CN110355284A - 用于构造用于成型模具的成型元件的方法和借助于这种方法制造的成型元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于构造用于成型模具(4)的第一成型元件(1)的方法,所述成型模具具有所述第一成型元件(1)和至少一个第二成型元件(2),该方法具有下述步骤:S1提供第一数据;S2提供第二数据;S3借助于电子计算装置:基于所述第一和第二数据执行成型仿真,借助于该成型仿真对借助于所述成型元件(1、2)使工件(3)成型进行仿真并进而计算所述工件(3)的由所述成型引起的成型几何形状(10);S4将成型几何形状(10)与可预设的目标几何形状(11)进行比较;和S5当通过所述比较确定的在所述成型几何形状(10)和所述目标几何形状(11)之间的差异超过可预设的阈值时至少改变所述第一数据。本发明还涉及一种用于成型模具的成型元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于构造用于成型模具的成型元件的方法。此外,本发明涉及一种借助于这种方法制造的成型元件。
背景技术
机动车的外观受到机动车的外蒙皮构件的几何形状的显著影响,所述外蒙皮构件目前通常借助于成型例如由具有一定厚度的铝或钢薄板制成。尤其是,所述外蒙皮构件能够包括具有特别小的半径的至少一个弯曲部,即所谓的金属板成形件棱边。在外蒙皮构件的可见区域中的这种弯曲部称为金属板成形件棱边。金属板成形件棱边典型地在外蒙皮构件的自由成形面区域中伸展或延伸。此外,一方面金属板成形件棱边能够具有设计功能,例如形成所谓的特征棱边。替选地或附加地金属板成形件棱边能够具有技术功能,例如赋予外蒙皮构件特别高的抗弯曲性。在批量制造车辆时,尤其借助于成型(例如深拉)实现的这种金属板成形件棱边的制造被证实为是特别高要求的,因为借助于成型或深拉来构成金属板成形件棱边、尤其是具有特别小的半径的金属板成形件棱边特别难以制造。
由于工艺,在成型或深拉金属板构件时,在要构成金属板成形件棱边的区域中引起构件厚度或板厚度的减小。通常情况下,在弯曲的模具区域中,凸形模具面预先确定构件在凹形构件侧上的几何形状。在与凹形构件侧相对置的凸形构件侧上,由于在金属板成形件棱边的区域中的板厚度的减小而引起金属板成形件棱边的半径与由板厚度和凸形模具面的半径形成的总和不同,尤其是更大。此外,以常规方式制造金属板成形件棱边的半径特别困难,尤其是完全不可再现或不可控制,从而两个金属板成形件棱边能够彼此错开和/或彼此相邻的金属板成形件棱边的相应半径相互以不利的方式偏离,其中,这两个金属板成形件棱边的相应伸展应经由两个彼此相邻的、可彼此分开制造的金属板部件并入彼此。
从现有技术中,尤其从批量车辆制造中已知下述方法:如何产生特别锋利棱边的金属板成形件棱边。因此,例如DE 10 2013 019 634 A1公开了一种用于通过成型金属板材来制造金属板成形件的方法,其中,通过将金属板材局部电磁后成型而在金属板预成形件上产生至少一个金属板成形件棱边。然而,这种方法需要特别大量的能量。
DE 10 2014 017 920 A1公开了一种用于通过将金属板材多级成型来制造具有至少一个锋利棱边的金属板成形件棱边的金属板成形件的方法。在这种情况下,首先在第一压合成形模具中成型金属板材,其中,要产生的金属板成形件棱边预成形为具有增大的棱边半径和加高。随后,在第二压合成形模具中进一步成型金属板材,其中,减少预成形的加高并且完成金属板成形件棱边的模制。锋利棱边的金属板成形件棱边的制造持续时间在这种情况下需要特别大量的时间,因为该方法具有两个单独的、依次执行的步骤。这表示:该常规方法具有特别长的工艺持续时间,这引起金属板成形件棱边的特别高成本的制造。
