钣金构造紧张利用波折工艺,将型材、板材波折成一定角度形成一定形状而成。波折是利用材料的塑性进行加工的一种工艺方法。设计钣金构造机箱时,要把稳以下几个问题:
⑴ 波折圆角半径,这里的圆角半径是指内缘半径。圆角半径过小随意马虎引发裂纹,圆角半径过大随意马虎引起回弹征象,而使设计的波折圆角和半径尺寸得不到担保。不同的材料有不同的最小波折半径,设计的半径要以此为依据。对形状近于对称的机箱,两边的圆角半径只管即便同等,以免波折时板料因受力不均而滑动。有时为了装置须要,机箱会带有翻边,此时,应采取具有一定半径的弯边代替过急的折角;
⑵ 回弹征象,回弹又叫回跳。由于波折过程包括塑性与弹性变形两个过程,因此,回弹征象是不可避免的。设计时,应制订合理的波折公差,太严的公差只能靠整形工序予以担保,或者用加强筋来抑制回弹,予以定形,或者通过改进模具构造来减弱回弹;

⑶ 波折形状。机箱形状与尺寸应只管即便对称,这样,可以防止波折过程中因受力不屈均、坯料发生滑移而影响波折精度,而且模具的寿命也长;
⑷ 单边波折高度尺寸。钣金构造中,单边波折能起到加强筋的浸染,有时乃至能安装电子元器件,单边波折高度值问题常常为设计职员所忽略。在波折圆角半径确定的条件下,其单边波折高度值有一极限值,过小则在普通折弯机上无法实现,必须设计专用模具,从而增加加工本钱。常日最小单边波折高度为最小波折半径加两倍材料厚度;
⑸ 设计定位孔。为担保机箱在波折时不会移动,常须开设定位孔,因此,机箱设计时要充分考虑定位孔,并为其留好位置;
⑹ 尺寸标注及公差的合理标注。机箱中的有些位置尺寸标注不当每每会影响到机箱波折后的质量,常日以机箱波折成型后的开放边为基准来标注干系位置尺寸。尺寸公差也是值得把稳的问题,公差等级过高则增加本钱,乃至无法实现,过小则影响设备的整机装置。详细的公差精度要视设备构造的繁芜程度而定。 钣金构造机箱尺寸变革灵巧,便于标准化、系列化,而且加工、组装大略,但机箱的尺寸精度较差,而且机箱形状不易做到都雅,因而,这种机箱紧张用于单件多品种电子设备中。
钣金件的板与板之间的连接的几种办法:
铆合: 须要专门的铆合模具,在同一面上一次可铆多孔,由冲床完成,因此设计时该当把稳留有足够的作业空间,会产生模具用度。不过由于靠机器生产,产能较高。在需求量教大的情形下是一种很经济的选择。由于是对铆,需做冲孔和抽牙。如果是TOX铆合,孔虽然不通,但则不是很平整。STAKING则多了一个孔。其余铆合一旦铆错,将没法重工,只能做报废处理。因此防呆设计在生产中尤其主要。
点焊: 由于是电阻焊接,板才随意马虎受热变形,电焊件的定位在设计中很主要。单点每次只能点一点,排焊虽可以点多点,但对付面积较大则须要多次动作,故产能较低。跟铆合一样,电焊也须要有足够的作业空间,要考虑焊头是否可以顺利的动作。由于电焊表面较为平整,在外不雅观哀求教高的地方常日用到。同时由于是靠电流加工,因此点焊工序需安排在其他一些工序之前,如烤漆前要事先焊好。和铆合一样,点焊一样具有不可重工性。
拉钉: 拉钉受空间的限定比铆合和点焊都要小的多,不过将多出一项拉钉的用度,靠拉钉枪打拉钉效率也是非常低。不过拉钉受空间限定小,可重工,在钣金连接中常常用到。(不知道大家把稳没有,很多公交车的车皮都是用拉钉连接的),由于拉钉头会赶过板面,因此设计时拉钉的方向也须要考虑。
螺丝: 螺丝连接也是常见的连接办法。很明显,用螺丝连接的一大好处在于他的可以拆卸性。对付常常拆装的部件螺丝连接是一种很好的选择。不过正是由于他的可拆卸,以是放松是他的一大缺陷。
造型设计组成要素。产品造型设计是用创造性的构思,以艺术的形式和造型手段去充分发挥和表示产品的功能特点及其科学性和前辈性,是当代科学技能与艺术的有机结合,由它的基本特色可知,构成产品造型设计的根本要素是产品的功能、物质技能条件和美学艺术内容。
