精确弯折片料的方法及为此切割的片料的制作方法

专利名称：精确弯折片料的方法及为此切割的片料的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及片料的弯折，具体地说，涉及片料的切割，以便能精确弯折。
背景技术：
与弯折片料有关的一个经常碰到的问题是，弯折的位置难以控制，因为弯折公差变化和公差误差的积累。例如，在形成供电子设备用的外壳时，片料在一定的公差范围内沿着第一弯折线弯折。然而，第二次弯折远离了第一次弯折并相应地积累了公差误差。由于可能有三次或更多次的弯折来形成一外壳，因此，在弯折过程中积累的公差误差的结果可能是显著的。
解决这个问题的一个方案是试图通过使用切割来控制在片料上的弯折的位置。例如，通过使用计算机数字控制的(CNC)控制器可非常精确地在片料上形成缝隙，该控制器控制诸如激光器、水注流或冲床的切割器。参看

图1，所示的片料21具有许多端部与端部对齐的缝隙23，它们沿着设计的弯折线25成互相间隔关系。在成对的缝隙之间的是弯折腹板27，它们将在弯折片料21时塑性变形，并使片料仍作为单一件保持在一起。
在片料21上的缝隙23的位置可精确地控制，从而在相当精密的公差范围内将缝隙定位在弯折线25上。因此，当片料21在切割操作后被弯折时，弯折发生在非常靠近弯折线25的位置上。由于缝隙可精确地设置在平的片料上，与各随后的弯折通过参考先前的弯折定位的压弯机上发生的弯折相比，所以，在这种以切割为基础的弯折工艺里积累的误差将小得多。
然而，即使以切割为基础的片料的弯折也有它的问题。首先，由于塑性变形和在腹板27两端的切割引起的弯折腹板27里的应力将集中。这样，腹板27的失效可能发生。此外，缝隙不一定直接沿着弯折线25产生腹板27的弯折。这样，在现有技术中的切割工艺中，在弯折位置里的误差积累的问题已经减少，但应力集中和略微不稳定的弯折可能发生。
因此，本发明的一个目的是提供一种利用改进的切割技术精确弯折片料的方法，该技术既减少在弯折腹板上的应力集中，又提高弯折的精度。
本发明的另一个目的是提供一种精确片料弯折工艺和被切割以供弯折的片料，它们可用来弯折各种厚度和各种类型的片料。
本发明的又一个目的是提供一种片料弯折方法，它使得被弯折的产品具有提高的剪切载荷能力。
本发明的还有一个目的是提供一种切割片料以便随后弯折的方法，以及适合压弯机弯折和缝隙弯折的片料本身，该方法可用于现有的切割装置，使片料在放平状态下运输，然后在不使用压弯机的情况下在远的位置处被精确弯折，由此有利于将零件组装或安装在通过弯折片料形成的外壳内部。
本发明的精确弯折片料的方法及由此形成的、供这种精确弯折的片料还具有其它的特征和优点，从附图和下面有关具体实施方式
的详细描述中将看得更加清楚。

发明内容
一方面，本发明的精确弯折片料的方法简单地说包括以下步骤，在靠近弯折线的地方、在沿弯折线延伸的方向、以轴向间隔关系形成许多贯穿片料的纵向延伸缝隙，从而在成对的缝隙的相邻端部之间形成弯折腹板；以及在成对的缝隙的相邻端部处形成应力减少结构。通过在弯折线上形成的并通向纵向延伸缝隙的孔或横向延伸的、较佳的是弓形的缝隙提供该应力减少结构。应力减少孔具有显著大于纵向缝隙横向宽度尺寸的横向宽度尺寸，而弓形应力减少缝隙面向弯折腹板的方向凸起。该方法的另一步骤是，基本上沿着横跨在应力减少结构之间的弯折腹板的弯折线弯折片料。
另一方面，本发明的方法包括切割一供精确弯折的片料，其中包括以下步骤，通过形成一对互相靠近的、横向间隔的、平行的和纵向延伸的第一缝隙部分、以及通过一横向延伸缝隙部分在一共同横向平面附近连接该对第一缝隙部分而沿弯折线形成贯穿片料的第一细长缝隙，以及形成与第一细长缝隙基本纵向对齐且成纵向间隔关系的第二细长缝隙。形成第二细长缝隙的步骤较佳的是通过以下方式实现的，即形成一对互相靠近的、横向间隔的、平行的和纵向延伸的缝隙部分，通过一横向延伸缝隙部分在一共同横向平面附近连接该对缝隙部分。这样，与一条连续的细长缝隙不同，在该对缝隙里的各缝隙是由靠近缝隙部分的组合长度的中点的略微阶梯形的缝隙形成的。这种结构在弯折时产生一虚拟支点，该支点可精确地定位在弯折线上，使弯折腹板的弯折更精确地沿着弯折线。在最佳的形式里，阶梯形的缝隙上还设置扩大的端部孔，以便减少在弯折腹板处的应力集中。
本发明还包括供精确弯折的片料，它包括具有细长缝隙和应力减少结构的片料，该细长缝隙以端部对端部的关系互相间隔并沿弯折线基本对齐，而应力减少结构位于缝隙的端部，以便减少应力集中。在一种最佳的形式里，片料还具有由阶梯形缝隙形成的缝隙，其中，互相靠近的、横向间隔的、平行的纵向延伸的缝隙部分在一横向中间平面附近由一横向延伸缝隙连接，由此使弯折发生在一虚拟支点处。在弯折过程中，在纵向延伸缝隙部分之间，由阶梯形缝隙形成的突出在横跨缝隙的片料的支承边缘上滑动。
附图的简要说明图1是一片料的局部的俯视图，它具有按照现有技术形成在其上的缝隙。
图2是与图1对应的一片料的局部的俯视图，它具有按照本发明第一方面的一个实施例的缝隙。
图3A是与图1对应的一片料的局部的俯视图，它已按照本发明第一方面的第二实施例和本发明的第二方面被切割。
图3B是与图1对应的一片料的局部的俯视图，它已按照本发明的第二方面被切割。
图4A-4D是一片料的局部的俯视图，它已按照本发明被切割，并处于从图4A中的平面至图4D中的90度弯折过程中。
