CH718945A2

CH718945A2 - Method for creating a computer-based component model.

Info

Publication number: CH718945A2
Application number: CH70239/21A
Authority: CH
Inventors: Tartakovski Alexander
Original assignee: Autoform Eng Gmbh
Priority date: 2021-09-03
Filing date: 2021-09-03
Publication date: 2023-03-15

Abstract

In einem computergestützten Verfahren zur Konstruktion eines computerbasierten Bauteilmodells eines Umformteils, im Folgenden modifiziertes Bauteilmodell (4) genannt, wird von einem Ausgangs-Bauteilmodell ausgegangen, Das Ausgangs-Bauteilmodell repräsentiert die geometrische Form des Umformteils durch eine Mehrzahl von Bauteilflächen (31, 32), und repräsentiert auch eines oder mehrere Löcher des Umformteils. Das eine oder die mehreren repräsentierten Löcher sind jeweils durch mindestens zwei Bauteilflächen (31, 32) berandet. Dabei repräsentiert für mindestens ein Loch das modifizierte Bauteilmodell das Umformteil ohne das Loch und wird das modifizierte Bauteilmodell gebildet, indem für das Loch • Ergänzungsflächen bestimmt werden, welche jeweils eine Fortsetzung einer der Bauteilflächen (31, 32) bilden; und • Ergänzungsflächen zu Füllflächen (71, 72) zusammengeführt werden, wobei die Füllflächen (71, 72) Teil des modifizierten Bauteilmodells sind und dadurch eine Form des Bauteils im Bereich des Lochs bei gefülltem Loch repräsentieren.In a computer-aided method for constructing a computer-based component model of a formed part, referred to below as a modified component model (4), the starting point is an initial component model. The initial component model represents the geometric shape of the formed part by a plurality of component surfaces (31, 32), and also represents one or more holes of the formed part. The one or more holes represented are bounded by at least two component surfaces (31, 32). For at least one hole, the modified component model represents the formed part without the hole and the modified component model is formed by • supplementary surfaces being determined for the hole, each of which forms a continuation of one of the component surfaces (31, 32); and • supplementary surfaces are combined to form filling surfaces (71, 72), the filling surfaces (71, 72) being part of the modified component model and thereby representing a shape of the component in the region of the hole when the hole is filled.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der computergestützten Konstruktion von Bauteilen und/oder Werkzeugen für die Umformtechnik. Sie bezieht sich auf ein computergestütztes Verfahren zum Erzeugen eines computerbasierten Bauteilmodells und ein entsprechendes Datenverarbeitungssystem, Computerprogramm und einen Datenträger gemäss dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. The invention relates to the field of computer-aided design of components and / or tools for forming technology. It relates to a computer-aided method for generating a computer-based component model and a corresponding data processing system, computer program and data carrier according to the preamble of the corresponding independent patent claims.

[0002] Das Umformen ist ein Fertigungsverfahren, bei welchem Rohteile aus plastischen Werkstoffen, z.B. Metallbleche in eine andere Form gebracht werden ohne dabei Material von den Rohteilen zu entfernen oder hinzuzufügen. Typischerweise wird beim Herstellen eines Teiles dieses zunächst in einem ersten Schritt durch Tiefziehen in einer Umformpresse aus einem Blech geformt. Dazu werden Werkzeuge wie Stempel und Matrizen verwendet, welche der Form des zu formenden Teiles entsprechen. Anschliessend wird es in weiteren Schritten z.B. beschnitten und/oder es werden Löcher ausgeschnitten und Flansche geformt. Bis zu dem Schritt, in welchem Löcher ausgeschnitten werden, entspricht die Form der Werkzeuge derjenigen des Teiles ohne die Löcher. Forming is a manufacturing process in which blanks made of plastic materials, e.g. sheet metal, are brought into a different shape without removing or adding material to the blanks. When a part is manufactured, it is typically formed from sheet metal in a first step by deep drawing in a forming press. For this purpose, tools such as punches and dies are used, which correspond to the shape of the part to be formed. Then, in further steps, it is trimmed, for example, and/or holes are cut out and flanges are formed. Up to the step where holes are cut, the shape of the tools corresponds to that of the part without the holes.

