具有彎折控制結構的材料板和方法技術

一種用于沿彎折線彎折來形成具有承載彎折線的三維物品的二維材料板，所述板包括至少一個彎折控制位移。該位移包括位移部，位移部沿由剪切面形成的厚度方向從材料板移位，位移部還包括沿彎折線延伸的中心部分和在中心部分的相對端部處的相對端部；以及桿部，該桿部使位移部互連到材料板的剩余部。該桿部位于端部之內并由剪切面的相對的終點形成。在各種實施例中，位移沿相對的厚度方向形成并構造成促進雙向精確折疊。還描述了材料板的形成和使用方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總地涉及制備用于沿彎折線彎折成三維結構的材料板。相關技術的描述本專利技術涉及用于制備材料板以沿期望的彎折線進行彎折或折疊的技術。在Dumey 等人的美國專利 7, 152，449,7, 032，426,6, 877，349,6, 481，259 和 7，263，869 中以及 2007 年10月29日提交的美國專利申請11/927，666(現在為美國專利申請2008-0193714A1)和 2005年11月29日提交的美國專利申請11/290，968(美國專利申請公開2006-0075798A1) 中深入公開了這樣的技術，這些專利和申請下面被共同稱為“相關專利和申請”，為了所有的目的而將它們的全部內容都以參見的方式納入本文。在這些申請中，公開了用于形成將精確控制板材的彎折的狹槽、位移和/或凹槽的若干種技術和制造過程。這些創新的開槽和位移技術允許制備用于沿精確定位的彎折線折疊的二維材料板。但因此，這些技術主要聚焦于制備用于沿彎折線僅在一個方向上進行彎折的板。相關專利和申請還公開了幾種制備通過向用戶提供可見的跡線或物理指示件來彎折的板的技術， 根據跡線或指示件的方向來彎折板。相關專利和申請公開了示例性的位移。因此，這種位移意在轉動，以在彎折過程中使材料配合到彎折線的相對側上。通常來說，在制備材料板之前確定彎折的方向。隨后，位移在一個厚度方向上被沖壓，因而，每個位移都便于沿預定的彎折方向精確彎折二維板。換言之，制備好的二維板具有關于彎折過程的信息。上述技術的限制在于板制備成沿預定的方向進行彎折。因此，在一些情況下，為了左邊部分和右邊部分必須制備單獨的材料板。這需要用戶知道沿哪個方向折疊制備好的材料板。附加地，如果用戶沿錯誤的或不期望的方向彎折板，則板制備的獲益將受損失。需要制備用于沿精確定位的彎折線在多個方向上進行精確折疊以形成三維物品的二維材料板的技術。還有沿這種三維物品的彎折線改進密封和/或承載條件的持續需求。現存的折疊技術還受限于特定材料的使用。上述技術與一般易延展的材料良好工作，但對于脆性高的材料和低延展性和/或高抗張強度的材料就不那么有效。例如，當使用諸如2. 0毫米厚的T-6鋁的材料時，這種技術會在彎折后導致較高的應力。因而，現有技術對于高抗張強度的材料的應用受到限制。此外，材料工作位置附近的應力產生和應力集中一般導致彎折線和待成形物品的較低的疲勞強度以及增大的失效風險。鑒于上述，具有克服已知板材的上述和其它缺點的方法和裝置是有益的。
技術實現思路
本專利技術的各個方面涉及用于沿彎折線彎折來形成具有承載彎折線的三維物品的二維材料板，該板包括至少一個彎折控制位移。至少一個彎折控制位移包括沿由剪切面形成的厚度方向從材料板移位的位移部，該位移部還包括沿彎折線延伸的中心部分和在中心部分的相對端部處的相對端部；以及使位移部互連到材料板的剩余部的桿部，其中，該桿部位于端部之內并由剪切面的相對的終點來形成。在各種實施例中，中心部分的最大位移距離至少約等于材料板的厚度。在示例性的實施例中，中心部分包括基本上平行于材料板的平坦區。中心部分還可包括從平坦區伸出的相對傾斜部。相對的端部可形成對應的傾斜部。在各種實施例中，端部以相對于材料板的表面約5°到約10°之間的角度延伸。 在各種實施例中，端部的最外邊緣位移小于材料板的厚度的距離。在各種實施例中，桿部使位移部沿部分由一個或多個肋狀物形成的互連區域互連到板。互連區域可由靠近對應終點的相對半球形肋狀物形成。在各種實施例中，材料板包括多個位移，其中，連續的位移定位在彎折線的交替側上。在各種實施例中，板包括多個位移，其中，相鄰的位移形成兩者之間的彎折帶。