图5A-5A是基本上沿图4A-4D中的线5A-5A所在的平面剖视的、在片料弯折过程中的局部的剖视图。
图5B-5B是基本上沿图4A-4D中的线5B-5B所在的平面剖视的局部的剖视图。
图5C-5C是基本上沿图4A-4D中的线5C-5C所在的平面剖视的局部的剖视图。
图6是一片料的俯视图，它已按照本发明方法的另一实施例被切割。
图7是与图3对应的、本发明的已切割片料的又一实施例的放大的、局部的俯视图。
图8是一片料的俯视图，它已按照本发明又一实施例被切割。
具体实施例方式
精确弯折片料的本方法包括两个主要方面，每个方面可单独使用，但较佳的是两个方面一起使用。在一个方面，在缝隙的端部形成应力减少结构，以便对连接弯折腹板中的应力集中减少起作用，而在另一方面，缝隙在它们的长度上被横向地或侧向地略微阶梯形设置，以便产生环绕着虚拟支点的弯折。这种最佳的方法和由此形成的已切割的片料具有略微阶梯形的缝隙和在阶梯形的缝隙端部处的应力减少结构。
现在参看图2，它显示了一片状材料(片料)31，其中体现了本发明的第一方面。许多纵向延伸的缝隙33以与图1所示的现有技术相同的方式沿弯折线35形成。缝隙33沿着和靠近弯折线35(较佳的是重叠在所需的弯折线上)轴向间隔和延伸，以便形成在成对的缝隙33的相邻端部之间的弯折腹板37。在改进的切割方法和由此形成的片料里，应力减少结构设置在或形成于成对的缝隙的各相邻端部处。这样，就缝隙33a和33b来说，扩大的孔39a和39b形成于相邻的缝隙端部处。孔39均形成于弯折线35上并通向或与缝隙33连通。孔39a和39b具有基本上大于缝隙33a和33b的横向宽度尺寸的横向宽度尺寸。例如，在具有0.070英寸厚度和具有0.015英寸的切口或缝隙宽度尺寸的缝隙的铝片中，孔39可具有0.140英寸的直径。
在弯折片料31时，孔39将减少在弯折腹板37上的应力集中，应力集中就是在形成如图1所示的狭窄缝隙产生的。由于在腹板37上由此形成的应力减少，扩大的孔39转而给弯折的片料31提供较大的、沿着弯折线的强度。
在本发明中，较佳的是缝隙33具有小于片料厚度尺寸的宽度尺寸，以及扩大的应力减少孔39具有大于片料厚度尺寸的宽度尺寸。缝隙33可处于从零至正好略微小于片料厚度的切口宽度尺寸的范围。当使用一切割刀时，缝隙基本上没有或零的横向宽度尺寸，这是因为在切割过程中没有材料从片料中去除。材料只是被切割器切割，缝隙的相对侧面将恢复至互相接触。然而，当使用激光或水注流时，由于材料去除而具有切口或缝隙宽度尺寸。具有切口的缝隙如图1-3B和8所示，而没有切口的如图3A、4、5、6和7所示。
应力减少孔最佳形式具有孔39，而孔39在其面对相对对齐的缝隙的侧面具有弧形。此外，孔的弧形较佳的是以弯折线为中心，这样，由孔39提供的应力减少结构也可用作使腹板37的弯折更可能发生在弯折线35上的弯折引导结构。可以相信，具有面向相邻缝隙的转角或尖端的孔没有圆形的或半圆形的孔合适，因为转角或相交的平壁将再产生沿着弯折线35的应力集中。
应力减少结构的第二实施例如图3A所示。片料231形成有许多沿弯折线235延伸的对齐的纵向延伸缝隙233。缝隙233以下面将详细介绍的方式被横向阶梯形安排。
设置在缝隙233的相邻端部的是应力减少结构239，在图3A的实施例中，它们是作为横向延伸缝隙提供的。在以缝隙为基础的应力减少结构239的最佳形式里，缝隙是横向延伸的弓形缝隙、诸如缝隙239a和239b所示的。如将看到的，这些弓形缝隙朝向它们连接的各纵向延伸缝隙233弯曲。这样，应力减少弓形缝隙是沿面向中间的弯折腹板237和237a的方向凸起的。弯折腹板237由在片料231边缘234处的弓形缺口232和相邻的弓形应力减少缝隙239、或通过成对的缝隙239a和239b限定的。
应力减少弓形缝隙239、239a和239b较佳的是这样设置，即弓形缝隙239a和239b之间的最短距离、或缝隙239和缺口232之间的最短距离将基本上位于弯折线235上。由此提供可更精确地产生沿弯折线235弯折的应力减少和弯折引导结构。因此，考虑到弓形的应力减少缝隙239a和239b，将会看到，纵向延伸缝隙233在图3A中的弯折线235下面的位置与这些弓形缝隙连接，同时，弓形缝隙239a和239b在弯折线235处互相最靠近。
至于在图3A右侧的阶梯形的纵向延伸缝隙233，显示了直线的、横向延伸的应力减少缝隙239c-239f。这些直线缝隙较差，因为它们不能象弓形应力减少缝隙那样有效确保在弯折线上的弯折。
将会知道，应力减少孔39、39a和39b及应力释放缝隙239、239a-239f可通过在纵向延伸缝隙33和233的端部处的薄腹板略微隔开，并仍然提供防止横跨弯折腹板37和237的应力集中裂缝扩展的保护。这样，在图3中，小腹板出现在纵向缝隙端部233a和应力减少缝隙239a之间、及缝隙端部233b和横向缝隙239d之间，它们基本上在弯折开始时损坏，由此使纵向延伸缝隙233变长，这样，它与应力减少结构缝隙239a或239d连接，从而进一步防止横跨腹板237a和237b的应力引起的裂缝或裂缝扩展。因此，这里使用的术语“连接”意味着一种应力减少结构，它们在片料弯折开始时或过程中与纵向延伸缝隙连通，以及另一种应力减少结构，它们与纵向缝隙完全隔开，以便防止或切断横跨弯折腹板的裂缝扩展，即使在应力减少结构和纵向延伸缝隙之间的薄腹板事实上没有损坏。