[0003] In einem Entwurfsprozess zum Herstellen der Werkzeuge wird in der Regel von einem CAD-Modell des fertigen Bauteils ausgegangen. Dieses CAD-Modell weist also auch die Löcher des fertigen Bauteils auf. Um die Werkzeuge für die Schritte zu entwerfen, in denen die Löcher noch nicht ausgeschnitten sind, wird aber die Geometrie der Werkzeuge entsprechend der Geometrie des Bauteils ohne Löcher benötigt. Diese Werkzeuge sind typischerweise Ziehwerkzeuge zu Tiefziehschritten. In a design process for producing the tools, a CAD model of the finished component is usually assumed. This CAD model also shows the holes of the finished component. However, in order to design the tools for the steps where the holes are not yet cut, the geometry of the tools is needed according to the geometry of the part without holes. These tools are typically drawing tools for deep drawing steps.

[0004] Es muss also ausgehend vom CAD-Modell des fertigen Bauteils - im Folgenden Ausgangs-Bauteilmodell genannt - ein modifiziertes Bauteilmodell ermittelt werden, in welchem Löcher des Ausgangs-Bauteilmodells gefüllt sind. It is therefore necessary, starting from the CAD model of the finished component—hereinafter referred to as the initial component model—to determine a modified component model in which holes in the initial component model are filled.

[0005] Grundsätzlich ist es möglich, dies manuell oder automatisiert durchzuführen, wobei Algorithmen zur automatischen Durchführung bekannt sind. Jedoch liefern die automatisierten Verfahren nicht immer eine gute Qualität, sowohl bezüglich der Form von Füllflächen als auch der Übergänge zu Füllflächen. In principle, it is possible to carry out this manually or in an automated manner, with algorithms for the automatic implementation being known. However, the automated methods do not always provide good quality, both in terms of the shape of fill areas and the transitions to fill areas.

[0006] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein computergestütztes Verfahren zur Konstruktion eines computerbasierten Bauteilmodells eines Umformteils der eingangs genannten Art zu schaffen, sowie ein entsprechendes Datenverarbeitungssystem, ein Computerprogramm und einen Datenträger, welche die oben genannten Nachteile beheben. Insbesondere sollen sie, im Durchschnitt über eine Mehrzahl von Löchern hinweg, die Qualität von Füllflächen eines modifizierten Bauteilmodells verbessern. It is therefore an object of the invention to create a computer-assisted method for constructing a computer-based component model of a formed part of the type mentioned at the outset, and a corresponding data processing system, a computer program and a data carrier which eliminate the disadvantages mentioned above. In particular, they should improve the quality of filling areas of a modified component model, on average over a plurality of holes.

[0007] Diese Aufgabe lösen ein computergestütztes Verfahren zur Konstruktion eines computerbasierten Bauteilmodells eines Umformteils, ein Datenverarbeitungssystem, ein Computerprogramm und ein Datenträger mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. [0007] This object is achieved by a computer-aided method for constructing a computer-based component model of a formed part, a data processing system, a computer program and a data carrier with the features of the corresponding independent patent claims.

[0008] In dem computergestützten Verfahren zur Konstruktion eines computerbasierten Bauteilmodells eines Umformteils, im Folgenden modifiziertes Bauteilmodell genannt, wird also von einem Ausgangs-Bauteilmodell ausgegangen, wobei das Ausgangs-Bauteilmodell die geometrische Form des Umformteils durch eine Mehrzahl von Bauteilflächen repräsentiert, und dabei eines oder mehrere Löcher des Umformteils repräsentiert, und das eine oder die mehreren repräsentierten Löcher jeweils durch mindestens zwei Bauteilflächen berandet sind. In the computer-assisted method for constructing a computer-based component model of a formed part, hereinafter referred to as a modified component model, an initial component model is used as a basis wherein the initial component model represents the geometric shape of the formed part by a plurality of component surfaces, and represents one or more holes of the formed part, and the one or more holes represented are bounded by at least two component surfaces.

[0009] Dabei repräsentiert für mindestens ein Loch von dem einen oder den mehreren Löchern das modifizierte Bauteilmodell das Umformteil ohne das Loch, und wird das modifizierte Bauteilmodell gebildet, indem für das Loch • Ergänzungsflächen bestimmt werden, welche jeweils eine Fortsetzung einer der Bauteilflächen bilden; und • Ergänzungsflächen zu Füllflächen zusammengeführt werden, wobei die Füllflächen Teil des modifizierten Bauteilmodells sind und dadurch eine Form des Bauteils im Bereich des Lochs bei gefülltem Loch repräsentieren.[0009] In this case, for at least one hole of the one or more holes, the modified component model represents the formed part without the hole, and the modified component model is formed by • supplementary surfaces being determined for the hole, which each form a continuation of one of the component surfaces; and • supplementary surfaces are merged into filling surfaces, the filling surfaces being part of the modified component model and thereby representing a shape of the component in the region of the hole when the hole is filled.