此外,DE 10 2014 221 878 A1公开了一种用于成型金属板材的压制模具、尤其是深拉模具,其中,模具作用面具有槽状的凹部,由此防止金属板材与模具作用面的局部触碰。
然而,在最后提到的这两种方法中,由于两侧的模具接触,发生工件的冷成型、例如流动冲压,这尤其引起挤压力在压合成形模具的下死点之前不久显著增加。
发明内容
本发明的目的是,提供用于成型模具的一种方法和一种成型元件,使得能够避免现有技术的缺点。
所述目的通过一种具有权利要求1所述的特征的用于构造用于成型模具的成型元件的方法来实现。此外,所述目的通过一种具有权利要求10所述的特征的成型元件实现。
在其余的权利要求中说明具有本发明的适宜的改进方案的有利的设计方案。根据本发明的用于构造成型元件的方法的优点和有利的设计方案被视为是根据本发明的用于成型模具的成型元件的优点和有利的设计方案,并且反之亦然。
根据本发明,提出一种用于构造用于成型模具的第一成型元件的方法,所述成型模具具有第一成型元件和至少一个第二成型元件,所述成型模具用于成型工件。所述工件例如能够分别是金属部件,尤其是金属板部件,其能够在完成加工或成型之后形成机动车的外蒙皮构件。第一和第二成型元件能够相对于彼此运动,其中设置在两个成型元件之间的或保持在该处的工件在相对于彼此运动的情况下成型或变形。
根据本发明的方法具有下文中详细阐述的步骤。在第一步骤中,提供表征第一成型元件的元件几何形状的第一数据。例如,其在此能够是第一成型元件的能够借助于电子数据处理来处理或进一步处理的几何形状数据集。所述几何形状数据集例如能够构成为CAD(CAD:计算机辅助设计)数据集、FE或FEM网络(FEM:有限元法,用于研究复杂几何形状的固体的强度和/或变形实验的数值方法)。
在另一、例如第二步骤中提供表征第二成型元件的第二数据。在此,所述第二数据能够是第二成型元件的几何形状数据集。
在另一、例如第三步骤中借助于电子计算装置基于第一和第二数据执行成型仿真,其中,借助于成型仿真对借助于成型元件使工件成型进行仿真并进而计算工件的由成型形成的成型几何形状。这表示:例如构成为计算机单元的电子计算装置例如根据FEM仿真基于第一和第二成型元件的相应几何形状数据集来仿真:工件如何通过第一和第二成型元件成型或变形。换言之,成型仿真的仿真结果提供在成型之后工件的成型几何形状或工件的几何形状。尤其是,成型几何形状能够以另一几何形状数据集的形式存在。
尤其是,其它数据能够流入该成型仿真中。所述其它数据尤其能够具有:要成型构件的、金属板或工件保持器的原始几何形状,要成型工件的材料的数据,工艺参数如工艺力、工艺运动学等,冲头和/或凹模插入件的数据等。
在另一、尤其第四步骤中,将成型几何形状与可预设的目标几何形状进行比较。目标几何形状能够例如通过机动车的要制成的外蒙皮构件的期望几何形状预设或可预设。此外,目标几何形状能够替选地或附加地通过两个成型元件之一的、尤其是成型模具的凹模的目标几何形状或几何形状数据集预设或可预设。此外,目标几何形状能够具有偏移的凹模几何形状。当目标几何形状存储在几何形状数据集中时,能够实现成型几何形状与目标几何形状的特别简单的、例如至少部分的或完全的自动比较。在另一、例如第五步骤中,当通过比较确定的在成型几何形状和目标几何形状之间的差异超过可预设阈值时,尤其基于仿真至少改变第一数据。这表示:在第五步骤中检查:是否超过成型几何形状与目标几何形状之间的最大允许偏差。如果不是这种情况,那么结束该方法,其中最终确定第一成型元件的元件几何形状。而如果超过最大允许偏差,那么改变第一数据,尤其是改变第一成型元件的几何形状数据集,并且基于此实际制造第一成型元件。在借助于这样制造的第一成型元件实际制造外蒙皮构件的情况下,制成的外蒙皮构件的实际几何形状则更对应于目标或期望几何形状。相应地,于是在通过第一成型仿真确定的成型几何形状与外蒙皮构件的实际几何形状之间的差异能够小于成型几何形状和可预设的目标几何形状之间的差异。
