(57)【要約】  この発明は、例えば深絞り／引張り成形プロセスによるシートメタル成形部品の製造中の処理工程を決定し、最適化する分野に関する。成形部品の成形プロセスの記述のためのプロセス動作（ＰＯ１−ＰＯ６）をコンピュータ支援設計システムによって決定する間に、以下の工程が行われる。・  目標状態における成形部品のジオメトリのコンピュータ化された記述のためのジオメトリモデルを規定する工程と、・  いくつかのジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）を規定するステップとを含み、ジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）は第１のジオメトリモデルの領域のジオメトリを第２のジオメトリモデルの領域のジオメトリに関連づけ、かつジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）は、２つの関連するジオメトリのうち一方から他方への遷移について記述し、・  それぞれ少なくとも１つのジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）であるいくつかのグループを規定する工程を含み、前記グループの各々はそれぞれプロセス動作（ＰＯ１−ＰＯ６）に関連付けられる。  これにより、プロセス動作（ＰＯ１−ＰＯ６）のシーケンスのそれぞれの処理工程の構造化された処理が、これによって達成された幾何学的な修正を対応する部品ジオメトリモデルに割当てることにより達成される。
2007535045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ支援設計システムによる、成形部品の成形プロセスの記述のためのプロセス動作（ＰＯ１−ＰＯ６）を決定する方法であって、
・  目標状態における成形部品のジオメトリのコンピュータ化された記述のためのジオメトリモデルを規定する工程と、
・  いくつかのジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）を規定する工程とを含み、前記ジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）は、第１のジオメトリモデルの領域のジオメトリを第２のジオメトリモデルの領域のジオメトリに関連づけ、ジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）は前記２つの関連するジオメトリのうち一方から他方への遷移を記述し、
・  各々が少なくとも１つのジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）であるいくつかのグループを規定するステップを含み、前記グループの各々はそれぞれプロセス動作（ＰＯ１−ＰＯ６）に関連付けられる、方法。
【請求項２】
前記２つの関連するジオメトリの前記第２のジオメトリから第１のジオメトリを計算するための前記ジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）の少なくとも１つを適用する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ジオメトリ演算子によって関連付けられた前記２つのジオメトリのうちあるジオメトリから、前記ジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）のうち少なくとも１つのパラメータを決定する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
領域のいくつかのジオメトリモデルをジオメトリ段階（ＧＳ１−ＧＳ９）の定義としてグループ化するステップを含み、ジオメトリ段階は前記成形部品の少なくとも１つの架空のジオメトリについて全体として記述する、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
領域のジオメトリの変化の場合、前記関連付ける演算子に従って、従属的に関連する領域のジオメトリを自動的かつ再帰的に再計算する、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
ジオメトリ演算子は共にリンクされ、すなわち、演算子は別の演算子の結果に適用される、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）は、孔を埋める、絞りジオメトリを加える／フランジを巻き出す、折り曲げフランジを加える、オーバープレスする、折り広げる、緩和する／パターンを生成する、キャンバリングする、絞りジオメトリを巻き出す、ビレットをコイル上に配置する、および回転する、という演算子型の少なくとも１つを含む、請求項の１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
演算子の定義は成形プロセスのシミュレーションを含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
コンピュータ可読媒体に、および／またはそれぞれのいくつかのジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）のグループに対応するユーザインタフェースについて、成形プロセスの記述を組み立てる工程を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記ジオメトリ演算子（ｍ１−ｍ９，ｅ１−ｅ６）の少なくとも１つの実現のために、自動的に工具パラメータを生成し、かつパラメータを処理する工程を含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
工具パラメータおよび処理パラメータによって規定されたプロセス動作（ＰＯ１−ＰＯ６）のシミュレーションおよび、そこから、対応して成形された部品ジオメトリの計算のシミュレーションを行う工程を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
領域のジオメトリを修正する場合、従属的に関連する工具パラメータおよび処理パラメータを自動的に再計算する工程を含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
成形部品の成形プロセスの記述のためのプロセス動作（ＰＯ１−ＰＯ６）の決定のためのデータ処理システムであって、前記データ処理システムは、請求項１から１２のうちの１つまたはいくつかに従った方法の実現のための手段を含む、データ処理システム。
【請求項１４】
成形部品の成形プロセスの記述のためのプロセス動作（ＰＯ１−ＰＯ６）の決定のためのコンピュータプログラムであって、データ処理ユニットにロードし、実行することができ、その実行中、請求項１から１２のうち１つまたはいくつかに従った方法を行うことができる、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のコンピュータプログラムを含む、データキャリヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば深絞り／引張り成形プロセスによるシートメタル成形部品の製造中の処理段階を決定し、かつ最適化する分野に関する。この発明は、対応する独立請求項の一般的な用語（前文）に従って、成形部品の成形プロセスを記述するためのプロセス動作の決定のための方法、データ処理システム、コンピュータプログラムおよびデータキャリヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術