[0010] Indem das modifizierte Bauteilmodell die Füllflächen enthält, kann es zur Auslegung von Werkzeugen zum Formen einer ersten Stufe des Umformteiles verwendet werden, beispielsweise durch Tiefziehen. In dieser ersten Stufe weist das Umformteil noch keine Löcher auf. Anschliessend können mit weiteren Werkzeugen das eine oder die mehreren Löcher ausgeschnitten werden. By the modified component model contains the filling surfaces, it can be used to design tools for forming a first stage of the formed part, for example by deep drawing. In this first stage, the formed part does not yet have any holes. The one or more holes can then be cut out with other tools.

[0011] In Ausführungsformen werden in einem weiteren Schritt anhand des modifizierten Bauteilmodells Werkzeuge zur Herstellung des Umformteils gefertigt. In weiteren Schritten können mit diesen Werkzeugen Umformteile entsprechend dem modifizierten Bauteilmodell geformt werden. In embodiments, tools for producing the formed part are manufactured in a further step based on the modified component model. In further steps, these tools can be used to shape formed parts according to the modified component model.

[0012] In Ausführungsformen werden eine oder mehr Ergänzungsflächen bestimmt durch Auslesen von gespeicherten Originalflächendaten, die Originalflächen im Bereich des Lochs repräsentieren, aus welchen im Verlauf eines computergestützten Entwurfsprozesses zur Bildung des Ausgangs-Bauteilmodells das Loch ausgeschnitten wurde. In embodiments, one or more supplemental faces are determined by retrieving stored original face data representing original faces in the region of the hole from which the hole was cut during a computer aided design process to form the initial part model.

[0013] Damit ist es möglich, bereits vorhandene Informationen über eine voraussichtlich sinnvolle Form des Bauteils im Bereich des Lochs wieder zu verwerten. Dies ist möglich, wenn das Ausgangs-Bauteilmodell Informationen über den Prozess seiner Konstruktion aufweist. [0013] This makes it possible to reuse already existing information about a presumably useful shape of the component in the area of the hole. This is possible if the initial part model contains information about the process of its construction.

[0014] In Ausführungsformen werden eine oder mehr Ergänzungsflächen bestimmt durch Erweitern der mindestens zwei Bauteilflächen, die das Loch beranden, um erweiterte Bauteilflächen, welche jeweils durch eine „untrim“-Operation einer Bauteilfläche gebildet werden und/oder durch eine tangentenstetige und krümmungsstetige Extrapolation einer Bauteilfläche gebildet werden. In embodiments, one or more supplementary surfaces are determined by expanding the at least two component surfaces that border the hole by expanded component surfaces, which are each formed by an “untrim” operation of a component surface and/or by a tangent-constant and curvature-constant extrapolation of a Component surface are formed.

[0015] Damit ist es möglich, auch ohne Informationen über den Prozess der Konstruktion des Ausgangs-Bauteilmodell eine Füllfläche zu bestimmen. Dabei können für das gleiche Loch einzelne Bauteilflächen aus Originalflächendaten gebildet werden, und andere Bauteilflächen durch eine „untrim“-Operation oder eine Extrapolation. [0015] This makes it possible to determine a filling area even without information about the process of constructing the initial component model. For the same hole, individual component surfaces can be created from original surface data, and other component surfaces can be created using an "untrim" operation or an extrapolation.

[0016] In Ausführungsformen werden erweiterte Bauteilflächen zu einer bestimmten Bauteilfläche nur dann bestimmt, wenn keine entsprechenden Originalflächendaten zur Erweiterung dieser Bauteilfläche vorliegen. In embodiments, extended component areas are only determined for a specific component area if there is no corresponding original area data for the extension of this component area.

