專利名稱：具有彎折控制結(jié)構(gòu)的材料板和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及制備用于沿彎折線彎折成三維結(jié)構(gòu)的材料板。相關(guān)技術(shù)的描述本發(fā)明涉及用于制備材料板以沿期望的彎折線進(jìn)行彎折或折疊的技術(shù)。在Dumey 等人的美國(guó)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(guó)專利申請(qǐng)11/927，666(現(xiàn)在為美國(guó)專利申請(qǐng)2008-0193714A1)和 2005年11月29日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)11/290，968(美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2006-0075798A1) 中深入公開(kāi)了這樣的技術(shù)，這些專利和申請(qǐng)下面被共同稱為“相關(guān)專利和申請(qǐng)”，為了所有的目的而將它們的全部?jī)?nèi)容都以參見(jiàn)的方式納入本文。在這些申請(qǐng)中，公開(kāi)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(shù)和制造過(guò)程。這些創(chuàng)新的開(kāi)槽和位移技術(shù)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(shù)主要聚焦于制備用于沿彎折線僅在一個(gè)方向上進(jìn)行彎折的板。相關(guān)專利和申請(qǐng)還公開(kāi)了幾種制備通過(guò)向用戶提供可見(jiàn)的跡線或物理指示件來(lái)彎折的板的技術(shù)， 根據(jù)跡線或指示件的方向來(lái)彎折板。相關(guān)專利和申請(qǐng)公開(kāi)了示例性的位移。因此，這種位移意在轉(zhuǎn)動(dòng)，以在彎折過(guò)程中使材料配合到彎折線的相對(duì)側(cè)上。通常來(lái)說(shuō)，在制備材料板之前確定彎折的方向。隨后，位移在一個(gè)厚度方向上被沖壓，因而，每個(gè)位移都便于沿預(yù)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(guān)于彎折過(guò)程的信息。上述技術(shù)的限制在于板制備成沿預(yù)定的方向進(jìn)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(dú)的材料板。這需要用戶知道沿哪個(gè)方向折疊制備好的材料板。附加地，如果用戶沿錯(cuò)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(gè)方向上進(jìn)行精確折疊以形成三維物品的二維材料板的技術(shù)。還有沿這種三維物品的彎折線改進(jìn)密封和/或承載條件的持續(xù)需求?，F(xiàn)存的折疊技術(shù)還受限于特定材料的使用。上述技術(shù)與一般易延展的材料良好工作，但對(duì)于脆性高的材料和低延展性和/或高抗張強(qiáng)度的材料就不那么有效。例如，當(dāng)使用諸如2. 0毫米厚的T-6鋁的材料時(shí)，這種技術(shù)會(huì)在彎折后導(dǎo)致較高的應(yīng)力。因而，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于高抗張強(qiáng)度的材料的應(yīng)用受到限制。此外，材料工作位置附近的應(yīng)力產(chǎn)生和應(yīng)力集中一般導(dǎo)致彎折線和待成形物品的較低的疲勞強(qiáng)度以及增大的失效風(fēng)險(xiǎn)。鑒于上述，具有克服已知板材的上述和其它缺點(diǎn)的方法和裝置是有益的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面涉及用于沿彎折線彎折來(lái)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(gè)彎折控制位移。至少一個(gè)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(duì)端部處的相對(duì)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(nèi)并由剪切面的相對(duì)的終點(diǎn)來(lái)形成。在各種實(shí)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(shí)施例中，中心部分包括基本上平行于材料板的平坦區(qū)。中心部分還可包括從平坦區(qū)伸出的相對(duì)傾斜部。相對(duì)的端部可形成對(duì)應(yīng)的傾斜部。在各種實(shí)施例中，端部以相對(duì)于材料板的表面約5°到約10°之間的角度延伸。 在各種實(shí)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(shí)施例中，桿部使位移部沿部分由一個(gè)或多個(gè)肋狀物形成的互連區(qū)域互連到板?；ミB區(qū)域可由靠近對(duì)應(yīng)終點(diǎn)的相對(duì)半球形肋狀物形成。在各種實(shí)施例中，材料板包括多個(gè)位移，其中，連續(xù)的位移定位在彎折線的交替?zhèn)壬?。在各種實(shí)施例中，板包括多個(gè)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(gòu)造成彎折線的相對(duì)側(cè)上的相鄰位移的對(duì)應(yīng)端部形成基本上四邊形的彎折帶。本發(fā)明的各個(gè)方面涉及制備用于沿彎折線彎折來(lái)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(gè)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(duì)端部處的相對(duì)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(nèi)并由剪切面的相對(duì)的終點(diǎn)來(lái)形成。在各種實(shí)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(gè)位移相對(duì)的一側(cè)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(qū)的中心部分。成形還包括形成具有從平坦區(qū)伸出的相對(duì)傾斜部的中心部分。相對(duì)的端部可形成對(duì)應(yīng)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(gè)或多個(gè)肋狀物形成的互連區(qū)域互連到板。互連區(qū)域可由靠近對(duì)應(yīng)的終點(diǎn)定位的相對(duì)半球形肋狀物形成。成形可包括形成具有多個(gè)位移的材料板，其中，連續(xù)的位移在彎折線的交替?zhèn)让嫔隙ㄎ?。成形可包括形成具有多個(gè)位移的板，其中，相鄰的位移形成兩者間的彎折帶。每個(gè)端部可包括大體平坦段，該平坦段定位和構(gòu)造成彎折線的相對(duì)側(cè)上的相鄰位移的對(duì)應(yīng)端部形成基本上四邊形的彎折帶。本發(fā)明的各個(gè)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(gè)彎折控制位移，以在二維材料板中形成彎折線，每個(gè)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(gè)彎折控制位移沿板的一個(gè)厚度方向位移，并使另一彎折控制位移沿板的相對(duì)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(gè)彎折控制位移可以定位成和構(gòu)造成促進(jìn)沿彎折線在多個(gè)方向上精確彎折。在各種實(shí)施例中，彎折產(chǎn)生力的平衡以使剪切面與在彎折線與至少一個(gè)位移相對(duì)的那側(cè)上的板表面配合。在各種實(shí)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(duì)應(yīng)于第一材料板彎折線的彎折線彎折；并且沿對(duì)應(yīng)的第二材料板的彎折線在與第一材料板的彎折相對(duì)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(duì)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(guò)過(guò)盈配合來(lái)實(shí)現(xiàn)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(gòu)造成第一 板上的至少一個(gè)彎折部在定位過(guò)程中與第二板上對(duì)應(yīng)的彎折部配合。在各種實(shí)施例中，板的材料是不可壓縮的。在各種實(shí)施例中，板的材料是易延展的 ^^ I^l ο在各種實(shí)施例中，在形成過(guò)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(qū)的位移的中心部分。成形可包括形成具有相對(duì)傾斜部的中心部分，該傾斜部從平坦區(qū)延伸到材料板的剩余部分。在各種實(shí)施例中，連續(xù)的位移位于彎折線的相同側(cè)上。相鄰的位移可形成兩者間的彎折帶。