シートメタル成形部品は、通常深絞りによって製造される。この目的のための半仕上げ部品、いわゆるシートメタルビレット（ブランク）はマルチパートの成形工具（Umformmerkzeug）上に置かれる。部品は、成形工具が取り付けられたプレスによって成形される。部品は、切断処置と組合わされる、絞り、打ち直し、調整などの処理段階によっていくつかの成形段階で、平らなシートメタルビレットから通常製造される。
【０００３】
成形工具の寸法決めおよび調整が、現在大きな問題となっている。工具が満足に作動するまで数ヶ月が経過するのも珍しくない。それは頻繁に反復されるプロセスであり、多くのくず部品、およびエネルギと資源との消費に関連付けられる。現在の計画は、大部分が手動でかつ非常に時間のかかるやり方で、コンピュータ支援設計システム（ＣＡＤ）を用いて行われている。この種のＣＡＤシステムは、物理的な本体、したがって特に異なる処理段階にある成形部品および対応する工具のジオメトリをかたどる。本願明細書において「ジオメトリ」によって理解されるのは、例えば有限要素グリッド形式における、またはある量のパラメータ化された元素本体（Elementarkoeper）および／または表面からの、本体の幾何学的寸法の（コンピュータ読取可能な）表示である。
【０００４】
この態様で、方法プラン（Methodenplan）が開発され、それは特に製造される部品ジオメトリのシーケンスを記述する。その際、基本モジュールから、またはその修正を通じて別のモデルから、すべての状態のモデルが本質的に手動で製造される。方法プランは通常、個々の成形動作の部品ジオメトリへの割当てをも記述する。これから、手動で、小さな部分のみがコンピュータ支援されて、成形動作のパラメータが規定され、成形プレスのそれぞれに工具が設計される。
【０００５】
今日の方法プランは通常、１組の２Ｄ図面から構成される。完成構成部品から開始して、まず絞り段階が決定される。この絞り段階から開始してそこから以下の動作が規定され、そこでは、打ち直し動作、折り曲げ動作、切断動作、および、スライダ動作（Schieberoperation）のみが、領域の表示および作業方向によって規定される。通常、３Ｄ表面は工具については作り上げられない。
【０００６】
説明された手順は非常に複雑で柔軟性がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明の詳細な説明
したがってこの発明の目的は、最初に述べた型の成形部品上でのプロセス動作を決定するための方法、データ処理システム、コンピュータプログラム、およびデータキャリヤを生成することであり、それにより前述の欠点を改善する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、対応する独立請求項の特徴を用いて、成形部品の成形プロセスの記述のためのプロセス動作を決定するための方法、データ処理システム、コンピュータプログラムおよびデータキャリヤによって達成される。
【０００９】
成形部品の成形プロセスの記述のためのプロセス動作を決定するための、コンピュータ支援設計システムを用いた決定プロセスは、以下の工程を含む：
・  最終状態における成形部品のコンピュータ技術上の記述のためのジオメトリモデルを規定する工程と、
・  いくつかのジオメトリ演算子を規定する工程とを含み、ジオメトリ演算子は、第１のジオメトリモデルの領域のジオメトリを第２のジオメトリモデルの領域のジオメトリに関連付け、かつジオメトリ演算子は、２つの関連するジオメトリのうち一方から他方への遷移について記述し、
・  それぞれ少なくとも１つのジオメトリ演算子のいくつかのグループを規定する工程を含み、グループの各々はそれぞれプロセス動作に関連付けられている。
【００１０】
これにより、それぞれ、構造化された処理および処理段階の表示、部品ジオメトリモデルにおける幾何学的修正への割当てを用いたプロセス動作のシーケンスが達成される。この態様で、ジオメトリに基いた設計の世界と、プロセスに基いた成形工具の設計の世界とにおける異なったものの見方は、実際に利用可能なように関連付けられる。
【００１１】
ジオメトリ演算子のこの種のグルーピングと、それぞれ、構造化によって、元来単独で幾何学的に定式化された、生産に近い情報の表示および処理が可能になる。異なる段階のジオメトリ領域の関連をそれぞれともにリンクし、動作を処理することにより、ある段階のジオメトリの変化を他の段階およびプロセス動作のパラメータへ自動的かつ恒常的に伝えることができる。
【００１２】
演算子を通じて、２つのジオメリモデルのある領域が互いに連合的に割当てられ、これにより互いに連合的にリンクされる。演算子は、通常は工具を利用してジオメトリの変化を記述する。その際、演算子のパラメータが規定され、それぞれ、あらかじめ規定されたジオメトリに基づいて計算可能であり、または逆に、演算子のあらかじめ規定されたパラメータに基づいて、ジオメトリを他方から計算することができる。
【００１３】
このコンテキストでは、「規定する」という表現は、コンピュータ技術上の、すなわちコンピュータ読取可能な表示の成立を示し、それはコンピュータ、それぞれ技術データ処理装置によって処理することができる。この規定は通常、コンピュータ支援されたユーザエントリを通じて、および、既に計算され、かつ／または記憶されたデータとユーザエントリとを組合せる計算を通じて行われる。この態様で規定されたデータは、ＣＡＤシステムにおいて生成され、かつ／または中間的にファイルに記憶され得る。
【００１４】
ジオメトリモデルの「領域」という表現は、それがジオメトリモデル全体を包含することも可能な態様で理解されるべきである。成形部品のこの種の領域は、通常１つ以上の幾何学的特性または形状特性、したがって、例えば外湾部（Ausbuchtung）、フランジ、丸み、孔などを含む。この種の特性は、純粋に幾何学的なモデル、例えば有限要素グリッドを用いて、またはいくつかのパラメータ化された元素本体および／または表面を用いて表わされる。
【００１５】
ジオメトリモデルおよびジオメトリ演算子の規定については、２つの代替的手順が可能である。その両方の場合で、さらに処理された部品の第１のジオメトリモデルの領域から始めて、処理の程度がより少ない部品の第２のジオメトリモデルの領域を決定する。
・  この発明の第１の変形例では、その際、第２のジオメトリモデルは、例えば第１のジオメトリモデルの複製からのユーザ制御された修正によって、予め規定される。これらの２つのジオメトリモデルから、例えば工具の形状で、逆方向での成形プロセス工程に対応する演算子の記述を自動的に引出すことが可能である。
・  この発明の第２の変形例では、その際、第１のジオメトリモデル、および、必要である限り、パラメータ化されたバージョンのジオメトリ演算子が予め規定され、第２のジオメトリモデルはこれらから自動的に計算される。例えば、第１のジオメトリモデルの領域で小さな曲げ半径を備えた縁部から半径を拡大するための演算子は、同じ方向に延在するより大きな曲げ半径を備えた縁部を計算することが可能である。逆方向に行われる成形プロセスでは、このジオメトリ演算子は縁部を打ち直すこと、または鋭くすることに対応する。
【００１６】
したがって、ジオメトリ演算子の少なくとも１つはある領域に関連するジオメトリのうちの１つに適用され、ある領域に関連するジオメトリのジオメトリがそこから計算される。これにより、このジオメトリモデルの個々の領域または特性を先行するジオメトリモデルに関連づけるジオメトリ演算子が後者に適用されることにおいて、ジオメトリモデルを自動的に決定することが可能である。
【００１７】
どの変形例が適切であるかは、ジオメトリ演算子の型に依存する。ジオメトリ演算子のあり得る型は、下記にさらに示される。
【００１８】
この手順においては、いくつかのジオメトリ演算子を関連する領域に連続的に適用することも含まれる。その際、ジオメトリモデルまたはその一部がジオメトリ演算子の適用によって生成され、それ自体が再度第２のジオメトリ演算子の適用のための開始ジオメトリである。これは、反対方向において、異なる部分的な成形段階の連続的な適用に対応する。
