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電子產品箱式結構設計材料及工藝選用

日(ri)期:2019-05-26 / 人氣: / 來源:189hi.cn

外(wai)殼(ke)為(wei)電子產(chan)品核(he)心部件提供穩定的(de)工(gong)作環(huan)境,保(bao)障電子產(chan)品的(de)有效工(gong)作。通常要(yao)根據(ju)產(chan)品的(de)實(shi)際使用環(huan)境來設(she)計(ji)相應的(de)結(jie)構(gou)形式,并采取(qu)相應的(de)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)。電子產(chan)品外(wai)殼(ke)設(she)計(ji)常用的(de)工(gong)藝(yi)有鈑(ban)金結(jie)構(gou)、鑄(zhu)造結(jie)構(gou)、焊接結(jie)構(gou)、塑料機箱等四種。

鈑金結構

鈑金電子產品外殼

鈑金結構(gou)電(dian)子產品(pin)外殼是通(tong)過薄鋼鈑折彎后再(zai)進(jin)行焊(han)接或用螺釘組裝(zhuang)就(jiu)可得(de)到一(yi)個完整的(de)鈑金結構(gou)機箱。

鈑金結構機(ji)(ji)箱(xiang)的(de)優點(dian)是:機(ji)(ji)箱(xiang)可(ke)以設計成(cheng)各種(zhong)形式(shi)及尺寸,靈活多(duo)樣,適用于單(dan)件多(duo)品種(zhong)生(sheng)(sheng)產(chan);用料(liao)簡單(dan),生(sheng)(sheng)產(chan)周期短;機(ji)(ji)箱(xiang)的(de)強度與剛度好。

鈑金結構機箱的(de)缺點是(shi):機箱的(de)外形尺寸公差大,不適合批量生產;鈑金工(gong)水平要求(qiu)高(gao),必(bi)須有(you)一定的(de)工(gong)裝(zhuang)模具(ju);外形不易做得(de)很(hen)美觀。

鋁型材機箱

鋁型材機殼

電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)鋁型(xing)材機箱(xiang)(xiang)按其結(jie)構(gou)不(bu)同可劃分為型(xing)材組合結(jie)構(gou)機箱(xiang)(xiang)、型(xing)板(ban)結(jie)構(gou)機箱(xiang)(xiang)和壓(ya)鑄(zhu)結(jie)構(gou)機箱(xiang)(xiang)。

型(xing)材組(zu)(zu)合結構機(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)是(shi)采用多種不同(tong)斷面形(xing)狀的(de)鋁(lv)型(xing)材通過螺(luo)釘在(zai)轉(zhuan)角處連接組(zu)(zu)成機(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)框(kuang)架,再加前后面板(ban)及左右、上下蓋板(ban)組(zu)(zu)成機(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)。其(qi)(qi)優點是(shi)機(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)的(de)外形(xing)尺寸變換方便,適應于(yu)多品種及有一定批(pi)量的(de)產品;用途廣,可組(zu)(zu)合成臺式(shi)、架裝式(shi)機(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)及插箱(xiang)(xiang);由于(yu)選用較高(gao)強度的(de)鋁(lv)合金,因此,機(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)具有較高(gao)的(de)強度與剛度。其(qi)(qi)缺(que)點是(shi)型(xing)材尺寸精度要求高(gao);機(ji)(ji)加工的(de)工作量大。

型(xing)(xing)板是具有板狀特征的(de)(de)鋁型(xing)(xing)材(cai)。利用型(xing)(xing)板作為機(ji)箱(xiang)(xiang)框架(jia)的(de)(de)側面(也可(ke)為前(qian)后面),再用鋁型(xing)(xing)材(cai)橫梁與側面板連(lian)接,就構成機(ji)箱(xiang)(xiang)框架(jia)。這種結構的(de)(de)機(ji)箱(xiang)(xiang)由于采用了型(xing)(xing)板,故機(ji)加工工作量(liang)小,工藝簡(jian)單(dan),機(ji)箱(xiang)(xiang)的(de)(de)強度(du)與剛度(du)均較好。但機(ji)箱(xiang)(xiang)高度(du)方向的(de)(de)尺(chi)(chi)寸受(shou)型(xing)(xing)板尺(chi)(chi)寸的(de)(de)限制,故適(shi)用于扁平形(xing)狀的(de)(de)機(ji)箱(xiang)(xiang)。