如果在横向应力减少缝隙的相对端部设置扩大的孔，可实现进一步的应力减少，其例子由在缝隙239b和缝隙239f的相对端部处的孔240b和240f显示。孔240b和240f防止来自应力减少缝隙端部的横向裂缝扩展。虽然只在缝隙239b和239f上进行了显示，但应该知道，孔240b和240f可设置在所有的应力减少缝隙的端部上。
图3A和3B显示了本精确弯折发明的第二方面。在图3B中，片料41在弯折线45上形成有许多用标号43表示的缝隙。因此，缝隙43纵向延伸并呈端部对端部间隔关系，由此在成对的缝隙43之间形成弯折腹板47。此外，在图3A和3B中，缝隙233和43的端部处分别设有应力减少结构，即缝隙239和孔49，从而减少在弯折腹板237和47中的应力集中。然而，从下面的介绍中将会知道，应力减少结构、诸如在图3B中的扩大孔49和在图3A中的缝隙239、不要求获得本发明第二方面的、如从图8中的实施例可看到的好处。
然而，就图3A中的缝隙233和图3B中的缝隙43来说，在缝隙端部之间的各纵向延伸缝隙相对于弯折线235被侧向或横向阶梯形安排。这样，诸如缝隙43a的缝隙由一对纵向延伸缝隙部分51和52形成，而缝隙部分51和52位于弯折线45的附近、较佳的是在弯折线45的相对两侧并基本上平行于弯折线45。纵向缝隙部分51和52由横向延伸缝隙部分53连接，这样，缝隙43a沿着互相连接的路径从扩大孔49a延伸至扩大孔49b，而该互相连接的路径与该扩大孔连通并包括两纵向延伸缝隙部分51和52及横向缝隙部分53。类似的纵向和横向缝隙部分如图3A所示，只是左边的两缝隙233包括三个纵向延伸缝隙部分和两个横向延伸缝隙部分。
这种阶梯形的缝隙的功能和优点通过图4A-4D可得到很好的了解，其中，诸如图3B所示的片料41的弯折用不同阶段显示。在图4A中，片料41基本上如图3B那样被切割。图3B和4之间的不同在于，在图3B中，显示了切口宽度或被去掉的材料部分，而在图4A中，缝隙没有任何切口，如同用切割刀形成的。然而，在弯折过程中的效果基本上是相同的，且使用与图3B中使用的相同的标号。
这样，图4A显示了一在弯折前的、处于平面状态的片料41。纵向延伸缝隙部分51和52显示在图4A中及图5A-5C的剖视图中。片料的各剖视图的位置也显示在图4A中。
在图4B中，片料已沿着弯折线45被略微弯折，这可从图5A′-5C′中较清楚地看到。从图5A′和5B′中可看到，缝隙51和52已沿着它们的顶部边缘张开，而延伸超过弯折线45的片料部分这里叫做“突出”55。突出55的下侧或底侧角51a和52a已沿着在相对突出55的缝隙的侧面处的片料的边缘的支承边缘51b和52b略微向上移动。突出的角51a和52b的位移可通过在片料被弯折至较大程度时、例如当弯折到图4C所示的位置时较清楚地看到。
在图4C中可看到，突出的角51a和52a已向上移动至在弯折线45相对两侧处的片料的支承边缘51b和52b处。这样，在弯折过程中，在突出的角51a和52a与缝隙的相对的支承边缘51b和52b之间存在着滑动接触。如图4A所示，如果纵向缝隙部分51和52形成在弯折线45相对两侧处的等距的位置上，这种滑动接触将发生与中心弯折线45的相对两侧等距的位置上。结果是，在弯折线45的相对两侧具有与弯折线45等距间隔的两个实际弯折支点51a、51b和52a、52b。突出的角51a和支承边缘51b及突出的角52a和支承边缘52b产生环绕着虚拟支点的弯折腹板47的弯折，而该虚拟支点位于实际支点之间并可重叠在弯折线45上。
90度弯折的最后结果如图4D及对应的剖视图5-5C所示。如将看到的，片料底侧或表面51c现在坐落在支承边缘51b上，并以部分重叠关系支承在支承边缘51b上。同样地，底表面52c现在以重叠关系坐落在表面52b上。如图5C所示，弯折腹板47已通过沿腹板47a的上表面延伸而塑性变形，以及沿腹板47下表面47b而塑性压缩。在图4D所示的弯折状态下，片料的突出部分、即部分55(当片料被切割时，它在中心线上延伸)现在坐落在支承边缘51b和52b上。这种结构给弯折的片料提供了在弯折处的、沿互相垂直方向的、较大的耐剪切力。这样，载荷La(图5A)将通过底表面52c重叠在支承边缘52b而被中心地支承在弯折腹板47上。同样地，载荷Lb将通过表面51c重叠在支承边缘51b上而被支承在中间弯折腹板47上。
因此，本发明的横向阶梯形的或交错的缝隙导致这些显著的优点。首先，纵向延伸缝隙部分51和52的横向位置可精确地位于弯折线45的各侧，结果，弯折将环绕着一虚拟支点发生，而该虚拟支点是由于在弯折线两侧的、与弯折线等距的两实际支点而来的。这种精确的弯折由于缝隙位置通过CNC控制器可非常精确地控制而减少或消除了积累的公差误差。还应该看到，压弯机通常通过转位离开片料的一边缘进行弯折。这使得利用压弯机将片料边缘弯折成一角度变得困难。然而，利用本发明的切割工艺将片料边缘精确地弯折成角度可容易地实现。因此，由此形成的弯折的片料具有显著改善的对抗剪切载荷的强度，因为通过阶梯形的纵向延伸缝隙部分产生的重叠的突出和边缘将支承片料对抗剪切载荷。
现在参看图6，它显示了按照本发明已被切割的一段片料的又一实施例。片料61形成有五条弯折线62-66。在所有情况下，阶梯形的缝隙沿弯折线形成，并具有在弯折线62-66相对两侧的、靠近弯折线62-66设置的成对的纵向延伸缝隙部分。用标号68表示的阶梯形的缝隙终止于D形扩大孔69，而它们形成在一对缝隙68之间的中心弯折腹板71，以及带有在片料61相对边缘上的缺口73的侧面弯折腹板72。D形孔69的弓形侧面减少了在腹板71和72里的应力集中，可以看到，外侧孔69还与在片料边缘处的弓形缺口73配合，使腹板72中的应力集中降低到最小程度。
