[发明专利]具有弯折控制结构的材料板和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年2月10日提交的题为“具有弯折控制结构的材料板和 方法”的美国专利申请61/151,400和2009年10月13日提交的题为“具有弯 折控制结构的材料板和方法”的美国临时专利申请61/251,182的优先权，为了 所有的目的而将这些申请的全部内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

本发明总地涉及制备用于沿弯折线弯折成三维结构的材料板。

相关技术的描述

本发明涉及用于制备材料板以沿期望的弯折线进行弯折或折叠的技术。 在Dumey等人的美国专利7,152,449、7,032,426、6,877,349、6,481,259和 7,263,869中以及2007年10月29日提交的美国专利申请11/927,666(现在为 美国专利申请2008-0193714A1)和2005年11月29日提交的美国专利申请 11/290,968(美国专利申请公开2006-0075798A1)中深入公开了这样的技术， 这些专利和申请下面被共同称为“相关专利和申请”，为了所有的目的而将它 们的全部内容都以参见的方式纳入本文。在这些申请中，公开了用于形成将 精确控制板材的弯折的狭槽、位移和/或凹槽的若干种技术和制造过程。

这些创新的开槽和位移技术允许制备用于沿精确定位的弯折线折叠的二 维材料板。但因此，这些技术主要聚焦于制备用于沿弯折线仅在一个方向上 进行弯折的板。相关专利和申请还公开了几种制备通过向用户提供可见的迹 线或物理指示件来弯折的板的技术，根据迹线或指示件的方向来弯折板。相 关专利和申请公开了示例性的位移。因此，这种位移意在转动，以在弯折过 程中使材料配合到弯折线的相对侧上。通常来说，在制备材料板之前确定弯 折的方向。随后，位移在一个厚度方向上被冲压，因而，每个位移都便于沿 预定的弯折方向精确弯折二维板。换言之，制备好的二维板具有关于弯折过 程的信息。

上述技术的限制在于板制备成沿预定的方向进行弯折。因此，在一些情 况下，为了左边部分和右边部分必须制备单独的材料板。这需要用户知道沿 哪个方向折叠制备好的材料板。附加地，如果用户沿错误的或不期望的方向 弯折板，则板制备的获益将受损失。

需要制备用于沿精确定位的弯折线在多个方向上进行精确折叠以形成三 维物品的二维材料板的技术。还有沿这种三维物品的弯折线改进密封和/或承 载条件的持续需求。

现存的折叠技术还受限于特定材料的使用。上述技术与一般易延展的材 料良好工作，但对于脆性高的材料和低延展性和/或高抗张强度的材料就不那么 有效。例如，当使用诸如2.0毫米厚的T-6铝的材料时，这种技术会在弯折后 导致较高的应力。因而，现有技术对于高抗张强度的材料的应用受到限制。此 外，材料工作位置附近的应力产生和应力集中一般导致弯折线和待成形物品的 较低的疲劳强度以及增大的失效风险。

鉴于上述，具有克服已知板材的上述和其它缺点的方法和装置是有益的。

发明内容

本发明的各个方面涉及用于沿弯折线弯折来形成具有承载弯折线的三维 物品的二维材料板，该板包括至少一个弯折控制位移。至少一个弯折控制位 移包括沿由剪切面形成的厚度方向从材料板移位的位移部，该位移部还包括沿 弯折线延伸的中心部分和在中心部分的相对端部处的相对端部；以及使位移部 互连到材料板的剩余部的杆部，其中，该杆部位于端部之内并由剪切面的相对 的终点来形成。

在各种实施例中，中心部分的最大位移距离至少约等于材料板的厚度。在 示例性的实施例中，中心部分包括基本上平行于材料板的平坦区。中心部分 还可包括从平坦区伸出的相对倾斜部。相对的端部可形成对应的倾斜部。

在各种实施例中，端部以相对于材料板的表面约5°到约10°之间的角度 延伸。在各种实施例中，端部的最外边缘位移小于材料板的厚度的距离。

在各种实施例中，杆部使位移部沿部分由一个或多个肋状物形成的互连区 域互连到板。互连区域可由靠近对应终点的相对半球形肋状物形成。