基于Solid Edge的瓦楞纸箱成型过程及仿真分析

发布时间：2017-06-14 01:07

  本文关键词：基于Solid Edge的瓦楞纸箱成型过程及仿真分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：瓦楞纸箱由瓦楞纸板制成,是可再生且易回收的绿色包装材料。它因质轻、强度高、保护商品和方便储运等特点而得到广泛的应用,具有良好的发展前景。为提高设计和成型效率,瓦楞纸箱生产制造企业借助CAD/CAM技术进行瓦楞纸箱的设计制版,本论文针对软件应用过程中的标准箱型库缺失及三维成型效果失真等问题开展研究,基于Solid Edge软件环境建立了特征箱型库,通过CAD/CAM软件模拟瓦楞纸箱的三维成型效果,并对成型纸箱进行仿真抗压强度研究,为瓦楞纸箱生产企业和包装设计者提供必要的理论依据。(1)基于Solid Edge软件,按照最新的FEFCO标准绘制02、03、04、05、06、07六大类箱型及展示架的二维展开图,总结了瓦楞纸箱不同箱型内尺寸和成型过程加工尺寸之间的关联关系规律,建立了瓦楞纸箱内尺寸L、B、H和纸板厚度T与纸箱内外摇盖等关联尺寸的相关关系,总结了不同箱型展开图参数化的过程,将纸箱展开图准确、逼真地表现出来。(2)发现并解决了Solid Edge软件三维成型时折弯过程中存在的问题,从折弯方式、板厚、板的幅面规格和折弯半径四个方面分析折弯命令对其成型过程的影响,找到了折弯线向固定端的偏置距离并对其进行优化。研究表明将折弯线向固定端偏置0.26T-0.05,可使二维向三维成型的折弯问题得到解决,使Solid Edge的折弯命令准确生成三维纸箱模型。将基于Solid Edge的立体图和工程图导入整体包装设计系统(CPDS)中进行调试,验证了模型的准确性。(3)基于马基公式,采用有限元方法求得0201箱纸板的结构参数,通过仿真分析对02箱部分其他箱型抗压强度修正系数Y进行计算,并通过实验方法进行验证,结果表明：除纸板运输、打样过程及实验条件差异的影响外,纸箱结构和纸板边压强度是影响其形变的主要因素。为非0201纸箱抗压强度的修正系数提供一定的理论依据,但马基公式对非0201型纸箱的适用性有待进一步研究。
【关键词】：瓦楞纸箱 Solid Edge 展开图 折弯问题 三维成型 仿真分析
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB484.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 瓦楞纸箱的概述9
• 1.2 瓦楞纸箱CAD技术的发展9-10
• 1.3 瓦楞纸箱结构设计的研究进展10-11
• 1.3.1 瓦楞纸箱结构尺寸的研究进展10-11
• 1.3.2 瓦楞纸箱强度计算的研究进展11
• 1.4 瓦楞纸箱仿真分析的研究进展11-12
• 1.5 瓦楞纸箱的发展趋势12-13
• 1.6 本研究的主要目的、内容及意义13-15
• 2 瓦楞纸箱特征箱型展开图的建立15-27
• 2.1 Solid Edge简介15-16
• 2.1.1 参数化的设计技术15-16
• 2.1.2 基于特征的造型技术16
• 2.2 瓦楞纸箱展开图的生成16-18
• 2.2.1 主要影响因素16-17
• 2.2.2 展开图绘制过程17-18
• 2.3 不同箱型纸箱展开图参数化过程18-26
• 2.3.1 02箱型18-20
• 2.3.2 03箱型20-21
• 2.3.3 04箱型21-23
• 2.3.4 05箱型23
• 2.3.5 06箱型23-24
• 2.3.6 07箱型24-25
• 2.3.7 展示架25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 瓦楞纸箱三维实体模型的建立27-39
• 3.1 瓦楞纸箱的折弯过程27-33
• 3.1.1 折弯过程存在问题27-28
• 3.1.2 折弯问题的分析28-30
• 3.1.3 偏置距离优化30-32
• 3.1.4 实例验证32-33
• 3.2 瓦楞纸箱立体图和工程图的生成33-34
• 3.2.1 单板瓦楞纸箱33
• 3.2.2 装配瓦楞纸箱33-34
• 3.3 箱型调试34-38
• 3.3.1 CPDS简介35
• 3.3.2 模型导入35-36
• 3.3.3 图形调试36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 4 瓦楞纸箱抗压强度仿真分析39-55
• 4.1 有限元法简介39
• 4.2 模型建立39-42
• 4.2.1 0201箱型39-41
• 4.2.2 02类其它箱型41-42
• 4.3 瓦楞纸箱有限元分析42-48
• 4.3.1 纸板框确定42-43
• 4.3.2 0201箱型的抗压强度43-44
• 4.3.3 定义单元属性44-46
• 4.3.4 划分网格并求解46
• 4.3.5 非0201箱型修正系数修正46-48
• 4.4 瓦楞纸箱修正系数的实验分析48-53
• 4.4.1 实验仪器及材料48
• 4.4.2 瓦楞纸板类型代号的选择48-50
• 4.4.3 瓦楞纸箱抗压强度的测定50-51
• 4.4.4 实验结果和讨论51-53
• 4.5 本章小结53-55
• 5 结论、创新点与建议55-57
• 5.1 结论55
• 5.2 创新点55-56
• 5.3 建议56-57
• 参考文献57-61
• 个人简介61-63
• 校内导师简介63-65
• 校外导师简介65-67
• 获得成果目录67-69
• 致谢69

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