相鄰位移的對(duì)應(yīng)端部可形成彎折半帶。本發(fā)明的各個(gè)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(gè)彎折控制位移，每個(gè)位移的周界的至少一部分形成剪切面，其中，多個(gè)彎折控制位移中的至少一個(gè)沿一個(gè)厚度方向位移，而多個(gè)彎折控制位移中的至少另一個(gè)沿相對(duì)的厚度方向位移。在各種實(shí)施例中，在彎折之前，所述一個(gè)和另一位移沿基本上與由材料板形成的平面正交的方向位移。所述一個(gè)和另一個(gè)位移的最大位移距離可以約等于材料板的厚度。 連續(xù)的位移位于彎折線的相同側(cè)上。連續(xù)的位移可在材料板的交替?zhèn)壬弦莆?。連續(xù)的位移可在材料板的交替?zhèn)壬弦莆?。本發(fā)明的各個(gè)方面涉及由二維材料板形成三維物品的方法，該方法包括制備二維材料板，并沿彎折線將材料板精確彎折成三維物品。本發(fā)明的各個(gè)方面涉及由二維材料板構(gòu)成的剛硬的三維物品，該物品包括沿由多個(gè)彎折控制位移性的至少一個(gè)彎折線彎折的第一材料板，每個(gè)位移的周界的至少一部分形成剪切面，在彎折之前，至少一個(gè)彎折控制位移沿板的一個(gè)厚度方向形成，而至少一個(gè)另一彎折控制位移沿板的相對(duì)厚度方向形成；以及附連于第一材料板的第二材料板，其中，第二材料板沿對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)第一板彎折線的彎折線在相對(duì)的厚度方向上彎折，因而，由第一材料板的彎折線形成的彎折部與由第二材料板的對(duì)應(yīng)彎折線形成的彎折部相對(duì)。在各種實(shí)施例中，第一材料板和第二材料板被緊固到一起。本發(fā)明的各個(gè)方面涉及形成剛硬的三維物品的方法，該方法包括制備用于沿由多個(gè)位移形成的彎折線沿板的厚度方向彎折的第一材料板，制備用于沿彎折線彎折的第二材料板，第二板的彎折線由沿板的厚度方向形成的多個(gè)位移形成，該板定位和構(gòu)造成大體與第一材料板相同，因而，第二材料板內(nèi)的彎折線對(duì)應(yīng)于第一材料板內(nèi)的彎折線；使第一材料板沿第一板彎折線精確彎折；以及使第二材料板沿第二板彎折線在與第一板相對(duì)的方向上精確彎折。在各種實(shí)施例中，該方法還包括將第一板定位在第二板附近，因而，沿第一材料板的彎折線的彎折部與沿第二材料板的對(duì)應(yīng)彎折線的彎折部相對(duì)。本 發(fā)明的板材以及形成和使用該板材的方法具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)將從附圖中以及下面本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明中可見(jiàn)或在其中更為詳細(xì)闡釋，附圖包含在該說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，而本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明將一起用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1是根據(jù)本發(fā)明制備好的材料板的立體圖，其示出在折疊成三維物品之前的板。圖2是圖1材料板的底面的立體圖。圖3是圖1材料板的俯視圖；圖4A是圖1材料板的俯視圖。圖4B是圖4A的板沿線A-A剖取的剖視圖。圖5A是圖1的材料板的俯視圖。圖5B1是圖5A的板沿線Bl-Bl剖取的剖視圖。 圖5B2是圖5A的板沿線B2-B2剖取的剖視圖。圖6是在材料板折疊成三維物品之后圖1的材料板的立體圖。圖7是圖6經(jīng)彎折的材料板的底面的立體圖。圖8是圖6經(jīng)彎折的材料板的側(cè)面剖視圖。圖9A是采用有限元分析表現(xiàn)類似于圖1的材料板的等軸立體圖，其示出在形成多個(gè)位移后板內(nèi)的應(yīng)力。圖9B到9C是繼續(xù)表現(xiàn)彎折過(guò)程中圖9A的材料板的等軸立體圖，其示出應(yīng)力在位移和彎折線內(nèi)和附近的積聚。圖9D到9E是分別對(duì)應(yīng)于圖9B到9C的連續(xù)前視圖。圖10是在板已彎折成三維物品之后類似于圖1的材料板的立體圖，其示出在彎折線的相對(duì)兩側(cè)上不同的位移構(gòu)造。圖11是圖11的材料板的背面的立體圖，其采用有限元分析示出應(yīng)力集中的一種表現(xiàn)。圖12A是在彎折成三維物品之前類似于圖1的材料板的俯視圖，其示出零緩進(jìn)距離。圖12B1是沿圖12A中線B-B剖取的板的剖視圖。圖12B2是圖12B1的位移的放大前視圖，其示出位移的最大ζ深度。圖12B3是沿線C-C剖取的圖12B2的位移的剖視圖，其示出具有大體平行于材料板的平坦表面的中心部分。圖12B4是沿線D-D剖取的圖12B2的位移的剖視圖，其示出從平坦部向下延伸的傾斜部。圖13-15是類似于圖1、具有更改的緩進(jìn)距離的材料板的俯視圖。圖13A是沿線 A-A剖取的圖13的材料板的剖視圖。圖14A是沿A-A線剖取的圖14的材料板的剖視圖。圖16是類似于圖1的材料板的立體圖，其示出具有傾斜部的彎折控制位移，各傾斜部構(gòu)造成在彎折后密封到彎折帶和相對(duì)的板表面。圖17是類似于圖1的材料板的俯視示意圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的雙向彎折線。圖 17A1是圖17的板的一部分的放大視圖。圖17A2是沿線B-B剖取的圖17的板的剖視圖。 圖17B1是圖17的板的一部分的放大視圖。圖17C1是圖17的板的一部分的放大視圖，其示出沿形成凸緣部的外彎折線的位移。圖17C2是沿圖17的彎折線的彎折控制位移的放大視圖。圖17D1是圖17的板的一部分的放大視圖，其示出板的角落處的位移。圖17D2是沿圖17的彎折線的另一彎折控制位移的放大視圖。圖18A到18D是類似于圖17的兩個(gè)相同材料板的連續(xù)視圖，其示出兩個(gè)板沿不同方向彎折以形成示例性的用于爐灶的三維擋熱板。圖18D1是在彎折和固定到一起以形成三維產(chǎn)品之后圖18A的材料板的仰視立體圖。圖18D2是圖18D1的產(chǎn)品的俯視立體圖。圖 18D3是沿線D-D剖取的圖18D2的產(chǎn)品剖視圖。圖18E是圖18D的示例性的三維物品的通風(fēng)槽的放大視圖。圖18F是圖18D的三維物品的角落的放大視圖。圖18G是類似于圖18A 的多個(gè)已折疊板的放大視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明彼此疊置的板堆。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)參照本發(fā)明的各種實(shí)施例，在附圖中示出并在下面描述它們的實(shí)例。盡管結(jié)合示例性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但應(yīng)當(dāng)理解這并不意味著本發(fā)明僅限于那些示例性的實(shí)施例。相反，本發(fā)明意在不僅涵蓋示例性的實(shí)施例，還涵蓋可包括在由所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替代、改變、等同物和其它實(shí)施例。本發(fā)明的各個(gè)方面涉及制備用于彎折的材料板，這些材料板類似于由美國(guó)專利6，481，259、美國(guó)專利6，877，349、美國(guó)專利7，152，449、美國(guó)專利7，152，450、美國(guó)專禾Ij 7，350，390、美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2005/0005670(現(xiàn)在是美國(guó)專利7，440，874)、 美國(guó)專禾IJ 7，032，426、美國(guó)專利7，263，869、美國(guó)專利7，222，511、美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi) 2006/0261139 (現(xiàn)在是美國(guó)專利7，640，775)、美國(guó)專利7，374，810、美國(guó)專利7，412，865、 美國(guó)專禾IJ 7, 350，390、美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2006/0213245 (現(xiàn)在是美國(guó)專利7，412，865)、美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2006/0021413、美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2006/0075798、美國(guó)專利7，464，574、 美國(guó)專利公開(kāi)2009/0100894、美國(guó)專利公開(kāi)2009/0100895、美國(guó)專利公開(kāi)2006/0277965、 美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2006/0277965、美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2008/0098787以及美國(guó)專利公開(kāi) 2008/0098787中公開(kāi)的那些材料板，為了所有目的而將這些專利和專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以參見(jiàn)的方式納入本文。前述專利和申請(qǐng)通常涉及制備通過(guò)在板內(nèi)形成彎折控制結(jié)構(gòu)來(lái)彎折成三維(3D) 物品的材料板?！