制造工艺／工艺装备现代制造工程年第期复杂产品玻璃钢模型的制作工艺梁锡昌吕宏展(重庆大学机械传动国家重点实验室重庆)摘要：根据产品样机要表达的设计思想以玻璃钢飞机模型为例系统介绍了玻璃钢模型制作的工艺流程。关键词：产品模型玻璃钢模中图分类号：THl文献标识码：B文章编号：l()Manufacturetechnolo野ofbergl嬲sreiI怕rcedpl嬲ticsmodelforcomplexproductsⅡ柚g)【ichangLnHongzllan(Chon鹊ingUniversi哆ChongqingCHN)Abstract：T出垮theFRPpl锄emodelfor咖pleintrodu嘲tlletechl晒calpmc嘲fmakiIlgFRPmodelsy蜘诅ticauycordingtotlle嘶rnj伍ngdesignideafproductprototype眦clIir陀．Keywords：PInductmodelFjberg岫．ReinforcedPl鹄tics(n咿)Mould产品模型的制作是设计师将设计思想综合美学、工艺学、人机工程学和现代科技等学科知识以三维实体来传达设计理念和构想辅以一定工艺手段来实现一种设计思想的创造性活动。模型样机制作在新产品开发过程中起着极为重要的作用它能以形象化的形式向客户展示其设计思想成为试探市场、反馈需求信息的有效手段最大限度地缩短开发周期。模型的制作常在第一阶段做一个手工模型第二阶段再用计算机拟合出数字化模型。这里介绍一种手工模型的制作工艺。模型制作的准备工作)模型材料选择应综合考虑模型要表现的特点、制作成本、加工设备、专用工具、制作经验和时间限制等因素选择合适的模型材料。对于复杂产品模型由于体积较大宜选用玻璃钢材料。)模型比例确定。模型的制作比例和模型材料的选择有着密切的关系二者的选择必须同时权衡。比例太小会失去很多细节比例太大又必须考虑模型的内部支撑结构框架和材料等。)模型形态构想。在这一过程中模型的各个细节可以暂不考虑但要构造出=个大概的模型雏形和一些特别细节及功能构件等。可以综合运用计算机CAD三维建模技术和参考效果图、小模型等来进行设计。图所示是飞机模型在CAA系统中的三维建模。图lCAllA中飞机的三维模型图)模型色彩选择直接决定了最终表现的视觉效果尤其对展示性模型来说色彩的选择和涂装尤为重要。本模型采用迷彩色作为整体色。玻璃钢模型的制作工艺过程图所示是复杂产品玻璃钢模型制作的工艺流程示意图。．阳模制作制作产品阳模的材料有多种大致分为水性材料和油性材料本文选择水性材料中的黏土作为阳模的制作材料。黏土的取材方便主要化学成分是氧化硅和氧化铝。)搭建骨架：根据模型制作的大小及图样提供的万方数据现代制造工程年第期制造工艺／工艺装备模型尺寸及内部结构进行骨架的搭建给出模型的基本形体。图中的件就是骨架搭建中的支撑物泥模阳模附着在骨架上。根据强度需要阳模的内部结构可以用一些木材或钢筋焊接结构并尽量减少凸起角便于上泥和刮切。弘班a)泥模阳模b)阴模制作c)正模制作d)正模图玻璃钢模型工艺流程示意图．支撑骨架．泥坯．石膏阴模．分型面．玻璃钢正模)上泥：模型的形体和支撑骨架搭建好后开始上泥。上泥时为确保泥和模型初坯的结合强度选用水雾喷湿骨架再上一层薄泥然后再补厚泥。将泥一层层粘于骨架结构上逐渐增厚用木槌压实塑出粗略形态。)塑形：利用泥塑刀、刮泥刀和雕塑刀等工具对初泥坯进行塑形。用泥塑刀把黏土表面整平塑出主要过渡面用刮刀刮除凸出的多余黏土补足表面凹洞。反复刮补最后用雕塑刀刻出细节部分修整。泥坯阳模如图所示。拌直到石膏浆有了一定黏度象乳脂一样即可。)刷脱模剂(工业石蜡)在泥模表面涂刷一两层脱模剂形成隔离层。)浇石膏浆根据泥模的形态在四周筑模围完成后进行浇注由于本模型体积较大所以进行分块浇注并在模型受力较大的部位使用钢筋和小木条进行加固。在浇注约．cm左右厚时在石膏浆中加入玻璃丝或者碎麻丝以增加石膏模的强度。)脱模在石膏浆注人大约IIlin后进行脱模。挖掉内部的泥模接近石膏模内壁时用小木刀挖掉剩余泥块并对内壁进行修补、刷洗形成阴模。．正模制作正模制作的材料主要有：黏土、油泥、发泡树脂、石膏、玻璃钢和硅胶等。玻璃钢分为热塑性玻璃钢和热固性玻璃钢是由玻璃纤维与合成树脂复合而成的材料俗称玻璃钢(FRP)它具有机械强度好、粘接性能强、比重小、绝缘性能好、收缩率低、耐腐蚀性好和工艺性能好等优点。制作玻璃钢的常用玻璃纤维有玻璃纤维布和玻璃纤维丝等常用树脂有环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂等。