【００１９】
この発明のさらなる好ましい変形例において、領域のいくつかのジオメトリモデルは、あるジオメトリ段階の定義としてグループ化され、ジオメトリ段階は全体として、成形部品の架空のジオメトリ、または実際のジオメトリをも意味する。「架空の」とは、ジオメトリが成形動作の極めて明らかに規定されたシーケンスにおいて実際の態様で生成されるが、それが強制的であってはならないことを示す。
【００２０】
これにより、対応する演算子を適用することによって少なくとも１つの先行するジオメトリ段階のジオメトリからジオメトリ段階のジオメトリを計算することが可能である。ジオメトリ段階について「先行する」とは、ジオメトリ段階の設計において以前に生成されたジオメトリ段階を示す。したがって、最終的に成形された成形部品に対応するジオメトリ段階は、他のすべてのジオメトリ段階に先行する。
【００２１】
これとは対照的に、成形プロセスの枠組み内のものの見方は逆である。ここでは、加工されていない平らなシートメタルビレットは、他のすべての成形段階に先行するものである。
【００２２】
改良されたものの見方では、そこから開始し、最終的に成形された成形部品にそれぞれ対応するかまたはそれを規定する、第１のジオメトリ段階が、目標ジオメトリ段階と見なされることが可能である。次いでさらなるジオメトリ段階が中間ジオメトリ段階と見なされる。このものの見方は、通常、方法プランとして指定される。方法プランは、中間ジオメトリ段階が、生産中に、また部分的にも、どのようにして成形されるべきか、いずれの成形工程で、成形部品のいずれの部分的領域が、どのような態様で成形されるべきかを示す。
【００２３】
設計者のための方法プランの中間段階は、異なるジオメトリ演算子の組み合せおよび定義における観念的な処理補助（gedankliche Ordnungshilfe）を表す。したがって、上述のように、それは「架空の」中間段階であり得る。ジオメトリ演算子の適用中の実際の組み合せおよびシーケンスは、典型的にはそこから外れる。例えば、長い刃先、または外周の刃先を用いた切断動作は、いくつかの成形プロセス動作に分割することが可能である。
【００２４】
この発明のさらなる好ましい実施例では、ある領域のジオメトリが変化する場合には、関連する演算子に従って、領域の従属的に関連するジオメトリの自動的かつ再帰的（rekursiv）な再計算が実行される。「従属的に関連する」とは、第１のジオメトリからのジオメトリ演算子の適用によって計算される第２のジオメトリが、第１のジオメトリに従属的に関連することを意味するよう理解される。
【００２５】
その結果、特に目標ジオメトリ段階において、ジオメトリの変化を実行し、続くジオメトリ段階にこれらを再帰的に伝えることが可能になる。したがって、さらなる手作業仕事なしに、他のすべてのジオメトリモデル、そのため方法プラン全体が、自動的に適合される。
【００２６】
この発明のさらなる好ましい実施例では、ジオメトリ演算子は、以下の演算子型の少なくとも１つを含む。それぞれ好ましい実現の変形例が、演算子型と関連して記載される。
【００２７】
孔を埋める：開始部分に存在する孔は、特別なアルゴリズムの助けによって自動的に埋められる。逆向きに進行する生産プロセスについて、これは、切断動作（Schnittoperation）が行われることを意味する。
【００２８】
絞りジオメトリを加える：絞りジオメトリについては、好ましくはプロファイルおよびシートメタル保持面を通じてパラメータ化された設計が部品に加えられる。これによって、例えば「巻出して絞る段階」といったさらに次に続く動作について、ダイ（Stempel）、シートメタルホルダ、およびボトムダイ（Matrize）を備えた絞り段階が自動的に規定される。さらに、そのように要求されれば任意のフランジを含んだ、その部品の縁部に沿った切断線が、ジオメトリ段階で規定される。
【００２９】
折り曲げフランジを加える：まず、それぞれのジオメトリ段階で成形されるべきフランジが選択される。そこから、パラメータ的に規定された折り曲げ顎部（Abkantbacken）がその部品に自動的に加えられる（フランジなし）。これは閉じた工具を有する状態に対応する。そこから、上述のように、さらに続く演算子のために、ホルダおよび折り曲げ顎部が生成される。切断線は、折り曲げ顎部にフランジを並べる結果生じる。
【００３０】
折り広げる（Ausklappen）：ジオメトリ段階では、領域を選択し、それらを軸のまわりに回転させることが可能である。残りの領域は変わらないか、または、可動域と固定域との接続を生成するために、自動的に形成される遷移領域を形成するかのいずれかである。この展開動作を通じて、例えば部品を開き、フランジを設定することが可能である。
【００３１】
緩和する（Entschaerfen）：これは、生産プロセスを可能にするために局所的に部品を単純化する様々な方法を含む。これは例えば半径の拡張に関するが、また複雑なジオメトリ部品をより単純なものに交換することにも関連し得る。
【００３２】
キャンバリング（Bombieren）またはオーバープレス（Ueberdruecken）：ジオメトリは、スプリングバックを補償するためにキャンバリングされる。ジオメトリの領域を選択し、任意の位置での変位をあらかじめ規定することを可能にする、特別な機能が利用可能で
ある。これらの変位の中から円滑な関数が決定され、それは特にキャンバリングされた領域の縁部においてゼロであって、既存のジオメトリに付加的に重ねられる。
【００３３】
これらの演算子型を以下のようにグループ化することが可能である：
・  ジオメトリ拡張：孔を埋め、絞りジオメトリ（シートメタルホルダおよび付加物（Ankonstruktion））を加える：
・  ジオメトリ修正：ジオメトリ領域を展開し、ジオメトリ領域を緩和し、フランジジオメトリを加え、表面をキャンバリングする。
【００３４】
この発明の他の好ましい実施例では、少なくとも１つの演算子の適用例は、成形プロセスのシミュレーションを包含する。例えば、物理的なシミュレーションによって第２のジオメトリ段階に規定された切断線から、１つまたはいくつかの成形段階に続く第１のジオメトリ段階のどこに切断線が位置するかが決定され、第２のジオメトリ段階の規定された切断線は、そのように要求されれば、反復して修正される。反復プロセスの結果、第２のジオメトリ段階の切断線の行程は、結果的に第１のジオメトリ段階の行程の関数となる。ジオメトリ演算子の、第１のジオメトリ段階の対応する領域への適用の一部として、完全な反復プロセスを示すことが可能である。
【００３５】
この発明のさらなる好ましい実施例において、コンピュータ可読媒体上での、および／または、それぞれいくつかのジオメトリ演算子のグループに対応するユーザインタフェースについての、成形プロセスの記述の構造化が生じる。これにより、この発明に従ったグループ化は、その構造化による単純な表現に起因してユーザにとって、またはプログラムにとって容易にアクセス可能になる。
【００３６】
この発明のさらなる好ましい実施例において、ジオメトリ演算子の少なくとも１つの実現のための工具パラメータおよび処理パラメータの自動生産が実行される。したがって、ジオメトリ演算子については、通常それぞれ、関連し、従属的にリンクした工具パラメータおよび処理パラメータが存在する。これにより、工具原型（Werkzeugsentwurf）の自動操作を相当程度に実現することができる。これは、すべての処理工程をこのような基本的なジオメトリ演算子にまで低減することにより行われ、そのためにこの自動工具設計が可能になる。
【００３７】