端部可包括大體直線段，該直線段定位和構造成彎折線的相對側上的相鄰位移的對應端部形成基本上四邊形的彎折帶。本專利技術的各個方面涉及制備用于沿彎折線彎折來形成三維物品的二維材料板的方法，該方法包括形成至少一個彎折控制位移，該彎折控制位移形成彎折線，包括沿由剪切面形成的厚度方向從材料板移位的位移部，該位移部還包括沿彎折線延伸的中心部分和在中心部分的相對端部處的相對端部；以及使位移部互連到材料板的剩余部的桿部，其中，該桿部位于端部之內并由剪切面的相對的終點來形成。在各種實施例中，該方法包括使材料板沿彎折線彎折，由此在彎折期間力的平衡使在彎折線的與至少一個位移相對的一側上的板表面與剪切面配合。在成形期間，中心部分的最大位移距離可以至少約等于材料板的厚度。成形可包括形成具有大體平行于材料板的平坦區的中心部分。成形還包括形成具有從平坦區伸出的相對傾斜部的中心部分。相對的端部可形成對應的傾斜部。端部的最外邊緣可移位小于材料板的厚度的距離。桿部可以使位移部沿部分由一個或多個肋狀物形成的互連區域互連到板。互連區域可由靠近對應的終點定位的相對半球形肋狀物形成。成形可包括形成具有多個位移的材料板，其中，連續的位移在彎折線的交替側面上定位。成形可包括形成具有多個位移的板，其中，相鄰的位移形成兩者間的彎折帶。每個端部可包括大體平坦段，該平坦段定位和構造成彎折線的相對側上的相鄰位移的對應端部形成基本上四邊形的彎折帶。本專利技術的各個方面涉及由二維材料板形成3D物品的方法，該方法包括形成多個彎折控制位移，以在二維材料板中形成彎折線，每個位移的周界的至少一部分形成剪切面， 成形包括使至少一個彎折控制位移沿板的一個厚度方向位移，并使另一彎折控制位移沿板的相對的厚度方向位移；以及使材料板的一部分沿彎折線精確彎折。多個彎折控制位移可以定位成和構造成促進沿彎折線在多個方向上精確彎折。在各種實施例中，彎折產生力的平衡以使剪切面與在彎折線與至少一個位移相對的那側上的板表面配合。在各種實施例中，方法還包括制備基本上與第一材料板相同的二維第二材料板， 以沿對應于第一材料板彎折線的彎折線彎折；并且沿對應的第二材料板的彎折線在與第一材料板的彎折相對的方向上使第二材料板的一部分精確彎折。彎折的第一材料板可定位在彎折的第二材料板的頂部上，因而，沿第一材料板的彎折線的彎折部靠近沿第二材料板的彎折線的相對的彎折部。第一材料板可緊固到第二材料板以形成剛硬的三維物品。可以通過過盈配合來實現這種緊固。第一材料板和第二材料板上的彎折線可以定位和構造成第一 板上的至少一個彎折部在定位過程中與第二板上對應的彎折部配合。在各種實施例中，板的材料是不可壓縮的。在各種實施例中，板的材料是易延展的 ^^ I^l ο在各種實施例中，在形成過程中，位移的最大位移距離約等于材料板的厚度。最大位移可以在位移的中心部分上，且位移的端部移位小于材料板厚度的距離。成形可以包括形成具有大體平行于材料板的平坦區的位移的中心部分。成形可包括形成具有相對傾斜部的中心部分，該傾斜部從平坦區延伸到材料板的剩余部分。在各種實施例中，連續的位移位于彎折線的相同側上。相鄰的位移可形成兩者間的彎折帶。相鄰位移的對應端部可形成彎折半帶。本專利技術的各個方面涉及用于沿彎折線精確彎折以形成三維物品的二維材料板，該板包括沿厚度方向從材料板移位的多個彎折控制位移，每個位移的周界的至少一部分形成剪切面，其中，多個彎折控制位移中的至少一個沿一個厚度方向位移，而多個彎折控制位移中的至少另一個沿相對的厚度方向位移。在各種實施例中，在彎折之前，所述一個和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種用于沿彎折線彎折來形成具有承載彎折線的三維物品的二維材料板，所述板包括：至少一個彎折控制位移，包括：位移部，所述位移部沿由剪切面形成的厚度方向從所述材料板移位，所述位移部還包括沿所述彎折線延伸的中心部分和在所述中心部分的相對端部處的相對端部；以及桿部，所述桿部使所述位移部互連到所述材料板的剩余部，其中，所述桿部位于所述端部之內并由所述剪切面的相對的終點來形成。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·W·杜爾內，R·漢納姆，
申請(專利權)人：工業紙折品股份有限公司，
類型：發明
國別省市：US