可设想到成型元件的大面积的、即局部不受限的改变。然而,为了尤其能够使具有金属板成形件棱边的构件的光线伸展保持不变,优选仅进行成型元件的局部改变。尤其是,通过相应地改变第一数据,仅进行几何形状数据集的、尤其是棱边半径的局部的或局部受限的调整。由此引起对成型模具的特别有利的机器保护,因为在成型模具的下死点中仅确保在成型模具与要成型的或已成型的工件之间的特别小的模具接触。此外,顾客对配备有金属板成形件棱边的机动车的印象变得特别有利。
借助于该方法,第一成型元件构造为特别有利的,使得借助于所述成型元件能够提供特别忠于形状的外蒙皮构件。尤其在批量车辆制造中,这样制造的第一成型元件允许:批量地、尤其机器化制造大量的具有相应金属板成形件棱边的外蒙皮构件,其中金属板成形件棱边能够受控地具有特别小的棱边半径,所述棱边半径也是恒定的或能够可靠地再现。
此外,借助根据本发明的第一成型元件可行的是,在成型模具和构件之间不能产生或仅产生非常低的表面压力的情况下产生外蒙皮构件。换言之,提出一种其中流动挤压或冷锻具有特别低的份额且在理想情况下不具有份额的压制工艺,因此用于制造外蒙皮构件的成型模具的磨损构成为特别小的。因此,成型模具或第一和/或第二成型元件经受比在其中流动挤压或冷锻具有显著份额的压制工艺中低得多的工艺力。
如在其中冷锻具有显著份额的压制工艺中的返回行为特别明显地出现,借助于目前在成型技术领域中常用的仿真方法无法预测。因为这些仿真方法基于壳元件、尤其是根据赖斯纳-明德林理论构成的壳元件。由于在根据本发明的方法中有利地几乎完全省去冷锻或冷锻至少特别不重要,因此对于工艺安全性而言不需要预测返回行为。进一步因此不需要研发新的仿真方法,而是在研发时也能够结合根据本发明的方法或根据本发明的成型元件使目前已经广泛传播的仿真方法得以保持。
此外,在所述方法中,要成型的金属板部件的厚度变化例如由于公差等对所出现的工艺力仅具有特别小的影响。因为在实际厚度偏离要成型的构件的期望厚度的情况下,所述实际厚度大于期望厚度,与基本上通过冷锻形成的压制工艺相比,工艺力在成型构件期间增加得很少。换言之,在所述方法中确保:工艺力不超过所需的成型力,使得不会由于所出现的工艺力而防止成型模具的闭合。
此外,确保在成型期间关于工艺力的特别高的工艺鲁棒性,因为第一成型元件设计或构造为,使得沿着一个或多个工件的厚度方向通过镦锻发生特别小的塑性变形。
此外,可以特别有利的是,赋予机动车的外蒙皮特征棱边,所述特征棱边在至少两个彼此相邻的外蒙皮构件之上伸展,例如在挡泥板和与此相邻的车门之上伸展。由于相应的部分地形成特征棱边的金属板成形件棱边的棱边半径能够可靠再现,所以特征棱边在彼此相邻的外蒙皮构件之上的伸展是特别恒定的、连续的以及没有干扰的、非连续的过渡部。
已证实为特别有利的是,在第五步骤之后再次执行前四个步骤,其中在第五步骤中改变的第一数据被用作为第一数据。因此能够以特别有利的方式可行的是,进一步减小在成型几何形状和目标几何形状之间的差异。换言之可行的是,将可预设的阈值构成为特别低的,使得第一成型元件实际上能够产生特别忠于形状的外蒙皮构件。因此,制成的外蒙皮构件的实际几何形状能够更多地对应于目标几何形状或期望几何形状。亦即,能够实现要批量制造的外蒙皮构件的更高的形状精度或几何形状精度。