(1)功能根本:功能根本是指产品特定的技能功能,它是产品造型设计的紧张目的,是产品最基本的利用哀求。造型设计要充分表示功能的科学性、利用的合理性、舒适性以及具有加工、维修方便等基本哀求。对付一样平常产品而言,其功能哀求紧张包括:功能范围、事情精度、可靠性与有效度、宜人性等方面。
(2)物质技能根本:产品的功能是靠物质技能条件来详细实现的,产品的造型表现同样也必须依赖于物质技能条件来表示。实现产品造型的物质技能条件紧张包括:构造、材料、工艺、新技能、经济性等方面。材料构造对产品造型有很大的影响,只有得当的材料构造才能塑造一个幽美的产品。
(3)美学根本:产品造型设计除使产品充分的表现其功能特点,反响当代的前辈科学技能水平外,还哀求给人以美的感想熏染。因此,产品造型设计必须在表现功能的条件下,在合理利用物质技能条件的同时,要充分地把美学艺术内容和处理手腕领悟在整修造型设计之中,同时又充分利用材料、构造、工艺等条件表示造型的形体美、线型美、色彩美、材质羡。美学根本的内容紧张包括:美学原则、形体构成、色彩、装饰及面饰等方面。
2铝型材构造机箱
铝型材构造机箱便是利用各种截面形状的铝型材波折成机箱的围框,在围框表面覆以铝板(可以采取冲裁、波折或机加工制成),借助铆钉或螺钉连接组装成的机箱。铝型材构造机箱紧张采取波折工艺,其设计中的把稳事变拜会钣金构造机箱设计。 这种机箱构造大略,变革灵巧,内部构造易于处理,并且具有足够的强度和较好的刚度,加工工艺大略,生产周期短,而且机箱形状随意马虎实现都雅哀求,故广泛用于新产品的研制和批量生产,目前紧张用于民用电子设备以及军用电子仪器、仪表中。 随着型材技能的不断发展,涌现了多种铝型板,设计职员可充分利用铝型板,借助于铆钉、螺钉直接组装成型板构造机箱。这种机箱具有构造新颖、都雅、刚强度高、加工量少、装置方便等特点。
铝型材机箱一样平常包括外壳,支架,面板上的各种开关,指示灯等.外壳用钢板和塑料结合制成,硬度高,紧张起保护机箱内部元件的浸染;支架紧张用于固定主板,电源和各种驱动器.
铝型材机箱加工设计特性
1、机箱前后面板可设计成可拆装式;
2、机箱的散热方法可根据客户哀求确定;
3、箱体固定角可做身分装式、整体式,并开有U孔,方便其连接利用;
4、材料:优质冷轧钢板,优质耐指纹电镀锌板,优质铝板;
5、其构造形式多样化,可按客户供应的详细构造加工,也可由客户供应内部安装部件及哀求由我公司进行详细构造设计;
6、表面处理:喷涂、磷化、氧化;
7、压装铆件可涂前压装也可涂后压装;
8、分外式焊接不会毁坏耐指纹点镀锌板的涂层,使箱体内部更都雅、更防腐。配置灵巧:电路板在导轨槽中按需求可灵巧选择位置,插拔方便。构造紧凑,高下两层,可知足不同的需求。
该标准插箱按IEC19"的标准设计,通用性强。构造合理用U型板做整体框架,其上的压桥对导轨板组件其定位浸染。多处用沉头螺钉连接精度高。
良好的接地性能:后盖板上设有接地螺母,使设备接地安全可靠。
透风散热性好:U型板顶端和两侧开有透风散热孔,上部安装有风扇组件,使插箱内置设备运行在合理的温度下。
紧张零部件材料:
1.U行板、导轨板、下盖板、风扇板采取1.2mm的优质冷轧钢板。
2.上面板、高下导轨横梁开专用型材模,采取6063铝合金挤压型材。
3.后盖板采取1.5mm的优质铝合金板
紧张零部件的表面处理:
U行板、导轨板、下盖板、风扇板采取采取镀彩锌处理,导电局部保护,高压静电喷粉桔纹。上面板、高下导轨横梁采取喷砂氧化,后盖板采取导电氧化。 精美铝型材机箱表面处理 精美铝型材机箱表面处理方法有:拉丝阳极氧化,喷砂阳极氧化及阳极氧化染色,光荣有铝本色,淡黄色,深灰,玄色等可任选。铝型材机箱表面处理方面还有化学氧化,又称导电氧化。其特点是铝合金机箱内外面都导电,(阳极氧化铝合金机箱内外面都不导电)适应电磁屏蔽哀求高的电子仪器;其缺陷是表面氧化膜薄,随意马虎划伤,随意马虎污染,不能染色。 机箱紧张构造件有:面板、侧板、前、后横梁、上、下盖板、盖板固定螺丝、盖板固定螺丝垫、前、后耳板等。铝型材机箱插箱式则配有中横梁,导轨组件等。铝合金机箱侧板、上、下盖板可根据须冲要制散热孔。
