DE10361567A1

DE10361567A1 - Method of constructing a shaped part esp. part of a vehicle body for computer assisted vehicle manufacture whereby constructional elements are added one by one

Info

Publication number: DE10361567A1
Application number: DE10361567A
Authority: DE
Inventors: Heiko Oldendorf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2005-07-28

Abstract

The construction method involves generating an edge curve with an outer and an inner region. The curve defines the edge of the part. A first attachment point is determined at a point on the curve. A first constructional element is attached to the outer region of the curve near the first attachment point. A second constructional element is then attached to the outer region of the curve and is also attached to the first constructional element. Further constructional elements are attached to the outer region of the curve. Each additional constructional element is also attached to the preceding element. Independent claims also cover an apparatus for constructing the part.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konstruieren eines Formteils, insbesondere eines Karosseriebauteils für den Kraftfahrzeugbau, unter Verwendung eines computergestützten Konstruktionswerkzeuges sowie eine entsprechende Vorrichtung mit einem solchen Konstruktionswerkzeug.The The present invention relates to a method of constructing a Molded part, in particular a body component for the motor vehicle, under Using a computer-aided Design tool and a corresponding device with such a design tool.

Bei der Entwicklung von Produkten, die in industriellen Fertigungsprozessen hergestellt werden sollen, erfolgt die Konstruktion, also die Festlegung des räumlichen und mechanischen Aufbaus des Produktes, heutzutage überwiegend, wenn nicht gar ausschließlich mit Hilfe von computergestützten Konstruktionswerkzeugen, sog. CAD- (Computer Aided Design) Programmen. Bekannte CAD-Programme sind beispielsweise AutoCAD oder CATIA. Diese Programme gibt es in unterschiedlichen Versions- und Ausbaustufen, so dass sich der tatsächliche Konstruktionsablauf abhängig vom verwendeten Programm und der verwendeten Version, z.B. CATIA Version 4 oder CATIA Version 5, unterscheiden kann. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Konstruktion von Formteilen mit dem CAD-Programm CATIA Version 5 (CATIA V5), sie ist jedoch hierauf nicht ausschließlich beschränkt.at the development of products used in industrial manufacturing processes to be produced, the construction, ie the determination of the spatial and mechanical structure of the product, prevalent nowadays, if not exclusively with the help of computer-aided Construction tools, so-called CAD (Computer Aided Design) programs. Known CAD programs are for example AutoCAD or CATIA. These programs There are different versions and upgrades, so that the actual design process dependent the program used and the version used, e.g. CATIA version 4 or CATIA Version 5, can differ. The present invention refers in particular to the design of molded parts the CAD program CATIA Version 5 (CATIA V5), but it is on it not exclusively limited.

Die Konstruktion eines Formteils mit Hilfe eines CAD-Programms erfordert trotz der Unterstützung durch das Programm eine eingehende Sachkenntnis über die nachfolgenden Fertigungsprozesse. Bei modernen CAD-Programmen stehen am Ende der Konstruktion nämlich CAD-Daten, aus denen die für die Fertigung benötigten Werkzeuge und damit letztlich die herzustellenden Formteile abgeleitet werden. Fehler oder Unzulänglichkeiten bei der Konstruktion können daher bis auf das hergestellte Endprodukt durchschlagen. Dies gilt insbesondere im Kraftfahrzeugbau, wo die Konstruktionsdaten moderner CAD-Programme zur Herstellung der Presswerkzeuge für die Karosserieteile verwendet werden. Im Extremfall können Fehler oder Unzulänglichkeiten in der Konstruktion dazu führen, dass ein konstruiertes Formteil gar nicht mit hinreichender Qualität und Zuverlässigkeit hergestellt werden kann.The Design of a molded part using a CAD program requires despite the support through the program an in-depth knowledge of the subsequent manufacturing processes. With modern CAD programs, CAD data is at the end of the construction, from which the for needed the production Tools and thus ultimately derived the molded parts become. Mistakes or inadequacies in the construction can therefore penetrate except for the final product. this applies especially in automotive engineering, where the design data is more modern CAD programs for the production of pressing tools for body parts be used. In extreme cases, mistakes or shortcomings can occur in cause the construction that a designed molding does not provide sufficient quality and reliability can be produced.

Dies gilt insbesondere für die Konstruktion von Karosseriebauteilen, die durch Umformen (Tiefziehen, Pressen, Biegen etc.) von Blech- oder Aluminiumplatinen hergestellt werden. Bereits in der Konstruktion muss berücksichtigt werden, dass Materialstärken, Radien und andere Abmessungen derartige Umformprozesse erlauben, ohne dass das bearbeitete Material reißt oder andere Qualitätsmängel auftreten. Außerdem muss bei der Konstruktion eines Karosserieteils die genaue Abfolge der Fertigungsschritte geplant und berücksichtigt werden, da ein Karosserieteil häufig nicht in einem, sondern nur in mehreren Fertigungsschritten hergestellt werden kann. Für eine Hinterschneidung ist es beispielsweise erforderlich, das Ursprungsmaterial zunächst in einer Form zu pressen, die das Material für die Hinterschneidung zunächst „abgewickelt" berücksichtigt. Erst in einem folgenden Fertigungsschritt kann die abgewickelte Länge nach innen gebogen („eingestellt") werden. Der Konstrukteur muss sämtliche Zwischenschritte bei der späteren Fertigung des Karosseriebauteils in der richtigen Reihenfolge planen und berücksichtigen (sogenannte Methodenplanung).This especially applies to the construction of bodywork components produced by forming (deep-drawing, Pressing, bending, etc.) of sheet metal or aluminum blanks become. Already in the design must be taken into account that material thicknesses, radii and other dimensions allow such forming processes without the machined material breaks or other quality defects occur. Furthermore must be in the construction of a body part the exact sequence The production steps are planned and taken into account as a body part often not in one but only in several production steps can be. For For example, an undercut requires the source material first in a mold that initially considers the undercut material "unwound" in a subsequent manufacturing step, the unwound length can to be bent ("adjusted") in. The designer must all intermediate steps at the later Plan production of the body component in the correct order and consider (so-called method planning).