若將(jiang)型(xing)板結構機(ji)箱的型(xing)板及其連(lian)接部分制(zhi)成鋁壓(ya)鑄件,即成為壓(ya)鑄結構機(ji)箱。這種機(ji)箱由于(yu)(yu)采用(yong)了壓(ya)鑄工(gong)藝,故尺寸精(jing)確度(du)高(gao),適用(yong)于(yu)(yu)大(da)批量生產(chan),強度(du)與剛度(du)均較(jiao)好且裝配方便。但(dan)壓(ya)鑄模(mo)的成本高(gao);機(ji)箱的外形尺寸受壓(ya)鑄機(ji)的限制(zhi)。

鑄造結構

鑄造機殼

電子產品鑄造外(wai)殼工(gong)藝是將液體(ti)金屬澆注(zhu)到具有與零(ling)件(jian)形狀相適應的鑄型腔(qiang)體(ti)中,冷(leng)卻后(hou)獲得零(ling)件(jian)或毛(mao)坯的方法(fa)。

從節(jie)約材料、減輕(qing)設備重量的角度考(kao)慮,機箱壁越薄越好,從鑄造(zao)(zao)(zao)工(gong)藝性考(kao)慮,薄壁結構(gou)鑄造(zao)(zao)(zao)難度大,成(cheng)本高。機箱壁太(tai)厚則流動性差,且(qie)容易形成(cheng)氣泡、縮(suo)孔等鑄造(zao)(zao)(zao)缺陷,成(cheng)本也高。因(yin)而,在(zai)確定機箱壁厚時,要從箱體大小、結構(gou)形式、鑄造(zao)(zao)(zao)方(fang)法、材料以及加工(gong)成(cheng)本等多角度綜(zong)合考(kao)慮。

機(ji)(ji)箱(xiang)兩個(ge)表面(mian)的(de)(de)連接處是(shi)鑄造(zao)機(ji)(ji)箱(xiang)結(jie)構(gou)設(she)計的(de)(de)重點,在兩個(ge)表面(mian)連接處鑄造(zao)金屬不均(jun)勻的(de)(de)聚積(ji)會導致機(ji)(ji)箱(xiang)內(nei)部不均(jun)勻的(de)(de)冷卻,它(ta)是(shi)縮孔、縮松、內(nei)應力、裂紋等鑄造(zao)缺陷產生的(de)(de)根(gen)源。因此,機(ji)(ji)箱(xiang)的(de)(de)任何兩個(ge)平(ping)面(mian)之間(jian)都應避免(mian)尖角(jiao)相(xiang)連,而(er)應采用圓角(jiao)過(guo)渡,而(er)且(qie)盡可(ke)能(neng)用同一(yi)圓角(jiao)。當兩個(ge)平(ping)面(mian)壁厚相(xiang)差很(hen)大(da),而(er)又難以避免(mian)時,應設(she)計坡度(du)(du)圓角(jiao)過(guo)渡區,或設(she)計加(jia)強(qiang)筋來加(jia)強(qiang)等。為便(bian)于起模,在機(ji)(ji)箱(xiang)上垂直于分(fen)型(xing)面(mian)的(de)(de)不加(jia)工(gong)表面(mian)要設(she)計有(you)一(yi)定的(de)(de)斜(xie)(xie)度(du)(du),這一(yi)斜(xie)(xie)度(du)(du)就(jiu)叫結(jie)構(gou)斜(xie)(xie)度(du)(du),結(jie)構(gou)斜(xie)(xie)度(du)(du)要在零(ling)件圖上標注。值(zhi)得注意(yi)的(de)(de)是(shi),結(jie)構(gou)斜(xie)(xie)度(du)(du)與拔模斜(xie)(xie)度(du)(du)是(shi)有(you)區別的(de)(de),拔模斜(xie)(xie)度(du)(du)是(shi)鑄造(zao)工(gong)藝(yi)斜(xie)(xie)度(du)(du),不能(neng)混淆。

機箱(xiang)的結構設計,要(yao)盡量做到(dao)少用甚至不用型芯(xin)。如果(guo)必(bi)須要(yao)用型芯(xin),應(ying)采取相應(ying)措施,以便(bian)(bian)牢固地支持型芯(xin),以保證澆鑄時型芯(xin)的穩定性,還要(yao)注意能方便(bian)(bian)地清除型芯(xin)。

塑料機箱

電子產品塑料外殼

工(gong)(gong)程(cheng)塑(su)料的(de)廣(guang)泛應(ying)用及加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝的(de)不斷(duan)改(gai)進,有一些工(gong)(gong)程(cheng)塑(su)料(如(ru)聚(ju)碳酸(suan)酯塑(su)料)在強度、剛度方面已接近甚至超過金屬(shu),而且工(gong)(gong)程(cheng)塑(su)料還具有造型美觀、易加(jia)工(gong)(gong)成型、成本低(di)等特點。隨著工(gong)(gong)程(cheng)塑(su)料的(de)機(ji)械穩定(ding)(ding)性(xing)、物理穩定(ding)(ding)性(xing)和(he)化(hua)學穩定(ding)(ding)性(xing)的(de)不斷(duan)提(ti)高,用工(gong)(gong)程(cheng)塑(su)料替代金屬(shu)材(cai)料作為電子(zi)設(she)備的(de)結(jie)構件是電子(zi)設(she)備發展的(de)必然(ran)趨勢。