[0017] In Ausführungsformen geschieht das Zusammenführen der Ergänzungsflächen zu den Füllflächen indem • die Ergänzungsflächen miteinander geschnitten werden, wodurch Schnittlinien gebildet werden; • falls Übergänge zwischen Ergänzungsflächen an den Schnittlinien nicht stetig verlaufen, die Ergänzungsflächen an den Übergängen geglättet werden und die Füllflächen aus den derart geglätteten Ergänzungsflächen gebildet werden; • falls Ergänzungsflächen einander nicht schneiden, Interpolationsflächen zwischen den Ergänzungsflächen bestimmt werden, und die Füllflächen aus den Ergänzungsflächen und den Interpolationsflächen gebildet werden.[0017] In embodiments, the merging of the supplementary surfaces to form the filling surfaces takes place in that • the supplementary surfaces are intersected with one another, as a result of which cutting lines are formed; • if transitions between supplementary areas at the intersection lines are not continuous, the supplementary areas are smoothed at the transitions and the filling areas are formed from the supplementary areas smoothed in this way; • if supplementary surfaces do not intersect, interpolation surfaces are determined between the supplementary surfaces, and the filling surfaces are formed from the supplementary surfaces and the interpolated surfaces.

[0018] Damit ist es möglich, auch bei unvollständigen und nicht zueinander passenden Ergänzungsflächen durchgehende und stetig verlaufende Füllflächen zu bestimmen. [0018] This makes it possible to determine continuous and continuous filling surfaces even in the case of incomplete and non-matching supplementary surfaces.

[0019] Zusammengefasst werden also soweit möglich bestehende Informationen in Form von Originalflächen genutzt, welche in der Regel eine gute Qualität aufweisen, dann werden, wenn nötig, mit geringem Rechenaufwand bestimmbare, erweiterte Bauteilflächen genutzt, und erst wenn diese nicht zu einem Ergebnis führen, werden aufwändigere Interpolationsmethoden eingesetzt und wird in Kauf genommen, dass die resultierende Füllflächen eine geringere Qualität bezüglich ihrer Form und/oder ihrer Anbindung an die Bauteilflächen aufweisen können. In summary, existing information in the form of original surfaces is used as far as possible, which usually has a good quality, then, if necessary, determinable, extended component surfaces are used with little computational effort, and only if this does not lead to a result, More complex interpolation methods are used and it is accepted that the resulting filling surfaces can have a lower quality with regard to their shape and/or their connection to the component surfaces.

[0020] Ein Datenverarbeitungssystem zur Konstruktion eines computerbasierten Bauteilmodells eines Umformteils weist Speichermittel mit darin gespeicherten Computerprogrammcodemitteln auf, welche ein Computerprogramm beschreiben, und Datenverarbeitungsmittel zur Ausführung des Computerprogramms, wobei die Ausführung des Computerprogramms zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung führt. A data processing system for constructing a computer-based component model of a formed part has storage means with computer program code means stored therein which describe a computer program, and data processing means for executing the computer program, the execution of the computer program leading to the implementation of the method according to the invention.

[0021] Das Computerprogramm zur Konstruktion eines computerbasierten Bauteilmodells eines Umformteils gemäss der Erfindung ist in einen internen Speicher einer digitalen Datenverarbeitungseinheit ladbar und weist Computerprogrammcodemittel auf, welche, wenn sie in einer digitalen Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden, diese zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens bringen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist ein Computerprogrammprodukt einen Datenträger, respektive ein computerlesbares Medium auf, auf welchem die Computerprogrammcodemittel gespeichert sind. The computer program for constructing a computer-based component model of a formed part according to the invention can be loaded into an internal memory of a digital data processing unit and has computer program code means which, when they are executed in a digital data processing unit, cause the latter to execute the method according to the invention. In a preferred embodiment of the invention, a computer program product has a data carrier or a computer-readable medium on which the computer program code means are stored.

[0022] Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Ansprüchen anderer Kategorien kombinierbar. Further preferred embodiments emerge from the dependent patent claims. Features of the method claims can be combined with the claims of other categories.

[0023] Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: Figur 1 ein Ausgangs-Bauteilmodell; Figur 2 ein Detail eines Ausgangs-Bauteilmodells mit einem Loch, welches durch zwei Bauteilflächen berandet ist; Figur 3 ein Detail eines Ausgangs-Bauteilmodells mit einem Loch, welches durch mehrere Bauteilflächen berandet ist; Figur 4 ein Original-Bauteilmodell; Figur 5 ein Ausgangs-Bauteilmodell; Figur 6 ein Ausgangs-Bauteilmodell erweitert um Ergänzungsflächen gebildet aus Original-Bauteilflächen; Figur 7-8 ein Ausgangs-Bauteilmodell erweitert um Ergänzungsflächen gebildet aus erweiterten Bauteilflächen; Figur 9 ein modifiziertes Bauteilmodell gebildet durch Zusammenführen der Ergänzungsflächen.In the following the subject of the invention is explained in more detail with reference to preferred exemplary embodiments which are illustrated in the accompanying drawings. There are shown schematically in each case: FIG. 1 an initial component model; FIG. 2 shows a detail of an initial component model with a hole which is bounded by two component surfaces; FIG. 3 shows a detail of an initial component model with a hole which is bordered by several component surfaces; FIG. 4 shows an original component model; FIG. 5 shows an initial component model; FIG. 6 shows an initial component model expanded by supplementary areas formed from original component areas; FIG. 7-8 shows an initial component model expanded by supplementary surfaces formed from expanded component surfaces; FIG. 9 shows a modified component model formed by merging the supplementary surfaces.