3.铸造构造机箱
所谓铸造,便是将液体金属浇注到具有与零件形状相适应的铸型腔体中,冷却后得到零件或毛坯的方法。由于军用环境的分外性,军用电子设备常日须要有“三防”功能,设备必须采取密封机箱,此时,可采取铸造构造或焊接构造机箱。铸造工艺可制成形状繁芜且构造不对称的机箱。随着精密铸造技能的迅速发展,铸造精度能达到 IT10~IT11 级,表面粗糙度可达 Ra6.3~0.8μm。设计铸造构造机箱应把稳以下几个问题:
⑴ 构造最优化。铸件的优点在于许可零件具有繁芜的形状,这种繁芜形状可能是为了形状都雅,为了合理利用材料,为了知足机箱的强度、刚度,或是为了设备的装置须要,设计职员应充分利用铸件的这一特点,在机箱的实用(知足性能)、都雅、经济三者之间寻求最佳的平衡点,力求使设计的机箱构造最优化;
⑵ 箱体壁厚的确定。从节约材料、减轻设备重量的角度考虑,机箱壁越薄越好,从铸造工艺性考虑,薄壁构造铸造难度大,本钱高。机箱壁太厚则流动性差,且随意马虎形成气泡、缩孔等铸造毛病,本钱也高。因而,在决定机箱壁厚时,要从箱体大小、构造形式、铸造方法、材料、加工本钱等多角度综合考虑。
⑶ 机箱各连接处的过渡设计。机箱两个表面的连接处是铸造机箱构造设计的重点。在两个表面连接处,铸造金属不屈均的堆积会导致机箱内部不屈均的冷却,它是缩孔、缩松、内应力、裂纹等铸造毛病产生的根源。因此,机箱的任何两个平面之间都应避免尖角相连,而应采取圆角过渡,而且尽可能用同一圆角。当两个平面壁厚相差很大,而又难以避免时,应设计坡度圆角过渡区,或设计加强筋来加强等;
⑷ 角部的圆角度确定。机箱各角部的得当圆角度是铸造构造的基本特色,圆角过小,随意马虎产生内应力,并导致裂纹。圆角过大,则角部积聚的金属较多,随意马虎引起缩孔等毛病。常日取两连接壁厚算术均匀值的 0.2~0.4 倍;
⑸ 壁与壁间的连接圆角的确定。如果两壁厚相同,则内圆角取壁厚的 1/6~1/3,如果两壁厚相差不大,则内圆角取两壁厚均匀值的 1/6~1/3;
⑹ 筋的设计。有时为了机箱的强度、刚度须要,须要设计加强筋,有时乃至利用加强筋来安装零件、元器件等。但是,在机箱外缘和拐角处不能设计加强筋,否则会产生局部应力而使金属毁坏,产生裂纹。筋的厚度常日取壁厚的 0.7~0.9,筋的高度要小于 5 倍壁厚;
⑺ 构造斜度。为便于起模,在机箱上垂直于分型面的不加工表面要设计有一定的斜度,这一斜度就叫构造斜度,构造斜度要在零件图上标注。值得把稳的是:构造斜度与拔模斜度是有差异的,拔模斜度是铸造工艺斜度,不能稠浊;
⑻ 构造设计要考虑型芯成分。机箱的构造设计,要只管即便做到少用乃至不用型芯。如果必须要用型芯,应采纳相应方法,以便稳定地支持型芯,以担保浇铸时型芯的稳定性,还要把稳能方便地打消型芯。 铸造构造机箱具有生产率高、刚度、强度高、本钱低等特点,由于是整体机箱,可能会给设备维修带来不便,而且机箱形状还须要二次加工才能完成,故常日用于小批量生产。当设备批量很大时,可采取压铸工艺方法,压铸构造机箱具有铸造构造机箱的所有优点,比铸造构造机箱组织致密,其防水性能、尺寸精度进一步提高,机箱形状一次成型,而且可以知足机箱的各种造型须要,这种机箱须要专用设备,而且加工繁芜,一次性投资比较大。
4.焊接构造机箱
焊接便是利用加热或加压等手段,使分离的金属材料稳定地连接在一起的一种工艺方法。设计焊接构造机箱时首先要考虑以下几个问题:
⑴材料的焊接性。焊接性是指在一定的焊接工艺方法、工艺参数及构造形式条件下,得到优质焊接接头的难易程度。众所周知,并非所有的材料都可以焊接,可焊接材料中也并非都有很好的焊接性能,因而,在知足设备利用性能哀求的条件下,应选用焊接性较好的材料。 当然,可焊接性能,与所采取的焊接手法是密切干系的;