皬澱劭刂平Y(jié)構(gòu)”是指包括但不限于狹槽、凹槽和位移的結(jié)構(gòu)和特征，這些結(jié)構(gòu)和特征用于形成彎折線、控制沿彎折線的彎折和/或誘導(dǎo)沿彎折線的彎折。“彎折線”可與“折疊線”互換使用?！叭S物品”可與“三維結(jié)構(gòu)”和“三維產(chǎn)品”互換使用，并通常涉及至少部分地通過(guò)沿彎折線彎折二維板來(lái)成形的物品?！蔼M槽”和“凹槽”是指在板內(nèi)的切割或從板中去除材料。“位移”是指板的從未折疊板的初始平面移位的一部分。在各種實(shí)施例中，“位移”是指沿板的厚度方向移動(dòng)或推動(dòng)材料?！昂穸确较颉笔侵复篌w垂直于板的初始平面的方向。在各種實(shí)施例中，“位移”是指沿板的厚度方向推動(dòng)或移動(dòng)材料，因而，產(chǎn)生材料的至少局部剪切。 彎折控制結(jié)構(gòu)控制并精確地定位二維材料板到三維結(jié)構(gòu)的彎折。這種彎折控制結(jié)構(gòu)降低成本和制造過(guò)程的復(fù)雜度，并使制造的靈活度更大且節(jié)省了時(shí)間。彎折控制結(jié)構(gòu)可選擇地允許材料板簡(jiǎn)單地以處于平坦的方式來(lái)制備，而后折疊成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。意味著在折疊前呈二維板的“處于平坦的”板的制備通常降低制造的復(fù)雜度并減少時(shí)間。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的方法和板適合于形成各種產(chǎn)品，包括但不限于電子元件底架、汽車部件、運(yùn)輸部件、構(gòu)造部件、器具零件、卡車部件、RF擋板、HVAC部件、航空部件、玩具、 戶外設(shè)備、船、娛樂(lè)設(shè)備、烹飪用具及部件等等。尤其是，本發(fā)明的教導(dǎo)適用于通過(guò)折疊2D 板材形成的各種3D產(chǎn)品和物品，這些產(chǎn)品需要以一定程度的壓緊力和/或強(qiáng)度來(lái)彎折。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的材料板可以同樣適于彎折成多種三維物品并適于各種應(yīng)用場(chǎng)合。還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的折疊板可用于單獨(dú)或與非折疊部件結(jié)合而形成3D產(chǎn)品和物品。折疊產(chǎn)品可以是精加工產(chǎn)品或加工產(chǎn)品的前體。

彎折控制結(jié)構(gòu)經(jīng)常用于如下應(yīng)用場(chǎng)合中，S卩，期望產(chǎn)生能夠不僅沿板的表面還沿彎折控制結(jié)構(gòu)的區(qū)域中的彎折線來(lái)支承負(fù)載的剛硬的三維物品。然而，用于形成彎折控制結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有工藝，諸如沖切、沖壓、機(jī)加工、光刻、壓花等，會(huì)在彎折后在材料板內(nèi)形成間隙或間隔。雖然這些工藝會(huì)在彎折過(guò)程中導(dǎo)致板的特征的一定配合，但沿彎折線的配合不足以承受較大的負(fù)載。例如，接觸的表面一般是較小的和/或接觸會(huì)以限制力的施加的角度發(fā)生。附加地，現(xiàn)有的彎折控制結(jié)構(gòu)無(wú)法允許缺乏延展性的高抗張強(qiáng)度材料(例如，T-6 鋁)的彎折。因此，本發(fā)明的各個(gè)方面示出諸如彎折控制位移的彎折控制結(jié)構(gòu)如何能形成在可以被彎折成三維結(jié)構(gòu)的材料板內(nèi)，該結(jié)構(gòu)具有沿彎折線的降低應(yīng)力和增大的承載力。 本發(fā)明的各個(gè)方面涉及形成具有降低的應(yīng)力集中和增大的疲勞強(qiáng)度的經(jīng)彎折的三維物品。 在一些方面，本發(fā)明允許使用具有相對(duì)高抗張強(qiáng)度的材料來(lái)制備用于彎折的材料板。例如， 在此所述的方法可用于借助于現(xiàn)有技術(shù)通常不適于彎折的較高強(qiáng)度的脆性材料。在一些方面，本發(fā)明涉及以較大的靈活度制備用于彎折的材料板。例如，所述的方法和板可應(yīng)用于能沿不止一個(gè)方向或以不止一種方式彎折的材料板，諸如提供雙向精確折疊的彎折線?！半p向”是指板可沿折疊線在多個(gè)方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)和精確折疊?，F(xiàn)返回到附圖，在整個(gè)附圖中，相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示，圖6-7示出具有多根彎折線32的三維物品30。示例性的三維物品是由圖1-5中所示的二維材料板33形成的，板具有沿彎折線定位的、一般標(biāo)記為35的多個(gè)彎折控制位移。用于根據(jù)本發(fā)明的材料板的合適材料包括但不限于諸如鋼、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鍍鋅鋼、鋁、鈦、金屬?gòu)?fù)合物及其組合物的金屬和剛性塑料。在各種實(shí)施例中，材料板是層疊結(jié)構(gòu)。在各種實(shí)施例中，材料板是具有相對(duì)高抗張強(qiáng)度的材料或具有相對(duì)高抗張強(qiáng)度的層疊材料。在各種實(shí)施例中，材料板是不可壓縮材料?！安豢蓧嚎s”應(yīng)如本領(lǐng)域中，特別是在機(jī)械和材料科學(xué)領(lǐng)域通常理解地那樣進(jìn)行理解，且通常涉及抗壓縮力的材料。例如，“不可壓縮材料”一般排除像卡板紙和波紋紙的材料。在各種實(shí)施例中，材料板由相對(duì)易延展的材料構(gòu)成。在各種實(shí)施例中，材料板是具有高抗張強(qiáng)度的不可壓縮材料?！案呖箯垙?qiáng)度”和 “延展性”以本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的那樣進(jìn)行理解?！案呖箯垙?qiáng)度”一般是指退火和回火的變化狀態(tài)下的強(qiáng)度。在一些情況下，高抗張強(qiáng)度材料可指具有較高最終強(qiáng)度的相對(duì)較脆的材料?！把诱剐浴焙汀耙籽诱埂笨苫Q地使用，并一般是指在抗張強(qiáng)度下提供一定可測(cè)量變形的材料。“延展性材料”是相對(duì)于高度脆性材料和不允許有顯著永久變形的材料。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在彎折過(guò)程中板的宏觀的物理屬性將部分受到板的厚度和其它屬性的影響。因此，“不可壓縮”、“易延展”和“高抗張強(qiáng)度”還可在這些因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行理解。在各種實(shí)施例中，材料板由T-6鋁構(gòu)成并具有2. 5毫米的厚度。在各種實(shí)施例中，材料板是T-6鋁，且板厚在約0. 6毫米到4毫米的范圍內(nèi)。在各種實(shí)施例中，材料板是鋼， 且厚度可以是14規(guī)格(gauge)、15規(guī)格、16規(guī)格、17規(guī)格、18規(guī)格、19規(guī)格和20規(guī)格中的一個(gè)。 參見(jiàn)圖1-7，示例性的彎折控制位移35具有在一些方面類似于具有蓋和桿的蘑菇形狀。每個(gè)位移35包括位移部37和桿部39。由沿板的厚度方向(例如，進(jìn)入圖3的頁(yè)面方向)移位的材料形成位移部。如下面將更為完整地描述，位移部的周界的一部分經(jīng)歷剪切，因而，位移部與板的剩余部分離，以形成剪切面53。而位移部37包括對(duì)應(yīng)于剪切面的周界40。周界是指位移部的周向邊緣和形成周向邊緣的外表面。位移部37包括沿彎折線32延伸的中心部分42和在中心部分沿側(cè)向的相對(duì)兩端處的相對(duì)端部44。中心部分和端部的周界形成位移部37的周界40。在示例性的實(shí)施例中，周界46具有x-y平面內(nèi)沿長(zhǎng)度方向的不均勻曲線(參見(jiàn)， 例如圖2)?！安痪鶆颉笔侵缸兓那拾霃胶?或周界的非線性。如圖1-2中所示，例如， 周界沿其長(zhǎng)度具有至少7個(gè)不同的曲率半徑。在各種實(shí)施例中，沿中心部分42的周界具有較緩和的彎曲輪廓和沿端部44的相對(duì)較小的半徑及兩者間的過(guò)渡部分。在各種實(shí)施例中， 中心部分周界是材料厚度的至少約5倍。在示例性的實(shí)施例中，沿中心部分42的周界40 大體筆直并平行于彎折線32。在示例性的實(shí)施例中，端部具有形成較小半徑弧的周界。在示例性的實(shí)施例中，周界沿中心部分的一部分大體平行于彎折線并且沿端部逐步過(guò)渡到較小半徑弧。在各種實(shí)施例中，周界沿中心部分42和端部44之間過(guò)渡部分的一部分大體筆直并與彎折線呈鈍角。在各種實(shí)施例中，彎折線32的相對(duì)兩側(cè)上相鄰的彎折控制結(jié)構(gòu)35的端部定位和構(gòu)造成形成各端部之間的四邊形彎折帶。如圖3中所示，對(duì)應(yīng)端部的周界形成彎折帶，其中，根據(jù)端部44的筆直周界，各側(cè)面大體筆直。如果所有都相等，材料的特征通常決定剪切的開(kāi)始。在T-6鋁的情況下，例如，當(dāng)材料移位約0. 45T或板厚的45%時(shí)開(kāi)始剪切。與之相比，在剪切開(kāi)始前，低碳鋼可移位到大幾個(gè)量級(jí)的深度，除非采用切削邊。因此，每種材料類型可具有相關(guān)聯(lián)的臨界剪切深度。在各種實(shí)施例中，位移部37沿彎折線和端部的周界40位移超過(guò)材料的臨界剪切深度，由此剪切材料。