[0024] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche oder gleich geartete Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In principle, parts that are the same or of the same type are provided with the same reference symbols in the figures.

[0025] Figur 1zeigt eine Ansicht eines computerbasierten Modells 3 eines beispielhaften Umformteils. Es wurde typischerweise in einem computerbasierten Entwurfsprozess durch einen Bauteilkonstrukteur erstellt. Das dargestellte Modell 3 entspricht einem Teil einer Autokarosserie und weist mehrere Löcher 2 auf. Es ist der Ausgangspunkt für die nachfolgend beschriebenen Schritte und wird daher im Folgenden auch als Ausgangs-Bauteilmodell 3 bezeichnet. Um ein Werkzeug für eine Tiefziehstufe zu entwerfen, in welchem das Umformteil vorerst noch ohne die Löcher 2 geformt wird, sollen die Löcher 2 gefüllt werden. FIG. 1 shows a view of a computer-based model 3 of an exemplary formed part. It was typically created in a computer-based design process by a component designer. The model 3 shown corresponds to a part of a car body and has a number of holes 2 . It is the starting point for the steps described below and is therefore also referred to as initial component model 3 below. In order to design a tool for a deep-drawing stage, in which the formed part is initially formed without the holes 2, the holes 2 should be filled.

[0026] Anstelle eines generischen Füllverfahrens, welches zu einem beliebigen Loch eine Füllfläche generiert, die aber nicht immer eine gute Qualität aufweist, wird eine kombinierte Strategie angewandt. Instead of a generic filling method, which generates a filling surface for any hole, but which is not always of good quality, a combined strategy is used.

[0027] Im einfachsten Fall ist das Loch von nur einer einzigen Fläche berandet. Dann kann diese Fläche durch Umkehrung einer „trim“-Funktion, auch als „untrim“-Funktion bekannt, direkt zum Füllen verwendet werden. Dies ist trivial und ist nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Die „untrim“-Funktion ist im Bereich von CAD und CAE (Computer Aided Design respektive Computer Aided Engineering) allgemein bekannt und in gängigen CAD/CAE Softwarepaketen implementiert. In the simplest case, the hole is bounded by only a single surface. Then this area can be used directly for filling by inverting a "trim" function, also known as an "untrim" function. This is trivial and not part of the present invention. The “untrim” function is generally known in the CAD and CAE (Computer Aided Design and Computer Aided Engineering) fields and is implemented in common CAD/CAE software packages.

[0028] Falls das Loch von zwei oder mehr Flächen berandet ist, führt ein automatisierter computerbasierter Prozess die folgenden Schritte durch: • falls vorhanden, werden Originalflächen 51, 52 verwendet, die aus dem Entwurfsprozess des Ausgangs-Bauteilmodells 3 stammen; und/oder • es werden Bauteilflächen, welche das Loch 2 beranden, erweitert;und solche Originalflächen 51, 52 und/oder solche erweiterten Bauteilflächen 61, 62, zusammenfassend als Ergänzungsflächen 41, 42 bezeichnet, werden zu Füllflächen 71, 72 zusammengeführt. If the hole is bordered by two or more surfaces, an automated computer-based process performs the following steps: • if available, original surfaces 51, 52 are used, which originate from the design process of the starting component model 3; and/or component surfaces bordering the hole 2 are expanded; and such original surfaces 51, 52 and/or such expanded component surfaces 61, 62, referred to collectively as supplementary surfaces 41, 42, are combined to form filling surfaces 71, 72.