在该方法的另一构成方案中,在再次执行前四个步骤之后再次执行第五步骤。这表示:与此相应地之前已经至少更改过一次的第一数据被再次更改。替选地,即如果通过比较确定的在成型几何形状和目标几何形状之间的差异不超过可预设的阈值,那么结束该方法,其中最终确定第一成型元件的元件几何形状。通过一直重复这些步骤,直至至少达到或超过可预设的/预设的阈值,能够制造第一成型元件,借助于该第一成型元件能够产生特别忠于形状的外蒙皮构件,尤其是具有特别忠于形状的金属板成形件棱边的外蒙皮构件。在此应理解的是,这种重复能够多于一次地发生,使得所述方法完全或部分地迭代地执行。
作为阈值,能够使用在成型几何形状的面与目标几何形状的面之间的差异。尤其是如果成型几何形状和目标几何形状分别以几何形状数据集的形式存在,那么这种差异特别易于确定。
特别有利的是,目标几何形状表征工件的可见侧和/或与可见侧不同的侧,因为由此金属板成形件棱边、尤其是特征棱边能够批量地、特别忠于形状或几何形状地和可再现地构成。尤其是,特征棱边对机动车的外观具有特别显著的影响,并且显著地影响机动车的质量感观。
此外有利的是,在改变第一数据时,局部地修改测量区域中的面,使得局部地修改目标几何形状(11)。尤其是,所述面能够是第一成型元件的面。这表示:第一成型元件的面在局部受限的区域中被修改为使得借助于该成型元件制造的外蒙皮构件特别精确地对应于目标几何形状。例如,能够以如下方式进行局部修改:与包围测量区域的面相比,在测量区域中所述面能够增大和/或减小。尤其是,这种修改能够反映在第一成型元件的元件几何形状、例如几何形状数据集中。优选地,相应的成型元件在测量区域之外保持不变,使得仅局部地、亦即位置受限地修改成型元件需要特别小的耗费。
如果在局部修改时添加测量带,那么能够特别简单地局部修改测量区域。测量带应理解为第一成型元件的在改变第一数据期间被添加到第一成型元件的元件几何形状中的部分。该部分能够构成为材料添加和/或材料去除。在第一成型元件的实际制造中,其成型体能够包括借助于第一数据的第一次提供来限定的成型主体,并且包括测量带。在此,成型主体和测量带形成成型体,亦即,成型主体和测量带能够相互一件式地构成。但是,同样可设想的是,成型主体和测量带彼此分开地制造并且相互力锁合、形状锁合和/或材料锁合地连接。
还被证实为有利的是,连续地构成其中测量区域和剩余的面并入彼此的过渡区域。尤其是,所述过渡区域能够形成为曲率连续的。同样可设想的是,所述过渡区域构成为切线连续的。在测量区域与第一成型元件的剩余的面之间的这种连续的过渡确保:借助于第一成型元件加工或成型的工件并不承受在空间上特别狭窄受限的、例如缺口作用的负载,由此可能会削弱工件和/或损坏其表面。
特别优选的是,使用冲头作为第一成型元件,并且使用凹模作为第二成型元件。这表示:第一成型元件能够构成为冲头元件,第二形成元件能够构成为凹模元件。借助于用于构造第一成型元件的方法,进一步因此能够提供具有特别有利地成形的冲头的成型模具、例如深拉机,借助于该冲头,外蒙皮构件能够制造成具有位于其自由成形面中的金属板成形件棱边或特征棱边。在此,所述金属板成形件棱边以期望的方式是特别锋利棱边式的,这表示:所述金属板成形件棱边能够分别具有特别小的半径,尤其是在构件可见侧上具有特别小的半径。
本发明还涉及一种用于成型模具的成型元件,其中,所述成型元件借助于上文描述的方法制造。尤其在批量车辆制造中,借助于深拉机制造外蒙皮构件是特别有利的,因为能够确保要制造或要深拉的外蒙皮构件的特别高的和/或可靠的可再现性。
相应的金属板成形件棱边或特征棱边,亦即在此描述的棱边,实际上通过一个自由成形面或多个自由成形面限定或形成,而对于本发明的特别简单的说明则参考半径。在该情况下要理解的是,本发明不单纯限于半径,而是以相同的方式可用于自由成形面,其中限定棱边的相应自由成形面能够具有至少一个半径或多个半径。因此,成型元件和/或构件的相应面能够是单曲面或双曲面。
