄片等，根据形体大小剪切成长条形分模胶片，插于“原型胎模”中的“分模线”处。在“原型胎膜”及胶片两面，涂刷脱模剂l～2遍（隔离剂），大多以浓肥皂溶液或凡上林替代。

（3）分两次浇注阴模。配比汽车模用的石膏与水混合比为100：30～

10O：40。

调配时先用盆盛装适量水，操作时将石膏粉慢慢倒人水盆中，用木棒或手迅速搅拌，使浆内无块状为宜，为增加强度，可适当加入一点乳白胶和匀。

一般石膏与水的配比关系是：

注浆用模，石膏粉与水的比例为100：70～100：80；压坯用石膏粉与水的比例为100：60～100：70；石膏母模石膏粉与水的比例为100：30～100：40；根据一般的经验，常采用1：2：1或

1．35：1比例，这样的比例软硬程度适当。