设计板材内折线的方法技术

一种用于为板材设计折线的方法包括以下步骤：定义制图系统上的母平面内定义期望折线；以及用包括一系列切割区的折叠几何结构构成该折线，其中这些切割区定义了相对于该折线构造和定位的一系列连接区，由此在沿着折线折叠材料时能在切割区的相对侧产生该材料的边对面接合。或者，本方法可以包括以下步骤：存储具有不同尺寸和／或形状的多个切割区构造和连接区构造；在制图系统的母平面内定义期望折线；选择具有期望形状和缩放比例的优选切割区和／或优选连接区；沿着折线定位包括所选切割区和所选连接区的较佳折叠几何结构；以及再定位、再缩放和／或再成形该优选折叠几何结构以替换、添加和／或减去至少一个连接区，由此在沿着折线折叠材料时能在切割区的相对侧产生该材料的边对面接合。还公开了被配置成实现设计板材内的折线的方法的计算机程序产品和系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及设计板材内折线的技术，尤其涉及用于、计算机程序产品和方法。相关技术描述关于弯曲板材经常遇到的一个问题是弯曲位置难以控制，这是由于弯曲容限变化和容许误差累积所引起的。例如，在形成电子设备的外壳时，沿着第一弯曲线在一定容限内弯曲金属板。然而，通常第二弯曲是基于第一弯曲来定位的，于是容许误差就会累积。因为制作用于电子组件的机箱和机壳需要三次或更多次的弯曲，所以弯曲时容许误差的累积效应会很明显。此外，可达到的容限会依据弯曲设备及其加工以及操作工人的技术而发生大幅变化。控制弯曲线的定位的问题当然也会在其他三维产品中出现。为解决该问题已经尝试了一种通过使用切口和凹槽来控制板材内的弯曲位置的方法。例如，通过使用控制诸如激光器、喷水式切割装置、冲床、刀具或其他工具之类的切口或凹槽形成装置的计算机数控(CNC)设备，就能在板材上精确地形成切口和凹槽。在现有系统中这些切口和凹槽用作弯曲板材的基础。例如，Gitlin等人的美国专利第6,640,605号中描述了一种弯曲金属板以形成三维结构的方法。然而，这些现有的基于切口的系统的弯曲成形技术会大幅削弱所得结构。本专利技术的受让人Industrial Origami，Inc.(IOI)当前正在开发一种新型且改进的方法来克服现有的板材弯曲系统的缺点。即，通过提供带有新型且改进的切口构造的板材，IOI已经研发出一种允许板材沿着折线弯曲以获得具有沿折线的边对面接合的三维结构的方法。相较于现有技术的切口方法，这一边对面接合显著提高了所得三维产品的强度。另外，IOI的基于切口的新型弯曲设计还得到比传统的非切口弯曲结构更硬的结构。此外，IOI的新型且改进的切口设计有利地降低三维结构内沿折线的应力集中。虽然可以使用常规计算机辅助设计(CAD)系统的标准草图工具来绘制IOI的新型且改进的切口构造，但是CAD用户可能会发现对构成IOI的切口构造的各个复合形状的切口进行绘制、定位、缩放和成形是具有相当重复性和挑战性的。于是就需要一种方法、计算机程序产品和系统，它能够容易地允许CAD设计者基于IOI的新型且改进的切口构造来确定一改进的折叠几何结构并能将这一折叠几何结构有效地应用于板材设计。专利技术概述总言之，本专利技术的一个方面涉及一种为板材设计期望折线的方法，该方法包括以下步骤在制图系统上的母平面内定义期望折线；以及用包括一系列切割区的折叠几何结构来填充该期望折线，这些切割区定义了相对于折线构造并定位的一系列连接区，由此在沿着折线折叠该材料时，就能在切割区的相对侧上产生该材料的边对面接合和支承。本方法还包括定位、缩放和/或成形切割区以定义沿着折线的连接区，从而在沿着折线折叠耐折板材时能实现边对面接合和支持。本方法还可包括再定位、再缩放和/或再成形至少一个切割区以替换、添加和/或减去至少一个连接区。本方法还包括检测母平面上的薄弱区，并且基于邻近薄弱区的局部折叠几何结构再定位、再缩放和/或再成形至少一个连接区以替换、添加和/或减去至少一个连接区。上述填充步骤可定义切割区和连接区以便在沿着折线折叠材料时抵抗应力集中、疲劳性和裂隙产生。本方法还包括基于从材料类型、材料厚度、带状区宽度、带状区密度、截口、疲劳强度和材料定向角所组成的组中选取的至少一个参数来定义折叠几何结构。本方法可以被实现为具有折叠和展开功能的CAD/CAM系统的附件。本方法还包括提供CAD/CAM系统的可视化，该可视化显示出沿折线填充的切割区和连接区几何结构。或者，本方法可以被实现与具有折叠和展开功能的CAD/CAM系统相集成。