Als weitere Schwierigkeit kommt hinzu, dass die Konstruktion in aller Regel ein iterativer Prozess ist, d.h. im Verlauf der Konstruktion werden Details häufig nachträglich wieder verändert. Dies wirkt sich auf Grund der geschilderten Zusammenhänge auf die gesamte Konstruktion und den damit zusammenhängenden Fertigungsablauf aus. Insgesamt ist die Konstruktion eines Formteils für industrielle Fertigung und insbesondere die Konstruktion von Karosseriebauteilen für den Kraftfahrzeugbau daher eine zeitlich aufwendige Arbeit, die ein hohes Maß an fertigungstechnischem Spezialwissen erfordert. Bei den zunehmend schnelleren Produktzyklen ist es andererseits wünschens wert, den gesamten Entwicklungsprozess und damit auch die Konstruktion möglichst effizient zu gestalten.When Another difficulty is that the construction in general Usually an iterative process, i. in the course of construction details become frequent later changed again. This affects on the basis of the described relationships on the entire construction and related manufacturing process. Overall, the design of a molding for industrial manufacturing and in particular the construction of body parts for the automotive industry Therefore, a time-consuming work requiring a high level of production technology Special knowledge required. With the increasingly faster product cycles on the other hand, is it worthwhile the entire development process and thus also the construction preferably efficient.

Aus einer Veröffentlichung des vorliegenden Anmelders mit dem Titel „Das hat Methode", erschienen in der DE-Zeitschrift „Digital Engineering Magazine" 2/2003, Seiten 42/43 ist es bekannt, zur Effizienzsteigerung bei der Konstruktion von Karosseriebauteilen mit dem CAD-Programm CATIA V5 Standardprofile in Form von sog. powercopies oder UDFs (User Defined Features) bereitzustellen. Hierbei handelt es sich um vordefinierte Konstruktionselemente, aus denen ein Konstrukteur bei der Lösung einer konkreten Konstruktionsaufgabe auswählen kann. Die Verwendung dieser vordefinierten Konstruktionselemente wird insbesondere zur Gestaltung der sog. Ankonstruktionen vorgeschlagen. Die Ankonstruktion ist jener Teil eines tiefgezogenen Blech- oder Aluteils, der eigentlich nicht zum späteren Formteil gehört. Die Ankonstruktion verbindet das spätere Formteil jedoch mit dem überschüssigen Blechbereich, der zum Einspannen des Blechs beim Umformen benötigt wird (sog. Blechhalter). Anders ausgedrückt verbindet die Ankonstruktion das eigentliche Formteil mit dem Blechhalter. Ankonstruktion und Blechhalter müssen in einem späteren Fertigungsschritt noch von dem umgeformten Werkstück entfernt werden. Die Gestaltung der Ankonstruktion ist in der Praxis besonders schwierig, da die Ankonstruktion in der späteren Fertigung einen wesentlichen Einfluss darauf hat, ob der Umformprozess erfolgreich verläuft, insbesondere das Formteil beim Umformen nicht reißt. Durch die Verwendung von vordefinierten Konstruktionselementen für die Ankonstruktionen kann der Konstruktionsprozess effizienter gestaltet werden.From a publication of the present applicant entitled "This has method", published in the German magazine "Digital Engineering Magazine" 2/2003, pages 42/43 it is known to increase the efficiency of the construction of body parts with the CAD program Provide CATIA V5 standard profiles in the form of so-called powercopies or UDFs (User Defined Features). These are predefined design elements from which a designer can choose to solve a specific design task. The use of these predefined construction elements is proposed in particular for the design of the so-called. Ankonstruktionen. The Ankonstruktion is that part of a deep-drawn sheet metal or Aluteils, which actually does not belong to the later form part. The Ankonstruktion connects the later molding with the excess sheet metal area, which is required for clamping the sheet during forming (so-called sheet holder). In other words, the attachment connects the actual molding with the blank holder. Ankonstruktion and blank holder must be removed in a later manufacturing step still from the formed workpiece. The design of the Ankonstruktion is particularly difficult in practice, since the Ankonstruktion in the subsequent production has a significant impact on whether the forming process is successful, in particular, the molding does not tear when forming. By using predefined construction elements for the constructions, the design process can be made more efficient.

Aus einem Artikel in der DE-Zeitschrift „MM Das IndustrieMagazin", Ausgabe 27/2003 von Thomas Schönbach et al., Seiten 36 bis 39, ist es bekannt, dass mit dem Programm „AutoForm – Die Designer" auf Basis von CAD-Flächendaten eines Blechteils ein vollparametrisiertes Werkzeugkonzept erstellt werden kann. Durch die vollständige Parametrisierung können eventuelle Bauteiländerungen sehr schnell in die Umformwerkzeuge einfließen und notwendige Änderungen der Werkzeuggeometrie lassen sich sehr einfach und effektiv vornehmen. Bei diesem Programm handelt es sich allerdings um ein Simulationsprogramm, d.h. das Programm stellt keine Daten bereit, die unmittelbar Eingang in den späteren Fertigungsprozess finden.Out an article in the German magazine "MM Das IndustrieMagazin", issue 27/2003 by Thomas Schönbach et al., pages 36 to 39, it is known that with the program "AutoForm - the designers" based on CAD surface data a sheet metal part created a fully parameterized tool concept can be. Through the full Parameterization can possible component changes flow very quickly into the forming tools and necessary changes Tool geometry is very easy and effective. However, this program is a simulation program, i.e. the program does not provide data that is immediate input in the later Find manufacturing process.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen sich der Konstruktion von Formteilen, insbesondere von Karosseriebauteilen für den Kraftfahrzeugbau, noch effizienter gestalten lässt.In front In this context, it is an object of the present invention to to provide a method and an apparatus of the type mentioned, with which is the construction of molded parts, in particular of body parts for the Automotive engineering, makes it even more efficient.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, mit den Schritten:

– Erzeugen einer Randkurve mit einem Außen- und einem Innenbereich, wobei die Randkurve einen Randverlauf des Formteils definiert,
– Festlegen eines ersten Aufhängepunktes an einer Stelle der Randkurve,
– Anfügen eines ersten Konstruktionselements an den Außenbereich der Randkurve im Bereich des Aufhängepunktes,
– Anfügen eines zweiten Konstruktionselements an den Außenbereich der Randkurve, wobei das zweite Konstruktionselement ferner auch an das erste Konstruktionselement angefügt wird, und
– Anfügen von weiteren Konstruktionselementen an den Außenbereich der Randkurve, wobei jedes weitere Konstruktionselement an einem jeweils vorhergehenden Konstruktionselement angefügt wird.