個別の成形動作のため、またはそのように要求されればプロセス動作全体のための１組の工具は、通常３つの工具から構成される。ボトムダイまたはいくつかの顎部、ホルダ、ダイまたは支持部である。さらに、内部ホルダおよび／またはスライダが存在し得る。工具の規定における主要な仕事は、そのジオメトリを決定すること、および動いている工具の作業方向にある。例えば作業力および作業速度などのさらなるパラメータは、標準値および／または材料特性の利用によって、これらから派生することが可能である。工具ジオメトリの自動決定の場合には、主として目標ジオメトリ、すなわち結果として生じた成形された領域のジオメトリが決定的である。加えて、または代替的に、さらに開始ジオメトリのパラメータ、または通常先行する別のジオメトリ段階のパラメータが利用される。
【００３８】
ある領域のジオメトリが変化する場合、従属的に関連する工具パラメータおよび処理パラメータの自動再計算が実行されるのが好ましい。
【００３９】
この発明の好ましい実施例では、計算された工具パラメータおよび成形プロセス工程のグループ化に基づいて、個々の成形プロセス工程、プロセス動作、またはプロセス動作の完全なシーケンスのシミュレーションが行われる。これにより、ジオメトリの製図設計における変化が、工具および成形されたシートメタル部品にさらに自動的に伝わり、さらに多大なユーザ介在なしに生産プロセスに対する効果を見ることができる。シミュレーショ
ンに基づいて、許容しえない負荷および状態を特定することができ、対応してジオメトリを修正することが可能である。
【００４０】
これに関連する「シミュレーション」という概念は、成形または処理プロセスのシミュレーションを意味し、これは目的物の物理的特性を考慮に入れている。さらに考慮に入れられるのは、プロセスの特性、例えば摩擦、潤滑、処理速度などである。シミュレーションにおいては、例えば有限要素法、有限差分、「境界要素法」またはいわゆる「メッシュレス法」が利用される。
【００４１】
静的な状態をモデルとするＣＡＤシステムとは対照的に、シミュレーションは、動的プロセスまたは状態間の遷移をモデルとし、張力、伸縮または伸び、切断力、硬化などの物理的特性を考慮に入れ、かつ／または計算する。成形技術におけるＣＡＤシステムおよびシミューレーションシステムは、現在に至るまで、個別のプログラムシステムとして実現されてきた。もしあるとすれば、現在までの相互作用はジオメトリデータのデータ交換を通じてのみ生じる。
【００４２】
成形部品における成形プロセスの記述のためのプロセス動作の決定用のデータ処理システムは、コンピュータプログラム手段が記憶された記憶手段を含み、それコンピュータプログラムを記述し、さらに、コンピュータプログラムの実行のためのデータ処理手段を含み、そこでコンピュータプログラムの実行はこの発明に従った方法の実行を導く。
【００４３】
この発明に従った、成形部品における成形プロセスの記述のためにプロセス動作を決定するためのコンピュータプログラムは、デジタルデータ処理装置の内部メモリにロードされることができ、かつコンピュータプログラムコード手段を含み、それはデジタルデータ処理装置で実行されるとき、この発明に従った方法をこれに実行するようにさせる。この発明の好ましい実施例では、コンピュータプログラム製品はデータキャリヤと、それぞれコンピュータ読取可能な媒体とを含み、そこにコンピュータプログラム手段が記憶される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
さらに好ましい実施例は従属請求項から続く。
この発明の目的が、実施例の好ましい例に基づいてより詳細に下記に説明され、添付の図に示される。それぞれ図示されるのは、一般に３次元的に曲がったジオメトリ段階を通る断面図である。それぞれの主要な作業方向は垂直方向である。図面はそれぞれ概略的に示す。
【００４５】
図面とその意味に用いられる参照符号は、参照符号のリストの中で要約して列挙される。図面において、同じ部品は原則として同じ参照符号で示される。
【００４６】
発明を実現するための手法
図１および２は、成形部品の生産中の中間工程の記述のためのジオメトリ段階のシーケンスを示す。シーケンスは図１の最下部における目標ジオメトリ段階ＧＳ１から始まり、連続的なシートメタルテープ上でそれぞれコイル上に平らな状態で配置されたビレットに対応する、図２の最上部におけるジオメトリ段階ＧＳ９まで継続する。図１の最上部の中間ジオメトリ段階ＧＳ５は、図２の最下部で再び繰り返して示される。
【００４７】
ジオメトリ設計を行う場合、完成部品ＧＳ１から出発し、それをコイルＧＳ９の上の平らなシートメタルビレットまで、例えば段階ごとに単純化する。明瞭にする目的で、いくつかの単純化段階はジオメトリ段階ＧＳ１−ＧＳ９と組合されてそれぞれ図示される。あるジオメトリ段階から別の段階への差は、そのある幾何学的領域において、成形または切
断などの要求されたプロセスと同様、絞り工具、型合わせ工具（Nachformwerkzeug）、顎部（Abstellbacken）、スライダなどの要求された工具を規定する。これらの領域、それぞれそのジオメトリモデルは、演算子によって連合的にリンクされ、そこではある段階は成形プロセスでそれに続く段階に依存する。成形動作のための工具の形式は、ジオメトリ段階ＧＳ１−ＧＳ９のデータおよび／または演算子に基づいて３Ｄモデルとして自動的に計算することが可能であり、これらは例えば生産プロセスのシミュレーションのために利用することができる。
【００４８】
演算子が、別の演算子によって生成されるかまたは修正されたジオメトリ領域に適用される場合、次にこれらの２つの演算子は互いにリンクされる。リンクされた演算子の適用により、したがって、ある段階のジオメトリ領域は次の段階までにいくつかの段階にわたって再生される。
【００４９】
演算子は、ジオメトリ修正ｍ１−ｍ９のための演算子として、またはジオメトリ拡張ｅ１−ｅ６のための演算子としてグループ化されて図示される。あるジオメトリ領域への演算子の適用は、一方の段階から他方の段階までのジオメトリの変化に対応する。演算子が規定されない領域ではジオメトリは変わらないまま残る。下記の型に従って最も重要なジオメトリ演算子をグループ化することが可能である：
・  孔を埋める、
・  絞りジオメトリを加える／フランジを曲げる、
・  折り曲げフランジ（Abkantflansche）を加える、
・  オーバープレスする、
・  折り広げる（Ausklappen）、
・  緩和する／パターンを生成する、
・  キャンバリング、
・  絞りジオメトリを巻き出す、
・  コイル上にビレットを配置する、
・  回転する。
【００５０】
演算子の型に依存して、対応する工具ジオメトリおよびさらなるパラメータを様々な態様で自動的に決定することが可能である。
【００５１】
異なる演算子が下記に記述され、図１および図２に適用された例として続いて図示される。その際、用語「絞りジオメトリ」および「開始ジオメトリ」は以下のように用いられる。目標ジオメトリは、第１のジオメトリ段階の領域であり、開始ジオメトリは第２の従属ジオメトリ段階の領域である。ジオメトリ演算子は目標ジオメトリを開始ジオメトリに導く。次に、ジオメトリ演算子およびジオメトリ段階に関係した説明をし、次いで、開始ジオメトリは目標ジオメトリの後の「次の」段階として指定される。すべてのジオメトリ演算子に対応する成形プロセス工程があり、それは成形プロセスにおいて開始ジオメトリから目標ジオメトリを生成する。タイトル中のジオメトリ演算子に属している成形プロセス段階はそれぞれ括弧に配置される。説明が成形プロセスに関する場合、（目標ジオメトリに対応する）先行する成形段階の形成によって、それぞれ（開始ジオメトリに対応する）「次の」成形段階が生成される。
【００５２】
演算子は、関連するジオメトリの少なくとも１つ、および第２のジオメトリ、および／またはあらかじめ規定することができるパラメータによって規定される。しばしば目標ジオメトリおよび開始ジオメトリはあらかじめ規定されており、さらなるパラメータがそこから、特に割当てられた成形プロセス工程の工具パラメータから計算される。多くの事例では、目標ジオメトリおよび１つの演算子パラメータがあらかじめ規定され、そこから開始ジオメトリがまず自動的に計算される。
【００５３】
孔を埋める（パンチングまたは切断）：
