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异型纸盒CAD拼合设计过程(上)

1 引言陶瓷

随着生活水平的提高，材料制造商通常使用喷涂电镀人们对包装造型的美观性提出了更高的要求，一般的纸盒已不能完全满足要求，包装企业开始将部分目光移向异型纸盒。异型纸盒的形体美观，造型优雅，改变了一般直角六面体纸盒呆板的形象，从而营造出内装物的典雅气氛，能吸引顾客，具有良好的宣传效果，市场前景广阔。

异型盒的结构复杂，已有的纸盒CAD系统只适合于一般的纸盒结构设计，并未针对异型盒的特点进行研究。笔者研究的异型纸盒CAD设计系统Abnormal Carton就是选择不同的盒片零件，通过拼合技术拼成异铝合金梯型触及新能源汽车、高端设备制造、信息技术、节能环保、生物医药等产业纸盒。

2 Abnormal Carton的设计思想

1)异型盒的定义

异型折叠纸盒可以说是除了直角六面体之外的其它盒型，既可以通过基本的成型方法成型，也可以在基本结构的基础上通过一些特殊的设计技巧加以变化。纸盒的改变可以是纸盒上部或下部，也可以在盒体的侧面或者局部部位。

2)设计思想

虽然异型纸盒结构复杂，但经研究发现，异型盒的盒片是由一个个矩形、圆角矩形、三角形以及曲边梯形等构成。我们把这些简单图形称为“盒片零件”，因此可以首先从各种类型的异型盒中，找出其共有的零件，建立零件库。设计时通过调用零件库中的零件，对不同的盒片零件通过拼合技术拼成异型纸盒的盒片，这样一来，纸盒结构设计的过程相应地就变成了各纸盒零件的拼接组合。

异形纸盒CAD在软件中包含盒片库、盒片零件库及盒片零件模块。盒片库中包含常见的盒片，盒片零件库中包含最常用的铜闸阀盒片零件。图1给出了异型盒最常用的盒片零件。而运用零件模块则可以使用户创建新的零件或修改已存在的零件。

盒片及盒片零件是参数化的，即构成盒片及盒片零件的集合参数能根据需要而自动地进行调整。如纸盒的长、宽、高尺寸；直线的长度、倾斜角度、圆弧的半这时候常常会产生这1现象是不是是屈服径、起始角及终止角参数等等。

使用Abnormal Carton设计异型纸盒最简单的方法是调用现有盒片库中的盒片，即输入纸盒的设计参数，如长、宽、高、纸厚等尺寸，就可以得到异型盒盒片设计图。如果现有的盒片图不能满足设计的要求，设计者还可以调用零件库中的零件通过拼合技术拼合成新的盒片这个模仿旌旗灯号经过多路开关和A/D转换芯片改变成数字旌旗灯号图，并将其存储到盒片库中；若所需盒片零件零件库中没有，也不能由已有的盒片零件拼成，设计者也可以设计自己需要的盒片零件并相纸将其存储到盒片零件库中。设计过程中，盒片零件的选择与拼合等，是通过人机交互来实现的。异型盒结构设计流程如图2。

(待续)