[0029] Originalflächen 51, 52 entstehen dadurch, dass in den meisten Fällen der Bauteilkonstrukteur im Entwurfsprozess das Bauteil zunächst ohne Löcher konstruiert und die Löcher dann später herausschneidet, da dies eine einfachere Arbeitsweise ist als mehrere Einzelflächen um das Loch herum zu konstruieren und zusammenzusetzen. Die derart aus dem Modell erzeugten Flächen sind eine gute Basis für das später erforderliche Füllen der Löcher. Diese Originalflächen 51, 52 liegen vor, wenn das Ausgangs-Bauteilmodell Informationen über den Prozess seiner Konstruktion aufweist. Dies ist beispielsweise bei CATIA-Modellen der Fall. Original surfaces 51, 52 are created by the fact that in most cases the component designer first constructs the component without holes in the design process and then later cuts out the holes, as this is a simpler way of working than constructing and assembling several individual surfaces around the hole. The surfaces created in this way from the model are a good basis for later filling the holes. These original surfaces 51, 52 are present if the starting component model has information about the process of its construction. This is the case, for example, with CATIA models.

[0030] Figur 2zeigt ein Detail eines Ausgangs-Bauteilmodells 3 mit einem Loch 2, welches durch zwei Bauteilflächen 31, 32 berandet ist.Figur 2azeigt einen Ausschnitt der Ansicht von Figur 2. Die beiden Bauteilflächen 31, 32 sind durch jeweilige Originalflächen 51, 52 ergänzt. Die Originalflächen 51, 52 treffen sich in einer Schnittlinie 9. Diese Schnittlinie 9 ist eine Fortsetzung einer Schnittlinie zwischen den beiden Bauteilflächen 31, 32. Damit bildet die Schnittlinie 9 - vorausgesetzt das Originalmodell wurde fachgerecht konstruiert - ohne weitere Anpassungen einen stetigen Übergang zwischen den Originalflächen 51, 52. Damit können die gesuchten Füllflächen 71, 72 gleich den Originalflächen 51, 52 gesetzt werden. Figure 2 shows a detail of an initial component model 3 with a hole 2, which is bordered by two component surfaces 31, 32. Figure 2a shows a section of the view from Figure 2. The two component surfaces 31, 32 are separated by respective original surfaces 51, 52 added. The original surfaces 51, 52 meet in a cutting line 9. This cutting line 9 is a continuation of a cutting line between the two component surfaces 31, 32. The cutting line 9 thus forms a continuous transition between the original surfaces without further adjustments - provided the original model was constructed professionally 51, 52. In this way, the required filling areas 71, 72 can be set equal to the original areas 51, 52.

[0031] Durch das Herausschneiden der Löcher gehen aber häufig auch Informationen verloren: je nach Grösse und Komplexität der Konstruktion können Flächen völlig verschwinden, oder aufgespalten oder verkleinert werden. Auch passiert es häufig, dass bei der Weitergabe des Ausgangs-Bauteilmodells an die Planung der Fertigung, insbesondere der Werkzeuge, Informationen der Originalflächen verloren gehen oder sogar bewusst gelöscht werden. [0031] However, information is often also lost when the holes are cut out: depending on the size and complexity of the construction, areas can disappear completely, or be split up or reduced in size. It also often happens that when the original component model is passed on to the production planning department, in particular the tools, information on the original surfaces is lost or even deliberately deleted.

[0032] Figur 3zeigt beispielhaft für eine solche Ausgangsituation ein Detail eines Ausgangs-Bauteilmodells 3 mit einem Loch 2, welches durch mehrere Bauteilflächen 31, 32, 33, 34 berandet ist. FIG. 3 shows an example of such an initial situation, a detail of an initial component model 3 with a hole 2, which is bounded by a plurality of component surfaces 31, 32, 33, 34.

[0033] Die weiteren Schritte werden anhand von vereinfachten zweidimensionalen Darstellungen erläutert:Figur 4zeigt ein Original-Bauteilmodell 5 mit Originalflächen 51, 52.Figur 5zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines daraus gebildeten Ausgangs-Bauteilmodells 3 mit einem Loch 2, welches durch zwei Bauteilflächen 31, 32 berandet ist.Figur 6zeigt das Ausgangs-Bauteilmodell 3 erweitert um Ergänzungsflächen 41, 42 gebildet aus Original-Bauteilflächen 51, 52. Die Ergänzungsflächen 41, 42 schneiden sich entlang einer Schnittlinie 9. Ein Übergang zwischen den Ergänzungs flächen 41, 42 an der Schnittlinie 9 ist stetig. The further steps are explained using simplified two-dimensional representations: Figure 4 shows an original component model 5 with original surfaces 51, 52. 32 is bordered. Figure 6 shows the initial component model 3 expanded by supplementary surfaces 41, 42 formed from original component surfaces 51, 52. The supplementary surfaces 41, 42 intersect along a cutting line 9. A transition between the supplementary surfaces 41, 42 at the cutting line 9 is continuous.