１つのジオメトリ段階から次のジオメトリ段階までに、孔が埋められ、または縁部が完成されていれば、成形プロセスについては、これは切断動作が規定されることを示す。切断輪郭は、孔の縁線によって決定される。
【００５４】
切断輪郭は、それぞれすべての従属ジオメトリ段階に連続的に転送される。これにより、任意の続くジオメトリ段階で（したがって先行するプロセスシーケンスで）孔を切断することを可能にし、したがって孔が埋められるそのジオメトリ段階に限られない。その転送は、
・  パラメータ化されたジオメトリ演算子の場合、切断輪郭にもジオメトリ演算子を適用することによって、
・  ジオメトリ演算子の規定の場合、ジオメトリ段階によって、例えば目標ジオメトリから開始ジオメトリまでの切断輪郭の投影によって、
生じる。
【００５５】
代替的には、切断輪郭は、材料およびプロセス特性を考慮に入れると、物理的なシミュレーション、例えば逆方向の単工程シミュレーションによって、１つのジオメトリ段階から次の段階まで転送されることが可能である。
【００５６】
演算子パラメータ、およびこれとともにこの工具パラメータは、ジオメトリ段階によって決定され、切断動作はそこで実行される。切断動作についての作業方向は総合的な切断分析によって決定され、それは切断工具と成形部品との間の最大許容可能な角度を分析し、これに基いて最適な切断方向を提案する。
【００５７】
切断輪郭の従属ジオメトリ段階への転送および切断動作の切断方向の決定は、同様に縁切りのためにも行われ、この種の縁切りを規定する続く演算子については、特にこれ以上述べられない。
【００５８】
絞りジオメトリを加え、／曲げフランジを巻き出すこと（切断／折り曲げまたは調整）：
好ましい自動化された手順の以下の工程が図４に基づいて記載される。１つのジオメトリ段階から次の段階まで、絞りジオメトリ、すなわち付加物１（曲げられたフランジに対応する領域２０をも含む）とシートメタルホルダリング２とが加えられる。その際、曲げ半径２１全体またはその一部を含む任意のフランジ３または４は、縁部６に沿って手動で、かつ／またはコンピュータ支援されて、ジオメトリモデルから取除かれる。手動で取除く場合には縁部６はユーザによってあらかじめ規定され、コンピュータ支援されて取除く場合には、例えば、シートメタルジオメトリのある領域がユーザによって選択され、そこで自動的に縁部６が曲った領域の突出部として決定され、その曲げ半径は、あらかじめ規定された値以下に落ちる。ジオメトリモデルは手動で、そのように要求されればコンピュータ支援によって、付加物１およびシートメタルホルダリング２によって拡張され、取除かれたフランジ３または４は、追加されたジオメトリ１および２の上で巻き出される。さらに下記に記述されるように、フランジ３または４が以前に自動的に生成された折り曲げフランジ３である場合、その拡張は既にわかっており、それを自動的に取除くことも可能である。そうでなければそれはユーザによって削除される。付加物１については、ユーザが例えばプロファイルをあらかじめ規定し、このプロファイルを通じて表面が補間されることにおいて、まずシートメタルホルダ面５が生成される。その上に、パラメータ化されたプロファイルが、フランジ３または４が取除かれた後に縁部６に沿ってジオメトリ段階に加えられ、それが縁部６をシートメタルホルダ面５を結合し、これによりダイ通路線７を規定し、それに沿ってシートメタルホルダ面５がシートメタルホルダリング２に切抜かれ
る。プロファイルは、縁部６の個々のポイントでユーザによってあらかじめ規定され、他のポイントでは与えられたプロファイルから解釈され、これにより、元のジオメトリ段階８（フランジなし）とシートメタルホルダリング２との間に付加物１を形成する。例えば幾何学的なアルゴリズム、例えば縁部６に垂直に位置する切断部の切断長さを測定し、取外すことを通じて、または材料およびプロセス特性を考慮して逆方向の単工程シミュレーションを通じて、フランジ３または４の展開が起る。
【００５９】
演算子パラメータは、パラメータ化されたプロファイルによって記述された付加物領域および開始ジオメトリのシートメタルホルダ面５と同様に、目標ジオメトリ上の取除かれるフランジ領域３または４である。成形プロセスの演算子は、フランジを有するポイントでは切断工程に、あるいは、フランジを備えたポイントではフランジのその後の曲げもしくは調整を有する展開したフランジ縁部９に沿った切断に対応する。フランジジオメトリから以下のようになる：
・  折り曲げフランジ３の場合−これはフランジ面が概して円筒状の形状の場合に存在する−自動的に、無限に拡大する、フランジ面を包含する一般的シリンダ面の場合、より詳細にさらに後述されるように、好ましくは直線に基づく適合によって、フランジジオメトリが決定される。その上に、このシリンダ面の案内方向は曲げ工程の作業方向１０として決定され、ユーザに表示される。ユーザは作業方向を受入れるか、または、例えばスプリングバックの補償のためのオーバープレスを実現するためにそれを変更することが可能である。一般的シリンダ面からその上に折り曲げ顎部１１が生成され、そこでは顎高さ１２および顎部１１に沿った顎半径１３の行程を通じて顎部のアタック（Backenangriff）をあらかじめ規定することが可能である。顎高さおよび顎縁部１４に沿った顎半径の行程は、いくつかのあらかじめ規定された断面に基づいて、またはパラメータ化された関数によって補間することができる。顎高さ１２の値は、絶対値として、または相対的に、例えば、付加物表面１から曲げ方向に測定された距離として、あらかじめ規定することができる。付加物表面１から曲げ方向に測定された顎部１１の距離は顎部のアタックを規定し、視覚的に、例えば顎部１１または付加物１上の色配分として表される。顎地（Backenboden）２９は、滑らかな面として、接線連続的な顎縁部１４に自動的に加えられる。工具の経路は顎部ジオメトリから自動的に引出される。成形部品の支持に必要な工具は、目標ジオメトリから、および一般的なシリンダ面から、自動的に生成される。通常、これらは支持部１８およびホルダ１９である；
・  調整フランジ４の場合−これは、概して円筒状でない、より複雑な、しばしば主たる作業方向に関する、フランジ面のアンダカット形状に適用可能である−またはユーザがこれを要求するとき、自動的に調整スライダ１５または成形スライダおよびその工具が引出され、そこでスライダアタック（Schieberangriff）は、スライダの有効表面の縁部に沿った丸みのある表面１６の行程を通じて、あらかじめ規定することができる。助けとして、スライダの作業方向に測定された付加物表面１からのスライダの距離が、例えばスライダ１５上または付加物上の色配分として視覚的に示される。スライダ１５がアンダカットのない調整フランジを形成することができるスライダ作業方向１７が自動的に提示され、これについては、いくつかの調整フランジが同時に評価されることも可能である。方向１７はユーザによって適合され得る。助けとして、アンダカットに至らない、方向１７のすべてのあり得る傾きの領域が、ｘ−ｙ−図に示される。あらかじめ規定された方向がスライダ動作中にアンダカットを生成する場合、これらの領域は、例えばフランジ４上の色配分として視覚的に表される。調整フランジ４のアンダカットでないジオメトリの場合には、類似の態様で、スライダ工具１５の代りに、主たる作業方向に作用する成形後工具が生成される。成形部品の支持に必要な工具は、目標ジオメトリから自動的に生成される。通常、これらは支持部２８、ホルダ１９および充填スライダ２６である。
【００６０】
この演算子は組合されており、これは、修正演算子すなわちフランジが巻き出されたフランジ２０になるよう修正される演算子、および拡張演算子の両方を意味し、これは、付
加物１および２が巻き出されたフランジ２０の外部に加えられることを示す。
【００６１】
折り曲げフランジを加えること（調整）： 
