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1、第20卷第3期无锡轻工大学学报Vol.20,No.32001年5月JournalofWuxiUniversityofLightIndustryMay.,2001文章编号:1009-038X(2001)03-0311-04玻璃瓶样造型设计与实现112卢立新, 蔡莹, 孙芳慧(1.无锡轻工大学机械工程学院,江苏无锡214036;2.无锡市科技咨询服务中心,江苏无锡214001)摘 要:建立了玻璃瓶样设计的造型模型,利用参数化圆弧光滑连接曲线和Bezier曲线构造瓶体外轮廓.采用体积控制设计方法,较好地满足了旋转类瓶体的造型、设计要求.关键词:造型设计;玻璃瓶样;CAD;包
2、装容器中图分类号:TB472文献标识码:ATheModelingDesignandRealizationofGlassBottle112LULi2xin,CAIYing,SUNFang2hui(1.SchoolofMechanicalEngineering,WuxiUniversityofLightIndustry,Wuxi214036,China;2.WuxiScienceandTechnologyConsultingServiceCentre,Wuxi214001,China)Abstract:Themodelingmodelforglassbottlewaspr
3、oposed.TheparametricsmoothcurveofcirclearcandBeziercurvewereutilitedtoformthebottlecontour.Thevolumeofbottlewascontrolledthroughadjustingtheparametersofthecontourcurveandstructure.Keywords:modelingdesign;glassbottle;computer2aideddesign;packagingcontainer 玻璃容器因其具有气密性好、化学稳定性高、作者介绍了玻璃瓶样C
4、AD系统研制开发中所光洁卫生、外形美观、价格低廉、可回收利用等特采用的造型设计方法.点,已广泛应用于化妆品、食品、药品、饮料、化学产品等的包装.1 造型模型的建立目前,我国的玻璃瓶样以传统的经验设计为主,瓶体外轮廓的设计仍是按照徒手勾画,多段圆玻璃瓶样的设计,关键是其外轮廓的设计.系弧逼近的过程进行,设计中结构描述不准确,造型统采用两种造型模型构造瓶体外轮廓.变化少,精度低;当容器形状较为复杂,特别是新1.1 参数化圆弧光滑连接曲线型、异型容器的设计需经过反复的设计修改,设计过瓶体轴心线作瓶体主剖切面,选取其中上、周期长,劳动强度大,很难适应由于市场激烈竞争下两截面间
5、外轮廓曲线lmn为研究对象.如图1而要求不断开发新产品的需求,须采用计算机辅助所示,曲线lmn由二段圆弧lm、mn光滑连接而成.设两截面的距离为h,瓶体上截面间处的直径为设计这一有效的方法才能加以解决.为此,作者选择玻璃容器中应用最为广泛的旋转类玻璃瓶为研D1,下截面处的直径为D2,则有:究对象,研制开发了玻璃瓶样CAD系统.收稿日期:2000-12-28;修订日期:2001-04-30.作者简介:卢立新(1966-),男,江苏宜兴人,工学硕士,副教授.©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Al
6、lrightsreserved.http://www.cnki.net 无 锡 轻 工 大 学 学 报 312第20卷-12h得出圆弧连接曲线造型段高度hj2,利用参数化圆α=π-2tan()D2-D1弧光滑连接曲线模型可构造出瓶体过渡段表面.如Rh图2所示,2=-R1sinα-12hj2改变参数μ=R1/R2,可构造不同形状的外轮廓.α=π-2tan()Dj2-Dj1hj2R2=-R1sinα 当设计人员选择设计结构形式为整段圆弧表面时,hj2=hj图1 圆弧光滑连接曲线尺寸关系Fig.1Geometryofarcc
7、onnectingcurve1.2Bezier曲线利用Bezier曲线进行造型设计,具有构图直观,使用方便以及凸包性等优点,其曲线形状是通过一图2 普通瓶型瓶体过渡段组多边形折线(称为控制多边形)的各顶点而唯一Fig.2Bottleneckwithordinaryshape的定义出来的.n次Bezier曲线通常由n+1个顶(2)异型瓶型瓶体过渡段,采用Bezier曲线构点来定义,其参数向量表达式为:造其外轮廓.此时由设计人员人机交互先绘制曲线n控制多边形,系统自动获取图形信息;结合设计参P(t)=∑PiBi,n(t)(0≤t≤1)i=0数Dj1、Dj
