[发明专利]设计复合零件的外表面以用于生产模具的方法、装置及系统

权利要求书

1.一种设计复合零件的外表面以用于生产模具的计算机实现的方法，所述模具适于通过对材料层的堆叠进行模塑来制成所述复合零件，每个材料层具有相应的厚度和相应的铺层边界(131)，所述计算机实现的方法包括：

提供基面(S)和铺层图(122)，所述铺层图(122)表示所述基面与所述外表面之间的所述材料层的堆叠，所述铺层图被定义为在所述基面上定义的轮廓(124)的列表，每个轮廓关联到相应的材料层的所述铺层边界(131)；

定义恒偏移面(92)，恒偏移面为相对于所述基面具有恒定偏移值的所述外表面的相应部分，相应的恒偏移面的所述恒定偏移值对应于所述相应的恒偏移面下方的所述材料层的厚度的总和；以及

确定最终面(132)，所述最终面(132)对应于所述恒偏移面的正切连续连接；

其中，所述恒偏移面每个均具有平行于相应的材料层的所述铺层边界(131)的相应的边界线(192)，相应的恒偏移面的所述边界线与所述相应的材料层的所述铺层边界之间的距离大于或等于所述相应的恒偏移面与相对于堆叠方向的下一个恒偏移面之间的步宽。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个过渡面对应于函数f^*与卷积核φ之间的卷积乘积，所述函数f^*定义内插所述铺层边界(131)的所述恒偏移面的连续连接，所述卷积核φ针对定义且类型为如果||x||w则φ(x)＝0，其中||x||为x的欧几里德范式而w0为卷积半径，过渡面是两个恒偏移面之间的接合。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述卷积核的类型为如果||x||≤w则其中k＝∫_{||x||＜w}(w²-||x||²)³dx。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中，函数f^*在拟合所述基面(S)并具有面的网格(252)上定义，f^*在所述网格的每个面上仿射，所述铺层图的所述轮廓(124)由所述网格的相应的连接边形成，相应的边由f^*双向地映射到所述铺层边界(131)上。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述网格的其它相应的连接边由f^*双向地映射到所述恒偏移面的所述边界线(192)上。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述网格的其它相应的连接边由f^*双向地映射到接合线(172)上，接合线连接两个连续的恒偏移面(92A-92B)的所述相应的边界线。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，函数f^*对应于惩罚f^*在所述网格的每个面上的映像偏离恒定值的能量最小值。

8.一种通过对材料层的堆叠进行模塑而制造的复合零件的外表面，每个材料层具有相应的厚度和相应的铺层边界，所述外表面能够根据权利要求1-7中任一项所述的方法获得。

9.一种用于生产模具的方法，所述模具适于通过对材料层的堆叠进行模塑来制造复合零件，每个材料层具有相应的厚度和相应的铺层边界，所述方法包括：

接收权利要求8所述的外表面的规格；以及

制造物理地对应于所接收的外表面的模具。

10.一种设计复合零件的外表面以用于生产模具的装置，包括用于执行权利要求1-7中任一项所述的方法的模块。

11.一种计算机可读存储介质，其上记录有用于执行权利要求1-7中任一项所述的方法的指令。

12.一种系统，所述系统包括耦合到存储器的处理器和图形用户界面，所述存储器上记录有用于执行权利要求1-7中任一项所述的方法的指令。