[发明专利]一种金属材料雕塑无模直接锻制成型法

说明书

本发明属于金属机械加工成型类，具体地说涉及一种金属材料雕塑无模直接锻制成型法。

锻造工艺在金属材料雕塑的应用上大多是制作中小型雕塑，在国内用锻铜制作的较大型的雕塑不多，如深圳的《盖世金牛》高24米，武汉的《楚霸王出征》长十余米，高约5-6米，均用锻铜制作。超大型金属材料雕塑一般是采用铸造工艺，但无论是铸造还是锻造，传统工艺都需制作1∶1的石膏模型，再用石膏模来制备锻造或铸造模具。在传统锻制工艺中有的还得制作1∶1的格状体木模，如美国的锻铜雕塑《自由女神像》，其工艺主要包括以下步骤：小稿-1∶10中稿--测量--放大1∶1格状体木模--敷铜板在格状体木模上粗加工--放大样1∶1石膏稿--石膏模上分段精加工--铜铆钉分段铆接--制装专用预装钢架--预组装--总装钢架--表面处理及涂覆。因此，从以上工艺可知，传统工艺十分费时、费工、费钱，而且体积越大，制作的成本越高，制作的难度也越高。

本发明的目的就是为了克服以上技术的缺点，提供一种不经1∶1石膏模、1∶1格状体木模制作阶段的金属材料雕塑无模直接锻制成型法。

一种金属材料雕塑无模直接锻制成型法，包括小稿、 1∶10中稿、近景摄影测量、计算机放样、钢网架制作、预组装、现场总装、表面处理及涂覆等步骤，其特征在于还包括以下步骤：

1、选择雕塑的某一局部横断面，按近景摄影测量并通过计算机取得的座标值在放线平台上用夹板找点放线，然后根据放出的线型，以约6MM厚钢板切割出宽约80MM，长约4000MM的成型，我们称之为实肋板；

2、将每个分段的纵横断面的实肋板焊接成高约80MM，宽约2000MM，长约4000MM的实肋板网络；

3、用角钢在实肋板网络的背面联接成牢固的支撑杆，将已焊好的实肋板网络支撑起来，由实肋板、支撑杆组成了次骨架；

4、在实肋板上将铜板直接锻造并敷设成型，这样就形成了雕塑的成型分段；

5、将制作好的成型分段，根据座标图进行拼接，形成雕塑的局部成型；

6、将制作好的局部成型，根据座标图，逐块拼接成整体，并与内部结构钢网架相联接，最终组成一个完整的雕塑。

由于上述新的锻制成型法省掉了1∶1石膏模、1∶1格状体木模的制作，同时也减少了原工艺过程中的大量金属锻模，因此使工程相应简化，大大缩短了制作的工期，节约了资金，降低了劳动强度。

图1是实肋板示意图；

图2是实肋板网络示意图；

图3是次骨架示意图；

图4是成型分段示意图；

图5是局部成型示意图；

图6是雕塑示意图

下面结合附图详细说明。

首先进行小稿创作、放大1∶10中稿；在1∶10的雕塑中稿周围建立含强制对中装置的测墩，以高精度测定测墩空间座标，以高于±0.7MM的精度测定佛像上像控点与接点的空间座标，再对佛像进行环绕摄影，用解析测图仪处理各像片对，以测绘横断面、纵断面和正立面等值线，并以断面为单位采集记录点位数据，将测得的座标点数据输入计算机，根据座标数据绘制出三维立体透视图，并据此放大。

根据上述取得的雕塑表面坐标数据，以横断面50MM和纵断面100MM在放线台上放线，以三夹板取得线型，然后根据线型用6MM钢板切割出宽80MM、长约4000MM的成型，如图1所示，该板用于锻铜表面背后线型走向加固，我们称之为实肋板。

如图2所示，将每个分段的纵横断面的实肋板焊接成高80MM，宽2000MM，长约4000MM的网络。

如图3所示，用角钢在实肋板的背面联接成牢固的支撑杆，将已焊好的实肋板网络支撑起来，这样由实肋板、支撑杆组成了次骨架，我们可以看出，次骨架是雕塑外形表面锻铜板之成型骨架，是锻铜板和主网架间连接的过渡结构。铜板锻造成型后与次骨架焊牢，因此次骨架具有两种功能，既是模具，又是结构的一部分。

如图4所示，在实肋板上将铜板直接锻造并敷设成型，形成雕塑的成型分段。由于实肋板表面线型即是雕塑实际表面的线型，铜板与实肋板表面线型相吻合，真实的反映了1∶1实在雕塑的外型。

图5所示，局部成型都是稳定的刚性结构，并准确地反映了放大后的雕塑的某个局部。

如图6所示，将制作好的局部成型，根据座标图，逐块拼接成整体，并与内部结构钢网架相联接，最终组成一个完整的雕塑。

最后，进行总装，表面处理及涂覆程序。这种方法的主要特点及优点有以下3点：

1、取消了1∶1石膏模的制备，同时也减少了制作过程中的大量金属锻模，为此而节约了大量资金和缩短了制作的工期。