This object is achieved by a method of the type mentioned above, with the steps:

Generating an edge curve having an outer and an inner region, wherein the edge curve defines an edge profile of the molded part,
Defining a first suspension point at a location of the edge curve,
Attaching a first construction element to the outer region of the edge curve in the region of the suspension point,
- Adding a second construction element to the outer region of the edge curve, wherein the second construction element is also also attached to the first construction element, and
- Adding further construction elements to the outer area of the boundary curve, wherein each further construction element is attached to a respective preceding construction element.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dazu eingerichtet ist, die zuvor genannten Verfahrensschritte entsprechend auszuführen.The Task is further by a device of the aforementioned Sort of solved, which is adapted to the aforementioned method steps accordingly perform.

Das neue Verfahren ist besonders geeignet, um die schwierigen Ankonstruktionen für Karosseriebauteile zu gestalten. Zunächst wird eine Randkurve erzeugt, die den Randverlauf des zukünftigen Karosseriebauteils (oder eines anderen Formteils einschließlich von Formteilen, die als Zwischenprodukt hergestellt werden) entspricht. Die Erzeugung der Randkurve erfolgt in an sich bekannter Weise mit Hilfe der vom CAD-Programm zur Verfügung gestellten Werkzeuge. Anschließend werden einzelne Konstruktionselemente am Außenbereich dieser Randkurve „aufgefädelt", d.h. der Reihe nach aneinander angehängt. Jedes neue Konstruktionselement wird also einerseits mit der Randkurve und andererseits mit einem vorhergehenden Konstruktionselement verbunden.The new process is particularly suitable to the difficult constructions for body parts to design. First a boundary curve is generated, which is the boundary of the future Body component (or other molding including Molded parts which are produced as an intermediate) corresponds. The generation of the edge curve is carried out in a conventional manner Help of the tools provided by the CAD program. Subsequently For example, individual construction elements are "threaded" on the outside of this edge curve, i.e. the row after each other attached. Each new design element is therefore on the one hand with the edge curve and on the other hand connected to a preceding construction element.

Durch dieses perlenschnurartige Auffädeln der im Regelfall separat erzeugten Konstruktionselemente ergibt sich ein sehr strukturierter und übersichtlicher Aufbau, der bei späteren Änderungen im iterativen Konstruktionsprozess jederzeit leicht angepasst werden kann. Darüber hinaus ist diese Anordnung der Konstruktionselemente sehr stabil bei einem Austausch der Entwicklungsdaten für das Fertigungsteil, d.h. bei einer Änderung des Randkurvenverlaufs. Die Konstruktionselemente können in einem solchen Fall sehr einfach – und in bevorzugter Weise sogar automatisiert – an die veränderte Randkurve angepasst werden.By this bead-string threading the As a rule, separately generated construction elements results a very structured and clearer Construction, with later changes be easily adapted in the iterative design process at any time can. About that In addition, this arrangement of the construction elements is very stable when exchanging the development data for the manufacturing part, i. in case of a change of the edge curve course. The construction elements can be in In such a case very simple - and in a preferred manner even automated - on the changed one Edge curve to be adjusted.

Insgesamt erleichtert das neue Verfahren daher die Durchführung von Änderungen im iterativen Konstruktionsprozess. Die Konstruktion wird insgesamt beschleunigt. Die genannte Aufgabe ist dadurch vollständig gelöst.All in all Therefore, the new method makes it easier to make changes in the iterative design process. The construction is accelerated overall. The task mentioned is complete solved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das neue Verfahren ferner die folgenden Schritte auf:

– Bereitstellen einer Anzahl von vordefinierten, vorzugsweise parametrierbaren, Konstruktionselementen, und
– Auswählen eines vordefinierten Konstruktionselementes zum Anfügen an die Randkurve.

In a preferred embodiment, the new method further comprises the following steps:

- Providing a number of predefined, preferably parameterizable, design elements, and
- Select a predefined construction element to attach to the boundary curve.

In dieser Ausgestaltung können die an die Randkurve angefügten Konstruktionselemente aus einem Satz vorbereiteter Konstruktionselemente ausgewählt werden. Dies führt zu einer weiteren Vereinfachung und Beschleunigung des Konstruktionsablaufs. Darüber hinaus kann fertigungstechnisches Know-how in den vorbereiteten Konstruktionselementen niedergelegt sein, wodurch sich Detailfehler oder -unzulänglichkeiten insbesondere bei der Gestaltung einer Ankonstruktion vermeiden lassen. Die bevorzugte Ausgestaltung macht das Verfahren daher noch effizienter.In this embodiment can those attached to the boundary curve Construction elements are selected from a set of prepared construction elements. this leads to to further simplify and speed up the design process. About that In addition, manufacturing know-how can be prepared in the Be laid down design elements, resulting in detail errors or -shortcomings especially in designing a Ankonstruktion avoided. The preferred embodiment therefore makes the method even more efficient.

In einer weiteren Ausgestaltung werden die vordefinierten Konstruktionselemente nach dem Anfügen an die Randkurve durch Eingabe von Parameterwerten an einen gewünschten Formverlauf angepasst.In In another embodiment, the predefined construction elements after attaching to the boundary curve by entering parameter values to a desired one Form course adapted.

