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电子产品箱式结构设计材料及工艺选用

日期:2018-05-26 / 人气: / 来源:www.edrkp.live

外壳为电子产品核心部件提供稳定的工作环境,保障电子产品的?#34892;?#24037;作。通常要根据产品的实际使用环境来设计相应的结构形式,并采取相应的生产工艺。电子产品外壳设计常用的工艺有钣金结构、铸造结构、焊接结构、塑料机箱?#20154;?#31181;。

钣金结构

钣金电子产品外壳

钣金结构电子产品外壳是通过薄钢钣折弯后再进行焊接或用螺钉组装就可得到一个完整的钣金结构机箱。

钣金结构机箱的优点是:机箱可以设计成各种形式及尺寸,灵活多样,适用于单件多品种生产;用料简单,生产周期短;机箱的强度与刚度好。

钣金结构机箱的缺点是:机箱的外形尺寸公差大,不适合批量生产;钣金工水平要求高,必须有一定的工装模具;外形不易做得很美观。

铝型材机箱

铝型材机壳

电子产品铝型材机箱按其结构不同可划分为型材组合结构机箱、型板结构机箱和压铸结构机箱。

型材组合结构机箱是采用多种不同断面形状的铝型材通过螺钉在转角处连接组成机箱框架,再加前后面板及左右、上下盖板组成机箱。其优点是机箱的外形尺寸变?#29615;?#20415;,适应于多品种及有一定批量的产品;用途广,可组合成台式、架装式机箱及插箱;由于选用较高强度的铝合金,因此,机箱具有较高的强度与刚?#21462;?#20854;缺点是型材尺寸精度要求高;机加工的工作量大。

型板是具有板状特征的铝型材。利用型板作为机箱框架的侧面(?#37096;?#20026;前后面),再用铝型材横梁与侧面板连接,就构成机箱框架。这种结构的机箱由于采用了型板,故机加工工作量小,工艺简单,机箱的强度与刚度均较好。但机箱高度方向的尺寸受型板尺寸的限制,?#36866;?#29992;于扁平形状的机箱。

若将型板结构机箱的型板及其连接部?#31181;?#25104;铝压铸件,即成为压铸结构机箱。这种机箱由于采用了压铸工艺,故尺寸精?#33539;?#39640;,适用于大批量生产,强度与刚度均较?#20204;?#35013;配方便。但压铸模的成本高;机箱的外形尺寸受压铸机的限制。

铸造结构

铸造机壳

电子产品铸造外壳工艺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,冷却后获得零件或毛坯的方法。

从节约材料、减轻设?#38050;?#37327;的角度考虑,机箱壁越薄越好,从铸造工艺性考虑,薄壁结构铸造难度大,成本高。机箱壁太厚则流动性差,且容易形成气泡、缩孔等铸造缺陷,成本也高。因而,在确定机箱壁厚?#20445;?#35201;从箱体大小、结构形式、铸造方法、材料以及加工成本等多角度综合考虑。

机箱两个表面的连接处是铸造机箱结构设计的重点,在两个表面连接处铸造金属不均匀的聚积会导致机箱内部不均匀的冷却,它是缩孔、缩松、内应力、裂纹等铸造缺陷产生的根源。因此,机箱的任何两个平面之间都应避免尖角相连,而应采用圆角过渡,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?#20445;?#24212;设计坡度圆角过渡区,或设计加强筋来加强?#21462;?#20026;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,这一斜度就叫结构斜度,结构斜度要在零件图上标注。值得注意的是,结构斜度与拔模斜度是有区别的,拔模斜度是铸造工艺斜度,不能混淆。

机箱的结构设计,要尽量做到少用甚至不用型?#23613;?#22914;果必须要用型芯,应采取相应措施,以便牢固地支持型芯,以保证浇铸时型芯的稳定性,还要注意能方便地清除型?#23613;?/p>

塑料机箱

电子产品塑料外壳

工程塑料的广泛应用及加工工艺的不断改进,有一些工程塑料(如聚碳酸酯塑料)在强?#21462;?#21018;度方面已接近甚至超过金属,而且工程塑料还具有造型美观、易加工成型、成本低等特点。随着工程塑料的机械稳定性、物理稳定性和化学稳定性的不断提高,用工程塑料替代金属材料作为电子设备的结构件是电子设备发展的必然趋势。

塑料机箱?#22771;?#20027;要有整体全塑结构、对开式结构、组合式结构和复壁结构几种形式。由于不可能注塑出封闭结构,?#25910;?#20307;全塑结构仅用于某些部件,如带印制板导轨的插件盒等;对开式结构是指由两个?#34892;?#32467;构相互联结构成封闭的产品外壳。在小型扁形的产品中大多采用上下对开嵌合结构,如计算器、键盘、小型打印机、小型仪器仪表?#23567;?#24187;灯机?#21462;?#22312;竖直状态下使用的小型扁形结构采用前后对开式结构,如袖珍收音机、各?#36136;?#24405;机、手提式仪器仪表、工具箱等;组合式结构采用由塑料制件、钣金件或型材结构混合组装构成;复壁结构是由双层壁板组成的中空结构,两层壁板各厚约1.5mm,两板间空气夹层厚约8mm。内壁用来固定仪器且不影响外壁,外壁可设计得美观大方以吸引顾客。这种结构增强了刚度,空气夹层具有缓冲隔层作用。机箱结构轻巧,通用性好。

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公司核心业务是提供以工控电子、汽车电子、医疗电子、安防电子、消费电子、通讯电子、电源电子等多领域的电子产品设计、方案开发及加工生产的一站式PCBA服务,为满足不同客户需求可提供?#34892;?#25209;量PCBA加工。

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作者:电子产品设计


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