對(duì)比于激光切割槽，由材料位移引起的剪切一般不具有清楚形成的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。因此，在材料位移了大約足以形成剪切的深度(臨界剪切深度)的區(qū)域中， 會(huì)發(fā)生局部剪切。在各種實(shí)施例中，位移部和板的剩余部分之間的過(guò)渡是逐步的，因此，形成位移部37的邊緣和桿部39的邊緣之間的局部剪切區(qū)域。示例性的位移部37的剪切終止于桿部39的區(qū)域內(nèi)。因此，在終止于端部和桿部之間的過(guò)渡區(qū)域中之前，剪切邊緣49沿彎折線并圍繞位移部的側(cè)向端部延伸。剪切邊緣是指板的完全剪切部分且并不包括局部剪切的過(guò)渡部分。在板的彎折過(guò)程中，應(yīng)力線一般沿完全剪切邊緣49傳播并沿剪切邊緣的端部方向繼續(xù)。局部剪切的邊緣會(huì)影響應(yīng)力傳播，但將比完全剪切邊緣的影響程度小。此外，剪切邊緣形成應(yīng)力并不經(jīng)過(guò)的剪切間隙。從這個(gè)角度看，剪切邊緣使位移部37與板的剩余部分中的應(yīng)力隔離。桿部使位移部與板的剩余部分33互連?？梢杂米銐虼蟮牟牧隙蝸?lái)形成互連材料以防止開(kāi)裂或折斷。在各種實(shí)施例中，周界邊緣圍繞對(duì)應(yīng)端部翻轉(zhuǎn)，然后朝向過(guò)渡部分中的彎折線延伸返回桿部。這種構(gòu)造提供從剪切邊緣到桿部的光滑過(guò)渡，同時(shí)減小彎折控制位移的有效高度(即，圖2中的y軸線)在示例性實(shí)施例中，桿部由剪切面的終點(diǎn)形成。剪切面的“終點(diǎn)”是指剪切邊緣或局部剪切的邊緣終止于不剪切的材料的位置。換言之，“剪切面的終點(diǎn)”是指剪切開(kāi)始或結(jié)束的位置。在各種實(shí)施例中，桿部位于中心部分42的內(nèi)部。換言之，桿部比中心部分窄并位于由中心部分的寬度形成的邊界內(nèi)。在示例性的實(shí)施例中，剪切的終點(diǎn)一完全剪切終止的區(qū)域一超過(guò)位移部的端部(例如，參見(jiàn)圖4A中的T)。在各種實(shí)施例中，剪切的終點(diǎn)在位移部的端部向內(nèi)約10°到約20°。在示例性的實(shí)施例中，剪切的終點(diǎn)在位移部的最外端(例如，參見(jiàn)圖4A中的Ti)。這樣，板內(nèi)引起的應(yīng)力遠(yuǎn)離彎折帶61，而板的其它工作部分在所得物品的彎折和加載過(guò)程中經(jīng)受應(yīng)力。從在此的描述中應(yīng)理解到，剪切的終點(diǎn)可位于各種位置以調(diào)節(jié)材料的性能。桿部39使位移部37互連到板沿互連區(qū)域47的剩余部分。在各種實(shí)施例中，互連區(qū)域大體平坦并相對(duì)于板的平面呈一角度。在示例性實(shí)施例中，互連區(qū)域從板的平面以約 15°到約20°之間的角度延伸。如上所述，至少部分地通過(guò)使材料沿板材的厚度方向移位來(lái)形成位移部35的剪切面53。在所示實(shí)施例中，位移部形成于彎折線的交替?zhèn)壬稀５珣?yīng)當(dāng)理解，彎折控制的位移還可形成在彎折線的一側(cè)上，這在某些情況下會(huì)通過(guò)隱藏這些位移來(lái)提供更為吸引人的視覺(jué)外觀。如果已知加載方向，彎折控制位移可以定位在彎折線與加載方向相對(duì)的一側(cè)上。一般而言，通過(guò)沖擊材料板的沖槍(lance)和使對(duì)應(yīng)于位移部37的至少一部分材料移位來(lái)形成示例性的位移部35。材料可以相對(duì)傳統(tǒng)的方式移位或沖壓成相對(duì)的空腔。因此形成的彎折控制位移包括位移部37，該位移部至少部分位于由材料板的剩余部分的相鄰表面(例如，相對(duì)的板表面54)形成的平面下方。位移部的靠近彎折線的一端完全剪切，因而，剪切邊緣49在由初始的材料板形成的平面下方至少部分地移位，以形成剪切面53 (參見(jiàn)圖2)。位移的剪切形成沿材料板的厚度方向的垂直位移。彎折控制位移形成與每個(gè)剪切面53相對(duì)的相對(duì)面51 (例如，參見(jiàn)圖4B)。位移距離被稱為“ζ深度”。如所述，例如，在圖1-8中，每個(gè)位移部都可具有多個(gè)相關(guān)聯(lián)的ζ深度。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，可以用不平的沖槍或沖壓表面來(lái)形成ζ深度的變化。在示例性的實(shí)施例中，最大ζ深度在位移部42沿彎折線的一端處。換言之，最大ζ深度是沿中心部分42 的剪切面。在各種實(shí)施例中，位移部的最小ζ深度(并不是沿互連區(qū)域)比臨界剪切深度大，因而，整個(gè)位移部與板的剩余部剪切開(kāi)。在一個(gè)實(shí)施例中，最小ζ深度是材料厚度的約 65% 到約 100%。彎折控制位移靠近彎折線的一部分周界40形成剪切面53，該剪切面朝向彎折線的相對(duì)側(cè)上的材料板內(nèi)的相對(duì)的板表面(一般稱為54)。在此，相對(duì)的板表面是指彎折線的與彎折控制位移的剪切面相對(duì)的一側(cè)上的材料板的剩余部分或板面。相對(duì)面在此是指相對(duì)的板表面的端部處的面表面。多個(gè)彎折控制位移35形成在具有沿對(duì)應(yīng)的剪切面53延伸的剪切邊緣49的材料板內(nèi)。“周界”可指沿位移部延伸的剪切邊緣或剪切面。—般而言，垂直的位移將不是均勻的，這是因?yàn)橹辽僖徊糠值奈灰七B接到板的剩余部分。但ζ深度是指位移部37的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位移深度。在各種實(shí)施例中，最大ζ深度至少是材料的厚度，且端部的最外邊緣位移了比材料厚度小的距離。因此，傾斜部形成從位移部到板的光滑過(guò)渡。 在示例性的實(shí)施例中，位移部37包括大體平行于材料板并位移到ζ深度的平坦區(qū) 56。在各種實(shí)施例中，平坦區(qū)是中心部分42的一部分。在各種實(shí)施例中，相對(duì)的端部44形成從較大ζ深度的位置伸出的傾斜部58。在各種實(shí)施例中，端部44具有相對(duì)于板材的表面約5°到約10°之間的傾斜角。在示例性的實(shí)施例中，端部并不直接連接到板，而是通過(guò)中心部分和桿部進(jìn)行連接。在示例性的實(shí)施例中，位移部形成“平頂(rooftop) ”，由此位移部的各部分在不同的Z深度處進(jìn)行位移。在示例性的實(shí)施例中，位移部包括最大Z深度處的平坦區(qū)和從平坦區(qū)朝相對(duì)的端部向下傾斜的傾斜部?！绊敳坷?roof topping)”是指形成具有不平頂部的沖槍，其構(gòu)造成形成具有最大ζ深度處的區(qū)域和處于較小ζ深度的其它部分的位移。應(yīng)當(dāng)理解，位移部可以一種ζ深度形成或者形成有變化的ζ深度的區(qū)域和/或傾斜角以及其它構(gòu)造。在一個(gè)實(shí)施例中，傾斜部都位移到足以引起至少局部剪切的ζ深度，但處于小于最大Z深度的Z深度。在一個(gè)實(shí)施例中，傾斜部完全位移到足以引起圍繞整個(gè)邊緣(即，端部44)的完全剪切的深度。位移部還可形成有弓形面或彎曲面。但一般而言，造出帶有這種彎曲面的工具比帶有成角度的平面更貴。頂部拉平一般減小用于形成位移的設(shè)備的噸位。對(duì)比于需要所有或大多數(shù)材料位移到最大ζ深度的位移，頂部拉平限制最大剪切的區(qū)域。例如，對(duì)于示例性的位移，沿端部周界所需的剪切量小于沿中心部分的端部所需的量。換言之，材料僅沿位移的一部分(沿示例性實(shí)施例中的彎折線)沖壓到最大ζ深度。位移的具體形狀對(duì)于在彎折過(guò)程中控制板的性能起到顯著作用。例如，平行于板的平面內(nèi)的中心部分周界的曲線對(duì)使相對(duì)的板面54與剪切面53配合起到一定作用。已發(fā)現(xiàn)，例如，具有相對(duì)較大曲率半徑的中心部分周界促進(jìn)相對(duì)面的彈性變形，并因此看來(lái)可促進(jìn)拉動(dòng)相對(duì)面抵靠剪切面。端部44的半徑還對(duì)控制剪切面相對(duì)于相對(duì)的板表面的定位起到一定作用。端部是小半徑弧，這意味著，端部具有較小的曲率。在各種實(shí)施例中，端部的曲率半徑在板材厚度的大小量級(jí)內(nèi)。在示例性的實(shí)施例中，端部的曲率半徑等于1.6T(材料厚度的1.6倍)。 端部和/或剪切邊緣的曲率半徑也在彎折過(guò)程中對(duì)控制和引導(dǎo)板內(nèi)的應(yīng)力提升起到一定作用。在示例性的實(shí)施例中，周界40基本上沿它的長(zhǎng)度彎折。周界的弓形輪廓(在x-y 平面內(nèi))通常提高板內(nèi)沿彎折線的張力，該張力拉動(dòng)剪切邊緣49與相對(duì)的面51配合。這種張力或預(yù)載荷減小沿彎折線的間隙并通常用于增大彎折線的強(qiáng)度。但如果張力太高，間隙會(huì)形成于剪切邊緣和相對(duì)面之間。在示例性的實(shí)施例中，端部具有類似于沿中心部分的曲線的弓形輪廓，除了端部的曲率半徑基本上較小以外。實(shí)際上，曲率半徑可充分變化，并且可單獨(dú)更改沿周界的曲率半徑和形狀。剪切的終點(diǎn)還在彎折過(guò)程中控制板的性能。如上所述，彎折控制位移35包括剪切邊緣和未剪切邊緣之間的過(guò)渡區(qū)60。尤其是，剪切的終點(diǎn)沿互連區(qū)域47設(shè)置。在各種實(shí)施例中，剪切的終點(diǎn)位于端部之內(nèi)。已發(fā)現(xiàn)，端部44和桿部39之間的光滑過(guò)渡在彎折過(guò)程中引起板內(nèi)的應(yīng)力跟隨圍繞端部的周界路徑。參見(jiàn)下面例1，這允許引導(dǎo)應(yīng)力集中遠(yuǎn)離彎折帶 61。