Im Gegensatz dazu ist es grundsätzlich auch möglich, die vorbereiteten Konstruktionselemente dadurch an einen gewünschten Formverlauf anzupassen, dass Änderungen in an sich bekannter Weise neu konstruiert werden. Eine Anpassung durch Parametervergabe, insbesondere also durch numerische Eingabe von Winkeln, Radien, Längen und anderen Abmessungen, ist jedoch einfacher und damit schneller durchzuführen. Darüber hinaus kann eine solche Art der Anpassung automatisiert werden, was das Verfahren noch effizienter macht. Außerdem lassen sich Parameterwerte mathematisch gut auf die Einhaltung von Stabilitätskriterien prüfen, wodurch sich kritische oder fehlerhafte Konstruktionen besser vermeiden lassen.in the In contrast, it is basically also possible, the prepared construction elements thereby to a desired Shape history to adjust that changes be reconstructed in a conventional manner. An adaptation by parameter assignment, in particular by numeric input of angles, radii, lengths and other dimensions, but is easier and therefore faster perform. About that In addition, such a type of customization can be automated which makes the process even more efficient. In addition, parameter values can be set mathematically check well for compliance with stability criteria, resulting in better avoid critical or faulty designs.

In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Übergangselement am freien Ende eines an die Randkurve angefügten Konstruktionselements individuell erzeugt.In In another embodiment, a transition element at the free end one attached to the boundary curve Construction element created individually.

Diese Ausgestaltung steht für sich genommen im Gegensatz zu der vorhergehenden Maßnahme, nämlich einer Anpassung eines vorhandenen Konstruktionselements durch Änderung von Parameterwerten. Nach der jetzigen Ausgestaltung findet vielmehr eine individuelle „Neukonstruktion" in dem interessierenden Teilbereich des Formteils statt. Die Maßnahme ist besonders vorteilhaft an Stellen, an denen vordefinierte „Standardelemente" nur mit großem Aufwand angepasst werden können. Gleichwohl wird auch in dieser Ausgestaltung das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung beibehalten, dass nämlich jedes neue Element perlenschnurartig an die vorhergehenden Elemente angefügt wird. Durch die gewonnene Flexibilität lässt sich die Effizienz des Verfahrens noch weiter steigern.These Design stands for taken in contrast to the previous measure, namely an adaptation of an existing construction element by change of parameter values. According to the current configuration takes place rather an individual "redesign" in the one of interest Part of the molding instead. The measure is particularly advantageous in places where predefined "standard elements" only with great effort can be adjusted. Nevertheless, in this embodiment, the basic concept of Maintain present invention, namely that each new element in a bead cord-like the preceding elements are added. By the won flexibility let yourself to increase the efficiency of the process even further.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Randkurve als umlaufende Randkurve ohne individuell selektierbare Ecken und Kanten erzeugt.In In another embodiment, the edge curve is a circumferential edge curve generated without individually selectable corners and edges.

In bekannten CAD-Programmen kann ein Kurvenverlauf häufig auf verschiedene Arten erzeugt werden. Eine Möglichkeit, die beispielsweise das CAD-Programm CATIA V5 bereitstellt, führt zu einem Kurvenverlauf, der aus individuell selektierbaren (anwählbaren) Linienabschnitten besteht, die über ebenfalls individuell selektierbare Eckpunkte miteinander verbunden sind. Ein solcher Linienabschnitt wird in CATIA V5 typischerweise als „Edge" und ein Eckpunkt als „Vertex" bezeichnet. Beispielsweise besteht eine nach diesem Prinzip konstruierte Rechteckkurve aus vier individuell selektierbaren Kanten und vier solchen Eckpunkten, die zur Unterscheidung voneinander durchnummeriert sein können. Alternativ hierzu ist es hier jedoch bevorzugt, die Randkurve „aus einem Stück", also durchlaufend zu erzeugen. Diese Vorgehensweise besitzt den Vorteil, dass die Randkurve bei einer späteren Änderung leichter angepasst werden kann. Fällt bei der Änderung nämlich beispielsweise eine Ecke und/oder Kante weg oder kommen eine oder mehrere Kanten und Ecken hinzu, muss bei der bisherigen Vorgehensweise eine komplette manuelle Zuordnung aller Ecken und Kanten durchgeführt werden. Mit anderen Worten muss jeder Ecke und jeder Kante nach der Änderung gesagt werden, „wie sie heißt". Dieser Aufwand, der bei komplizierten Formteilen erheblich sein kann, entfällt in der bevorzugten Ausgestaltung.In Well-known CAD programs can often show a curve different species are generated. One way, for example the CAD program CATIA V5 provides results in a curve, the from individually selectable (selectable) line sections that exists over also individually selectable vertices connected are. Such a line segment becomes typical in CATIA V5 as an "edge" and a corner point referred to as "vertex." For example There is a constructed according to this principle square wave four individually selectable edges and four such vertices, which can be numbered to distinguish each other. alternative For this purpose, however, it is preferred here, the edge curve "from a Piece ", thus going through to create. This approach has the advantage that the Edge curve for a later change can be adjusted more easily. Falls in the change namely, for example a corner and / or edge away or come one or more edges and corners added, must in the previous approach a complete Manual assignment of all corners and edges are performed. In other words, every corner and every edge needs to be changed be said, "like it means "this effort, which can be considerable in complicated moldings, is omitted in the preferred embodiment.

In einer weiteren Ausgestaltung wird für jedes zweite und weitere Konstruktionselement ein eigener Aufhängepunkt an einer Stelle der Randkurve festgelegt.In Another embodiment is for every second and further Construction element a separate suspension point in one place Edge curve set.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, jedes einzelne Konstruktionselement (und ggf. Übergangselement) individuell in der „Perlenschnur" zu identifizieren und ggf. auszuwählen und zu verändern. Die Flexibilität und die Effizienz des neuen Verfahrens wird weiter gesteigert.By this configuration makes it possible each individual construction element (and possibly transition element) individually to identify in the "string of pearls" and select if necessary and change. The flexibility and the efficiency of the new process will be further enhanced.

