楊紅　王禎　趙瑩（陜西黃河集團有限公司，陜西　西安　710043）

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基于Pro/E一種木制包裝箱的參數化設計

楊紅王禎趙瑩
（陜西黃河集團有限公司，陜西西安710043）

通過介紹基于Creo2.0軟件下一種木制包裝箱的參數化設計方法，該設計能夠根據需要自動生成不同大小的同類包裝箱，提高設計人員工作效率，旨在滿足人們的不同需求。

包裝箱；參數；Pro/E

木制包裝箱一般是根據產品需求確定其結構形式和大小尺寸，在包裝箱標準化要求下，包裝箱的結構和形式有了統(tǒng)一標準［1］，這樣大大推進了包裝箱參數化設計的進程，通過參數化和程序化設計的包裝箱只要改變幾個參數，可自動產生不同結構和大小的包裝箱模型，從而達到提高設計工作效率的目的。該設計是在Creo2.0軟件下進行的。

1　包裝箱結構

本文所設計的包裝箱是一種典型的包裝箱，如圖1所示，包裝箱由箱蓋、箱體、箱底、滑木和包角組成，其結構是由木板（箱板）、木龍骨和緊固件搭建而成的。該包裝箱應用廣泛，通過其參數化設計可為其他包裝箱參數化設計提供參考依據。

2　建立模型

2.1模型采用自頂向下設計方法

在總裝配模型下先創(chuàng)建箱體骨架模型，骨架模型是一個長方體（代表內箱尺寸），再將長方體（骨架模型）3個面（前視面、頂視面和側視面）進行發(fā)布，然后采用“復制幾何體”復制3個面為參照面，通過對參照面進行偏移、加厚等操作，分別創(chuàng)建包裝箱的3個箱板（頂板、前板、側板）元件，再對3個板元件的外表面進行發(fā)布，然后以發(fā)布的外表面為參照，通過“拉伸”“曲線陣列”等操作創(chuàng)建外圍木龍骨元件、包角組件和滑木元件等，具體建模流程如圖2實箭頭線所示，最后再將各元件按箱蓋、箱體、箱底等進行組裝，組裝如圖2虛箭頭線所示，直到最后的總裝配體完成。這樣骨架模型變化時，其他模型跟著變化，就完成了包裝箱體積的變化［2］。

圖1　包裝箱結構圖

圖2　建模流程圖

2.2元件參數化建模

表1　元件參數

在建立模型元件時采用參數化建模，將模型尺寸用參數代替的設計方法，比如包裝箱的內箱尺寸由骨架模型（長方體）的大小決定；在創(chuàng)建骨架模型時，添加如表1所示的“L”“B”H”參數，并與特征尺寸（長方體的長、寬、高）在“關系”中關聯(lián)。同理，在建立箱板和木龍骨元件時，添加如表1中“XBH”和“GH”參數并與其相關尺寸建立“關系”。在多元件中一個同類型尺寸對應一個參數，比如“木龍骨厚度”的參數“GH”，在箱板元件和龍骨元件中統(tǒng)一采用“GH”［3］。

2.3元件與參照采用關系建模

在建立元件時，為了使元件隨所發(fā)布的參照面一起變形，元件尺寸必須和參照面通過“關系”建模。比如：創(chuàng)建頂板元件如圖3所示，特征操作為：將參照面偏移“D0”、加厚“D1”；添加“XBH”“GH”參數；輸入關系：

D0=XBH+GH

D1=XBH

重新生成模型。以這樣的方式完成元件模型。

圖3　參照面創(chuàng)建頂板

2.4模型參數的傳遞

當修改總裝模型參數值時，其裝配內各元件對應的參數值隨之而變的過程就是模型參數的傳遞過程。比如，在總裝模型下改變箱板厚度“XBH”參數值時，其“頂板”“前板”“側板”等的“厚度”隨之而變。參數傳遞是按模型裝配樹一級一級的傳遞的，如圖4所示，在創(chuàng)建參數傳遞時，在裝配體下添加其裝配元件的所有參數為參數，再利用“EXECUTE”程序語句進行參數關聯(lián)。例如：在“箱蓋組件”內添加“頂板”元件的參數“XBH”“GH”為參數，再在組件的“程序”中輸入：

EXECUTE PARTDMB

XBH=XBH

GH=GH

END EXECUTE：

其中，“DMB”是頂板元件模型名稱。這樣就完成從“箱蓋組件”到頂蓋元件的參數傳遞。以同樣的方式按圖示4的參數流程圖完成所有的參數傳遞關系的創(chuàng)建，這樣就完成了所有的包裝箱的參數建模。

圖4　參數傳遞流程圖

2.5變形驗證反復優(yōu)化

當完成包裝箱的參數建模后，在總模型下改變參數值，看模型是否變化，看有沒有錯誤，消除所有錯誤的同時，不斷優(yōu)化參數和程序，比如木龍骨在“曲線陣列”時，當陣列數為“0”時，就會產生錯誤或無法完成，這時可以利用“程序”的條件語句：

if（n>=1）

Add曲線陣列（特征）；

End if

這樣就會消除錯誤，允許陣列數為“0”的存在。

3　結語

該包裝箱的設計不僅是一種產品結構的設計，更是一種設計方法的介紹。這種自頂向下、參數傳遞等設計方法在設計產品中應用非常廣泛，是參數化設計中非常好的方法，可為同行設計者提供借鑒，而該包裝箱的設計也可為同類產品設計提供參考。

［1］唐英，胡永舉，陳麗，等.標準化快遞包裝箱的市場推廣策略以及［J］.經濟研究導刊，2015（1）：80-81.

［2］呂國林，褚學寧，儲德新，等.自頂向下設計的多骨架模型方法［J］.計算機輔助設計與圖形學學報，2015（3）：548-558.

［3］黃愷.Pro/E參數化設計高級應用教材［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2008.

Parametric Design of Wooden Packing Box Based on Pro/E Software

Yang HongWang ZhenZhao Ying
（Shaanxi Huanghe Group Co.Ltd.，Xi'an Shaanxi 710043）

This paper introduced a parametric design method on Croe2.0 software，which can automatically generate similar packing boxes of different sizes according to the need to improve the efficiency of the design，in order to meet the different needs of people.

packing box；parameter；Pro/E

TP391.72

A

1003-5168（2016）04-0067-02

2016-03-18

楊紅（1971-），女，工程師，研究方向：裝配工藝。