本方法还可包括设计含有折缝部件的折缝板材产品，其中切割区和连接区叠加在折缝部件上。本专利技术的另一方面涉及一种为耐折板材设计期望折线的方法，包括以下步骤存储具有不同尺寸和/或形状的多个切割区构造和连接区构造；在制图系统上的母平面内定义期望折线；选择具有期望形状和缩放比例的优选切割区和/或优选连接区；沿着折线定位优选折叠几何结构，该优选折叠几何结构包括选定的切割区和选定的连接区；以及再定位、再缩放和/或再成形该优选折叠几何结构以替换、添加和/或减去至少一个连接区，由此在沿着折线折叠该材料时，就能在切割区的相对侧产生该材料的边对面接合和支承。本专利技术还包括提供用于准许材料的第一平面和材料的第二平面相连的固定机构，其中第一平面和第二平面相关于折线彼此重叠。该固定机构可以从由对准孔、接头片、槽及其组合所组成的组中选取。本专利技术的另一个方面涉及一种用于数据处理系统的计算机可读介质中的计算机程序产品，用于为板材设计期望折线。该计算机程序产品包括用于在制图系统上的母平面内定义期望折线的指令；以及用于用包括一系列切割区的折叠几何结构填充该折线的指令，这些切割区定义了相对于折线构造并定位的一系列连接区，由此在沿着折线折叠材料时，就能在切割区的相对侧产生该材料的边对面接合和支承。该计算机程序产品还包括用于定位、缩放和/或成形切割区以定义沿着折线的连接区，以便在沿着折线折叠材料时能实现边对面接合和支承的指令。该计算机程序产品还可包括用于再定位、再缩放和/或再成形至少一个切割区以替换、添加和/或减去至少一个连接区的指令。该计算机程序产品还可包括用于检测母平面上薄弱区的指令，以及用于基于邻近薄弱区的局部折叠几何结构再定位、再缩放和/或再成形至少一个连接区以替换、添加和/或减去至少一个连接区的指令。用于填充的指令可以定义切割区和连接区以便在沿着折线折叠材料时抵抗应力集中、疲劳性或裂隙产生。该计算机程序产品还可以包括用于基于从由材料类型、材料厚度、带状区宽度、带状区密度、截口、疲劳强度和材料定向角组成的组中选取的至少一个参数来定义折叠几何结构的指令。该计算机程序产品可以被配置为安装到具有折叠和展开功能的CAD/CAM系统。该计算机程序产品还可以包括用于提供CAD/CAM系统的可视化或显示的指令，该可视化或显示示出沿折线填充的切割区和连接区几何结构。该计算机程序产品可以包括具有折叠和展开功能的CAD/CAM应用程序。该计算机程序产品还可以包括用于设计含有折缝部件的折缝板材产品的指令，其中切割区和连接区叠加在折缝部件上。本专利技术的又一个方面涉及一种用于数据处理系统的计算机可读介质中的计算机程序产品，用于为耐折板材设计期望折线，该计算机程序产品包括用于存储具有不同尺寸和/或形状的多个切割区构造和连接区构造的指令；用于在制图系统上的母平面内定义期望折线的指令；用于选择具有期望形状和缩放比例的优选切割区和/或优选连接区的指令；用于沿着折线定位优选折叠几何结构的指令，该优选折叠几何结构包括选定的切割区和选定的连接区；以及用于再定位、再缩放和/或再成形优选折叠几何结构，以替换、添加和/或减去至少一个连接区，由此在沿着折线折叠该材料时就能在切割区的相对侧产生该材料的边对面接合的指令。该计算机程序产品还可以包括用于提供准许材料的第一平面和第二平面相连的固定机构的指令，其中第一平面和第二平面相关于折线彼此重叠。该固定机构可以从由对准孔、接头片、槽及其组合所组成的组中选取。本专利技术的再一方面涉及一种为耐折板材设计期望折线的数据处理系统，该系统包括用于在制图系统上的母平面内定义期望折线的输入装置，以及用于用包括一系列切割区的折叠几何结构填充该折线的计算装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为耐折板材设计期望折线的方法，包括以下步骤：在制图系统上的母平面内定义所述期望折线；以及用包括一系列切割区的折叠几何结构填充所述期望折线，所述切割区定义了相对所述折线构造和定位的一系列连接区，由此在沿着所述折线折叠所述材 料能在所述切割区的相对侧产生所述材料的边对面接合。

【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：MW德内，AD潘德雷，
申请(专利权)人：工业纸折品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]