In einer weiteren Ausgestaltung wird beim Erzeugen der Randkurve eine Hilfsrandkurve erzeugt, die vorzugsweise deckungsgleich zu der Randkurve liegt, wobei die Aufhängepunkte von der Hilfsrandkurve auf die Randkurve projiziert werden.In In another embodiment, when generating the edge curve, a Auxiliary edge curve generated, preferably congruent to the edge curve lies, with the suspension points from the auxiliary edge curve to the edge curve.

In dieser Ausgestaltung kann die Länge der Randkurve geändert werden, ohne dass sich die bisherige Lage der Aufhängepunkte verschiebt und damit verloren geht. Wird die Randkurve beispielsweise aufgrund einer Änderung in einem Abschnitt um 20 mm länger, würden sich ohne diese Ausgestaltung alle Aufhängepunkte verschieben. In vielen Fällen betrifft die Änderung der Randkurve jedoch nur einen kurzen Abschnitt, so dass zahlreiche Aufhängepunkt unverändert bestehen bleiben könnten. Dies wird durch die bevorzugte Verwendung einer Hilfsrandkurve ohne Weiteres ermöglicht. Die Aufhängepunkte werden von der Hilfsrandkurve auf die neue/geänderte Randkurve projiziert und können anschließend in dem betroffenen Abschnitt gezielt der neuen Randkurve angepasst werden. Der Aufwand bei der Durchführung von Änderungsschritten wird hierdurch noch weiter reduziert.In This configuration can be the length changed the boundary curve without affecting the previous location of the suspension points shifts and gets lost. For example, if the boundary curve is due a change in a section 20 mm longer, would move all suspension points without this configuration. In many Cases concerns the change However, the edge curve only a short section, so that numerous Suspension point unchanged could stay. This is achieved by the preferred use of an auxiliary margin curve More possible. The suspension points are projected from the auxiliary margin curve to the new / changed boundary curve and then in adapted to the affected section of the new boundary curve become. The effort in the implementation of change steps is thereby still further reduced.

In einer weiteren Ausgestaltung werden die Konstruktionselemente allein aus Linien und Kreisbögen konstruiert.In In another embodiment, the construction elements become alone from lines and circular arcs constructed.

Im Gegensatz dazu ist es bislang üblich, einzelne Konstruktionselemente, insbesondere bei Ankonstruktionen, zu konstruieren, indem eine Art Flächenhaut über eine Vielzahl vorgegebener Linienprofile gespannt wird. Die Flächenhaut sitzt damit ähnlich wie ein Zelt über den „tragenden" Profilen. Die bevorzugte Ausgestaltung, wonach ausschließlich vorhandene Regelflächen verwendet werden, die in ihrer Grundgeometrie allein aus Linien und Kreisen bestehen, besitzt den Vorteil, dass die einzelnen Elemente geometrisch immer exakt bestimmt sind. Infolgedessen wird insbesondere bei Ankonstruktionen eine höhere Qualität erreicht, die sich auch im Fertigungsprozess niederschlägt.In contrast, it has hitherto been customary to construct individual construction elements, in particular in constructions, by tensioning a type of surface skin over a multiplicity of predetermined line profiles. The surface skin is thus similar to a tent over the "supporting" profiles.The preferred embodiment, according to which only existing ruled surfaces are used in Their basic geometry consists solely of lines and circles, has the advantage that the individual elements are always geometrically determined exactly. As a result, a higher quality is achieved especially in constructions, which is also reflected in the manufacturing process.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die Randkurve als offene Randkurve mit einem Anfangspunkt und einem Endpunkt erzeugt, wobei der Anfangspunkt und der Endpunkt vorzugsweise auf eine Koordinatenachse eines Bezugskoordinatensystems gelegt werden.In In another embodiment, the edge curve is an open edge curve generated with a starting point and an end point, the starting point and the end point is preferably placed on a coordinate axis of a reference coordinate system become.

Diese Ausgestaltung ermöglicht eine deutliche Effizienzsteigerung in all denjenigen Fällen, in denen die zu konstruierenden Teile eine Symmetrie besitzen. In dieser Ausgestaltung wird gewissermaßen nur die eine Symmetriehälfte des Teils konstruiert und anschließend erfolgt durch eine einfache Spiegelung eine Vervollständigung der noch offenen Randkurve.These Design allows a significant increase in efficiency in all those cases where the parts to be constructed have a symmetry. In this Design becomes to a certain extent only the one half of symmetry of the part and then done by a simple mirroring a completion the open border curve.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird als Konstruktionswerkzeug CATIA V5 verwendet.In Another preferred embodiment is used as a construction tool CATIA V5 used.

Die Erfahrungen des vorliegenden Anmelders haben gezeigt, dass sich mit den hier vorgeschlagenen Maßnahmen gerade bei der Verwendung von CATIA V5 hohe Effizienzsteigerungen erzielen lassen.The Experience of the present applicant has shown that with the measures proposed here especially when using CATIA V5 high efficiency increases achieve.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained. Show it:

1 eine vereinfachte schematische Darstellung der Bedienoberfläche eines CAD-Programms zur Erläuterung des neuen Verfahrens, 1 a simplified schematic representation of the user interface of a CAD program to explain the new method,

2 eine Baumstruktur, die ein Konstruktionsteil mit einer Vielzahl von Konstruktionselementen in einem editierbaren Format darstellt, 2 a tree structure representing a construction part having a plurality of construction elements in an editable format,

3 eine nach dem neuen Verfahren konstruierte Motorhaube für ein Kraftfahrzeug mit Ankonstruktionen, 3 a bonnet constructed according to the new method for a motor vehicle with constructions,

4 ein vergrößerter Ausschnitt der Motorhaube nach 3 während der Konstruktion, und 4 an enlarged section of the hood after 3 during construction, and

5 ein Konstruktionselement, das allein aus Regelflächen aufgebaut wurde gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 5 a structural element constructed solely from ruled surfaces according to a preferred embodiment of the invention.