一方のジオメトリ段階から他方の段階へ、折り曲げフランジ３が生成され、それは−しばしば主たる作業方向に対してアンダカットされた−調整フランジ４の生成のための中間段階として成形される。この目的のために、調整フランジ４は手動で取除かれ、そのように要求されればコンピュータ支援され（上記参照）、概して円筒状の折り曲げフランジ３によって置換される。折り曲げフランジの生成の折り曲げのための作業方向に対応する一般的なシリンダの作業方向１０が、調整フランジ４のジオメトリから決定され、ユーザに表示される。この方向は、例えば、それに起因する折り曲げフランジ３が調整フランジ４にできるだけ接近するように位置するようになるが、どこにおいても調整フランジ４を貫通しないような態様で決定され、この目的のために、生成されるいくつかの折り曲げフランジを同時に考慮に入れることも可能である。ユーザはこの方向を受入れるかまたは自らあらかじめ方向を規定することが可能である。助けとして、貫通に至らない、方向のすべてのあり得る傾きの領域がｘ−ｙ−図に示される。手動であらかじめ規定された方向の場合には、折り曲げフランジ３および調整フランジ４の貫通ポイントが自動的に確立され、例えば色配分として調整フランジ４上に視覚的に示される。その上に、この方向に走る直線２７は、調整フランジの曲げ半径２１に対して外側から自動的に密着される。すべてのこのような直線の幾何学的軌跡が一般的なシリンダ面２２を形成する。これは、曲げ半径２１を備えた直線の接点２３においてここで遮断される。さらに、調整フランジの縁線（Berandungslinie）２４はシリンダ面２２上に巻き出され、それは結果として巻き出された縁線２５を生じる。これは、幾何学的に、例えば等しい切断長さにわたって曲げ縁部に垂直に位置する切断部を通じて、または材料およびプロセス特性を考慮に入れることによって逆方向の単工程シミュレーションで起る。シリンダ面２２もこの巻き出された線２５で遮断され、ここで折り曲げフランジ３を形成する。
【００６２】
演算子パラメータは、調整フランジ４の面およびシリンダ方向１０である。成形プロセスでの演算子は調整工程に対応する。工具は目標ジオメトリから自動的に生成される。調整スライダ１５または成形スライダ、その作業方向１７およびその工具の経路は、上述のように調整フランジ４のジオメトリから引出され、そこでスライダアタックは、スライダの有効表面の縁部に沿った丸みのある表面１６の行程を通じてあらかじめ規定することができる。助けとして、スライダの作業方向における調整フランジからのスライダの距離が確立され、例えばスライダまたはシリンダ面上の色配分として視覚的に示される。さらに目標ジオメトリから自動的に生成されるのは、成形部品の支持に必要な工具であり、通常支持部２８、ホルダ１９および充填スライダ２６である。
【００６３】
要約すると、折り曲げフランジ３を自動的に加えるための、およびそれに関連した処理工程を決定するための、記述された方法は、したがって以下の工程いくつかを含む：
・  調整フランジ４を備えた目標ジオメトリ段階のジオメトリ領域を決定すること、
・  下記のいずれか：
・  調整フランジ４に沿った（曲げ半径２１に対応する）縁部、および曲げ半径２１と調整フランジ４との間の遷移線２３について、手動でまたはコンピュータ支援された決定、
または：
・  作業方向１０の決定、および、縁部を有する密着させられた直線の接点２３に対応する接触線２３を決定するために、調整フランジ領域に対して作業方向１０に走る直線を密着させること、
または：
・  縁部６の手動のまたはコンピュータ支援された決定、曲げ半径２１に対応するが半径の行程が変更されている、丸みのある表面を接線連続的に加えること、および、丸みの
ある表面を有する密着させられた直線の接点２３に対応する接触線２３を決定するために、丸みのある表面に対して作業方向１０に走る直線を密着させること。この場合、曲げ半径の同時の緩和が起る：
・  遷移線２３、それぞれ接触線２３の外部に位置するジオメトリモデルの部品を取除くことと、
・  この接触線２３から始まって作業方向に走り、（ジオメトリモデルに対して密着させられた直線に対応する）シリンダ面２２を加えることと、
・  巻き出されたフランジ領域のシリンダ面上の縁線２５を決定するために、このシリンダ面２２上に目標段階のフランジ領域４を巻き出すこと。この巻き出すことは、純粋に幾何学的に、または対応する成形動作の物理的シミュレーションを含んで行うことができる。縁線２５によって限定された追加のシリンダ面２２を有するジオメトリモデルは、折り曲げフランジ３を備えた折り曲げ段階に対応し、
・  開始ジオメトリ段階のジオメトリ、および／または折り曲げ段階のジオメトリ、および作業方向に基づいて、下部に向って限定されるのではなくそれぞれ外側に向って限定されるシリンダ面２２に好ましくは基づいて、曲げ工具の工具ジオメトリを決定することと、
・  調整スライダ１７および対応する充填スライダ２６のジオメトリ、または、調整フランジ４のジオメトリおよび適用可能な場合には折り曲げ段階に対応する、再成形工具のジオメトリを決定することとである。
【００６４】
再成形中に折り曲げフランジが単独で生成される場合、対応する折り曲げ工具はシリンダ面２２に従って生成され、調整工具の決定は中止される。
【００６５】
折り曲げフランジを生成するためのこの手順は、ユーザが実行するのに極めて単純で迅速である。それは、調整フランジをおおよそ規定し、作業方向１０をあらかじめ規定するのに十分である。置換される調整フランジの正確な領域は、これは手動の従来のＣＡＤ方法論が折り曲げフランジへの遷移線２３を決定するのに非常に時間がかかることを意味するが、完全に自動的に決定される。折り曲げ方向を適合する場合には、この領域は完全に自動的に適合される。同じことは、折り曲げフランジの縁部２５の決定に適用可能であり、それは完全に自動的に実行される。従来のＣＡＤ手順と比較して、最適の折り曲げ方向、折り曲げ顎部のアタックの最適の行程、および調整スライダの決定のために助けが利用可能となり、パラメータ化によって、一層よく保護された折り曲げ工具と調整工具とを著しくより迅速に確立することが可能となる。
【００６６】
オーバープレス（スプリングバックする）：
スプリングバックの補償のためにフランジの角度をオーバープレスしなければならない場合、オーバープレスされた形状は中間ジオメトリとして規定される。この目的のために、フランジは、あらかじめ規定された折り曲げ縁部のまわりで固定的に回転する目標ジオメトリにおいて選択され、固定的に回転する領域と固定領域との間の遷移領域は、接線連続的に適合されている。
【００６７】
演算子パラメータは、本質的にフランジジオメトリ、折り曲げ縁部およびオーバープレスする角度である。成形プロセスでの演算子は、架空の成形段階、すなわちスプリングバックに対応し、それは成形工具から取除く間に自然に起る。したがって引出されるべき工具はない。
【００６８】
折り広げる（上げる）：
絞り深さを可能な限り小さく維持するために、１つのジオメトリ段階から次の段階まで成形部品の領域を折り広げることが可能である。そこでは既に詳細に成形された領域が変更なく共同してパタンと開く。その際、折り広げる縁部はほとんどの場合直線で、平らな領
域に位置する。ジオメトリ演算子は、オーバープレスの場合と同じ態様で、規定され実現される。折り広げる角度がオーバープレスの場合よりも著しく大きいので、回転ジオメトリ領域と固定されたジオメトリ領域と間の遷移領域に特定の注意を払わなければならない。ここでの目的は丸みのある表面に接線連続的に適合することである。直線の折り広げる縁部の場合、これは生成が容易である。固定的に回転した領域はさらに、折り広げる縁部の領域において展開の前後で表面領域の内容は同じ大きさであるような、したがって展開を通じても延伸または圧縮が生じないような態様で位置決めされる。
【００６９】
