产生描述位于三维成形部件表面上的箔片的数据组的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于产生描述位于=维成形的部件表面上的锥片的数据组的方 法，其中该锥片在铺设到该部件上之前设置有一个微观结构（即一个可见的精密结构）、尤 其一个压花或印痕，并且在生产该部件时参照其最初的且铺设到该部件表面上之前存在的 尺寸和厚度分布呈=维地拉伸和延展，该拉伸和延展是通过在适当时在提供压力和热量的 情况下贴靠到该部件表面处，其中首先通过在铺设到该部件表面上时锥片材料的流变性能 的计算机辅助的模拟和建模，测定通过平行于锥片平面的拉伸和延展并在层厚度方面（即 在所有=个轴中）实现的锥片的几何形状的改变，并且W第一数据组的形式来提供。
【背景技术】
[0002] 人们通常可W看到作为在汽车内部空间中的表面设置有例如热塑性锥片的=维 成形部件表面。运些锥片经常设置有同样微观=维构造化的上表面(压花、印痕），其中已经 在一个先前的成型步骤中设置有表面结构的锥片受另一个后续成形的处理步骤影响，尤其 是一个成型的深拉，其中该锥片获得其部件形式。
[0003] 该先前的成型步骤(其中该锥片设置有一个表面结构)通常由冲压方法构成。在此 情况下，人们当然了解包括深拉在内的一系列作为后续的成型的处理步骤的变形方法，例 如热成型、压力层压、后注塑化interspritzen)、阴模热成型（IMG in-mould graining)，在 该锥片被压向模具并且获得其部件形式。
[0004] 带有一个=维构造化的冲压的表面（即大致由塑料构成的有花纹的、有图案的或 精密结构化的模制表皮)的热塑性锥片作为物体的表面广为人知并且例如被用于车辆的内 衬板，在此经常作为相对柔软的下起泡的（unterschSumte)链片，即所谓的泡沫锥片，W 舒适的触感大致用于仪表板或车口的内壳等的衬板。运些锥片W相应的强度和样式的匹配 自然也被用于其他优质的涂覆产品。
[0005] 在现有技术中已知用于产生运些模制表皮的不同的方法，例如用于产生"环形的" 锥片轨道的漉社方法或也用于产生单独的工装模制表皮的方法。然而，在此还要提及如下 的漉社方法，其中一个热塑性锥片借助于一个压花漉而设置有表面结构。
[0006] 本领域技术人员已知在W下变形方法方面的问题:在将一个锥片铺设到一个=维 的部件上时，即大致在一个拉伸过程中，其中一个设置有统一的印花表面的锥片被拉入一 个模具(深拉)或通过一个固定的载体或基体张紧，运当然会使锥片发生巨大的变形。在此， 通过单独的表面区域之间的变化的距离能够产生扭曲，运种扭曲作为不规则性会立刻引起 观察者的注意。由于在汽车内部空间区域内可W观察到改善观感质量的强大趋势，运些不 规则性越来越不为人们所接受。
[0007] 目P，必要的是提前就已经知道是否能够出现运些不规则性，由此然后W此方式使 该制造过程和设计能够与压印和变形相匹配，使得通过单独的表面区域之间变化的距离尽 可能不产生扭曲。
[000引为此，通常产生锥片涂覆部件的实体的原型，运些原型然后经常与该汽车制造商 一起被进行评估并且在出现故障时总是再一次用经改变的参数作为单独零件并且经常W 手工操作而高耗费地进行生产并且再次受到检查。当然，运种对最终完成的实施方式的探 索是十分高耗费并且昂贵的。
[0009] -段时间W来，随着自动化和计算机辅助的发展，人们也在制造领域并且在此也 在原型制造中尝试使用计算机辅助的方法，运些方法在模型计算或模拟的范围内实现运些 原型部件在显示屏上的可视化。
[0010] 目前的现有技术在此类互动式汽车内部空间表面的可视化领域内实现例如材料/ 材料表面的照明模拟。能够确定和示出颜色W及光泽特性。运种虚拟的材料特性作为理论 模型的参数或通过明确的测量来确定。
[0011] 此外，汽车的作为CAD模型存在的部分可W用纹理，即用自然的或工艺的微观结构 的模型，如皮革、木材、沙子、抛光的金属表面、雕版等覆盖，运在表面上获得了一种精密结 构的印象。为此要提及作为示例性方法的"凹凸贴图（Bump Mapping)"，运种方法使用纹理 深度信息，W便使观察者获得微观结构的一种=维的效果并且被视为当今许多的解决方案 的基础。