In 1 ist die Bedienoberfläche eines CAD-Programms in der Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die Bedienoberfläche 10 besitzt eine Menüleiste 12 und einen Arbeitsbereich 14, in dem die Konstruktion eines Formteils, hier beispielsweise einer Motorhaube für ein Kraftfahrzeug, erfolgt.In 1 is the user interface of a CAD program in its entirety with the reference number 10 designated. The user interface 10 has a menu bar 12 and a workspace 14 , in which the construction of a molded part, here for example a hood for a motor vehicle, takes place.

Im Arbeitsbereich 14 ist eine Randkurve 16 dargestellt, deren Verlauf dem (halben) Randverlauf der zu konstruierenden Motorhaube entspricht. Die Randkurve 16 trennt einen Innenbereich 18 von einem Außenbereich 20, wobei der Innenbereich 18 später die Fläche der Motorhaube darstellt.In the workspace 14 is a boundary curve 16 represented, whose course corresponds to the (half) edge course of the hood to be constructed. The boundary curve 16 separates an interior area 18 from an outdoor area 20 , where the interior 18 later represents the surface of the hood.

Mit den Bezugsziffern 22 und 24 sind ein Anfangspunkt und ein Endpunkt der Randkurve 16 bezeichnet. Der Anfangspunkt 22 und Endpunkt 24 liegen auf einer gemeinsamen Achse 26, die gleichzeitig eine Achse eines Bezugskoordinatensystems 28 darstellt. Im konkreten Anwendungsfall liegen der Anfangspunkt 22 und der Endpunkt 24 hier auf der Achse y = 0 des Bezugskoordinatensystems 28. Dies ermöglicht es, zunächst nur eine Hälfte der Motorhaube mit Ankonstruktion etc. zu gestalten. Anschließend erfolgt eine Spiegelung an der Symmetrieachse 26.With the reference numbers 22 and 24 are a starting point and an end point of the boundary curve 16 designated. The starting point 22 and endpoint 24 lie on a common axis 26 , which are at the same time an axis of a reference coordinate system 28 represents. In a concrete case of application, the starting point lies 22 and the endpoint 24 here on the axis y = 0 of the reference coordinate system 28 , This makes it possible to initially make only half of the hood with Ankonstruktion etc. Subsequently, a reflection takes place on the symmetry axis 26 ,

Mit der Bezugsziffer 30 sind einzelne Konstruktionselemente bezeichnet, die nach dem hier vorgestellten Verfahren perlenschnurartig an der Randkurve 16 aneinander gereiht sind. Die Aneinanderreihung erfolgt bevorzugt in Richtung des Uhrzeiger sinns, also in Richtung des mit Bezugsziffer 32 bezeichneten Pfeils.With the reference number 30 are designated individual construction elements, which according to the method presented here bead-like at the edge curve 16 strung together. The juxtaposition is preferably in the direction of the clockwise sense, ie in the direction of the reference numeral 32 designated arrow.

Mit der Bezugsziffer 30' ist ein Konstruktionselement bezeichnet, das nach dem neuen Verfahren an die „Perlenschnur" der Konstruktionselemente 30 angefügt wird. Dies ist in 1 symbolisch mit Hilfe eines bewegten Mauszeigers 34 angedeutet. Abweichend von dieser Darstellung kann das Anfügen der Konstruktionselemente 30 an die Randkurve 16 jedoch auch mit anderen Eingabemedien erfolgen.With the reference number 30 ' is a design element referred to the new method to the "bead" of the construction elements 30 is added. This is in 1 symbolically with the help of a moving mouse pointer 34 indicated. Deviating from this representation, the attachment of the construction elements 30 to the edge curve 16 but also with other input media.

Mit der Bezugsziffer 36 sind Aufhängepunkte bezeichnet, an denen die einzelnen Konstruktionselemente 30 jeweils platziert werden. Die Aufhängepunkte 36, von denen in 1 nur einige bezeichnet sind, ermöglichen eine jeweils exakte Platzierung der Konstruktionselemente 30. Sie erleichtern zudem den Zugriff auf die einzelnen Konstruktionselemente 30. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird jedes Konstruktionselement 30 an einem ihm zugeordneten Aufhängepunkt 36 platziert und anschließend an dieser Position mit der Randkurve 16 sowie dem jeweils vorhergehenden Konstruktionselement 30 verbunden.With the reference number 36 are called suspension points, where the individual construction elements 30 each placed. The suspension points 36 of which in 1 only a few are designated, allow each exact placement of the construction elements 30 , They also facilitate access to the individual design elements 30 , In the preferred embodiment, each construction element becomes 30 at a suspension point assigned to it 36 placed and then at that position with the boundary curve 16 and the respective preceding construction element 30 connected.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Aufhängepunkte 36 von einer Hilfsrandkurve 37, die deckungsgleich unter der Randkurve 16 liegt, auf die Randkurve 16 projiziert. Hierdurch ist es möglich, die Lage der Aufhängepunkte zu „konservieren", wenn die Länge der Randkurve 16 bei einer Überarbeitung der Konstruktion geändert wird.In a preferred embodiment, the suspension points 36 from an auxiliary margin curve 37 , the congruent under the edge curve 16 lies on the edge curve 16 projected. This makes it possible to "preserve" the location of the suspension points when the length of the boundary curve 16 is changed in a revision of the construction.