成形プロセスの演算子は上げる工程に対応する。成形部品の支持に必要な工具、通常は支持部およびホルダが、目標ジオメトリから生成される。上げる行程は、「目標ジオメトリを加える」の表記の下で述べたものと同様に自動的に生成される折り曲げ顎部によって達成され、そこで、折り曲げフランジに対応する生成に決定的な表面は表面領域であって、目標ジオメトリにおいては展開されるべき領域の折り広げる縁部に直接置かれ、かつ平らであり、これにより、折り曲げ顎部については一般的なシリンダの必要条件は満たされる。折り曲げ顎部の工具の経路は、折り曲げ顎部が、それが完全に立てるよう十分遠くまで折り曲げ領域一帯を擦るが、恐らく既に緩和された折り曲げ領域の詳細は影響されないような態様で、自動的に選択される。
【００７０】
緩和する／パターンを生成する（打ち直し）：
形成可能性に起因して、パターンを生成するために、きつい半径を有するジオメトリ領域を緩和すること、またはパターンを生成することが必要である。これは、緩和されたジオメトリの手動の設計を開始ジオメトリとしてあらかじめ規定することを直接通じて、または目標ジオメトリの自動平滑化のいずれかによって起る。これにより、演算子パラメータは結合されたジオメトリによって規定される。
【００７１】
特別な種類の緩和は半径の拡張であって、小さな曲げ半径については、より大きな曲げ半径を有する開始ジオメトリがシートメタル部品と同じポイントにおいて生成される。ここで、開始ジオメトリは、目標ジオメトリのある点で曲げ半径を予め規定することによって決定される。この場合、あらかじめ規定することができる演算子パラメータとして曲げ半径を利用することが可能であり、そこから自動的に開始ジオメトリが計算され、そこから再度残存する演算子パラメータ、したがって工具パラメータが決定される。
【００７２】
成形プロセスでの演算子は打ち直し工程に対応する。要求される工具、通常は支持部、ホルダ、および打ち直し顎部、ならびに他のプロセスパラメータは、自動的に目標ジオメトリから引出される。
【００７３】
キャンバリング（スプリングバックする）：
スプリングバックの補償用のジオメトリ領域がキャンバリングされなければならない場合、キャンバリングされた形状は中間ジオメトリとして規定される。この目的のために、ユーザはまずキャンバリングされる領域を規定し、次にこの領域の個々のポイントで必要なキャンバリング高さをあらかじめ規定する。これから、滑らかな高さ関数が補間され、それはキャンバリングされる領域にわたって延在し、その縁部においてゼロになる。次いで、この高さ関数は目標ジオメトリに付加的に重ねられる。目標ジオメトリに存在するジオメトリ特性は、これによってわずかに変形されるのみであって、原則としては維持され続ける。
【００７４】
演算子パラメータはキャンバリング領域およびその場所の高さの事前規定である。成形プロセスでの演算子は、架空の成形工程、すなわちスプリングバックに対応し、それは成形工具から取除かれる間に自然に起る。したがって、引出されるべき工具はない。
【００７５】
目標ジオメトリを巻き出すこと（絞り）：
第１の絞り工程は平らなビレット上へ、それぞれ目標ジオメトリとしての開始ジオメトリ上へ巻き出される。この目的のために、絞りの後に要求されるシートメタル部品の引っ込んだ縁部は、例えばダイ通過線からの一定のオフセットとしてあらかじめ規定され、この態様で尖ったシートメタル部品は、例えば材料およびプロセス特性を考慮に入れると、物理的なシミュレーションによって、例えば逆方向の単工程プロセスによって巻き出される。演算子パラメータは、材料特性およびプロセス特性と同様に、目標ジオメトリのシートメタル部品の縁部において本質的に引出されるものである。
【００７６】
成形プロセスでの演算子は第１の絞り動作に対応する。要求される工具、通常はダイ、ボトムダイおよびシートメタルホルダ、ならびに他のプロセスパラメータは、自動的に目標ジオメトリから、そのように要求された場合は先行するジオメトリ段階から、引出される。
【００７７】
コイル上にビレットを配置すること（ビレットを切取る）：
巻き出されたビレットは、例えば最小の表面領域を有する長方形または台形を用いた転写によって、例えば真っ直ぐまたは曲ったカッタで切ることができる標準ビレットに変形され、または成形ビレットとしてコイル上でインターリーブされる。開始ジオメトリはそれぞれコイルまたは必要とされるコイル幅である。演算子パラメータは本質的に要求されるビレット型である。
【００７８】
成形プロセスでの演算子はコイルからビレットを剪断し、または切取ることに対応する。切断線は、コイル上に巻き出されたビレットの配置によって自動的に規定される。
【００７９】
回転（旋回させる）：
シートメタル部品に対する主たる作業方向、または逆にプレスにおけるジオメトリ段階の配向は、１つのプロセス動作と次の動作で変更することができる。これは回転または回転演算子によるジオメトリ段階の回転によって表される。
【００８０】
成形プロセスでの演算子は、次のプレスへの挿入に先立つ成形部品の旋回に対応する。この旋回はシミュレーションで自動的に行われ、それは、部分的に形成された成形部品を続くプロセス動作の工具に挿入することのモデリングを著しく単純化し、さらにこれによりいくつかの段階を有する成形プロセスのシミュレーションの設定を単純化する。
【００８１】
対応するジオメトリからの工具パラメータの決定の場合には、工具が完全に閉じられている場合、ジオメトリはシートメタル部品の形状であるという仮定から出発する。その際、実際のプロセスではシートメタル部品は恐らく工具よりも小さいことを考慮に入れなければならない。したがって、記述された手順の場合には、工具ジオメトリの決定中にそれが拡張を伴って成形され得るシートメタル部品として現れるために、ジオメトリはそれぞれ架空の割合によって拡張され、これは「スキン」とも呼ばれる。ジオメトリはその上で異なる領域に分割され、それらは部分的に互いに重なり、それらは次に例えばシートメタルホルダ、ダイ、スライダ、ボトムダイなどの工具に割当てられ、それが工具のジオメトリを規定する。
【００８２】
ジオメトリ演算子の各々の場合には、対応する成形工程のシミュレーション用のデータは工具パラメータからその上に自動的に生成される。
【００８３】
下記では、図１および２に示されたジオメトリ演算子が表形式で特徴づけられる。
【００８４】
【表１】
2007535045.tif 000003
【００８５】
一旦ジオメトリ段階およびジオメトリ演算子が規定されたなら、ジオメトリ演算子のパラメータ化および関連付けに起因して自動的に局部的な修正を広めることが可能である：・  例えばジオメトリ段階ＧＳ５で、例えばｍ５に対応する成形プロセス工程中のシミュレーションにおいて材料のあまりに強く薄化しているのが特定されたために中央外湾部の形状が手動で修正される場合、ｍ７を通じた修正はＧＳ６に自動的に広められ、ＧＳ７に複製されて、緩和用のジオメトリ演算子ｍ９のパラメータおよび対応する工具のパラメータが自動的に更新される：
・  ＧＳ１で中央外湾部の形状が修正されると、次にそれはＧＳ２からＧＳ４までに自動的に複製され、打ち直しのためのジオメトリ演算子ｍ５のパラメータおよび対応する工具のパラメータが自動的に更新される：
・  ＧＳ１で右側のフランジが修正されると、これが次に、展開された形状のｍ２を通じて自動的に更新され、さらにそこから、フランジ生成のためのジオメトリ演算子ｍ６のパラメータおよび対応する工具のパラメータが自動的に更新される。
【００８６】
したがって、修正の伝搬方向は、通常、常により処理が進んでいないジオメトリ段階の方向である。ジオメトリにおける、または演算子パラメータの修正は、さらに従属ジオメトリ段階を通して再帰的に広められ、この結果として独立演算子および工具パラメータにも広がる。
【００８７】
この自動伝播のためのアルゴリズムは下記のような状況に基く：
・  連合的にジオメトリ領域と互いにリンクするジオメトリ演算子、およびさらに、
・  ジオメトリ演算子の従属工具との連合的リンク−および処理パラメータ
