基于Pro/E一种木制包装箱的参数化设计

杨红　王祯　赵莹（陕西黄河集团有限公司，陕西　西安　710043）



基于Pro/E一种木制包装箱的参数化设计

杨红王祯赵莹
（陕西黄河集团有限公司，陕西西安710043）

通过介绍基于Creo2.0软件下一种木制包装箱的参数化设计方法，该设计能够根据需要自动生成不同大小的同类包装箱，提高设计人员工作效率，旨在满足人们的不同需求。

包装箱；参数；Pro/E

木制包装箱一般是根据产品需求确定其结构形式和大小尺寸，在包装箱标准化要求下，包装箱的结构和形式有了统一标准［1］，这样大大推进了包装箱参数化设计的进程，通过参数化和程序化设计的包装箱只要改变几个参数，可自动产生不同结构和大小的包装箱模型，从而达到提高设计工作效率的目的。该设计是在Creo2.0软件下进行的。

1　包装箱结构

本文所设计的包装箱是一种典型的包装箱，如图1所示，包装箱由箱盖、箱体、箱底、滑木和包角组成，其结构是由木板（箱板）、木龙骨和紧固件搭建而成的。该包装箱应用广泛，通过其参数化设计可为其他包装箱参数化设计提供参考依据。

2　建立模型

2.1模型采用自顶向下设计方法

在总装配模型下先创建箱体骨架模型，骨架模型是一个长方体（代表内箱尺寸），再将长方体（骨架模型）3个面（前视面、顶视面和侧视面）进行发布，然后采用“复制几何体”复制3个面为参照面，通过对参照面进行偏移、加厚等操作，分别创建包装箱的3个箱板（顶板、前板、侧板）元件，再对3个板元件的外表面进行发布，然后以发布的外表面为参照，通过“拉伸”“曲线阵列”等操作创建外围木龙骨元件、包角组件和滑木元件等，具体建模流程如图2实箭头线所示，最后再将各元件按箱盖、箱体、箱底等进行组装，组装如图2虚箭头线所示，直到最后的总装配体完成。这样骨架模型变化时，其他模型跟着变化，就完成了包装箱体积的变化［2］。

图1　包装箱结构图

图2　建模流程图

2.2元件参数化建模

表1　元件参数

在建立模型元件时采用参数化建模，将模型尺寸用参数代替的设计方法，比如包装箱的内箱尺寸由骨架模型（长方体）的大小决定；在创建骨架模型时，添加如表1所示的“L”“B”H”参数，并与特征尺寸（长方体的长、宽、高）在“关系”中关联。同理，在建立箱板和木龙骨元件时，添加如表1中“XBH”和“GH”参数并与其相关尺寸建立“关系”。在多元件中一个同类型尺寸对应一个参数，比如“木龙骨厚度”的参数“GH”，在箱板元件和龙骨元件中统一采用“GH”［3］。

2.3元件与参照采用关系建模

在建立元件时，为了使元件随所发布的参照面一起变形，元件尺寸必须和参照面通过“关系”建模。比如：创建顶板元件如图3所示，特征操作为：将参照面偏移“D0”、加厚“D1”；添加“XBH”“GH”参数；输入关系：

D0=XBH+GH

D1=XBH

重新生成模型。以这样的方式完成元件模型。

图3　参照面创建顶板

2.4模型参数的传递

当修改总装模型参数值时，其装配内各元件对应的参数值随之而变的过程就是模型参数的传递过程。比如，在总装模型下改变箱板厚度“XBH”参数值时，其“顶板”“前板”“侧板”等的“厚度”随之而变。参数传递是按模型装配树一级一级的传递的，如图4所示，在创建参数传递时，在装配体下添加其装配元件的所有参数为参数，再利用“EXECUTE”程序语句进行参数关联。例如：在“箱盖组件”内添加“顶板”元件的参数“XBH”“GH”为参数，再在组件的“程序”中输入：

EXECUTE PARTDMB

XBH=XBH

GH=GH

END EXECUTE：

其中，“DMB”是顶板元件模型名称。这样就完成从“箱盖组件”到顶盖元件的参数传递。以同样的方式按图示4的参数流程图完成所有的参数传递关系的创建，这样就完成了所有的包装箱的参数建模。

图4　参数传递流程图

2.5变形验证反复优化

当完成包装箱的参数建模后，在总模型下改变参数值，看模型是否变化，看有没有错误，消除所有错误的同时，不断优化参数和程序，比如木龙骨在“曲线阵列”时，当阵列数为“0”时，就会产生错误或无法完成，这时可以利用“程序”的条件语句：

if（n>=1）

Add曲线阵列（特征）；

End if

这样就会消除错误，允许阵列数为“0”的存在。

3　结语

该包装箱的设计不仅是一种产品结构的设计，更是一种设计方法的介绍。这种自顶向下、参数传递等设计方法在设计产品中应用非常广泛，是参数化设计中非常好的方法，可为同行设计者提供借鉴，而该包装箱的设计也可为同类产品设计提供参考。

［1］唐英，胡永举，陈丽，等.标准化快递包装箱的市场推广策略以及［J］.经济研究导刊，2015（1）：80-81.

［2］吕国林，褚学宁，储德新，等.自顶向下设计的多骨架模型方法［J］.计算机辅助设计与图形学学报，2015（3）：548-558.

［3］黄恺.Pro/E参数化设计高级应用教材［M］.北京：化学工业出版社，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

杨红（1971-），女，工程师，研究方向：装配工艺。