[0012] 纹理的用途形成相对于该精密结构的明确的3D建模的一种折中，然而，运种折中 能够实现对整个汽车内部空间的互动式观察，因为通过运种方法减少了待管理的数据量。
[0013] 在汽车内部空间的細有锥片的部件方面，现有技术为在该生产过程中并且在紧接 着对运些数据的使用（用于在虚拟的部件上的纹理的正确定位）中对一个锥片样式的局部 变形进行检测。在运种情况中，使用一个已知表面的数字表示（"扫描"）作为纹理(参见:针 对性地形成表面特性（Oberf IScheneigenschaftengezieIt gestalten)，汽车材料 (Automotive Materials)，第2期，2007号，第29至33页）。
[0014] 然而，该实际的视觉印象在此不利地示出为，比在一个实体-自然的部件表面的情 况下用一个变形的并且设置有压花的锥片所产生的有所不足。在该虚拟的部件的生产过程 的影响到目前为止尤其只通过局部的标度表示。运由不均匀的部件表面W及細接工艺 (Bespannungsprozesses)的时间过程（例如热成型）产生。
【发明内容】
[0015] 本发明的基本目的在于，实现細有锥片的部件的改善的可视化并且W此方式完全 放弃在存在疑问的情况下总是需要的原型制造并且实现设置有微观结构的锥片的部件的 可视化质量，运种可视化如此接近实体-自然的部件表面的外观，使得不用原型就可W作出 生产决策。本目的是通过主权利要求的特征来实现的。从属权利要求公开了其他的有利的 设计。
[0016] 在此，首先从测量拓扑提供第二数据组，该第二数据组代表在未成形的状态下且 铺设到该部件上之前的锥片的微观结构或压花或印痕的最初的拓扑并且由高度和深度信 息组成。一般而言，运种宏观结构、压花或印花结构从视觉测量现在W深度图的形式存在。
[0017] 现在运种方法在于，通过铺设到该部件表面上时锥片材料的流变性能的模型和该 锥片的改变，用通过该微观结构影响的全局的和局部的几何变形在所有=个轴中确定变更 数据，W便确定在铺设锥片时的过程参数和锥片微观结构。
[0018] 运样，人们例如在一个带有该建模的深拉部件的情况下测定每个质点的位移向量 并且由此测定在铺设前平面式/平坦的和W-个预先给定的层厚度存在的锥片的每个几何 位置/点，该锥片描述在"平面式/平坦的"状态中的质点与在"变形"的状态中的同样的质点 之间的相关性。由此人们也可W在所有的部件点处得到变形的锥片的层厚度和从属的地点 与在最初存在的平面的锥片的相同地点和层厚度的指派关系。
[0019] 存在作为模拟的结果计算出的并且在第一数据组中输出的数据，该数据针对最终 的且铺设到该部件表面之后存在的锥片的层厚度的分布和位置(是位置正确的并且相对于 该未成形的锥片的层厚度）。
[0020] 根据本发明，目前运种通过计算机辅助的流变性能的模拟和建模测定的第一数据 组的数据W如下方式被用于改变第二数据组，使得该第二数据组的高度和深度信息在考虑 到平行于锥片平面的拉伸和延展的情况下位置正确地/局部地借助于从运些模拟结果中测 定的、针对层厚度的数据而被换算为或匹配于与经改变的层厚度一致地改变的高度和深度 信息并保存在一个第=数据组中。
[0021] -般而言，运些高度和深度信息的改变当然在于由在拉伸情况下实现锥片的变薄 而导致的降低。例如，运意味着，运些锥片区域按照模拟在铺设到该部件后具有一个更小的 锥片厚度，其中从该锥片的结构深度/微观结构深度测定的在"平面式/平坦的"状态中在铺 设前包含的数据相应地减少。此后，该第=数据组的计算出的"新"的高度和深度信息作为 在铺设到该部件上之后改变的锥片的新微观结构添加/叠加到该第一数据组和在必要时用 于在一个屏幕上形成可视显示的部件几何形状。根据本发明，对该有微观结构的表面进行 修改W用于可视化并且将运种修改根据通过模拟方法计算的材料迁移在变形过程中在反 向禪合(Riickkopp lung)的意义上进行叠加。
[0022] 由此，通过此施加，该锥片的厚度