は、導かれた従属性の図形的表示を形成する。ジオメトリまたはパラメータのそれぞれ変化、修正が起ると、修正が図形表示を通じて広められるまで、下記の伝播規則の例が反復して再帰的に適用される。これは例えば、図形表示の幅検索（Breitensuche）に従って規則に沿って続けることにより、公知の態様で起る。
【００８８】
・  修正されたジオメトリ領域のための演算子が存在する場合、演算子の目標工程での適用領域はこの修正されたジオメトリ領域と重なり、次いでこの演算子が適用され、そのように要求されれば開始段階のジオメトリが対応して修正される：
・  修正されたジオメトリ領域が演算子のためのパラメータとして有効である場合、この演算子の他のパラメータはこのジオメトリ領域に依存し、次にこの演算子のこれらの他のパラメータが修正される：
・  修正されたパラメータが演算子について有効である場合、演算子の開始段階のジオメトリはこの修正されたパラメータに依存し、次に開始段階のこのジオメトリが修正される。
・  演算子のパラメータが修正されている場合、次にそれに依存するリンクした工具パラメータおよび処理パラメータが更新される。
【００８９】
稀な例では、例えば、ある段階のジオメトリが他の処理された段階への演算子に影響を及ぼす場合、図形表示がループを含むことが可能である。このように、例えば、大きな絞り深さを有する構成要素の場合に用いられる第２の絞り段階を設計するときは、成形プロセスの以前の第１段階のシートメタルホルダ面に基づいて成形プロセスの第２段階のシートメタルホルダ面を生成することがしばしば有利である。この種の事例では、修正はループを通じて関係のある変数が収束するまで反復して広められるか、またはあらかじめ規定された数のループを通る通路の後に再計算が停止されるかのいずれかである。
【００９０】
この発明の好ましい単純な実施例において、第１の工程では、第１のジオメトリ段階から出発して、この段階に適用可能なすべての演算子が実行され、これにより、次のジオメトリ段階および対応する工具パラメータが計算される。この工程は、反復して次の、そして続くジオメトリ段階に適用される。
【００９１】
図３は、上記の作表に従った、ジオメトリ演算子ｍ１−ｍ９およびｅ１−ｅ６のプロセス動作ＰＯ１−ＰＯ６への割当てを示す。この表示によれば、異なるジオメトリ段階ＧＳ１−ＧＳ９に恐らく割当てられるそれぞれいくつかのジオメトリ演算子がプロセス動作ＰＯ１−ＰＯ６にそれぞれ分配される。実際的な理由で、その際シートメタル部品に対してそれぞれ同じ作業方向を有するジオメトリ演算子を組合わせると有利である。最初にすべてのジオメトリ演算子ｍ１−ｍ９およびｅ１−ｅ６に対して正確に１つの成形工程が割当てられる。この種の成形工程は例えばソフトウェアオブジェクトとして実行され、関連する工具の記述のためのデータを含む。
【００９２】
ジオメトリ演算子の場合、およびジオメトリ演算子をプロセス動作に割当てる場合における矢印の方向は、修正が伝わる場合の影響の方向を表示する。
【００９３】
次に、生産プロセスまたはそのシミュレーションは、プロセス動作に対応する逆方向のシーケンスで起り、これは図３でプロセス動作ＰＯ１とＰＯ６との間の矢印で示される。すべてのプロセス動作は、実際にはプレスに組込まれる１組の工具に対応する。生産プロセスのシミュレーションは、ジオメトリ演算子、および方法プランのジオメトリ段階からのプロセス動作ＰＯ１−ＰＯ６への割当てに従って自動的に引出される。
【００９４】
コンピュータでは、部品ジオメトリはジオメトリオブジェクトとして表される。ジオメ
トリオブジェクトの表現では、「オブジェクト」という単語はコンピュータ表現として、したがって共に属し、共にエンティティを記述するデータの結合として、理解されるべきである。ジオメトリオブジェクトは、例えばライン、表面、または本体の表示などの物理オブジェクトの表示または物理オブジェクトの特性の表示を含む。ジオメトリオブジェクトの決定中に、物理オブジェクトの幾何学的モデルの記述が本質的に計算される。
【００９５】
コンピュータでは、演算子は、データ構造を通じて、またはオブジェクト指向プログラミングの意味においてソフトウェアオブジェクトを通じて、実現される。それは例えば、連合的にリンクしたジオメトリオブジェクトに対するポインタ、および１つ以上の処理段階の特性を表す。ＣＡＤシステムの監視ルーチンは、修正が第１のジオメトリオブジェクトでなされたか、または演算子のパラメータになされたかを確認し、かつ自動的に演算子プロセスに従って再計算をトリガする。再計算によって、さらなるジオメトリオブジェクトまたは工具の記述のためのオブジェクトが修正され、そのように要求されれば、さらなる演算子を通じてさらなるオブジェクトへ更新が伝えられる。
【００９６】
成形動作の古典的シーケンスでは、成形プロセス工程はそれぞれプレス、転送プレスで実行される。主たる作業方向へのプレスの動きを通じて、単一の作業周期で、シートメタル部品の異なる領域においていくつかの個々の成形工程を実行することが可能である。例えば、同じシートメタル部品上において１つの領域で折り曲げ動作、第２の領域で縁部の再成形、および第３の領域で切断動作を実行することが可能である。アンダカット動作については、主たる作業方向に加えて、他の作業方向を有するスライダも、工具またはプレスの部分として利用される。本願明細書では、プレスで実行されるすべての成形プロセス工程の全体が、成形動作またはプロセス動作として記載される。
【００９７】
プレス間で、ビレットは転送工程を通じて転送され、プレスの作業方向に依存して、成形部品の回転が行われることも可能である。
【００９８】
個々のプレスの上述の構成の代替として、連続的複合工具を用いる方法では、連続的ビレットがいくつかのステーションを通して渡され、その際プロセス動作を受ける。その際、構成部品の完全な自由な切断は、通常最後の動作で初めて起る。上記に類似して、１つのステーションで、１つの主たる作業方向において、およびそのように要求されれば他の作業方向においても、１つの処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】成形部品の生産中の中間工程を説明するためのジオメトリ段階のシーケンスを示す図である。
【図２】成形部品の生産中の中間工程を説明するためのジオメトリ段階のシーケンスを示す図である。
【図３】ジオメトリ演算子の処理動作への割当てを示す図である。
【図４】上：フランジおよび追加的設計と関連した、様々なシートメタル部品形状の図である。中：折り曲げフランジの生成のための工具形状を示す図である。下：調整フランジの生成のための工具形状を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
関連符号リスト
ＧＳ１…ＧＳ９  ジオメトリ段階
ｍ１…ｍ９  ジオメトリ修正のための演算子
ｅ１…ｅ６  ジオメトリ拡張のための演算子
ＰＯ１…ＰＯ６  プロセス動作
１  付加物（２０を含む）
２  シートメタルホルダリング
３  折り曲げフランジ
４  調整フランジ
５  シートメタルホルダ面
６  縁部
７  ダイ通路線
８  元のジオメトリ段階（フランジなし）
９  フランジ縁部
１０  作業方向
１１  折り曲げ顎部
１２  顎高さ
１３  顎半径
１４  顎縁部
１５  調整スライダ
１６  丸みのある表面
１７  スライダ作業方向
１８  支持部
１９  ホルダ
２０  巻き出されたフランジ
２１  曲げ半径
２２  シリンダ面
２３  接点、接触線
２４  縁線
２５  巻き出された縁線
２６  充填スライダ
２７  直線
２８  支持部
２９  顎地
【図１】
2007535045.tif 000004
【図２】
2007535045.tif 000005
【図３】
2007535045.tif 000006
【図４】
2007535045.tif 000007
【国際調査報告】
2007535045.tif 000008
2007535045.tif 000009
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