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東莞市新?lián)P翊精密鈑金制造有限公司

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對于有嚴(yán)格重量限制的應(yīng)用

,如何通過鈑金設(shè)計(jì)減輕機(jī)箱重量?

發(fā)布時(shí)間:2025-01-10 10:34:05 作者:kefu

 

  1. 材料選擇方面
    • 選用輕質(zhì)材料:在滿足機(jī)箱強(qiáng)度和剛度要求的前提下
      ,優(yōu)先選用密度較小的鈑金材料。例如
      ,鋁合金是一種很好的選擇
      。鋁合金的密度約為 2.7g/cm³
      ,相比鋼材(密度約 7.8g/cm³)要輕很多。而且鋁合金具有良好的導(dǎo)熱性
      、導(dǎo)電性和抗腐蝕性
      ,適用于一些對散熱和電磁屏蔽有要求的機(jī)箱。像一些高端的電子設(shè)備機(jī)箱
      ,如筆記本電腦的外殼,就常采用鋁合金材料
      ,在保證設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)
      ,大大減輕了重量。
    • 復(fù)合材料的應(yīng)用:可以考慮使用復(fù)合材料來制作機(jī)箱
      。例如,將碳纖維增強(qiáng)塑料與鈑金相結(jié)合
      。碳纖維增強(qiáng)塑料具有極高的強(qiáng)度和較低的密度
      ,把它作為機(jī)箱的部分結(jié)構(gòu)材料
      ,如用于機(jī)箱的側(cè)板或者一些非主要承載部位,能夠有效減輕重量
      。這種復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的機(jī)箱設(shè)備應(yīng)用較多
      ,其重量輕的優(yōu)勢可以減少飛行器的負(fù)載,提高燃油效率等
  2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面
    • 優(yōu)化機(jī)箱形狀:設(shè)計(jì)機(jī)箱形狀時(shí)
      ,盡量采用規(guī)則的幾何形狀。例如
      ,長方體形狀的機(jī)箱在受力分布上相對比較均勻
      ,便于材料的合理利用。同時(shí)
      ,避免機(jī)箱出現(xiàn)過多的凸起、凹陷或復(fù)雜的曲面
      。因?yàn)檫@些復(fù)雜的形狀會增加鈑金加工的難度
      ,并且可能需要更多的材料來保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。比如
      ,對于一個(gè)簡單的服務(wù)器機(jī)箱,采用直棱直角的長方體設(shè)計(jì)
      ,比具有各種弧形和不規(guī)則形狀的設(shè)計(jì)在材料使用上更節(jié)省
      ,重量也更輕。
    • 薄壁化設(shè)計(jì):在保證機(jī)箱性能的前提下,盡可能減小鈑金壁厚
      。通過精確的力學(xué)計(jì)算和模擬分析
      ,確定機(jī)箱各個(gè)部位所需的最小壁厚
      。例如
      ,對于機(jī)箱內(nèi)部受力較小的區(qū)域,如非主要承載的面板或者一些裝飾性的部件
      ,可以采用較薄的鈑金材料。同時(shí)
      ,利用加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)來彌補(bǔ)薄壁帶來的強(qiáng)度不足。加強(qiáng)筋可以增加鈑金的抗彎和抗壓能力,使機(jī)箱在薄壁的情況下也能滿足強(qiáng)度要求
      。如在一些小型電子設(shè)備機(jī)箱中
      ,通過在側(cè)板上設(shè)計(jì)多條細(xì)小的加強(qiáng)筋
      ,就可以在減小壁厚的情況下維持機(jī)箱的整體強(qiáng)度
    • 框架式結(jié)構(gòu):采用框架式機(jī)箱結(jié)構(gòu)可以有效減輕重量
      。將機(jī)箱設(shè)計(jì)成框架和薄板相結(jié)合的形式,框架主要承擔(dān)機(jī)箱的主要受力
      ,如機(jī)箱的角部和邊緣部分
      。而薄板則用于封閉框架,起到防護(hù)和美觀的作用
      。這種結(jié)構(gòu)類似于建筑中的框架結(jié)構(gòu),框架部分可以選用高強(qiáng)度的鈑金材料
      ,保證機(jī)箱的整體穩(wěn)定性
      ,而薄板部分可以使用較薄的輕質(zhì)材料。例如
      ,一些大型通信設(shè)備的機(jī)箱采用這種框架式結(jié)構(gòu)
      ,既減輕了重量
      ,又方便了設(shè)備的安裝和維護(hù)。
    • 孔洞和鏤空設(shè)計(jì):在機(jī)箱的非關(guān)鍵部位合理地設(shè)計(jì)孔洞或鏤空圖案
      。這些孔洞和鏤空不僅可以減輕機(jī)箱的重量,還可以起到散熱
      、通風(fēng)或者裝飾的作用
      。例如,在機(jī)箱的側(cè)板上設(shè)計(jì)一些圓形或方形的通風(fēng)孔,用于機(jī)箱內(nèi)部設(shè)備的散熱
      。同時(shí),通過合理的布局這些孔洞
      ,還可以在一定程度上降低機(jī)箱的整體重量
      。但要注意的是,孔洞和鏤空設(shè)計(jì)不能影響機(jī)箱的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和電磁屏蔽等功能,需要通過精確的計(jì)算和測試來確定其大小
      、形狀和位置。
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