从权利要求、附图和附图说明中获得本发明的其它特征。先前在说明书中提到的特征和特征组合以及下面在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能够以分别说明的组合使用,而且能够以其它组合或单独地使用。
附图说明
现在,借助优选实施例以及参考附图详细阐述本发明。在附图中:
图1示出第一和第二成型元件以及工件的示意剖视图;
图2示出用于图解说明用于构造第一成型元件的方法的流程图;
图3示出第一和第二成型元件以及工件的示意剖视图,所述工件的成型几何形状偏离于目标几何形状;
图4示出第一和第二成型元件以及工件的示意剖视图,所述工件的成型几何形状至少基本上对应于目标几何形状;和
图5示出用于图解说明按照另一构成型式的用于构造第一成型元件的方法的另一流程图。
在附图中,相同或功能相同的元件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出第一成型元件1和第二成型元件2以及工件3的示意图。第一成型元件1和第二成型元件2可相对于彼此运动,使得在两个成型元件1、2之间设置的且在该处保持的工件3在两个成型元件1、2相对运动的情况下是可变形的。例如,第一成型元件1能够是深拉机的冲头,而第二成型元件2能够是深拉机的凹模。这表示:第一成型元件1或冲头和第二成型元件2或凹模能够是成型模具4的、尤其是深拉机的一体组成部分。
在成型过程中、尤其是深拉过程中为通常借助于工件保持器或金属板保持器保持在两个成型元件1、2之间的工件或金属板3赋予下述构型或几何形状,所述构型或几何形状至少基本上对应于第二成型元件2的几何形状或一部分几何形状。在此,例如金属的和/或具有塑料的工件3主要与第一成型元件1直接或非间接地接触。特别优选的是,在成型过程期间在工件3和第二成型元件2或第二成型模具2的至少一个凹形部分之间仅特别少地直接或非间接接触或尤其完全不直接或非间接接触。因为由此以特别有利的方式确保:两个成型元件1、2朝向彼此运动的力不会突然升高。由此确保:成型模具4或深拉机承受特别低的磨损,因为机器的机械负载能够以有利的方式保持为特别低。
在车辆制造中、尤其在批量车辆制造中,能够使用这种成型模具4,以便以特别简单的方式制造机动车的具有多于一个外蒙皮构件的外蒙皮。通常存在如下需求:为各个外蒙皮构件在其自由成形面中赋予具有特别小的半径的至少一个弯曲部或至少一个棱边。一方面,这样的棱边满足设计功能,例如在棱边分别构成为特征棱边时。这种特征棱边对机动车的外观或设计都具有显著影响,并且期望所述特征棱边特别锋利棱边式地构成。除此之外,在外蒙皮构件的自由成形面中的这种棱边还满足至少一个技术功能,例如在机动车的外蒙皮上沿着特定的路径引导雨水,使得雨水不会以不期望的方式进入机动车的内部空间中。此外,所述棱边为相应的外蒙皮构件赋予更高的抗弯曲性,使得外蒙皮能够非常刚性地构成。
如果借助于成型元件将工件3常规地成型,那么提出:在成型模具4或两个成型元件1、2的一个端位置中在两个成型元件1、2之间的间距与原始的构件厚度至少基本上对应。在图1中,在区域5的外部可见,在成型或深拉工件3时,由于机床4的造型,与原始构件厚度相比,厚度减小到构件厚度6。相应地,在图1中示出的成型元件在成型构件或工件3时占据该端位置。在区域5中,构件厚度的减小特别明显,因为在该处第一成型元件1或冲头具有半径7,应借助于该半径为工件3或外蒙皮构件赋予棱边。所产生的沿着构件可见侧9伸展的半径8由于构件厚度而显著大于半径7,所述半径7经由第一成型元件1压入工件3或外蒙皮构件中。在这种情况下,所产生的半径8也大于第二成型元件2或凹模的凹形半径,这通过已经描述的工件3的材料变薄引起。