本模型即属于热固性环氧树脂玻璃钢。正模的制作步骤如下。)树脂调制：在容器中倒入一定量的合成树脂加入一定量的钴催化剂(DSTZⅡ)慢慢搅拌均匀备用。使用时再加入一定量的固化剂(二乙烯三胺肌～)。)刷裱树脂：首先在石膏模内壁上刷涂遍脱模剂(工业用石蜡)再将调制好的树脂溶液加入％～％固化剂搅拌均匀后用毛刷均匀地涂刷在胎模表面。涂刷遍后往胎模上刷裱玻璃纤维布多次反复厚度至mm左右如图所示。图乜机的泥坯阳模泥坯阳模制作完成后为了避免由于水分的蒸发而产生收缩、龟裂要间隔一定的时间向模型喷水雾。．阴模制作翻制的阴模可以根据实际需要和反复使用阴模频率的不同选用不同的材料常用的阴模材料主要有图树脂的刷裱与加固树脂和石膏本模型采用的是熟石膏其主要化学成分)加固：根据模型的大小即结构特点在适当的是无水硫酸钙使用熟石膏方法简单、可塑性好、成本部位用钢筋或木条进行加固如图所示。低加上一些辅助材料即可得到需要的石膏阴模。)固化干燥：完成以上操作后让其通风干燥自)调制石膏浆在准备好的调制容器里先加清行固化。大约h后用木槌脱去石膏胎膜即可得水后加适量石膏粉用搅拌工具沿同一方向轻轻搅到各部位玻璃钢模型。万方数据制造工艺／工艺装备现代制造工程年第期)合模：将固化干燥后的各模块合模用调好的树脂对接缝进行粘接处理得到玻璃钢模型如图所示。图合模．光整加工)刮补腻子：调制好腻子先用稠腻子大面积刮补修补裂纹等再用稀腻子进行小面积刮补。如此反复直到表面平整。)打磨：模型表面刮腻子修补后先使用目的粗砂纸轻轻打磨再使用目的细砂纸打磨还可以进行机械抛光等处理直到模型表面光滑平顺。．喷涂与标志处理)颜料调制：根据要表达的模型外观效果在调色卡上选择效果色彩试喷出一样本直到调制出满足要求的效果为止。)喷底漆：先用吹风机或高压喷枪把表面吹干净再用喷枪在模型表面喷一薄层灰色底漆及时发现并修补模型表面的细微瑕疵晾干后再进行喷涂。)喷面漆：在喷完底漆确定模型表面平整光滑后喷涂面漆。每一次喷的很薄干燥后再次喷涂多次反复。)喷迷彩和标志：用纸胶带贴出喷涂迷彩色的范围范围之外用覆盖物遮盖进行喷涂。)喷亮光漆：在面漆和各种标志喷涂完毕并干燥后即喷涂透明亮光面漆以增加模型的光亮效果。该飞机玻璃钢模型的最终效果如图所示。图飞机玻璃钢模型实物图结语本文以玻璃钢复杂产品模型生产为例系统地介绍了玻璃钢模型制作的工艺流程。介绍了产品样机制作的方法。玻璃钢模型制作的工艺简单、制作设备简单、取材容易制作成本低、效率高。E衄Iil．hg出alv．com收稿日期：rll(上接第页)隐含的多余线进行了处理增强了新算法在使用过程中的稳定性在已有算法中如果一个图元存在多个分支点需对分支点的有效性进行判断本文通过分解图元避免了这一繁杂判断此外还提出了零件中左盲孔、右盲孔以及通孔的识别方法。本文算法已成功运用于笔者开发的车削自动编程系统运行稳定识别效果好。参考文献：张树有．侧点法自动跟踪获取图形轮廓信息J．浙江大学学报：工学版。()：r．范延斌沈自林．二维机械装配图轮廓识别与消隐裁减算法J．西北大学学报()：．陆还珠李贤良．机械图消隐方法一探J】．计算机辅助设计与图形学学报()：．张建勋何玉林罗书强．零件二维视图轮廓信息和封闭图形信息的自动提取J．计算机工程与应用()：一加．张淮声张佑生方贤勇．基于矢量积的二维封闭图形轮廓信息提取方法J．计算机工程与应用()：．董建甲王小椿．二维图形轮廓线的夹角比较识别法J．机械()：．廖友军王恒升余金伟．轴类零件的外轮廓识别方法J．机械设计与制造()：．作者简介：王沛庆硕士研究生。主要研究方向：机械工程及其自动化。叶佩青博士教授主要研究方向：机械工程及其自动化。赵形．博士讲师主要研究方向：机械工程及其自动化。钱学雷博士后。主要研究方向：虚拟现实。E耻Iil：mIl叫qirIg弘lail．c锄收稿日期：mll万方数据复杂产品玻璃钢模型的制作工艺作者：梁锡昌吕宏展LiangXichangLüHongzhan作者单位：重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,刊名：现代制造工程英文刊名：MODERNMANUFACTURINGENGINEERING年卷(期)：()引用次数：次相似文献(条)本文链接：http:dgwanfangdatacomcnPeriodicaljxgysaspx下载时间：年月日

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