還已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)板被彎折時(shí)，光滑的過(guò)渡對(duì)應(yīng)于剪切面53與相對(duì)表面54改進(jìn)的接觸。在示例性的實(shí)施例中，剪切的終點(diǎn)在位移的縱向軸線沿端部約5°到約15°之內(nèi)。但應(yīng)當(dāng)理解，過(guò)渡區(qū)60的實(shí)際尺寸和位置可根據(jù)應(yīng)用情況作極大的變化。此外，過(guò)渡區(qū)可具有區(qū)域性的或局部特性，但可能相對(duì)于端部不具有明顯的結(jié)構(gòu)邊界或可能具有不同的宏觀特性。還已發(fā)現(xiàn)，位移部的形狀和構(gòu)造能在彎折過(guò)程中和彎折之后控制剪切面和相對(duì)板的配合類型和配合量。每個(gè)示例性的彎折控制位移形成有在材料板內(nèi)、彎折控制位移之間成對(duì)的彎折帶61，這些彎折帶與彎折線32相交。彎折控制位移在每端上形成有彎折帶，因而，對(duì)應(yīng)的剪切面53在各彎折帶之間延伸。這些引導(dǎo)線可以用于使位移構(gòu)造成在彎折過(guò)程中/彎折之后增加剪切面與相對(duì)面和彎折帶的接觸及配合。在各種實(shí)施例中，彎折帶構(gòu)造成和定位成材料板的彎折使帶61張緊，因而，當(dāng)材料板被彎折時(shí)，剪切面53與相對(duì)的表面54緊密鄰接。尤其是，當(dāng)板在彎折線的每側(cè)上的兩板面被折疊時(shí)，相對(duì)的板表面朝剪切面和剪切邊緣被拉動(dòng)并適應(yīng)抵靠于剪切面和剪切邊緣。可以期望使彎折控制位移成使彎折帶在彎折過(guò)程中在位移的外端上拉動(dòng)并抵靠外端。 這樣，當(dāng)材料板被彎折時(shí)，這些外端被充分密封和/或預(yù)加載。如所示，例如，在圖1-2中，間隙可存在于位移部的剪切邊緣和板之間。但在彎折位置，剪切邊緣與彎折帶61和相對(duì)面接觸。剪切邊緣的中心部分還與相對(duì)表面分布接觸。 因此，當(dāng)材料板被彎折時(shí)，板的彎折使相對(duì)表面密封到剪切面。當(dāng)位移的部件和特征在彎折之后緊密鄰接時(shí)，密封變得較緊密和較強(qiáng)。因?yàn)槿缟纤龊驮谏鲜錾暾?qǐng)中，彎折帶在彎折線上被拉動(dòng)，所以沿中心部分和傾斜部分的剪切邊緣可構(gòu)造成在彎折之后與板的相對(duì)面51對(duì)齊。如上所述，位移部可包括傾斜部以促進(jìn)沿剪切邊緣的這種對(duì)齊。在示例性的實(shí)施例中，傾斜部58形成從中心部分42 的最大ζ深度向下傾斜的曲線。在示例性的實(shí)施例中，傾斜部和中心部分在x-z平面內(nèi)形成鐘形或谷形。傾斜部的曲線和/或傾斜角構(gòu)造成與彎折帶61和相對(duì)面51的最終位置匹配或相對(duì)應(yīng)。 在各種實(shí)施例中，傾斜部58定位成和構(gòu)造成或接近剪切邊緣49的弓形，因而，位移部37在彎折完成之后與相對(duì)的表面54的面51對(duì)齊。因此，如所示，例如在圖10和16 中，相對(duì)的板表面和彎折帶與位移的周界配合。參見(jiàn)圖16，在一個(gè)實(shí)施例中，位移部37"‘ 構(gòu)造成與相對(duì)的表面54"‘緊密對(duì)齊，以為了流體阻力和/或更大的強(qiáng)度而有效地密封彎折線。在所述實(shí)施例中，中心部分內(nèi)的ζ深度大于沿端部的平均ζ深度。類似地，位移部可以構(gòu)造成和定位成在彎折之后增強(qiáng)密封和預(yù)載荷，以減小振動(dòng)和天然諧和力。如從上述理解到地，本發(fā)明的彎折控制結(jié)構(gòu)具有相對(duì)比現(xiàn)有的彎折控制結(jié)構(gòu)增大的接觸面積。彎折后增大的接觸面積增大彎折線承受負(fù)載的能力并用減小的間隙來(lái)提供悅目的外觀。同樣，接觸基本上是平的，這增大承受負(fù)載的能力。返回到圖1-8，在各種實(shí)施例中，剪切面還構(gòu)造成對(duì)應(yīng)于與其配合的剪切面，以在彎折之后更改接觸的類型。例如，在所述實(shí)施例中，剪切面垂直于板的平面，因而，一旦板被彎折90°，相對(duì)的板表面平坦地抵靠該剪切面。因此，沿彎折線的負(fù)載被更為直接地傳遞到位移中以及彎折線的另一側(cè)上的板的剩余部中。相反，一部分力以與現(xiàn)有的彎折控制結(jié)構(gòu)成一角度地被引導(dǎo)到位移中。在示例性的實(shí)施例中，材料板是T-6鋁，且ζ深度至少為位移部的遠(yuǎn)點(diǎn)處的材料厚度的1. 0倍。沿端部，Z深度是材料厚度的約0. 6倍?，F(xiàn)在可以描述根據(jù)本發(fā)明形成材料板的方法?？梢允褂弥T如模具(沖槍)和型腔的傳統(tǒng)工具。在一些情況下，可以簡(jiǎn)單地通過(guò)如上所述調(diào)節(jié)型腔區(qū)域和沖槍區(qū)域之間的沖壓深度和間隙來(lái)更改傳統(tǒng)的沖槍和型腔來(lái)形成本發(fā)明的制備好的材料板。此外，已發(fā)現(xiàn)，減小沖槍的覆蓋區(qū)提高制造的靈活度。例如，減小沖槍的覆蓋區(qū)使材料板的層疊更容易。如從上述理解到地，可通過(guò)改變用于形成位移的工具的構(gòu)造來(lái)調(diào)節(jié)剪切終止的位置和其它特征。在例如沖槍和型腔的情況下，沖槍的周向形狀很大程度上對(duì)應(yīng)于移位部37 的形狀。型腔的周向形狀很大程度上對(duì)應(yīng)于剪切邊緣和互連區(qū)域的形狀。因此，沖槍和型腔的邊緣形成彎折控制位移的形狀。通過(guò)調(diào)節(jié)沖槍和型腔的形狀和間隙以及位移距離，可以調(diào)節(jié)剪切終止的位置。在示例性的實(shí)施例中，彎折控制位移35沿彎折線定位并形成彎折控制位移之間的彎折帶。示例性的彎折帶可以比由上述申請(qǐng)中的彎折控制結(jié)構(gòu)形成的那些彎折帶寬。在各種實(shí)施例中，彎折線構(gòu)造有相對(duì)更大數(shù)目的彎折控制結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)沿側(cè)向長(zhǎng)度，意味著從端部到端部較短。參見(jiàn)圖6-8，制備好的二維板33容易彎折成三維物品。可以通過(guò)在彎折線的相對(duì)兩側(cè)上將力施加到板的側(cè)面來(lái)彎折根據(jù)本發(fā)明制備的材料板。用于彎折所需的力與傳統(tǒng)板彎折相比較小，因而，在一些情況下，材料板可以不使用工具或較重的設(shè)備來(lái)進(jìn)行彎折。在上述申請(qǐng)中更為詳細(xì)地描述彎折材料板的方法。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，板33'類似于上述的板33，但包括如圖10-11中所示的經(jīng)更改的位移部35'。相同的附圖標(biāo)記已用于描述相同的部件。在各種實(shí)施例中，互連區(qū)域47'部分地由一個(gè)或多個(gè)肋狀物63形成(例如，圖10 中所示)。在各種實(shí)施例中，通過(guò)靠近剪切面的對(duì)應(yīng)終點(diǎn)定位的相對(duì)的球形肋狀物63來(lái)形成互連區(qū)域。如圖10中所示，示例性的肋狀物有效地使剪切的終點(diǎn)與桿部39'分隔開(kāi)。因此，肋狀物可構(gòu)造成根據(jù)上述控制應(yīng)力提升的終點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，互連區(qū)域的形狀和構(gòu)造可根據(jù)應(yīng)用情況作變化。轉(zhuǎn)到圖12-15，除了彎折控制位移的各個(gè)特征已作更改以外，材料板33〃類似于材料板33。圖12示出具有零緩進(jìn)距離和經(jīng)更改的最大ζ深度的材料板。如圖12B2中所示， 最大ζ深度小于板的材料厚度。參見(jiàn)圖12B3和12B4，位移部相對(duì)于示例性的板33具有大體平坦的形狀。中心部分處于最大ζ深度，而端部朝板的平面向下傾斜。在所述實(shí)施例中， 端部具有約0. 5倍材料厚度的ζ深度。圖13-15示出在彎折線的相對(duì)兩側(cè)上具有零緩進(jìn)距離的各彎折控制位移?！熬忂M(jìn)距離”是指靠近彎折線的一個(gè)位移部的前端和彎折線的相對(duì)側(cè)上的另一位移部的端部之間的側(cè)向距離。在各種實(shí)施例中，緩進(jìn)距離小于零，因而，在彎折線的相對(duì)側(cè)面上的位移部之間的重疊(參見(jiàn)，例如，圖3中的“J”)。已發(fā)現(xiàn)，制備具有負(fù)緩進(jìn)距離的材料板在彎折之后增加邊緣到表面的壓力，該壓力有效地對(duì)彎折控制位移進(jìn)行預(yù)加載，由此增加彎折線的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。但應(yīng)當(dāng)理解，緩進(jìn)距離可以變化并可以是負(fù)的、零或正的。
