精密折叠结构的和美观的部件及用于该部件的片材制造技术

一种片材（３０），其设置用于形成成型的三维结构的精密折叠的结构性和美观性部件。该片材可包括分开前板（４２）和折叠板的前板弯曲线，该前板弯曲线可被弯曲，以一旦关于该前板弯曲线弯曲片材时至少在该折叠板上形成轮廓；和沿该折叠板延伸的折叠线，该折叠线被基本上是直的，以一旦关于该折叠线弯曲片材时在该上部板上形成该折叠板的轮廓。该片材还可包括上部板；把前上凸缘与上部板的翘曲区域分开的第一上部板凸缘弯曲线，该第一上部板凸缘弯曲线可被弯曲，以在第一上凸缘和翘曲区域中的一个或多个上形成第一轮廓；把第二上凸缘与翘曲区域分开的第二上部板凸缘弯曲线，该第二上部板凸缘弯曲线可被弯曲，以在第二上凸缘和翘曲区域中的一个或多个上形成第二轮廓；以及把翘曲区域从上部板的其余部分分开的第一和第二弯曲的翘曲区域弯曲线，该第一和第二弯曲的翘曲区域弯曲线被设置，以把沿弯曲线局部弯曲，且基本上隔离翘曲区域内的翘曲。本发明专利技术还公开了形成该片材的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及片材的设计和精密弯曲，以形成同时具有结构性和美 观性部件的三维轮廓轮廓的结构，以及涉及片材的使用方法，并且更特別地 涉及弯曲和翘曲结构以及形成该结构的方法。
技术介绍
已知各种方法用于由二维片材形成三维结构。例如，压弯机、冲压设备 和其它金属冷成形设备长期以来用于把片材形成为三维物体。最近，计算机数字控制(CNC)设备的使用已经用于处理片材以便于关 于预定弯曲线弯曲。例如，激光切割、喷水切割、冲压、沖孔、模制、铸造、 立体印刷成形、滚压成型、机加工、化学蚀刻、光刻等已经用于沿预定弯曲 线在片材中形成狭缝或沟槽，以便于沿该弯曲线弯曲和控制弯曲。现有技术的例子有Gitlin等人的美国专利No.6，640，605,其中公开了一 种弯曲片材以形成三维结构的方法，该三维结构包括机架和外壳，内部和外 部结构，以及各种盖和支撑件。关于预定弯曲线弯曲片材的现有方法通常成功地形成三维物体，但是通 过该方法可产生的三维形状受到限制。例如，这样的方法通常用于形成这样 一些三维物体，这些三维物体具有在相邻弯曲线之间延伸的平面区域，或在 相邻弯曲线之间延伸的曲线区域，该曲线区域大致顺着该相邻弯曲线的曲 率。但是，到此为止，在片材上布置预定弯曲线通常不利于形成复杂的三维 结构，该三维结构具有界定在相邻弯曲线之间的复杂弯曲轮廓区域。例如，早期的车辆通常包括提供结构完整性的框架，车身板和其它非结 构部件附连至该框架。这样的常规配置允许设计者和制造者为附连部件提供 各种装饰，从而为车辆提供整体愉悦的美学外观。对于最近出现的单片车身结构，车辆通常设置有单件框架和车身结构， 其包括结构性和非结构性美学元件。但是，附连至单片车身框架上或该单片 车身框架内的子组件仍然包括一个或多个为框架提供结构整体性的结构件， 和一个或多个附连至该结构件的装饰板。例如，仪表板结构("I/P结构")是为转向柱、仪表组和其它仪表板部 件提供支撑还为车辆提供结构元件并且为气嚢等提供安装点的结构。该I/P 通常包括一个或多个骨架构件或内结构件，这些构件附连至单片车身框架， 通常靠近A柱，且可为该框架提供额外的结构完整性。诸如仪表板等的外装 饰件附连至内结构件且为车辆内部提供完整的和愉悦的外观。最近，具有更复杂几何的I/P结构通过液压成形和其它冲压工艺形成。 但是，这样的I/P结构通常仍然是仪表板附连至其上的骨架构件或内结构件。 同样地，用于完成汽车仪表板的零件数相对较多，因此装配各种部件所需的 劳动不可忽略。因此，需要一种由片材形成三维轮廓结构的改进方法，该方法克服了已 知结构和方法的上述以及其它缺点。
技术实现思路
概括来说，本专利技术的一个方面涉及一种用于形成成型的三维结构的片 材。该片材包括分开前板和折叠板的前板弯曲线和沿折叠板延伸的折叠线， 一旦关于前板弯曲线弯曲片材时该前板弯曲线被弯曲以以至少在折叠板上 形成轮廓。该折叠线可以基本上是直的，以在关于折叠线弯曲片材时以4吏得 上部板形成折叠板的轮廓。片材可包括把折叠板从附加折叠板分开的附加折叠线。附加折叠线可以 基本上是直的，以在关于附加折叠线弯曲片材时使得第二折叠板形成第 一折 叠板的轮廓，其中，当弯曲折叠线和附加折叠线时，经由折叠板和第二折叠 ^1,上部板可形成前板弯曲线的轮廓。片材可包括分开前板和前板凸缘的前板凸缘弯曲线(forward-panel-flange bendline )。