在构件可见侧9上在深拉时或借助于深拉产生的半径8几乎不可精确地调节。这导致:在相应的外蒙皮构件的批量生产中具有特别小的半径的弯曲部或棱边不够精确地或根据设计规格不够充分地相应制造。
现在为了能够借助于这种成型来加工工件3,使得制成的外蒙皮构件具有特别锋利的棱边、例如特征棱边,提出一种用于构造、尤其用于产生第一成型元件1的几何形状的方法,这将在下面更详细地阐述。
图2示出用于图解说明该方法的流程图。在第一步骤S1中,提供第一成型元件1的元件几何形状。理想情况下,存在第一成型元件1的能够借助于电子数据处理来处理或进一步处理的第一几何形状数据集。该几何形状数据集能够例如构成为CAD(CAD:计算机辅助设计)数据集、FE或FEM网络(FEM:有限元法,用于研究复杂几何形状的固体的强度和/或变形实验的数值方法)。这表示:在步骤S1中提供第一数据,所述第一数据表征第一成型元件1的元件几何形状。
在第二步骤S2中提供表征第二成型元件2的第二数据。例如,第二成型元件2的元件几何形状能够被提供为另一构成为几何形状数据集的第二数据集。换言之,在第二步骤S2中,能够提供表征第二成型元件2的元件几何形状的第二数据。尤其是,第一步骤S1和第二步骤S2能够同时进行。
将第一和第二数据提供给电子计算装置,例如输入到所述电子计算装置中。电子计算装置尤其能够是电子数据处理单元,例如计算机单元。在成型仿真中能够流入另外的数据。这些另外的数据尤其能够具有:要成型构件的、金属板或工件保持器的原始几何形状,要成型工件的材料数据,工艺参数如工艺力、工艺运动学等,冲头和/或凹模插入件的数据等。借助于电子计算装置,在第三步骤S3中,基于第一数据和第二数据执行成型仿真。借助于成型仿真,对在成型过程中通过成型元件1、2使工件3成型进行仿真,从而由此计算工件3的由成型形成的成型几何形状10(参见图3)。这种成型仿真能够例如使用在计算机单元上执行的软件、尤其是FEM软件来进行。
在第四步骤S4中,将在步骤S3中产生和提供的成型几何形状10与可预设的目标几何形状11(参见图3)进行比较。可预设的目标几何形状11能够是另外的几何形状数据集,例如是凹模几何形状、凹模网络、构件零几何形状等,其包含要制造的外蒙皮构件的几何形状信息。换言之,目标几何形状11是外蒙皮构件的期望几何形状,其仅可在实际制造外蒙皮构件时在理论上理想的条件下实现。目标几何形状11表征工件3或外蒙皮构件的可见侧。换言之,在例如借助于CAD提供或设置目标几何形状11时,对所希望的构件可见侧9进行建模。这表示:在步骤S4中,供应和提供在目标几何形状11和外蒙皮构件的借助于成型仿真产生的成型几何形状10之间的比较结果。
在第五步骤S5中,评估在步骤S4中产生的比较结果。如果比较结果表明:在成型几何形状10和目标几何形状11之间的差异(例如差)超过可预设的阈值,那么至少改变第一数据。这种情况借助于图3图解说明。在那里,以示意图示出成型元件1、2以及工件3,其成型几何形状10显著偏离目标几何形状11。与此相应地,在图3中示出成型的工件3,其成型几何形状10与目标几何形状11不同,以致超过可预设的阈值。改变第一成型元件1的第一数据或第一数据集应理解为调整第一成型元件1的元件几何形状,以便在实际制造外蒙皮构件或者实际成型工件3时能够构成半径8以致所述半径至少基本上对应于目标几何形状11。与此相应地,在步骤S5之后,即在改变第一数据之后,能够基于改变的第一数据继续第一成型元件1的实际制造14。
