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纸盒设计软件不仅可以实现纸盒盒坯图参数化生成,以快速完成纸盒结构设计、修改、输出等功能,而且还可以实现动态实体模拟、自动装潢设计等功能,是包装企业重要的设计工具。国外纸盒设计软件与国内企业在生产原材料、设备、工艺等方面存在差异,并且价格昂贵。国内有关高校和研发单位进行了相关方面的研究,开发了具有盒型CAD、CAM和屏幕3D打样等功能的软件产品。但此类软件在盒型的智能化输入、参数化实现、纸盒批处理等方面存在不足,未能广泛推广使用。现今,大多数国内纸盒包装企业,直接使用各种通用设计软件进行盒型设计,盒型变化少,自动化程度低,不能满足快速生产中纸盒结构多样化的要求。
论文对包装纸盒计算机辅助设计系统进行研究,主要分析了纸盒结构设计原则、盒坯图参数化设计方法和纸盒盒坯点阵图的矢量化算法。纸盒结构设计原则部分对折叠纸盒按照成型特点进行分类,并分析了折叠线、作业线的设计和拼版与搭桥等工艺对盒型的影响因素;针对传统纸盒尺寸计算方法过于复杂这一问题,从参数化设计角度对纸盒成型过程中的尺寸变化进行研究,提出了便于计算和程序设计的一种简化算法;纸盒盒坯图像的矢量化针对纸盒制造过程中过多的重复设计和制造问题,采用反求技术,对盒坯点阵图的自动矢量化和人机交互矢量化两种模式进行研究和设计。
论文以AutoCAD为开发平台,以VB.NET为二次开发工具,建立了纸盒计算机辅助设计系统,实现了盒型库建立、盒坯零件库的替换,纸盒的参数化自动生成、自动尺寸标注、纸盒折叠动态演示、纸盒实体渲染和纸盒点阵图的矢量化等功能。
文中提出了一种纸盒参数化计算的简化方法,降低了传统计算方法的难度,提高准确率,且易于在计算机上实现;文中根据纸盒盒坯图特点设计的纸盒盒坯点阵图的自动矢量化系统和人机交互矢量化系统,拓宽了现有纸盒设计软件的功能。
纸盒计算机辅助设计软件可以针对性地解决纸盒企业设计中的相关专业问题,论文中提出的纸盒盒坯图参数化简化算法和纸盒盒坯图的矢量化录入等方法,对于纸盒计算机辅助设计系统的开发具有借鉴作用。