客车前后顶三维造型设计及模型模具制作

梁艳松

（郑州宇通客车股份有限公司，郑州 450016）

1 三维造型设计与模型模具制作

现在客车内饰有相当部分前后顶设计还是使用二维设计，而使用三维设计具有传统二维设计方法无法比拟的优点。

1）提高设计精度。前后顶造型图完成后，即建立二维造型，并导入系统，可以为生产准备、三维数模转换提供方便、详细、准确的原始依据，消除中间数据的转换，使模具加工的精度大大提高。

2）提高加工效率，缩短制作周期。可以根据二维造型图，转化为三维图，直接用加工中心编程进行模型加工，提高模型加工的成功率，同时提高模具制作的速度。

3）可以将三维数模导入整车内饰设计中进行各种分析[2]。三维造型数模可用于前后顶的强度、刚度有限元分析、安装方式，并进行必要的修改，使前后顶设计修改更加直观。

1.1 客车前后顶三维造型设计

在计算机造型设计技术（Rhino犀牛软件）应用方面，国内外大客车公司建立了相当规模的成套硬件、软件系统，运用三维CAD/CAM技术替代以“主图板/主模型”为主的传统设计方式[3]；使用PROE或者UG软件，从概念草图生成、二维渲染到三维生成、修改、三维检测等都在计算机上完成。传统方法是在用木模模型完成后进行评审，而三维则可以在计算机上表示出来，由技术员、工艺员、车间人员进行现场评审，减少不必要的模型修改。三维造型确定后，可由加工中心编程加工成前后顶模型。

本文三维建模采用UG软件[4]。UG软件建模方便，适用于客车前后顶三维建模。

由图1可以看到，客车前后顶装饰件的二维线性端面造型，由此可以想象其它视图。图2为摘录的后顶二维造型图；图3为转换后的UG三维图。该车型后顶的开发，巧妙地实现空间立面的过渡，采用造型复杂的装饰件[5]，整体感强，没有间断的缺陷。后顶与行李架配合较好，色彩协调，给人以整体的美感。

1.2 客车前后顶模型与模具制作

前后顶三维造型完成评审后，即可以将三维图导入加工中心UG三维软件进行数控编程[6]。编程完成后，进行模型堆料，然后加工中心按指令进行加工1：1实体模型制作[7]。

前后顶实体模型加工出来后，就可以看得比较直观；有时也可以在老模具上进行翻制模型[8]。然后送原子灰工位，进行批原子灰，有经验的老师傅批原子灰很薄、很快，等原子灰干后，就需要用400、800、1200目的砂纸依次进行轻轻地打磨，使其看起来非常圆滑，见图4。

模型表面处理完成后，即可翻制正式模具。前后顶模具可以分为玻璃钢模具、亚麻模具、PU模具、高档内饰模具、吸塑模具。需要注意的是玻璃钢、亚麻、PU模具翻制完成后，需要进行表面抛光处理，使模具表面光洁明亮[9]。完成后，按图纸在模具上划切割线，一个完整的模具就做好了[10]，见图5。

3 结束语

客车前后顶三维实体设计的应用优化了模具结构，充分利用了现有的资源，尤其是加工中心（三维编程）的应用，缩短了模具设计和加工制作周期，提高了模具设计和制造的整体水平。

[1]邓亚东，江志双.基于UG的大客车车身CAD设计研究[J].机械设计与制造，2005，（4）

[2]张君媛，杨阳.汽车总布置参数化设计[J].汽车技术，1997，（10）：19-22.

[3]姚成，朱铭.全承载式客车车身结构设计[J].客车技术与研究，2008，30（2）：13-16.

[4]李敖宏.基于UG NX3.0汽车覆盖件模具三维实体设计[J].模具工业，2008，（7）：34-22.

[5]杨雄勇.客车造型设计表达[J].客车技术与研究，2004，26（5）：8-9.

[6]武丽.基于CAD的机械零件设计及分析研究[J].机械管理开发，2006，2（1）：46-47.

[7]程海正，曹清林，莫亚梅.基于Pro/E的平面机构运动仿真[J].南通工学院学报：自然科学版，2004，（4）：39-41.

[8]张洪欣.汽车设计[M].北京：机械工业出版社，1997.

[9]庄继德.汽车系统工程[M].北京：机械工业出版社，1997.

[10]胡仁喜，徐东升，阳平华.Unigraphics NX3.0零件设计实物[M].北京：电子工业出版社，2005.