盡管緩進(jìn)距離可以是零(即，位移部的遠(yuǎn)端都沿如圖12和14中所示的彎折線定位)，但已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)緩進(jìn)距離接近零時(shí)，材料中的翹曲和波動(dòng)會(huì)在彎折過(guò)程中開(kāi)始在板的主平面內(nèi)展開(kāi)。緩進(jìn)距離還積極地影響拉動(dòng)帶抵住位移部以提供增大的負(fù)載力。有限元分析例1返回到圖9，示出使材料板模制在板33上的有限元分析(FEA)。相同的附圖標(biāo)記已用于描述相同的板33"‘和板33的部件。板33"‘形成有類似于彎折控制位移35的彎折控制位移35"‘。如圖9中所示， 位移部在板內(nèi)的形成在位移部37"‘和桿部39"‘之間的連接區(qū)域內(nèi)和周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中。應(yīng)力集中在端部朝向桿摺回和剪切終止的區(qū)域內(nèi)尤其劇烈。在彎折過(guò)程中，F(xiàn)EA模型示出應(yīng)力提升沿彎折帶61〃 ‘和端部44〃 ‘之間的相交部分發(fā)生(參見(jiàn)圖9B)。在彎折之后，應(yīng)力集中積聚于低于剪切終止的端部下方的區(qū)域中。 因此，看起來(lái)根據(jù)本發(fā)明的彎折控制位移引導(dǎo)應(yīng)力集中遠(yuǎn)離彎折帶中心部分。還發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力傾向于圍繞端部運(yùn)動(dòng)，并且不遇到與剪切終點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的應(yīng)力提升。相反，應(yīng)力會(huì)遇到“死區(qū)”(參見(jiàn)，例如圖9C和11中的“D”)并繼續(xù)穿過(guò)系統(tǒng)。因此，應(yīng)力不太可能在彎折和加載過(guò)程中結(jié)合并積聚在材料板內(nèi)。這樣，本發(fā)明的彎折控制結(jié)構(gòu)引導(dǎo)來(lái)自剪切和彎折的應(yīng)力遠(yuǎn)離高應(yīng)力集中區(qū)域。因此，由彎折應(yīng)力產(chǎn)生的破裂不太可能發(fā)生在將顯著影響所得的三維物品的彎折和性能的區(qū)域中。上述分析證實(shí)沿側(cè)向的位移長(zhǎng)度與材料厚度之比(L/T)、沿縱向的位移高度與材料厚度之比(h/T)、深度與材料厚度之比(h/T)和其它特征與材料厚度之比對(duì)于控制應(yīng)力集中起到一定作用。還發(fā)現(xiàn)，這種特征似乎均勻地按比例增大，因而，當(dāng)厚度和其它特征均勻地按比例增大時(shí)，性能在很大程度上保持相同。上述分析還證實(shí)了端部的曲率半徑、傾斜角度和其它特征對(duì)于控制應(yīng)力提升的作用?，F(xiàn)返回圖17-18，示出類似于結(jié)構(gòu)30的三維物品30a。相同的附圖標(biāo)記已用于描述板33a和板33b的相同的部件。示例性的物品30a是意在用于示例性的爐灶的擋熱板并由兩塊材料板33a、33b 形成。在各種實(shí)施例中，板具有24規(guī)格厚度或約.021英寸厚。在各種實(shí)施例中，板是鋁 5053。制備用于沿由彎折控制位移35a形成的彎折線32a進(jìn)行彎折的材料板。彎折控制位移35a在各個(gè)方面類似于彎折控制位移35，除了彎折控制位移35a是為雙向精確折疊而構(gòu)造的。盡管通過(guò)用具有一個(gè)平的沖壓面的簡(jiǎn)單的沖槍進(jìn)行沖壓而形成示例性的彎折控制位移35a，但應(yīng)當(dāng)理解位移可以例如類似于彎折控制位移35的其它方式來(lái)構(gòu)造。在各種實(shí)施例中，板由高抗張強(qiáng)度的金屬構(gòu)成并且至少一個(gè)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(duì)兩端處的相對(duì)端部，以及使位移部與材料板的剩余部互連的桿部，其中，桿部位于端部之內(nèi)并由剪切面的相對(duì)的終點(diǎn)形成。示例性的板彼此鏡像，但應(yīng)當(dāng)理解它們不必相似或相同。在各種實(shí)施例中，設(shè)置基本上或本質(zhì)上相同的兩塊板?！盎旧舷嗤笔侵赴灞舜酥g的不同僅在于不顯著影響板或所得結(jié)構(gòu)的彎折性能的方面。在各種實(shí)施例中，基本上相同的板是彼此的鏡像。具有相同布局和總體尺寸的圖18的示例性板基本上相同。“基本上相同的彎折線”是指構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)功能上相同的彎折過(guò)程的彎折線。應(yīng)當(dāng)理解，彎折線和彎折控制結(jié)構(gòu)可以根據(jù)上文和在上述專利和專利申請(qǐng)中所述原則進(jìn)行更改。在示例性的實(shí)施例中，物品30a是由兩塊相同板33a、33b構(gòu)成的擋熱板。這些板具有相同的外部尺寸和彎折線。從上述內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解，限制性的設(shè)計(jì)因素可以是基于所得彎折物品想要應(yīng)用的應(yīng)用場(chǎng)合。在這種情況下，板的尺寸是基于擋熱板30a將要定位到其中的空間。示例性板的彎折線形成敲出凸片(knock-out tab)65a、周向凸緣67a、通風(fēng)槽68a 和其它特征。如上所述，每塊板可制備有處于各種位置和構(gòu)造的彎折線以形成處于平坦的多種特征。根據(jù)本發(fā)明的雙向折疊線32a能夠取代不同設(shè)計(jì)的板而使用相同板33a、33b以形成不同的彎折的三維產(chǎn)品?！半p向”折疊是指沿彎折線的任一方向精確彎折。換言之，板的一個(gè)板面可以相對(duì)于彎折線的另一側(cè)上的相鄰的板面沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)?；蛘撸?板可在厚度方向(與板的平面正交)上沿任一方向彎折。雙向折疊線32a包括沿板的厚度方向移位的彎折控制位移35a。材料的位移使材料移動(dòng)并引起沿位移的周界的剪切。所得的位移包括剪切面53a。對(duì)比于折疊線32，折疊線32a包括沿一個(gè)厚度方向位移的位移部35a和沿相對(duì)的厚度方向位移的另一位移部35a?！跋鄬?duì)的厚度方向”是指沿板的厚度圍繞彎折線的軸線的相對(duì)方向，或換言之，沿彎折線垂直于板的平面?！跋鄬?duì)的厚度方向”與“彎折線的相對(duì)側(cè)” 相對(duì)，“彎折線的相對(duì)側(cè)”是指板的相同側(cè)，但是在相同平面內(nèi)的彎折線的另一側(cè)上或橫跨彎折線。如所示，例如，在圖17A2中，一些示例性的位移部被向上沖壓，而一些位移部被向下沖壓。示例性的板33a、33b的相同的構(gòu)造提供幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。如下面將描述地，這種構(gòu)造允許板彼此堆疊來(lái)形成產(chǎn)品。還應(yīng)當(dāng)理解，通過(guò)與兩個(gè)完全不同的折疊板相比將物品減少到兩個(gè)相似或相同的部件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。至少，使用相同部件顯著降低制造成本和復(fù)雜度。與之相反，傳統(tǒng)的擋熱板例如由三個(gè)或更多部件構(gòu)成，這些部件通過(guò)三種獨(dú)特的制造過(guò)程來(lái)制造。即便是現(xiàn)有的金屬板彎折技術(shù)，彎折線被構(gòu)造成沿一個(gè)預(yù)定方向彎折。換言之，盡管板33a看起來(lái)與板33b相同，但傳統(tǒng)的技術(shù)需要具有彎折線的兩塊不同的板，這些板具有帶有相反彎折線構(gòu)造的彎折控制結(jié)構(gòu)。每塊板的彎折線將設(shè)計(jì)成沿不同(相反)方向彎折。由于使用傳統(tǒng)技術(shù)，因此板33a內(nèi)的彎折線具有所有向下沖壓的位移部，而板33b 內(nèi)的相同彎折線具有所有向上沖壓的位移部。與之相對(duì)，根據(jù)本發(fā)明的彎折線允許沿多于一個(gè)方向進(jìn)行雙向精確折疊。通過(guò)沿彎折線使用構(gòu)造成沿多個(gè)方向精確彎折的彎折控制位移來(lái)啟動(dòng)這種折疊。具體來(lái)說(shuō)，一個(gè)或多個(gè)彎折控制位移形成和構(gòu)造成沿一個(gè)方向精確彎折。沿相同彎折線的一個(gè)或多個(gè)彎折控制位移又形成和構(gòu)造成沿不同方向精確彎折。因此，可沿任一方向?qū)崿F(xiàn)精確彎折。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的原理具有更寬泛的應(yīng)用場(chǎng)合。例如，可為了其它獨(dú)特的過(guò)程而構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)彎折控制結(jié)構(gòu)，諸如在根據(jù)上述相關(guān)專利和申請(qǐng)的彎折的不同階段期間形成對(duì)彎折的阻止或提供剪切面的疊置的支承。在圖17-17D2中示出板33a、33b的示意圖，其示出板的細(xì)節(jié)。從示例性的板中應(yīng)當(dāng)理解，板內(nèi)的彎折控制位移構(gòu)造成沿規(guī)定的彎折線精確控制彎折。多個(gè)示例性的位移部的至少一部分沿厚度方向移位等于或小于約板的一個(gè)材料厚度的距離。在各種實(shí)施例中，位移距離(ζ深度)是板厚的0.9倍。在各種實(shí)施例中，最大位移距離是沿位移的中心部分，而位移的端部朝剩余材料傾斜。在各種實(shí)施例中，位移的中心部分包括平坦區(qū)。沿形成每個(gè)周向凸緣67a的彎折線，彎折控制位移35a在彎折線的中間比靠近角落的地方長(zhǎng)。示例性的板內(nèi)的位移進(jìn)行變化，以控制板的局部部分中的強(qiáng)度和彎折特征。角落具有相對(duì)較短的位移和各位移之間的彎折帶以提供較強(qiáng)的所得彎折線。在示例性板33a 中，連續(xù)的位移形成于彎折線的相同側(cè)上(在圖18E中清楚可見(jiàn))。在彎折過(guò)程中，相同側(cè)的位移形成在彎折線上彎折的半帶。在上面提到的美國(guó)專利公開(kāi)20080098787中更為詳細(xì)地描述了這種半帶。在示例性板33a中，連續(xù)的位移形成于材料板的交替?zhèn)壬?。