[0034] Sind keine Informationen über Original-Bauteilflächen 51, 52 verfügbar, so werden erweiterte Bauteilflächen 61, 62 gebildet. Dies kann durch Funktionen realisiert werden, wie sie in CAD/CAE-Softwarepaketen bekannt sind und z.B. als „untrim“-Funktion bezeichnet werden (so in CATIA®, SolidWorks®, Autoform-Die Designer®). Die „untrim“-Funktion erweitert eine Fläche in Richtung ihrer bereits vorhandenen Konturen. Allgemein formuliert kann eine erweiterte Bauteilfläche gebildet werden indem die Bauteilfläche tangentenstetig und krümmungsstetig extrapoliert wird. If no information about original component surfaces 51, 52 is available, then extended component surfaces 61, 62 are formed. This can be implemented using functions that are known in CAD/CAE software packages and are referred to, for example, as the "untrim" function (as in CATIA®, SolidWorks®, Autoform-Die Designer®). The "untrim" function extends a surface in the direction of its existing contours. In general terms, an extended component surface can be formed by extrapolating the component surface with constant tangents and constant curvature.

[0035] Figur 7zeigt das Ausgangs-Bauteilmodell 3 erweitert um Ergänzungsflächen 41, 42 gebildet aus erweiterten Bauteilflächen 61, 62. Figure 7 shows the initial component model 3 expanded by supplementary surfaces 41, 42 formed from expanded component surfaces 61, 62.

[0036] Ein Übergang zwischen den Ergänzungsflächen 41, 42 an der Schnittlinie 9 ist nicht stetig. A transition between the supplementary surfaces 41, 42 at the intersection line 9 is not continuous.

[0037] Um die Ergänzungsflächen 41, 42 zu Füllflächen 71, 72 zusammenzuführen werden sie miteinander geschnitten, wodurch Schnittlinien 9 entstehen. Insbesondere wenn die Ergänzungsflächen aus Originalflächen bestehen, wie in denFiguren 2aund6gezeigt, kann es sein, dass sie an den Schnittlinien 9 stetig ineinander übergehen, insbesondere tangentenstetig und krümmungsstetig. Falls dies nicht der Fall ist, wie in derFigur 7gezeigt, wird der Übergang zwischen den betroffenen Flächen an ihrer Schnittlinie geglättet. In order to merge the supplementary areas 41, 42 into filling areas 71, 72, they are intersected with one another, whereby cutting lines 9 are formed. In particular, if the supplementary surfaces consist of original surfaces, as shown in FIGS. 2a and 6, it may be the case that they continuously merge into one another at the cutting lines 9, in particular continuously in terms of tangents and curvature. If this is not the case, as shown in Figure 7, the transition between the affected faces is smoothed at their intersection.

[0038] In komplexen Fällen kann geschehen, dass sich einzelne Ergänzungsflächen gar nicht schneiden.Figur 8zeigt das Ausgangs-Bauteilmodell 3 erweitert um Ergänzungsflächen 41, 42 gebildet aus erweiterten Bauteilflächen 61, 62. Die Ergänzungsflächen 41, 42 schneiden sich nicht. In solchen Fällen kann zwischen den Ergänzungsflächen interpoliert werden. Entsprechende Interpolationsflächen knüpfen an bestehende Flächen und erfüllen dabei ein Optimierungskriterium. Auch dazu sind Algorithmen bekannt und in CAD/CAE-Softwarepaketen als Standardfunktionen implementiert (Fill Hole oder Fill Surface). Diese sind aber, wie eingangs erwähnt, mit einem hohen Rechenaufwand verbunden und/oder führen nicht immer zu Ergebnissen guter Qualität. In complex cases it can happen that individual supplementary surfaces do not intersect at all. FIG. 8 shows the starting component model 3 extended by supplementary surfaces 41, 42 formed from extended component surfaces 61, 62. The supplementary surfaces 41, 42 do not intersect. In such cases, you can interpolate between the supplementary areas. Corresponding interpolation surfaces are linked to existing surfaces and thereby fulfill an optimization criterion. Algorithms for this are also known and implemented as standard functions in CAD/CAE software packages (Fill Hole or Fill Surface). However, as mentioned at the beginning, these are associated with a high computational effort and/or do not always lead to results of good quality.