Mit der Bezugsziffer 38 ist ein Menüfeld bezeichnet, in dem eine Anzahl vordefinierter Konstruktionselemente zur Auswahl zur Verfügung gestellt werden. Die Konstruktionselemente sind hier vereinfacht mit K1, K2, K3 etc. bezeichnet. Bezugsziffer 40 kennzeichnet ferner ein Eingabefeld, in das Parameter numerisch eingegeben werden können, mit denen ein ausgewähltes Konstruktionselement (hier Konstruktionselement K2) durch Eingabe von Parameterwerten verändert werden kann. Damit ist es beispielsweise möglich, die Breite der einzelnen Konstruktionselemente 30 zu variieren, wie dies aus der Darstellung in 1 ersichtlich ist.With the reference number 38 a menu field is designated in which a number of predefined construction elements are made available for selection. The construction elements are here simply designated K1, K2, K3, etc. numeral 40 also indicates an input field into which parameters can be entered numerically, with which a selected construction element (here construction element K2) can be changed by inputting parameter values. This makes it possible, for example, the width of the individual construction elements 30 to vary, as can be seen from the illustration in 1 is apparent.

Mit der Bezugsziffer 42 ist ein manuell konstruiertes Übergangselement bezeichnet, das im Prinzip den vordefinierten Konstruktionselementen 30 entspricht, jedoch nicht aus einer Bibliothek vordefinierter Konstruktionselemente ausgewählt ist. Übergangselement 42 ist vielmehr nach „herkömmlicher" Art individuell im Bereich der Randkurve 16 konstruiert. Ein Übergangselement 42 wird vorzugsweise überall dort konstruiert, wo ein vordefiniertes Konstruktionselement 30 nicht oder nur mit erheblichem Aufwand an den Verlauf der Randkurve 16 angepasst werden kann. Auch das Übergangselement 42 ist jedoch an einem Aufhängepunkt 36 platziert und somit jederzeit einfach identifizierbar und änderbar.With the reference number 42 is a manually constructed transition element referred to, in principle, the predefined construction elements 30 but is not selected from a library of predefined construction elements. Transition element 42 is rather in the "traditional" way individually in the area of the edge curve 16 constructed. A transitional element 42 is preferably constructed wherever a predefined structural element 30 not or only with considerable effort to the course of the edge curve 16 can be adjusted. Also the transition element 42 is however at a suspension point 36 placed and thus at any time easily identifiable and changeable.

Die Vielzahl der Konstruktionselemente 30 und Übergangselemente 42 können in der Reihenfolge ihrer Anordnung an der „Perlenschnur" in einer Baum- oder Tabellendarstellung angezeigt werden, wie dies in 2 schematisch dargestellt ist. Auf Grund der übersichtlichen und klaren Struktur wird der Zugriff auf ein einzelnes Konstruktions- oder Übergangselement 30, 42 damit erheblich erleichtert.The variety of construction elements 30 and transition elements 42 can be displayed in a tree or table view in the order of their arrangement on the "string of pearls", as in 2 is shown schematically. Due to the clear and clear structure, the access to a single construction or transition element 30 . 42 so much easier.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens sind die einzelnen vordefinierten Konstruktionselemente 30 hier jeweils mit einer „Intelligenz" versehen. Konkret handelt es sich um kleine Programme, die beispielsweise als sog. Skripts in Visual Basic oder CATSkript geschrieben sind. Durch Auswählen und Einbinden eines Konstruktionselements in den Bereich der Randkurve 16 wird das entsprechende Programm mit der Randkurve 16 verknüpft. Die Intelligenz der Konstruktionselemente ermöglicht es dann, Veränderungen am Verlauf der Randkurve 16 vorzunehmen, an die sich die Konstruktionselemente 30 automatisch anpassen. Die mit den Konstruktionselementen 30 verbundenen Programmteile überprüfen dann beispielsweise Randbedingungen im Hinblick auf die Stabilität und fertigungstechnische Machbarkeit.According to a particularly preferred embodiment of the new method, the individual predefined construction elements 30 Specifically, these are all small-scale programs, for example, written as so-called scripts in Visual Basic or CATScript, by selecting and incorporating a construction element into the area of the boundary curve 16 becomes the corresponding program with the boundary curve 16 connected. The intelligence of the construction elements then makes it possible to change the course of the boundary curve 16 make to which the construction elements 30 automatically adjust. The with the construction elements 30 connected program parts then check, for example, boundary conditions with regard to stability and manufacturing feasibility.

3 zeigt ein praktisches Beispiel einer nach dem neuen Verfahren konstruierten Motorhaube. Die Motorhaube ist hier mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet. Um die eigentliche Motorhaube 50 herum befindet sich die Ankonstruktion 52, die aus den Konstruktionselementen 30 und Übergangselementen 42 zusammengesetzt ist. Außen um die Ankonstruktion 52 herum befindet sich ein Blechbereich, der als Blechhalter beim Umformen fungiert. Ankonstruktion 52 und Blechhalter 54 werden in späteren Fertigungsschritten von der verbleibenden Motorhaube 50 abgetrennt. 3 shows a practical example of an engine hood constructed according to the new method. The bonnet is here with the reference numeral 50 designated. To the actual bonnet 50 around is the Ankonstruktion 52 that made the construction elements 30 and transition elements 42 is composed. Outside the Ankonstruktion 52 around is a sheet metal area, which acts as a blank holder during forming. addendum 52 and tin holder 54 will be in later manufacturing steps of the remaining bonnet 50 separated.

4 zeigt zur Verdeutlichung des neuen Verfahrens in perspektivischer Darstellung einen Teilabschnitt der Motorhaube 50 sowie ein Konstruktionselement 30, das als Ankonstruktion an die Randkurve 16 der Motorhaube 50 angefügt worden ist. Die Vorgehensweise entspricht dabei der in 1 gezeigten Darstellung. 4 shows to illustrate the new method in perspective view a portion of the hood 50 as well as a construction element 30 as an annex to the boundary curve 16 the hood 50 has been added. The procedure corresponds to that in 1 shown illustration.