如果在执行步骤S4之后替选地得出,目标几何形状11和成型几何形状10彼此接近,尤其是重合,则能够在第一次比较之后就结束用于构造第一成型元件1的方法,并且紧接在步骤S4之后基于未改变的第一数据继续第一成型元件1的实际制造14。
尤其是为了能够尽可能精确地将成型几何形状10与目标几何形状11相对应,至今所描述的方法适合于再次执行,其方式为:在第五步骤S5之后至少再次执行步骤S1至S4,其中使用在步骤S5中改变的第一数据作为所述第一数据。如果之前通过比较确定的成型几何形状10和目标几何形状11之间的差异超过可预设的阈值,那么步骤S1至S4的这种重新遍历是尤其有意义的。因此,在重新比较时,在重新执行的步骤S4中,能够实现在成型几何形状10和目标几何形状11之间的特别小的差异,使得不会再次超过可预设的阈值。该重新遍历在图1中通过虚线箭头示出,所述箭头从步骤S5开始并且分别引向第一步骤S1和第二步骤S2。
所述方法也能够迭代地执行,其方式为,在再次执行步骤S1至S4之后再次执行步骤S5。方法步骤S1至S5的这种迭代允许将可预设的阈值设置为特别接近目标几何形状。换言之,在迭代执行该方法时,能够实现成型几何形状10到目标几何形状11的特别精确的近似,使得在步骤S4中的比较中,差异能够特别小。换言之,该方法能够一直迭代地执行,直至不再超过可预设的阈值,其中该可预设的阈值能够特别接近目标几何形状11地定向。
例如,在成型几何形状10的面12与目标几何形状11的面13之间的差异能够用作阈值。尤其是,面12能够沿着构件可见侧9伸展或形成该构件可见侧。并且,构件可见侧9应理解为外蒙皮构件的背离机动车内部空间的且朝向设置在机动车外部的观察者的一侧。
在改变第一数据时,在测量区域16中的第一成型元件1的面、尤其是成型面15被局部修改(参见图4)。例如,为了局部地修改成型面15,借助于虚线箭头表示能够将测量带17添加到第一成型元件1的元件几何形状,如其在图5中所示,该图5示出用于图解说明按照另一实施形式的用于构造第一成型元件的方法的另一流程图。在这种情况下,测量带17的几何形状或局部修改是第一成型元件1的元件几何形状的一体组成部分。但是也可设想的是,第一成型元件1的元件几何形状保持不变,使得对电子计算单元提供第一数据、第二数据和局部修改或测量带17的几何形状数据。
在任何情况下,在步骤S1中首先提供的第一数据在其之后被提供给步骤S3之前被改变。这例如如下实现:添加第一成型元件1的元件几何形状的数据、局部修改的数据、例如测量带17的尺寸、方位信息等,使得在测量区域16中产生所述测量带17。因此,随后的成型仿真基于虚拟的第一成型元件1,其包括测量带17或局部修改。
在图4中示出第一成型元件1和第二成型元件2以及工件3的示意图,所述工件的成型几何形状10至少基本上对应于目标几何形状11。这表示:局部修改或测量带17引起工件3尤其在区域5中至少基本上具有目标几何形状11。换言之,图4所示出的成型几何形状10至少基本上对应于目标几何形状11。
局部修改或测量带17能够与成型主体18一起形成第一成型元件1。尤其是,局部修改或测量带和成型主体18能够彼此一件式地构成。但也可设想的是,成型主体18和测量带17或局部修改是彼此分开制造的,以便然后相互力锁合地、形状锁合地和/或材料锁合地连接。因此,例如可以提供可特别柔性地插入的第一成型元件1,其中根据需要能够应用不同的局部修改或测量带17。换言之,在这种情况下能够避免:在仅一次改变测量带17的情况下,作为整体重新制造成型元件1。代替于此,特别低耗费地可行的是,仅制造改变的测量带17或改变的局部修改并且相应地使其与成型主体18连接。