[0039] Figur 9zeigt ein modifiziertes Bauteilmodell 4 gebildet durch Zusammenführen der Ergänzungsflächen 41, 42 zu Füllflächen 71, 72. Wenn nötig, • werden dabei Ergänzungsflächen 41, 42 geglättet, wenn ein Übergang zwischen den Ergänzungsflächen 41, 42 unstetig ist, und/oder • es wird zwischen Ergänzungsflächen 41, 42 interpoliert, wenn sie sich nicht schneiden.Figure 9 shows a modified component model 4 formed by merging the supplementary surfaces 41, 42 to fill surfaces 71, 72. If necessary, • supplementary surfaces 41, 42 are smoothed if a transition between the supplementary surfaces 41, 42 is discontinuous, and/or • It is interpolated between supplementary surfaces 41, 42 if they do not intersect.

[0040] Soweit möglich werden also bestehende Informationen in Form von Originalflächen genutzt, dann werden, wenn nötig, weniger aufwändig zu bestimmende erweiterte Bauteilflächen genutzt, und erst wenn diese nicht zu einem Ergebnis führen, werden die aufwändigen Interpolationsmethoden eingesetzt. Existing information in the form of original surfaces is used as far as possible, then, if necessary, expanded component surfaces that are less complex to determine are used, and only if these do not lead to a result are the complex interpolation methods used.

Claims

1. Computer-aided method for constructing a computer-based component model of a formed part, hereinafter referred to as a modified component model (4), starting from an initial component model (3), wherein the initial component model (3) represents the geometric shape of the formed part by a plurality of component surfaces (31, 32, 33, 34), and thereby represents one or more holes (2) of the formed part, and the one or more represented holes are each bounded by at least two component surfaces (31, 32, 33, 34), characterized in that for at least one hole (2) of the one or more holes (2), the modified component model represents the formed part without the hole (2), and the modified component model is formed by for the hole (2) • supplementary surfaces (41, 42) are determined, which each form a continuation of one of the component surfaces (31, 32, 33, 34); • Supplementary areas (41, 42) are merged into filling areas (71, 72), the filling areas (71, 72) being part of the modified component model and thereby representing a shape of the component in the region of the hole (2) when the hole is filled.

2. Computer-aided method according to claim 1, wherein one or more supplementary surfaces (41, 42) are determined by reading out stored original surface data representing original surfaces (51, 52) in the region of the hole (2), from which, in the course of a computer-aided design process, Formation of the starting component model (3) the hole (2) was cut out.

3. Computer-aided method according to claim 1 or claim 2, wherein one or more supplementary surfaces (41, 42) are determined by expanding the at least two component surfaces (31, 32, 33, 34) which border the hole by expanded component surfaces (61, 62), which respectively • are formed by an "untrim" operation of a component area (31, 32, 33, 34); and or • are formed by a tangent-constant and curvature-constant extrapolation of a component surface (31, 32, 33, 34).

4. Computer-aided method according to one of the preceding claims, wherein an extended component area (61, 62) for the continuation of one of the component areas (31, 32, 33, 34) is only determined if there is no corresponding original area (51, 52) for this component area (31, 32, 33, 34).

5. Computer-aided method according to one of the preceding claims, wherein the merging of the supplementary areas (41, 42) to the filling areas (71, 72) is done by • the supplementary surfaces (41, 42) are intersected with one another, whereby cutting lines (9) are formed; • if transitions between supplementary surfaces (41, 42) at the cutting lines (9) are not continuous, the supplementary surfaces (41, 42) are smoothed at the transitions and the filling surfaces (71, 72) are formed from the supplementary surfaces (41, 42) smoothed in this way ; • if supplementary surfaces (41, 42) do not intersect, interpolation surfaces between the supplementary surfaces (41, 42) are determined, and the filling surfaces (71, 72) are formed from the supplementary surfaces (41, 42) and the interpolation surfaces.

6. Data processing system for constructing a computer-based component model of a formed part, the data processing system having means for carrying out the method according to one or more of claims 1 to 5.

7. Computer program for constructing a computer-based component model of a formed part, which can be loaded and executed on a data processing unit and which, when executed, executes the method according to one or more of claims 1 to 5.

8. Data carrier containing a computer program according to claim 7.