塑(su)(su)料(liao)機(ji)(ji)箱(xiang)目(mu)前主要有整體全塑(su)(su)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)、對(dui)開式(shi)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)、組(zu)合(he)(he)式(shi)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)和復(fu)壁(bi)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)幾種(zhong)形式(shi)。由(you)于不可能注塑(su)(su)出封(feng)閉(bi)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou),故整體全塑(su)(su)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)僅(jin)用(yong)(yong)于某些部(bu)件,如(ru)帶印制板(ban)導軌的插件盒(he)(he)等(deng);對(dui)開式(shi)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)是(shi)指由(you)兩個盒(he)(he)形結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)相互聯結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)成(cheng)封(feng)閉(bi)的產品外殼。在小型(xing)扁形的產品中大(da)多(duo)采(cai)用(yong)(yong)上(shang)下(xia)(xia)對(dui)開嵌合(he)(he)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou),如(ru)計算(suan)器(qi)、鍵(jian)盤(pan)、小型(xing)打印機(ji)(ji)、小型(xing)儀器(qi)儀表盒(he)(he)、幻燈機(ji)(ji)等(deng)。在豎(shu)直狀(zhuang)態下(xia)(xia)使用(yong)(yong)的小型(xing)扁形結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)采(cai)用(yong)(yong)前后(hou)對(dui)開式(shi)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou),如(ru)袖珍收(shou)音機(ji)(ji)、各種(zhong)收(shou)錄機(ji)(ji)、手提式(shi)儀器(qi)儀表、工具箱(xiang)等(deng);組(zu)合(he)(he)式(shi)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)采(cai)用(yong)(yong)由(you)塑(su)(su)料(liao)制件、鈑金(jin)件或型(xing)材結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)混合(he)(he)組(zu)裝(zhuang)構(gou)(gou)(gou)成(cheng);復(fu)壁(bi)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)是(shi)由(you)雙層(ceng)壁(bi)板(ban)組(zu)成(cheng)的中空結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou),兩層(ceng)壁(bi)板(ban)各厚約1.5mm,兩板(ban)間空氣夾層(ceng)厚約8mm。內壁(bi)用(yong)(yong)來固定儀器(qi)且不影(ying)響外壁(bi),外壁(bi)可設計得美觀大(da)方以吸引顧客。這種(zhong)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)增(zeng)強了剛(gang)度,空氣夾層(ceng)具有緩沖隔層(ceng)作用(yong)(yong)。機(ji)(ji)箱(xiang)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)輕巧,通用(yong)(yong)性好。

【格亞信電子】是專業從事電子產品設計、電子方案開發、電子產品PCBA加工的深圳電子(zi)方案(an)公司,主要設計電子(zi)產品(pin)包括工控(kong)、汽(qi)車、電源(yuan)、通信、安(an)防、醫療電子(zi)產品(pin)開發(fa)。

公司(si)核心業務是提供(gong)以工控電(dian)子、汽車電(dian)子、醫療電(dian)子、安防(fang)電(dian)子、消費電(dian)子、通訊電(dian)子、電(dian)源電(dian)子等(deng)多領(ling)域的電(dian)子產(chan)品設計、方案開(kai)發及加(jia)工生產(chan)的一(yi)站式PCBA服務,為(wei)滿足不同客戶需(xu)求可提供(gong)中小批量PCBA加(jia)工。

公司產品涵(han)蓋工(gong)業(ye)生產設備(bei)控制設備(bei)電(dian)(dian)(dian)子(zi)開發、汽車MCU電(dian)(dian)(dian)子(zi)控制系統(tong)方案(an)設計、伺服控制板PCBA加工(gong)、數控機(ji)床(chuang)主板PCBA加工(gong),智(zhi)能家居電(dian)(dian)(dian)子(zi)研發、3D打(da)印機(ji)控制板PCBA加工(gong)等領域。業(ye)務流(liu)程包(bao)括電(dian)(dian)(dian)子(zi)方案(an)開發設計、PCB生產、元器件采購、SMT貼片加工(gong)、樣機(ji)制作調試、PCBA中小(xiao)批量加工(gong)生產、后期(qi)質保維護一站式PCBA加工(gong)服務。

http://189hi.cn/

作者:電子產品設計


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