纵向延伸缝隙部分74和76通过S形横向延伸缝隙部分77连接。与图3B和4中的横向缝隙部分53的情况一样，横向延伸缝隙部分77包括在部分76的横向尺寸的大部分上基本上垂直于弯折线的长度。该“S”形是由于使用数字控制器的激光或水注流形成缝隙68的结果。这种激光和水注流缝隙切割技术不完全适合于尖锐的角，而该“S”形允许纵向延伸缝隙部分74和76与横向延伸缝隙部分77之间的过渡而没有尖锐的角。
应该相信，对于横向延伸缝隙部分最好在横向尺寸的最大部分上基本上垂直于弯折线，这样，由阶梯形的缝隙形成的突出可以自由地接触与枢转离开片料上的相对的片料支承边缘，而不会干扰片料在横向缝隙部分的相对侧面上的接触。通过一相对于弯折线不是90度的角度的横向缝隙部分77连接纵向延伸缝隙74和76，由图8中的最右侧的缝隙所示并已被使用，但一般而言，它导致沿横向缝隙部分的接触，这可能在弯折过程中影响虚拟支点的位置。这样，较佳的是具有以与弯折线成大致直角的横向缝隙部分53或77连接纵向缝隙部分51和52或74和76，这样，虚拟支点的位置将通过突出的角在弯折线上的相对侧面上接触而单独地被确定。
在图6中，沿着弯折线62、63、64和65的缝隙结构之间的差别是纵向延伸缝隙部分的横向间隔。这里，间隔从弯折线62增加至在弯折线65处的最大间隔。
在弯折线66处，“S”形已被具有角78的垂直横向部分77代替，但它们已被弄圆，以便过渡至纵向延伸缝隙部分74和76。
在任何情况下，从图6中可看到，横向缝隙部分77位于缝隙部分74和76的组合的纵向长度的中点附近。这对于本发明的切割片料来说是较佳的形式，因为它导致突出、诸如在弯折线66处显示的突出81和82具有沿着弯折线的基本上相同的长度尺寸。这样，当突出81和82的下侧角与在缝隙相对侧面上的片料的相对支承边缘接触时，适合于枢转和滑动接触的长度在弯折线的两侧将基本上是相等的。环绕着在两个突出的角之间的虚拟支点的弯折将是更加可再生的和精确的。然而，将会知道，横向缝隙部分77可沿着缝隙68的长度移动至中心的任一侧而仍然具有本发明的许多优点。在图8所示的实施例里，最右侧的缝隙具有多个横向缝隙部分，它们限定了不同长度的纵向缝隙部分。这样，横向缝隙部分不再沿整个缝隙长度均匀地分布。
增加纵向延伸缝隙部分74和76相对弯折线的横向间隔的结果是使弯折能随片料厚度变化。通常，当片料厚度增加时，缝隙的切口也理想地增加。此外，阶梯形的或交错的缝隙部分的横向间隔也较佳地略微增加。理想的是，具有相当靠近弯折线的纵向延伸缝隙部分，这样，虚拟支点将更精确地定位。
然而，随着片料厚度增加，要求腹板71和72有更多的塑性变形和弯折，而较大的切口将在突出的下侧角开始在缝隙的相对侧的支承边缘上接触和滑动前允许稍微弯折。在这点上，可从图5A和5B看到，突出的角51a和52a沿着支承边缘51b和52b向上滑动至图5A和5B所示的位置。这样，突出81和82的下侧角也移动至与在突出相对侧面上的支承边缘接触，且下侧角在弯折操作过程中向上滑动至一重叠位置，在该位置，突出的下侧面支承在纵向延伸缝隙部分的相对侧面上的支承边缘上。
在图7中，显示了片料的又一实施例，该片料已按照本发明被切割，以便精确弯折。片料91已形成有横向阶梯形的缝隙92，它终止于并通向帽形应力释放扩大孔93。可看到孔93具有凸起的弓形侧94，它们的中心位于弯折线96上。从孔的凸起的弓形侧向外延伸的是横向延伸部分97，从而使孔具有帽子形状。各缝隙92包括一对纵向延伸缝隙部分98和99，它们由一横向缝隙部分101连接。下面将会看到，该纵向延伸缝隙部分将在弯折线96的一侧或另一侧通向孔93。
可看到，弧形的扩大孔97和S形横向缝隙部分101免除尖锐的角，从而允许使用激光切割装置等来形成它们。
在片料91弯折过程中，突出102和103的下侧角又与缝隙部分上的、与突出相对的侧面上的支承边缘接触。这些角沿着支承边缘滑动至一向上的重叠位置，如上所述。在这个操作过程中，在图7的左侧处用阴影线表示的弯折腹板106的区域104将塑性变形。这样，在两个帽形孔93的凸起弓形部分94之间的区域104将经受弯折，一旦取消弯折力，这种弯折将不会弹性恢复至其原来形状。然而，在孔93的侧向延伸部分97之间的、在图7的右侧用网状线表示的区域107将弹性变形。这样，它们将经受在弹性极限内的弯折，并当片料被弯折时将在弯折中弹性地位移。然而，一旦取消弯折力，区域107通常将弹性地变平。很显然，在图7各端处的腹板106具有塑性变形区域104和弹性变形区域107。
已经发现，使用帽形孔93将允许突出102和103的下侧突出角由于弯折腹板106的弹性变形区域107而保持与相对的支承边缘滑动接触。为了控制虚拟支点的位置，非常理想的是，与相对的支承边缘接触的下侧突出角在弯折过程中不会上升离开相对的支承边缘。脱离接触可使虚拟支点不与理想的弯折线96精确地对齐。
如图7所示，缝隙92、特别是纵向缝隙部分98和99及横向缝隙部分101具有零宽度尺寸，这是由于利用切割刀形成的结果。将会知道，这只是一种示意的表示，缝隙92可以具有材料被去掉的切口，特别是对于较厚的片料来说。