換言之，一個(gè)位移部在板的一側(cè)上向下位移，而相繼的位移在板的相對(duì)側(cè)上向上位移。轉(zhuǎn)到圖18到18D2，現(xiàn)將組裝描述根據(jù)本發(fā)明的示例性物品30a的方法。板33a、 33b以平坦的方式形成有與待成形物品的所得特征相關(guān)的特征。如圖18中所示，示例性板 33a基本上與33b相同。示例性板中的所有彎折線是為雙向精確折疊而構(gòu)造的，因而，板并不通過(guò)設(shè)計(jì)具有明顯的頂部或底部。圖18A1到18A2示出板33a的折疊，而圖18B1示出板33b的折疊。如在上述提到的專利和專利申請(qǐng)中詳細(xì)所述地，板沿折疊線被彎折。盡管示例性板是相同的，但板通常沿雙向折疊線在相對(duì)的厚度方向上進(jìn)行折疊。形成板33a的通風(fēng)槽68a的通風(fēng)凸緣70a被向上折疊(參見(jiàn)圖18A2)，而板33b中的對(duì)應(yīng)凸緣被向下折疊(參見(jiàn)，圖18B1)。同樣，對(duì)應(yīng)的凸片65a沿不同的厚度方向進(jìn)行折疊。各板相對(duì)于彼此圍繞平行于厚度方向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng) 180°。因?yàn)樾纬赏L(fēng)凸緣的彎折線并不對(duì)稱地定位在板上，所以，一塊板上的彎折的通風(fēng)凸緣將在轉(zhuǎn)動(dòng)之后與另一塊板偏離(參見(jiàn)圖18C3)。接下來(lái)，折疊板被定位在一起。彎折板33b定位在彎折板33a的頂部上。板33b被翻轉(zhuǎn)，因此，板33b的折疊部分如上所述與板33a的折疊部分對(duì)齊(參見(jiàn)圖18C2和18C3)。 板33a的彎折部分與板33b對(duì)齊。如圖18D1到18E中清楚可見(jiàn)，下板33a的折疊部分與通過(guò)折疊33b中對(duì)應(yīng)的折疊部分所形成的孔對(duì)齊。因此，板33a中的凸片65a靠近板33b中的對(duì)應(yīng)凸片定位。類似地，形成通風(fēng)槽68a的折疊部分彼此靠近定位。凸片65a的長(zhǎng)度可用于通過(guò)使凸片與另一板上的未折疊材料接觸而形成板33a和板33b之間的間距或偏移。 在各種實(shí)施例中，至少一塊板設(shè)置有偏移凸片，該偏移凸片的尺寸設(shè)計(jì)成并構(gòu)造成控制兩塊或更多堆疊板之間的間距。在各種實(shí)施例中，緊固件設(shè)置在一塊板上以與另一塊板互鎖并設(shè)定相對(duì)于另一塊板的相對(duì)位置。示例性板包括彈簧夾緊固結(jié)構(gòu)72a以將折疊的周向凸緣固定在位。通風(fēng)凸緣70a和第二塊板中對(duì)應(yīng)的通風(fēng)凸緣的疊置形成通風(fēng)槽68a的雙層厚度壁 (參見(jiàn)圖18D3)。如圖18D1和18D2中所示，對(duì)應(yīng)的通風(fēng)槽形成于所形成的擋熱板的每一側(cè)上。在示例性擋熱板中，通風(fēng)槽形成約70平方英寸的開(kāi)口面積。在各種實(shí)施例中，通風(fēng)槽為至少約30平方英寸。應(yīng)當(dāng)理解，可通過(guò)選擇性地折疊通風(fēng)凸緣來(lái)容易地調(diào)整開(kāi)口面積。 例如，可以通過(guò)折疊所有的通風(fēng)凸緣來(lái)獲得最大開(kāi)口。通過(guò)折疊少于所有的通風(fēng)凸緣來(lái)獲得較少的量。還可通過(guò)更改處于平坦的板來(lái)容易地調(diào)整總開(kāi)口范圍。隨后，折疊的堆疊材料板被固定在一起以形成一體式結(jié)構(gòu)30a。在示例性的實(shí)施例中，通過(guò)過(guò)盈配合來(lái)固定彎折板33a、33b。尤其是，配合的尺寸和彎折線位置形成兩板之間緊密配合的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形成天然的過(guò)盈配合。通過(guò)疊置對(duì)應(yīng)的凸緣、凸片和其它特征來(lái)進(jìn)一步固定板。應(yīng)當(dāng)理解，可使用其它緊固技術(shù)來(lái)將彎折板永久地或暫時(shí)地緊固在一起。
盡管在擋熱板的上下文中進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的板和方法可構(gòu)造成用于多種應(yīng)用場(chǎng)合。例如，可以提供為了折疊而制備的一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)板以形成所得物品。如所示，例如在圖18G中，三塊板可以堆疊在彼此之上以形成3D物品或產(chǎn)品。板還可出于貨運(yùn)中間的折疊產(chǎn)品的目的而構(gòu)造成這種堆疊。如從上述內(nèi)容理解地，可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)更改板和彎折線。各個(gè)部件可以在彎折過(guò)程的各個(gè)階段定位在板上或附連至板。 對(duì)在此所述的板和方法的其它更改意在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。為了便于解釋并在所附的權(quán)利要求書(shū)中精確定義，術(shù)語(yǔ)“向上”或“上”、“向下”或 “下”、“內(nèi)部”和“外部”用于參考如附圖中所示這種特征的位置來(lái)描述本發(fā)明的特征。為了說(shuō)明和描述的目的而提出本發(fā)明的各種實(shí)施例的上述說(shuō)明。它們并不表示窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限制于所揭示的具體形式，且受到上述講授的啟發(fā)還可有多種改動(dòng)和變型。選擇和描述這些實(shí)施例是為了清楚地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)踐應(yīng)用，以由此使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠最好地利用本發(fā)明，且具有各種更改的各種實(shí)施例適合于所考慮的具體應(yīng)用。本發(fā)明的范圍想要由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種用于沿彎折線彎折來(lái)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(gè)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(duì)端部處的相對(duì)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(nèi)并由所述剪切面的相對(duì)的終點(diǎn)來(lái)形成。
2.如權(quán)利要求1所述的材料板，其特征在于，所述中心部分的最大位移距離至少約等于所述材料板的所述厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的材料板，其特征在于，所述中心部分包括基本上平行于所述材料板的平坦區(qū)。
4.如權(quán)利要求3所述的材料板，其特征在于，所述中心部分還包括從所述平坦區(qū)延伸的相對(duì)的傾斜部。
5.如權(quán)利要求4所述的材料板，其特征在于，所述相對(duì)的端部形成對(duì)應(yīng)的傾斜部。
6.如權(quán)利要求1所述的材料板，其特征在于，所述端部以相對(duì)于所述材料板的表面約 5°到約10°之間的角度延伸。
7.如權(quán)利要求1所述的材料板，其特征在于，所述中心部分的最外邊緣移位小于所述材料板的所述厚度的距離。
8.如權(quán)利要求1所述的材料板，其特征在于，所述桿部使所述位移部沿部分地由一個(gè)或多個(gè)肋狀物形成的互連區(qū)域互連到所述板。
9.如權(quán)利要求8所述的材料板，其特征在于，所述互連區(qū)域由靠近對(duì)應(yīng)終點(diǎn)定位的相對(duì)的半球形肋狀物來(lái)形成。
10.如權(quán)利要求1所述的材料板，其特征在于，所述材料板包括多個(gè)位移，連續(xù)的位移定位在所述彎折線的交替?zhèn)壬稀?br> 11.如權(quán)利要求1所述的材料板，其特征在于，所述板包括多個(gè)位移，相鄰的位移形成所述位移之間的彎折帶。
12.如權(quán)利要求11所述的材料板，其特征在于，每個(gè)所述端部包括大體直線段，所述直線段定位和構(gòu)造成所述彎折線的相對(duì)側(cè)上的相鄰位移的對(duì)應(yīng)端部形成基本上四邊形的彎折帶。
13.一種制備用于沿彎折線彎折來(lái)形成三維物品的二維材料板，所述方法包括至少一個(gè)彎折控制位移，所述彎折控制位移形成彎折線，所述位移包括位移部，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(duì)端部處的相對(duì)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(nèi)并由所述剪切面的相對(duì)的終點(diǎn)來(lái)形成。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括使所述材料板沿所述彎折線彎折，由此力的平衡在彎折期間使所述彎折線的與所述至少一個(gè)位移相對(duì)的一側(cè)上的所述板的表面與所述剪切面配合。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在成形過(guò)程中，所述中心部分的最大位移距離至少約等于所述材料板的所述厚度。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述成形包括形成具有大體平行于所述材料板的平坦區(qū)的所述中心部分。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述成形包括形成具有從所述平坦區(qū)延伸的相對(duì)的傾斜部的所述中心部分。