5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein Konstruktionselement 30, das zum Aufbau einer Ankonstruktion bei einem Karroserieteil vorgesehen ist. Das Konstruktionselement 30 ist hier im Unterschied zu bisherigen Vorgehensweisen ausschließlich aus Regelgeometrien, nämlich Kreisen 60, 62 (genauer Kreisabschnitten davon) und Geradenstücken 64, 66, 68 gebildet. Die Kreisabschnitte 60, 62 und Geradenstücke 64, 66, 68 sind in Richtung eines Pfeils 70 extrudiert, d.h. zu einer Fläche „aufgezogen". Der Flächenaufbau erfolgt hier also nicht über Profile, über die eine „Flächenhaut" gespannt wird, sondern über Flächen, die in ihrer Grundgeometrie exakt bestimmt sind. Die Teilsegmentflächen (extrudierten Flächen) können in einem vordefinierten Konstruktionselement beschnitten und zu der Gesamtfläche zusammengefügt werden. Zusätzlich sind in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die bereits erwähnten Programmteile mit dem Konstruktionselement 30 verbunden, die beispielsweise Überprüfungsmechanismen für die technische Machbarkeit beinhalten. Zum Anfügen an die Randkurve 16 wird das Konstruktionselement 30 über das Menüfeld 38 ausgewählt, und seine parametrierbaren Abmessungen (hier also Kreisradien, Längen der Geradenstücke) werden im Eingabefeld 40 numerisch festgelegt. Des Weiteren wird das Konstruktionselement 30 dann an dem vorgesehenen Aufhängepunkt 36 an die Randkurve 16 angefügt. 5 shows a preferred embodiment of a structural element 30 , which is intended to build a Ankonstruktion at a Karroserieteil. The construction element 30 Here, in contrast to previous procedures, is based exclusively on rule geometries, namely circles 60 . 62 (more precisely circular sections thereof) and straight line pieces 64 . 66 . 68 educated. The circle sections 60 . 62 and straight line pieces 64 . 66 . 68 are in the direction of an arrow 70 Extruded, ie "raised" to form a surface, the surface structure does not take place here via profiles, over which a "surface skin" is stretched, but over surfaces, which are exactly determined in their basic geometry. The sub-segment surfaces (extruded surfaces) can be trimmed in a predefined construction element and joined together to form the overall surface. Additionally, in the preferred embodiment, the program parts already mentioned are with the design element 30 including, for example, technical feasibility verification mechanisms. To attach to the boundary curve 16 becomes the construction element 30 via the menu field 38 are selected, and its parameterizable dimensions (in this case circle radii, lengths of the straight line pieces) are entered in the input field 40 fixed numerically. Furthermore, the design element becomes 30 then at the intended suspension point 36 to the edge curve 16 added.

Claims

Method of constructing a molded part, in particular a body component ( 50 ) for the automotive industry, using a computer-aided design tool ( 10 ), with the steps: - generating a boundary curve ( 16 ) with an exterior and an interior area ( 18 . 20 ), where the boundary curve ( 16 ) defines an edge profile of the molded part, - defining a first suspension point ( 22 . 36 ) at one point of the edge curve ( 16 ), - adding a first construction element ( 30 ) to the outside area ( 20 ) of the boundary curve ( 16 ) in the region of the suspension point ( 22 . 36 ), - adding a second construction element ( 30 ' ) to the outside area ( 20 ) of the boundary curve ( 16 ), the second construction element ( 30 ' ) also to the first construction element ( 30 ), and - adding further construction elements ( 30 . 30 ' ) to the outside area ( 20 ) of the boundary curve ( 16 ), whereby each further construction element ( 30 . 30 ' ) on a respective preceding construction element ( 30 ) is added.

Method according to Claim 1, characterized by the further steps of: providing a number of predefined, preferably parameterizable design elements ( 30 ; K1, K2, K3, K4), and - selecting a predefined construction element ( 30 ; K1, K2, K3, K4) for appending to the boundary curve ( 16 ).

Method according to claim 2, characterized in that the predefined construction elements ( 30 ) after appending to the boundary curve ( 16 ) by entering parameter values to a desired shape curve.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a transition element ( 42 ) at the free end of a boundary curve ( 16 ) attached structural element ( 30 ) is generated individually.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the boundary curve ( 16 ) is generated as a circumferential edge curve without individually selectable corners and edges.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that for each second and further construction element ( 30 ) a separate suspension point ( 36 ) at one point of the edge curve ( 16 ).

A method according to claim 6, characterized in that when generating the edge curve ( 16 ) an auxiliary edge curve ( 37 ), which preferably coincides with the boundary curve ( 16 ), the suspension points ( 36 ) from the auxiliary edge curve ( 37 ) on the boundary curve ( 16 ) are projected.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the construction elements ( 30 ) solely from lines and circular arcs ( 62 . 64 . 66 . 68 ), which are preferably extruded.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the edge curve ( 16 ) as an open boundary curve with a starting point ( 18 ) and an endpoint ( 20 ), the starting point ( 18 ) and the endpoint ( 20 ) preferably on a coordinate axis ( 26 ) of a reference coordinate system ( 28 ) be placed.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized that CATIA V5 is used as the design tool.

Device for constructing a molded part, in particular a body component ( 50 ) for the automotive industry, with a computer-aided design tool ( 10 ), comprising: - first means for generating a boundary curve ( 16 ) with an exterior and an interior area ( 18 . 20 ), where the boundary curve ( 16 ) defines an edge profile of the molded part, - second means for determining a first suspension point ( 22 . 36 ) at one point of the edge curve ( 16 ), - third means for attaching a first construction element ( 30 ) to the outside area ( 20 ) of the boundary curve ( 16 ) in the region of the suspension point ( 22 . 36 ), - fourth means for attaching a second construction element ( 30 ' ) to the outside area ( 20 ) of the boundary curve ( 16 ), the second construction element ( 30 ' ) also to the first construction element ( 30 ), and - fifth means for attaching further construction elements ( 30 . 30 ' ) to the outside area ( 20 ) of the boundary curve ( 16 ), whereby each further construction element ( 30 . 30 ' ) on a respective preceding construction element ( 30 ) is added.