图8所示的本发明的第二方面的实施例包括各种缝隙结构，它们显示了一系列所使用的切割原理。片料121包括三条缝隙122、123和124，它们沿着弯折线126设置。可看到缝隙122包括四个纵向延伸缝隙部分127，它们通过三个横向延伸缝隙部分128连接。各缝隙部分127具有基本相同的长度，且在弯折线的两侧与弯折线126间隔基本相同的距离。
缝隙123类似于122，只有通过两个横向缝隙部分131连接的三个纵向缝隙部分129。最后，缝隙124使用不同长度的纵向缝隙部分132和多个不与弯折线126垂直的横向缝隙部分133。此外，缝隙124的纵向缝隙部分126与弯折线126的间隔距离比缝隙122和123中的纵向缝隙部分更大。从图8中还将看到，在缝隙122和123之间的弯折腹板136沿着弯折线比缝隙123和124之间的弯折腹板137更长。
将会看到，纵向缝隙部分和横向缝隙部分的其它组合及与弯折线126的其它间隔距离可在本发明的范围内使用。然而，为了获得可重复产生的弯折，纵向缝隙部分较佳的是在弯折线的相对两侧等距间隔，横向缝隙部分垂直于弯折线，而较大的横向阶梯形间距和在相邻的缝隙端部之间的较小腹板、如腹板137的例子不是较佳的。
从上面的介绍可知道，沿着弯折线精确地弯折片料的本发明的方法包括以下步骤，在弯折线的附近、沿弯折线延伸的方向、以轴向间隔的关系形成许多纵向延伸缝隙，以便形成在成对的缝隙之间的弯折腹板。按照本方法的一个方面，在成对的缝隙的各相邻端部处形成应力减少结构、诸如孔或弓形缝隙，以便减少应力。按照本发明方法的另一个方面，纵向延伸缝隙分别由通过至少一个横向延伸缝隙部分连接的若干纵向延伸缝隙部分形成，以便产生侧向阶梯形的缝隙，该缝隙将环绕一虚拟支点弯折。弯折腹板和缝隙的数量和长度在本发明的两个方面的范围内也可适当地改变。本方法的另一步骤是基本上沿着横跨弯折腹板的弯折线弯折片料。
本发明的方法可应用于各种类型的片料。它特别适用于薄金属片料，诸如铝或钢。然而，某些类型的塑料板或聚合物板及可塑性变形的复合板也可能适合利用本发明的方法进行弯折。本发明的方法和由此形成的有缝隙的片料特别适合于在远离切割器的位置上进行精确的弯折。此外，这种弯折可不使用压弯机而精确地形成。这将允许制造者和外壳成形车间弯折片料而不必投资压弯机。被切割的片料也可通过压弯机弯折，以及被切割，以便其后由制造者弯折。这将允许片料以平的或嵌套的结构被运输，以便在远离制造现场的地方进行弯折而完成外壳。压弯机弯折将比缝隙弯折更坚固，因此，两者的结合可用来提高由此形成的产品的强度，而压弯机弯头(例如)沿着片料边缘被定位，或者只是部分弯折，以便略微向外敞开，这样，这种片料仍可嵌套以便运输。
当使用阶梯形的缝隙时，被弯折的产品将具有重叠的突出和支承边缘。这将提高产品抗剪切力的能力。如果需要进一步的强度或为了装饰的原因，被弯折的片料也可(例如)通过沿弯折线焊接被弯折的片料而得到加强。应该看到，形成基本上具有零切口的纵向延伸缝隙和弓形缝隙(如图3A所示)的优点之一是，被弯折的片料具有较少的、沿着弯折线的通孔。这样，为了装饰的原因而利用钎焊环氧树脂等沿着弯折线的焊接或充填可能就不需要了。
在产生显著优点的本发明的方法里的另一步骤是，将准备包含在最终弯折的片料里、诸如一外壳里的零件在它被切割后、但在沿着弯折线被弯折前安装、固定或组装在片料上。这样，尽管片料是平的和被切割以便弯折、或者部分地弯折和切割以便进一步弯折，但电子的、机械的或其它的零件可固定、安装或组装在片料上，然后可沿着切割形成的弯折线弯折片料。在零件按照成品要求定位后进行弯折将允许设备外壳环绕着零件成形，从而大大地简化了成品的制造。
最后，将会看到，虽然介绍了直线弯折，但也可获得弧形弯折。这样，就非阶梯形的缝隙而言，各缝隙可是弧形的并包括在端部的应力减少结构。就阶梯形的缝隙而言，纵向延伸部分可变短，而通过将阶梯形的较短长度缝隙沿该弧形弯折线布置可获得半径不太小的弧形弯折。
虽然参考较佳的实施例描述了本发明，但应该知道，其它的实施例也在由附后的权利要求书限定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种沿弯折线精确弯折片料的方法，包括以下步骤形成许多贯穿所述片料的许多纵向延伸缝隙，它们沿着和靠近所述弯折线延伸的方向成轴向间隔关系，由此在至少一对所述缝隙的相邻端部之间形成至少一个弯折腹板；在所述成对的缝隙的所述各相邻端部处形成应力减少结构，所述结构形成在所述弯折线上，并与所述缝隙连接；以及沿着所述弯折线和横跨在所述孔之间的所述弯折腹板弯折所述片料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少结构的步骤是通过形成所述应力减少结构完成的，以便提供一弯折引导结构，使所述弯折腹板的弯折沿着所述弯折线。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少和所述弯折引导结构的所述步骤是通过在所述各纵向延伸缝隙上形成一结构完成的，该结构具有横跨在所述弯折线上的所述弯折腹板的最短距离。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少和弯折引导结构的所述步骤是通过形成扩大孔完成的，该扩大孔与所述纵向延伸缝隙的所述相邻端部连接，并具有在沿所述弯折线的所述扩大孔之间的最短距离。