18.如權(quán)利要求17所述的材料板，其特征在于，所述相對(duì)的端部形成對(duì)應(yīng)的傾斜部。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述端部的最外邊緣移位小于所述材料板的所述厚度的距離。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述桿部使所述位移部沿部分地由一個(gè)或多個(gè)肋狀物形成的互連區(qū)域互連到所述板。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述互連區(qū)域由靠近對(duì)應(yīng)終點(diǎn)定位的相對(duì)的半球形肋狀物形成。
22.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述成形包括形成具有多個(gè)位移的所述材料板，而連續(xù)的位移定位在所述彎折線的交替?zhèn)壬稀?br> 23.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述成形包括形成具有多個(gè)位移的所述板，相鄰的位移形成所述位移之間的彎折帶。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述端部包括大體平坦段，所述平坦段定位和構(gòu)造成所述彎折線的相對(duì)側(cè)上的相鄰位移的對(duì)應(yīng)端部形成基本上四邊形的彎折市ο
25.一種形成3D物品的方法，所述方法包括形成多個(gè)彎折控制位移，以在二維材料板中形成彎折線，每個(gè)位移的周界的至少一部分形成剪切面，所述成形包括使至少一個(gè)彎折控制位移沿所述板的一個(gè)厚度方向位移，而使另一彎折控制位移沿所述板的相對(duì)的厚度方向位移；以及使所述材料板的一部分沿所述彎折線精確彎折。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)彎折控制位移定位成和構(gòu)造成促進(jìn)沿所述彎折線在多個(gè)方向上精確彎折。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述彎折產(chǎn)生力的平衡，所述力的平衡使所述剪切面與所述彎折線與所述至少一個(gè)位移相對(duì)的一側(cè)上的所述板的表面配合。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括制備基本上與所述第一材料板相同的第二二維材料板，以沿對(duì)應(yīng)于所述第一材料板彎折線的彎折線進(jìn)行彎折；并且使所述第二材料板的一部分沿所述第二材料板的所述對(duì)應(yīng)的彎折線在與所述第一材料板的所述彎折相對(duì)的方向上精確彎折。
29.如權(quán)利要求觀所述的方法，還包括將所述彎折的第一材料板定位在所述彎折的第二材料板的頂部上，因而，沿所述第一材料板的所述彎折線的彎折部靠近沿所述第二材料板的所述彎折線的相對(duì)的彎折部。
30.如權(quán)利要求四所述的方法，還包括將所述第一材料板緊固到所述第二材料板以形成剛硬的三維物品。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，通過(guò)過(guò)盈配合來(lái)實(shí)現(xiàn)所述緊固。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述第一材料板和所述第二材料板上的所述彎折線定位和構(gòu)造成所述第一板上的至少一個(gè)所述彎折部在定位過(guò)程中與所述第二板上的對(duì)應(yīng)彎折部配合。
33.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述板的材料是不可壓縮的。
34.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述板的材料是易延展的金屬。
35.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，在成形過(guò)程中，所述中心部分的最大位移距離約等于所述材料板的所述厚度。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述最大位移在所述位移的中心部分上， 且所述位移的端部移位小于所述材料板的所述厚度的距離。
37.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述成形包括形成具有大體平行于所述材料板的平坦區(qū)的所述位移的所述中心部分。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述成形包括形成具有相對(duì)傾斜部的中心部分，所述傾斜部從所述平坦區(qū)延伸到所述材料板的剩余部分。
39.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，連續(xù)的位移定位在所述彎折線的相同側(cè)上。
40.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，相鄰的位移形成所述位移之間的彎折帶。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，相鄰的位移的對(duì)應(yīng)端部形成彎折半帶。
42.一種用于沿彎折線精確彎折來(lái)形成三維物品的二維材料板，所述板包括沿厚度方向從所述材料板移位的多個(gè)彎折控制位移，每個(gè)位移的周界的至少一部分形成剪切面， 其中，所述多個(gè)彎折控制位移中的至少一個(gè)沿一個(gè)厚度方向位移，而所述多個(gè)彎折控制位移中的至少另一個(gè)沿相對(duì)的厚度方向位移。
43.如權(quán)利要求42所述的材料板，其特征在于，在彎折前，所述一個(gè)和所述另一位移沿基本上與由所述材料板形成的平面正交的方向位移。
44.如權(quán)利要求42所述的材料板，其特征在于，所述一個(gè)和所述另一位移的最大位移距離約等于所述材料板的所述厚度。
45.如權(quán)利要求42所述的材料板，其特征在于，連續(xù)的位移定位在所述彎折線的相同側(cè)上。
46.如權(quán)利要求45所述的材料板，其特征在于，連續(xù)的位移在所述彎折線的交替?zhèn)壬衔灰啤?br> 47.如權(quán)利要求42所述的材料板，其特征在于，連續(xù)的位移在所述彎折線的交替?zhèn)壬衔灰啤?br> 48.一種由二維材料板形成三維物品的方法，所述方法包括制備根據(jù)權(quán)利要求42所述的二維材料板；以及使所述材料板沿所述彎折線精確彎折成三維物品。
49.一種由二維材料板形成剛硬的三維物品的方法，所述物品包括第一材料板，所述第一材料板沿由多個(gè)彎折控制位移形成的至少一個(gè)彎折線彎折，每個(gè)位移的周界的至少一部分形成剪切面，在彎折前，至少一個(gè)彎折控制位移沿所述板的一個(gè)厚度方向形成，而至少一個(gè)另一彎折控制位移沿所述板的相對(duì)的厚度方向形成；以及附連于所述第一材料板的第二材料板，其中，所述第二材料板沿對(duì)應(yīng)于所述至少一個(gè)第一板彎折線的彎折線在相對(duì)的厚度方向上彎折，因而，由所述第一材料板的彎折線形成的彎折部與由所述第二材料板的對(duì)應(yīng)彎折線形成的彎折部相對(duì)。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，所述第一材料板和所述第二材料板被緊固到一起。
51.一種形成剛硬的三維物品的方法，所述方法包括制備用于沿由多個(gè)位移形成的彎折線彎折的第一材料板，所述位移沿所述板的厚度方向形成；制備用于沿彎折線彎折的第二材料板，所述第二板彎折線由沿所述板的厚度方向形成的多個(gè)位移形成，所述板定位和構(gòu)造成大體與所述第一材料板相同，因而，所述第二材料板內(nèi)的彎折線對(duì)應(yīng)于所述第一材料板內(nèi)的彎折線；使所述第一材料板沿所述第一板彎折線精確彎折；以及使所述第二材料板沿所述第二板彎折線在與所述第一板相對(duì)的方向上精確彎折。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，還包括將所述第一板靠近所述第二板定，因而，沿所述第一材料板的所述彎折線的彎折部與沿所述第二材料板的所述對(duì)應(yīng)彎折線的彎折部相對(duì)。
全文摘要
一種用于沿彎折線彎折來(lái)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(gè)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(duì)端部處的相對(duì)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(nèi)并由剪切面的相對(duì)的終點(diǎn)形成。在各種實(shí)施例中，位移沿相對(duì)的厚度方向形成并構(gòu)造成促進(jìn)雙向精確折疊。還描述了材料板的形成和使用方法。
文檔編號(hào)B21D28/00GK102365137SQ201080015698
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者M·W·杜爾內(nèi), R·漢納姆 申請(qǐng)人:工業(yè)紙折品股份有限公司