通过连续地构成在局部修改或测量带17和与其不同的、与其相邻的剩余的成型面15之间的过渡区域19确保:借助于第一成型元件1加工或成型的工件3并不承受在空间上特别狭窄受限的、例如缺口作用的负载。因为于是工件3将被逐步地削弱并且可能会遭受表面缺陷。连续性能够作为曲率连续性或切线连续性来实现。
应理解的是,在图1、3和4中示出棱边或特征棱边20的剖面,其至少基本上垂直于绘图平面伸展。
附图标记列表:
1 第一成型元件
2 第二成型元件
3 工件
4 成型模具
5 区域
6 构件厚度
7 半径
8 半径
9 构件可见侧
10 成型几何结构
11 目标几何结构
12 面
13 面
14 制造
15 成型面
16 测量区域
17 测量带
18 成型主体
19 过渡区域
20 特征棱边
S1 步骤
S2 步骤
S3 步骤
S4 步骤
S5 步骤
Claims (10)
1.一种用于构造用于成型模具(4)的第一成型元件(1)的方法,所述成型模具具有所述第一成型元件(1)和至少一个第二成型元件(2),所述成型模具用于成型工件(3),该方法具有下述步骤:
S1提供第一数据,所述第一数据表征所述第一成型元件(1)的元件几何形状;
S2提供第二数据,所述第二数据表征所述第二成型元件(2);
S3借助于电子计算装置:基于所述第一数据和第二数据执行成型仿真,其中,借助于该成型仿真对借助于所述成型元件(1、2)实现的工件(3)成型进行仿真并进而计算所述工件(3)的由所述成型形成的成型几何形状(10);
S4将所述成型几何形状(10)与可预设的目标几何形状(11)进行比较;和
S5当通过所述比较确定的在所述成型几何形状(10)和所述目标几何形状(11)之间的差异超过可预设的阈值时,至少改变所述第一数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
在步骤S5之后再次执行步骤S1至S4,其中,使用在步骤S5中改变的第一数据作为所述第一数据。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
在再次执行步骤S1至S4之后再次执行步骤S5。
4.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,
使用在所述成型几何形状(10)的面(12)和所述目标几何形状(11)的面(13)之间的差异作为所述阈值。
5.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,
所述目标几何形状(11)表征所述工件(3)的可见侧(9)和/或与所述可见侧(9)不同的侧。
6.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,
在改变所述第一数据时局部修改在测量区域(16)中的面(15),从而局部修改所述目标几何形状(11)。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
在局部修改时添加测量带(17)。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,
连续地构成其中所述测量区域(16)和剩余的面(15)并入彼此的过渡区域(19)。
9.根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,
使用冲头作为所述第一成型元件(1)并且使用凹模作为所述第二成型元件(2)。
10.一种用于成型模具(4)的成型元件(1、2),其中,所述成型元件借助于根据上述权利要求之一所述的方法制造。
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