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少和所述弯折引导结构的步骤是通过形成横向延伸缝隙完成的，该横向延伸缝隙与所述纵向延伸缝隙的所述相邻端部连接，并具有在沿所述弯折线的所述横向延伸缝隙之间的最短距离。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少和所述弯折引导结构的所述步骤是通过在所述相邻端部形成弓形缝隙完成的，该弓形缝隙朝向所述各纵向延伸缝隙弯曲。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少和所述弯折引导结构的所述步骤是通过在所述弓形缝隙的相对端部上形成扩大孔完成的。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述缝隙的步骤是通过形成所述缝隙、而该缝隙具有小于所述片料厚度尺寸的宽度尺寸完成的；以及形成所述应力减少结构的所述步骤是通过在所述相邻端部形成扩大孔完成的，所述扩大孔具有大于所述缝隙宽度尺寸的宽度尺寸。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述缝隙的步骤是通过形成与所述弯折线对齐的并重叠在所述弯折线上的所述缝隙完成的；以及形成所述应力减少结构的所述步骤是通过形成扩大孔完成的，该扩大孔具有在所述弯折腹板相对两侧的、中心位于所述弯折线上的弓形。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，形成所述扩大孔的所述步骤是通过形成如圆形孔的所述扩大孔完成的。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，形成所述扩大孔的所述步骤是通过形成如D形孔的所述孔完成的，该D形孔具有限定所述腹板的凸起侧面。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少结构的所述步骤是通过形成弓形缝隙完成的，该弓形缝隙与所述纵向延伸缝隙连接，并背向所述弯折腹板和朝向所述纵向延伸缝隙弯曲。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少结构的所述步骤是通过在所述弓形缝隙的相对端部上形成扩大孔完成的。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少结构的所述步骤和形成所述纵向延伸缝隙的所述步骤是通过形成具有零切口的所述弓形缝隙和所述纵向延伸缝隙完成的。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述缝隙的步骤是通过形成具有第一对纵向延伸缝隙部分的至少一缝隙完成的，该第一对纵向延伸缝隙位于所述弯折线的附近和相对两侧上，且平行于所述弯折线，所述纵向延伸缝隙部分还具有一对由一横向延伸缝隙部分连接的纵向靠近端部，而所述纵向延伸缝隙部分之一终止于相对端部并具有形成于此的所述扩大孔。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，形成步骤包括沿所述弯折线形成一与所述至少一缝隙轴向相邻的缝隙，所述轴向相邻的缝隙以与所述至少一缝隙相同的方式形成，具有由一横向延伸缝隙部分连接的一对纵向延伸缝隙部分，以及在所述轴向相邻的缝隙端部处的扩大孔，它靠近所述至少一缝隙并与其隔开，从而形成在孔之间的所述腹板。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成步骤是通过在金属片料上形成所述缝隙和所述应力减少结构完成的。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤在所述弯折步骤之前，安装零件，以便在对所述片料进行所述弯折步骤之后使零件包含在所述片料内。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤利用压弯机在一未切割位置弯折所述片料。
20.一种切割片料、以便沿一弯折线精确弯折的方法，它包括以下步骤形成贯穿所述片料的第一细长缝隙，以便沿所述弯折线的纵向方向延伸，形成所述第一细长缝隙的所述步骤是通过形成一对互相靠近的、横向间隔的、平行的和纵向延伸的第一缝隙部分、并在一共同横向平面附近通过一横向延伸缝隙部分连接该对第一缝隙部分而完成的；以及形成贯穿所述片料的、与所述第一细长缝隙纵向对齐的和纵向间隔的第二细长缝隙，并与所述第一细长缝隙形成在它们之间的弯折腹板，形成所述第二细长缝隙的所述步骤是通过形成一对互相靠近的、横向间隔的、平行的和纵向延伸的第二缝隙部分、并在一共同横向平面附近通过一横向延伸缝隙部分连接该对第二缝隙部分而完成的。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成所述第一缝隙部分和形成所述第二缝隙部分的所述步骤是通过在所述弯折线附近和相对两侧形成所述第一缝隙部分和所述第二缝隙部分完成的。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤在所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙的各相邻端部上形成应力减少结构，从而限定所述弯折腹板。