客車前后頂三維造型設計及模型模具制作

梁艷松

（鄭州宇通客車股份有限公司，鄭州 450016）

1 三維造型設計與模型模具制作

現在客車內飾有相當部分前后頂設計還是使用二維設計，而使用三維設計具有傳統二維設計方法無法比擬的優點。

1）提高設計精度。前后頂造型圖完成后，即建立二維造型，并導入系統，可以為生產準備、三維數模轉換提供方便、詳細、準確的原始依據，消除中間數據的轉換，使模具加工的精度大大提高。

2）提高加工效率，縮短制作周期。可以根據二維造型圖，轉化為三維圖，直接用加工中心編程進行模型加工，提高模型加工的成功率，同時提高模具制作的速度。

3）可以將三維數模導入整車內飾設計中進行各種分析[2]。三維造型數模可用于前后頂的強度、剛度有限元分析、安裝方式，并進行必要的修改，使前后頂設計修改更加直觀。

1.1 客車前后頂三維造型設計

在計算機造型設計技術（Rhino犀牛軟件）應用方面，國內外大客車公司建立了相當規模的成套硬件、軟件系統，運用三維CAD/CAM技術替代以“主圖板/主模型”為主的傳統設計方式[3]；使用PROE或者UG軟件，從概念草圖生成、二維渲染到三維生成、修改、三維檢測等都在計算機上完成。傳統方法是在用木模模型完成后進行評審，而三維則可以在計算機上表示出來，由技術員、工藝員、車間人員進行現場評審，減少不必要的模型修改。三維造型確定后，可由加工中心編程加工成前后頂模型。

本文三維建模采用UG軟件[4]。UG軟件建模方便，適用于客車前后頂三維建模。

由圖1可以看到，客車前后頂裝飾件的二維線性端面造型，由此可以想象其它視圖。圖2為摘錄的后頂二維造型圖；圖3為轉換后的UG三維圖。該車型后頂的開發，巧妙地實現空間立面的過渡，采用造型復雜的裝飾件[5]，整體感強，沒有間斷的缺陷。后頂與行李架配合較好，色彩協調，給人以整體的美感。

1.2 客車前后頂模型與模具制作

前后頂三維造型完成評審后，即可以將三維圖導入加工中心UG三維軟件進行數控編程[6]。編程完成后，進行模型堆料，然后加工中心按指令進行加工1：1實體模型制作[7]。

前后頂實體模型加工出來后，就可以看得比較直觀；有時也可以在老模具上進行翻制模型[8]。然后送原子灰工位，進行批原子灰，有經驗的老師傅批原子灰很薄、很快，等原子灰干后，就需要用400、800、1200目的砂紙依次進行輕輕地打磨，使其看起來非常圓滑，見圖4。

模型表面處理完成后，即可翻制正式模具。前后頂模具可以分為玻璃鋼模具、亞麻模具、PU模具、高檔內飾模具、吸塑模具。需要注意的是玻璃鋼、亞麻、PU模具翻制完成后，需要進行表面拋光處理，使模具表面光潔明亮[9]。完成后，按圖紙在模具上劃切割線，一個完整的模具就做好了[10]，見圖5。

3 結束語

客車前后頂三維實體設計的應用優化了模具結構，充分利用了現有的資源，尤其是加工中心（三維編程）的應用，縮短了模具設計和加工制作周期，提高了模具設計和制造的整體水平。

[1]鄧亞東，江志雙.基于UG的大客車車身CAD設計研究[J].機械設計與制造，2005，（4）

[2]張君媛，楊陽.汽車總布置參數化設計[J].汽車技術，1997，（10）：19-22.

[3]姚成，朱銘.全承載式客車車身結構設計[J].客車技術與研究，2008，30（2）：13-16.

[4]李敖宏.基于UG NX3.0汽車覆蓋件模具三維實體設計[J].模具工業，2008，（7）：34-22.

[5]楊雄勇.客車造型設計表達[J].客車技術與研究，2004，26（5）：8-9.

[6]武麗.基于CAD的機械零件設計及分析研究[J].機械管理開發，2006，2（1）：46-47.

[7]程海正，曹清林，莫亞梅.基于Pro/E的平面機構運動仿真[J].南通工學院學報：自然科學版，2004，（4）：39-41.

[8]張洪欣.汽車設計[M].北京：機械工業出版社，1997.

[9]莊繼德.汽車系統工程[M].北京：機械工業出版社，1997.

[10]胡仁喜，徐東升，陽平華.Unigraphics NX3.0零件設計實物[M].北京：電子工業出版社，2005.