在关于前板凸缘弯曲线弯曲片材时，前板8凸缘弯曲线可被弯曲，以在前板和前板凸缘中的一个或多个上形成轮廓。前 板凸缘弯曲线可以是S形的，由此在前板上形成凹的和凸的轮廓。前板弯曲线可以是向下凹的，以在上部板的至少 一部分上形成向上凸的 轮廓。前板弯曲线和第一折叠线之间的第一距离可不同于第一折叠线和第二 折叠线之间的第二距离，由此第二折叠线限定的上部板的前边缘可与前板隔 开。第一距离可比第二距离短，由此使得前板从前边缘向后凹进。片材可包括第 一上部板凸缘弯曲线(upper-panel-flange bend line ),其使 前上凸缘与上部板的翘曲区域分开。第一上部板凸缘弯曲线可被弯曲，以在 第一上凸缘和翘曲区域中的一个或多个上形成第一轮廓。第二上部板凸缘弯 曲线可使第二上凸缘与翘曲区域分开。第二上部板凸缘弯曲线可被弯曲，以 在第二上凸缘和翘曲区域中的一个或多个上形成第二轮廓。第一和第二弯曲 的翘曲区域(curved warp zone )弯曲线可使翘曲区域与上部板的其余部分分 开。第一和第二弯曲的翘曲区域弯曲线可被设置成沿弯曲线局部弯曲(localize bending ),且基本上隔离翘曲区域内的翘曲。第一和第二翘曲区域 弯曲线都可终止在交叉点处。笫一和第二翘曲区域弯曲线都可具有组合曲 率。弯曲线靠近交叉点的部分可具有较小的曲率半径，由此阻止在翘曲区域 内靠近交叉点起皱。在一个实施例中，弯曲线和折叠线中的至少一个可形成有多个穿过片材 的狭缝。相邻狭缝可交替地定位在弯曲线或折叠线中的至少 一个的任一侧。 弯曲线和折叠线中的至少一个可形成有多个移置。相邻移置可交替地定位在 弯曲线或折叠线中的至少 一 个的任 一 侧。本专利技术的另一方面涉及包括上述片材的三维结构。本专利技术的再一方面涉 及三维结构的形成方法，该方法包括提供上述片材的步骤、沿前板弯曲线弯 曲片材的步骤和沿折叠线弯曲片材的步骤。本专利技术的再一方面涉及用于形成具有三维轮廓结构的片材，该三维结构 包括上部板、使前上凸缘与上部板的翘曲区域分开的第一上部板凸缘弯曲 线、被弯曲以在第一上凸缘和翘曲区域的一个或多个上形成第 一轮廓的第一 上部分凸缘弯曲线、使第二上凸缘与翘曲区域分开的第二上部板凸缘弯曲 线，该第二上部板凸缘弯曲线被弯曲以在第二上凸缘和翘曲区域中的 一个或多个上形成第二轮廓，以及使翘曲区域与上部板的其余部分分开的第一和第 二弯曲的翘曲区域弯曲线。第一和第二弯曲的翘曲区域弯曲线设置成沿弯曲9线局部弯曲且基本上隔离翘曲区域内的翘曲。第一上部板凸缘弯曲线可沿第一方向凹进，且第二上部板凸缘弯曲线可 沿与第 一方向不平行的第二方向凹进，其中翘曲区域弹性变形以适应第 一和 第二上部板凸缘弯曲线的不同轮廓。在一个实施例中，第一和第二弯曲线终止在交叉点处。第一和第二弯曲 线可具有组合曲率。弯曲线的靠近交叉点的部分可具有较小的曲率半径，由 此阻止在翘曲区域内靠近交叉点处起皱。在一个实施例中，弯曲线和折叠线中的至少 一个可形成有多个穿过片材 的狭缝。相邻狭缝可交替地定位在折叠线或弯曲线的至少一个的任一侧上。 弯曲线和折叠线中的至少 一个可形成有多个移置。相邻移置可交替地定位在 弯曲线或折叠线中的至少 一个的任一侧上。本专利技术的再一方面涉及包括上述片材的三维结构。本专利技术的再一方面涉 及形成三维结构的方法，该方法包括提供上述片材的步骤、沿第一和第二上 部板弯曲线弯曲片材的步骤。第 一和第二翘曲区域弯曲线可允许翘曲区域内 翘曲，以适应第 一和第二仪表板凸缘弯曲线形成的变化轮廓。本专利技术的再一方面涉及用于形成具有三维轮廓的仪表板(dashboard)的 片材、仪表板和形成仪表板的方法。片材可包括分开仪表板(dash panel)与 仪表板凸缘的仪表板凸缘弯曲线(dash-panel本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成成型的三维结构的片材，所述片材包括：　分开前板和折叠板的前板弯曲线，所述前板弯曲线被弯曲，以一旦关于所述前板弯曲线弯曲片材时至少在所述折叠板上形成预选轮廓；和　沿所述折叠板延伸的折叠线，所述折叠线被成形，以一旦关于所 述折叠线弯曲片材时使上部板形成所述折叠板的所述预选轮廓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克斯W德尼，
申请(专利权)人：奥里加米工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]