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少结构的所述步骤是通过在所述片料上形成扩大孔完成的，所述扩大孔具有大于第一细长缝隙和第二细长缝隙宽度尺寸的宽度尺寸。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，形成所述扩大孔的所述步骤是通过形成所述孔完成的，该孔具有能沿着横跨所述弯折腹板的所述弯折线产生弯折的形状。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，形成所述扩大孔的所述步骤是通过形成所述孔完成的，该孔具有圆形的孔侧面，具有在轴向相邻的孔的圆形孔侧面之间的、位于所述弯折线上的最短距离。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，形成所述应力减少结构的所述步骤是通过形成弓形缝隙完成的，该弓形缝隙与所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙的相邻的各端部连接，所述弓形缝隙凸起地弯曲离开所述弯折腹板。
27.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述形成步骤是通过在金属片料上形成所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙完成的，且还包括以下步骤在所述形成步骤后，沿所述弯折线弯折所述金属片料。
28.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙的所述步骤是通过形成所述横向延伸缝隙部分完成的，该横向延伸缝隙部分的横向尺寸的大部分垂直于所述弯折线。
29.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤形成许多其它的细长缝隙，这些细长缝隙以端部对端部的方式、互相地和与所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙纵向对齐和成纵向间隔关系；以及，其中形成许多其它的细长缝隙的所述步骤是通过具有如所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙相同的缝隙部分的所述其它的细长缝隙。
30.如权利要求21所述的方法，其特征在于，形成所述第一缝隙部分的所述步骤在所述第一缝隙部分的一侧形成突出，而在所述第一缝隙部分的另一侧形成一配合的支承边缘；以及形成所述第一缝隙部分的所述步骤是通过形成所述第一缝隙部分、以便在所述片料弯折过程中产生所述突出的角与所述配合的支承边缘之间的滑动接触完成的。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，第一细长缝隙是由具有在所述弯折线一侧上的突出和在所述弯折线另一侧上的支承边缘的所述一对细长缝隙部分之一、和具有在所述弯折线的所述另一侧上的突出和在所述弯折线的所述一侧上的支承边缘的所述一对细长缝隙部分之另一形成的。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤沿着所述第一细长缝隙部分和所述第二细长缝隙部分弯折所述片料，以便产生在所述弯折线相对侧面上的突出与支承边缘的滑动接触，从而沿着在接触的突出和支承边缘之间的虚拟支点弯折所述弯折腹板。
33.如权利要求27所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤在沿所述弯折线进行弯折所述片料的所述步骤前，将零件安装在所述片料上。
34.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成一对纵向延伸的第一缝隙部分的所述步骤是通过形成两个以上的纵向延伸的第一缝隙部分、并在多个公共平面内通过许多横向延伸缝隙部分连接纵向相邻对的第一纵向延伸缝隙部分完成的。
35.一种能沿一弯折线精确弯折的片料，包括具有许多细长缝隙的片料，这些细长缝隙以端部对端部的方式互相间隔并沿所述弯折线对齐；以及在所述片料上的应力减少结构，它们位于所述缝隙的端部并通向所述缝隙。
36.如权利要求35所述的片料，其特征在于，所述应力减少结构是通过扩大孔提供的，该扩大孔具有大于所述缝隙的横向宽度尺寸的横向宽度尺寸，并形成在它们之间的弯折腹板。
37.如权利要求36所述的片料，其特征在于，所述孔是圆形。
38.如权利要求36所述的片料，其特征在于，所述孔具有在形成所述弯折腹板的一侧凸起的弓形。
39.如权利要求38所述的片料，其特征在于，所述凸起的弓形位于所述弯折线上，且所述孔横向于所述凸起的弓形延伸。
40.如权利要求39所述的片料，其特征在于，所述孔是帽形的。
41.如权利要求35所述的片料，其特征在于，所述缝隙由大于零而小于所述片料的厚度尺寸的切口宽度尺寸形成的。
42.如权利要求35所述的片料，其特征在于，所述缝隙具有零的宽度尺寸。
43.如权利要求35所述的片料，其特征在于，所述片料是金属片。
44.如权利要求35所述的片料，其特征在于，所述片料沿所述弯折线弯折。
45.如权利要求35所述的片料，其特征在于，所述应力减少结构是横向延伸的缝隙。
