鈑金外殼設計:綜合指南 - 以 CHNSMILE 實務為例

2024-10-16

設計鈑金外殼涉及多個方面。以下是詳細的設計步驟:


 一、確定需求與設計目標


  1. 定義產品功能

  • 考慮內部設備的特性。例如,電子設備的外殼需要考慮散熱和介面佈局。工業控制器的外殼需要為按鈕、顯示器等預留適當的位置和開口,以保護內部裝置免受干擾。 CHNSMILE正是基於此設計的。

  • 例如,在設計工業控制器的鈑金外殼時,需要為各種控制按鈕、顯示器和介面預留適當的位置和開口。同時,必須確保外殼能夠有效保護內部電子元件免受灰塵、濕氣和物理撞擊。 CHNSMILE在設計此類外殼時,會充分調查內部設備的特定需求,以確保設計的準確性並滿足任何特定領域的獨特功能要求。

  2. 考慮使用環境

  • 分析環境的影響。電信領域的室外通訊基地台外殼需要防水、防塵、耐腐蝕等,工業環境的設備外殼需要耐高溫、耐化學侵蝕。

  • CHNSMILE在不同使用環境的機櫃設計方面擁有豐富的經驗,可根據實際情況提供適當的解決方案,確保機櫃在各種複雜環境下都能穩定保護內部設備。

  3. 確定尺寸和形狀要求

  • 根據內部設備、人體工學和美觀因素來確定外殼的尺寸和形狀。醫療設備的外殼應體積小、方便攜帶且符合人體工學。機械設備的外殼需考慮強度、穩定性、操作方便性。

  • CHNSMILE專注於打造美觀且符合人體工學的外殼形狀和尺寸,同時滿足功能需求,使其在不同領域具有強大的適用性。

Sheet Metal Enclosure

  二.材質選擇


  1. 常見鈑金材質的特點

  • 冷軋鋼板:具有良好的加工性能和強度,價格相對較低。表面可採用噴塗、電鍍等處理,提高耐腐蝕性和美觀性。它適用於大多數工業和商業應用。在一些成本控制比較重要、環境又比較好的設備機櫃中,例如普通的辦公設備機櫃,得到了廣泛的應用。

  • 熱軋鋼材:強度較高,但表面品質相對較差,通常需要較多的加工。常用於重型機械及結構件,如大型工程機械的箱體結構。

  • 不鏽鋼:具有優良的耐腐蝕性、強度、美觀性。適用於外觀要求較高或環境惡劣的場合。但價格相對較高。常用於對衛生和耐腐蝕有嚴格要求的高階電子設備、食品加工設備或醫療設備領域。

  • 鋁合金:重量輕、強度高、導熱性佳。它易於加工和成型。適用於需要輕量化設計的產品,如電子設備、航太領域。在航空航太領域,輕量化是關鍵因素。鋁合金鈑金外殼可以在滿足強度要求的同時,有效減輕飛機重量。在電子設備領域,如筆記型電腦外殼,鋁合金可以提供良好的散熱性能,使產品更加輕巧、美觀。

  2. 根據要求選擇材料

  • 對於需要高強度和耐腐蝕的高端電子產品,鋁合金是一種選擇。對於成本敏感、強度要求高的工業設備,冷軋鋼比較適合。對於海洋工程外殼等惡劣環境的特殊設備,可能需要不銹鋼。 CHNSMILE將根據客戶的特定需求和專案應用領域的特點,精準選擇合適的鈑金材料,確保產品性能與成本的平衡。

sheet metal enclosure design

 三.結構設計


  1. 外殼強度和穩定性

  • 設計合理的結構框架,確保箱體具有足夠的強度與穩定性。在工程機械領域,大型塔式起重機的控制箱外殼需要承受強風和振動。因此,可採用加加強筋、翻邊、焊接等方法增強結構強度,確保外殼在惡劣的工作環境下不會變形或損壞,保護內部設備的正常運作。對於一些精密儀器的外殼,雖然外力較小,但仍需要穩定的結構,以確保儀器的精度不受影響。

  • CHNSMILE擁有專業的結構設計技術團隊,可根據不同應用領域的需求打造堅固且穩定的箱體結構。無論是承受重載的工業設備外殼,或是要求極高精度的儀表外殼,都能提供可靠的結構設計方案。

  2. 連接方式選擇

  • 鈑金外殼的連接方式主要有焊接、鉚接、螺栓連接等。在汽車製造領域,車身的鈑金包圍件可以採用焊接連接,因為焊接連接強度高,可以確保車身的整體剛性和安全性。在一些電子設備外殼的組裝中,為了方便維護和更換零件,可能會採用鉚接或螺栓連接的方式。例如,對於伺服器機殼的外殼,螺栓連接更為合適,因為經常需要打開外殼進行內部硬體的維護和升級。

  • CHNSMILE將根據產品的應用領域和使用場景,合理選擇連接方式,確保箱體連接牢固,滿足實際需求。在確保圍護結構完整性的同時,也考慮到後期維護和使用的便利性

  3. 散熱設計

  • 如果內部設備產生熱量,則需要設計散熱結構。在電力設備領域,如大型變壓器的外殼,需要良好的散熱設計來確保變壓器的正常運作。可採用散熱器和冷卻孔的組合,佈局設計應考慮空氣對流等因素。對於高效能電腦的外殼,除了設置散熱孔外,還可能安裝散熱風扇,甚至採用液冷系統,以確保內部硬體在高負載下運作在合理的溫度範圍內。

  • CHNSMILE擅長優化散熱設計,能夠根據不同應用領域的散熱需求,確保設備穩定運行,避免因過熱而導致效能下降或損壞。

  4. 防護設計

  • 根據內部設備的使用環境和要求,設計防護結構。在軍事裝備領域,設備外殼需具備防水、防塵、防震、防電磁幹擾等多重防護功能。例如,現場通訊設備的外殼需要使用密封條、防水透氣閥等進行防水防塵處理。同時內部採用避震墊及電磁屏蔽材料,以應對複雜的戰場環境。在食品加工行業,設備外殼的設計應注重衛生和易於清潔,以防止細菌生長。採用光滑的表面處理和合理的結構設計,避免食物殘渣殘留。

  • CHNSMILE的防護設計可以有效保護內部設備。根據不同應用領域的特殊要求,可以延長產品的使用壽命,確保設備在各種環境下都能安全可靠地運作。

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