⑵构造刚度。合理支配箱体各焊接零件的相互位置,以担保箱体焊接的构造刚度;
⑶应力集中。焊接构造截面变革大、过渡区较急陡、园角小,如果设计不当,会引起应力集中,从而导致构造破损和早期失落效。
基于以上认识,设计焊接构造机箱时,在选好所用材料后,应着重考虑办理以下几个问题:
⑴ 合理选择焊接接头,这是设计焊接构造首先须要确定的问题。焊接接头常日有以下几种:I型、Y 型、U 型、V 型、双 Y 型、双 U 型、双 V 型以及锁边坡口等几种,详细的接头形式应视所用材料及详细构造而定。我们在设计某通信设备机箱时紧张采取了 V 型坡口;
⑵ 只管即便减少焊缝金属的添补量。添补量少,本钱低,箱体受焊接过程影响小; ⑶ 合理支配焊缝。焊缝支配合理,则可减少热变形和热应力,防止局部过热,从而担保焊接质量。设计焊缝时,应只管即便设计为对称支配。值得把稳的是,焊缝的支配应便于在焊接前采取点焊的办法,将全体机箱先连成一体,而且,焊缝的位置要便于施焊,否则影响焊接质量;
⑷ 只管即便避免和减少应力集中。由于焊缝本身是应力集中源,因此,焊接件在动载荷情形下特殊随意马虎在焊缝处产生裂纹。设计时,应只管即便采取等厚度板料焊接,或加工成等厚度焊接的过渡区,我们在设计某通信设备机箱时,便是采取了这种方法,从而担保了全体机箱的焊接质量和尺寸精度;
⑸ 加工区域内只管即便不支配焊缝,由于先焊后加工,会削弱焊缝强度,而且加工面的质量也得不到担保;
⑹ 焊缝应避免过分集中或交叉,焊缝的数量要只管即便少。 焊接构造机箱具有强度、刚度高、加工不须要分外设备、加工技能难度较低、防水性能好、本钱低(相对付压铸构造机箱而言)等特点,这种机箱适用于新品研制以及批量生产。
4.塑料机箱
塑料机箱是利用工程塑料通过注塑或压塑成形而制成的机箱,所采取的工程塑料紧张有:ABS、聚丙烯、聚碳酸酯、构造泡沫塑料等。由于工程塑料具有尺寸稳定、表面光泽好、比强度、比刚度高、质量轻、易加工成型、生产效率高、耐堕落、本钱低等诸多优点,使得塑料机箱很快在电子设备中得到了广泛运用。
事实上,上世纪 70 年代国外许多民用、军用电子设备就采取了工程塑料机箱。在海内,塑料机箱紧张用于民用电子设备,而在军用电子设备中的运用还不多见。值得一提的是,塑料机箱能知足设备的各种造型设计哀求,而且保持性好,能知足人们日益提高的审美哀求。
塑料机箱一样平常用于中小型、大批量的电子设备的生产。设计塑料机箱时应把稳办理以下几个问题:
⑴ 机箱壁厚的确定,壁厚取决于机箱的利用哀求,即强度、刚度、构造、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装置等各项哀求,最常用的壁厚为 2~3mm,大型机箱的壁厚也可大于 6mm;
⑵ 机箱壁厚应尽可能均匀同等,防止在成型过程中由于不屈均的凝固与紧缩,在厚壁处易产生气泡和紧缩变形,在急剧过渡处因紧缩应力而引起裂纹;
⑶ 机箱内外表面相连及拐角处运用圆角过渡,如为尖角,则会产生应力集中,而影响到机箱的强度和质量,而且不便于脱模;
⑷ 机箱上的孔应尽可能设计在不易削弱机箱强度的地方,除相邻孔之间以及孔到边缘之间保留适当的间隔,还应尽可能使有孔的部分壁厚厚一些,以防止孔眼处安装零件而分裂。 机箱上的凸出部分只管即便设计在机箱的拐角处,而且凸出部分的高度不要超过孔径的 2 倍,并要有足够的倾斜角以便脱模。过高的凸出部分会关住气体,使这部分的强度和密度减小;
⑸ 要设计合理的加强筋,以加强机箱的强度和刚度,防止翘曲。合理采取加强筋,还可减小壁厚,节省材料;
⑹ 要考虑机箱的脱模斜度,斜度的大小与塑料的性能、紧缩率以及机箱的厚度、形状有关,常日取 15′~1°。 随着材料科学研究的不断深入,有一些工程塑料在强度、刚度方面已靠近乃至超过金属,如果进一步提高工程塑料的机器稳定性、物理稳定性和化学稳定性,用工程塑料替代金属材料作为电子设备的构造件是电子设备发展的一定趋势。