46.如权利要求45所述的片料，其特征在于，所述横向延伸的缝隙是沿朝向所述弯折腹板的方向凸起的弓形缝隙。
47.如权利要求45所述的片料，其特征在于，所述横向延伸的缝隙是直线缝隙。
48.如权利要求45所述的片料，其特征在于，所述横向延伸的缝隙终止于在相对端部处的扩大孔。
49.如权利要求45所述的片料，其特征在于，所述细长缝隙和所述横向延伸的缝隙具有零切口。
50.如权利要求46所述的片料，其特征在于，所述弓形缝隙具有在它们之间的、位于所述弯折线上的最短距离。
51.如权利要求35所述的片料，其特征在于，所述各缝隙由许多侧向间隔的、纵向延伸的缝隙部分形成，它们的中间相对端部通过至少一个横向延伸缝隙部分连接，并在所述的相对端部处具有所述孔。
52.如权利要求51所述的片料，其特征在于，所述纵向延伸缝隙部分的纵向相邻部分在所述弯折线的相对侧面上和靠近所述弯折线处互相平行。
53.如权利要求52所述的片料，其特征在于，所述片料沿所述弯折线弯折。
54.如权利要求51所述的片料，其特征在于，还包括形成在所述片料上、不在所述弯折线位置上的弯折。
55.如权利要求35所述的片料，其特征在于，还包括在弯折前安装在所述片料上的零件。
56.一种能沿弯折线精确弯折的片料，包括具有贯穿所述片料、并沿所述弯折线纵向方向延伸的第一细长缝隙的片料，所述第一细长缝隙是由一对靠近的、横向间隔的、平行的和纵向延伸的第一缝隙部分形成，而该对第一缝隙部分在一共同的横向平面附近通过一横向延伸的缝隙部分连接；以及所述片料具有贯穿所述片料、并与所述第一细长缝隙纵向对齐和纵向间隔的第二细长缝隙，从而与所述第一细长缝隙形成在它们之间的弯折腹板，所述第二细长缝隙是由一对靠近的、横向间隔的、平行的和纵向延伸的第二缝隙部分形成，而该对第二缝隙部分在一共同的横向平面附近通过一横向延伸的缝隙部分连接。
57.如权利要求56所述的片料，其特征在于，所述纵向延伸的第一缝隙部分位于所述弯折线的相对两侧；以及所述纵向延伸的第二缝隙部分位于所述弯折线的相对两侧。
58.如权利要求56所述的片料，其特征在于，还包括在所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙的相邻端部处的扩大孔，并形成所述弯折腹板，所述扩大孔具有大于第一细长缝隙和第二细长缝隙的宽度尺寸的宽度尺寸。
59.如权利要求58所述的片料，其特征在于，所述横向扩大的孔具有沿横跨所述弯折腹板的所述弯折线产生弯折的形状。
60.如权利要求59所述的片料，其特征在于，所述横向扩大的孔形成有圆形的孔侧面，并具有在所述弯折线上的、在轴向相邻的孔的圆形孔侧面之间的最短距离。
61.如权利要求56所述的片料，其特征在于，弓形缝隙连接在所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙的相邻的端部，弓形缝隙向所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙弯曲，从而形成在所述弓形缝隙的最靠近部分之间的弯折腹板。
62.如权利要求56所述的片料，其特征在于，所述片料是金属片，以及所述金属片料沿所述弯折线被弯折。
63.如权利要求56所述的片料，其特征在于，所述第一细长缝隙和所述第二细长缝隙具有横向延伸的缝隙部分，它们在其整个横向尺寸中垂直于所述弯折线。
64.如权利要求56所述的片料，其特征在于，所述第一缝隙部分是位于所述弯折线一侧的突出和位于所述弯折线另一侧上的配合的支承边缘。
65.如权利要求64所述的片料，其特征在于，所述片料沿所述弯折线被弯折；以及在所述弯折线一侧的所述突出重叠和支承在所述弯折线另一侧的所述支承边缘上。
66.如权利要求56所述的片料，其特征在于，还包括在沿所述弯折线弯折所述片料时由所述片料包围的零件，所述零件在弯折前安装在所述片料上。
67.如权利要求56所述的片料，其特征在于，所述第一细长缝隙是由两个以上的纵向延伸的第一缝隙部分形成的，而各纵向相邻的纵向延伸的第一缝隙部分位于所述弯折线的相对两侧上并由一横向延伸缝隙部分连接。
68.如权利要求67所述的片料，其特征在于，所述第二细长缝隙是由两个以上的纵向延伸的第二缝隙部分形成的，而各纵向相邻的纵向延伸的第二缝隙部分位于所述弯折线的相对两侧上并由一横向延伸缝隙部分连接。
全文摘要
公开一种沿弯折线(35，45，62－66，96，235)精确弯折片料(31，41，91，231)的方法和由此形成的片料。该方法包括以下步骤，形成成轴向间隔关系的、贯穿片料的纵向延伸缝隙(33，43，68，92，233)以限定弯折腹板(37，47，71，72，106，237)，在成对的缝隙的各相邻端部处形成应力减少结构、诸如扩大的孔(39，49，69，73)或横向延伸缝隙(239)，以便减少横跨弯折腹板的裂缝扩展。另一方面，细长的缝隙(43，68，92，233)是由在理想的弯折线附近的和相对两侧上的、且互相平行的成对的纵向延伸缝隙部分(51，52；74，76；98，99；127)形成的。纵向延伸缝隙部分又由至少一条中间横向延伸缝隙部分(53，77，101，128)连接。此外还公开了适合于弯折的已切割的片料。
文档编号B21D5/02GK1468156SQ01816652
公开日2004年1月14日 申请日期2001年8月16日 优先权日2000年8月17日
发明者M·W·社尔内, M W 社尔内 申请人:工业纸折品股份有限公司