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钣金加工产品的设计工艺

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文章出处:责任编辑:作者:晶炬钣金人气:-发表时间:2016-08-05 11:56:00

   机械行业内,将钢材厚度≤6mm的等壁厚的金属板材统称为钣金。早在一次世界大战的时,从战车枪炮就可以看到钣金的缩影;发展到现在已经普及在我们生活中,如手机中的支架、厨、汽车外壳、电脑机箱等民用与军工产品。

  钣金件相对塑胶件来说,虽然外观造型不如塑胶件灵活,重量也会高于塑胶件,但是其结构强度高,常规形状无需开模,小批量加工灵活便捷,制造周期短的优势备受世人青睐。钣金件材料包括冷轧板、镀锌板、电解板、不锈钢、铝板、铜板等;钣金采用冷作加工的方式成型,常见的工艺有,下料,折弯,去毛刺,冲裁,拉深,铆接,焊接,喷涂,装配等。在产品产品的设计上,我们除了要考虑用户与市场需求,产品的使用场景外,还需考虑如下问题。

  1、第一点注重线缆在钣金中的设计,要求线路合理,维护方便,线路美观。同时又满足线缆在弯曲曲率半径的要求。

  2、好考虑产品的使用过程中的散热设计。常见的散热方式有:风扇散热、空调散热以及热交换,他们各有各的特点,应给予充分考虑。散热设计中,先手工计算好设备的热功率,再根据机柜的体结构算好排热量,接下来挑好相关功率型号的空调。再在CFD热分析软件里面,分析出合理的风道以及排热结构。

  3、防水防尘也是钣金类产品不可缺少的设计要求,通常用IPXX等级来标示;前面一部分表示防尘,后面表示防水。如IP54表示为,防尘的等级为5,可以阻挡大部分粉尘堆积设备内;防水的等级为4,可以用水淋到设备外壳,而内部设备不受到伤害影响,IP54这样等级的机柜可以使用在半室外的环境中。在做防护等级的设计中,我们可从结构挡水,胶条预压,尺寸平缓等角度去解决这个问题。

  4、强度设计在机械设计中尤为重要,钣金产品也不例外,只有保证产品有足够的强度才能满足使用的可靠性与使用寿命,以及避免过强的设计而浪费材料成本。力学上,只有零部件的工作应力小于其材料的屈服应力,才能满足其强度要求。我们一方面通过手工计算出零部件的应力,另一方面是通过有限元分析出结构件的应力及受力趋势,来评估现有的结构设计是否满足强度要求。

  5、人体工程学在产品设计中也是必不可少的环节,合理的人体工程学产品,让操作者倍感舒适,减少对工作的厌倦感。我们通过人体的相关数据和实际经验结合就可解决这一问题。

  6、一个漂亮的外观无疑能给整个产品增光添彩,所以外观设计是不容忽视。因钣金的好成型工艺导致其不能有复杂的造型,所以在外观设计上既要突破传统的方框造型,又要有便于制造加工,这时经验显得尤为重要了。

  7、再考虑电磁屏蔽设计,电磁屏蔽是为了防止电磁波对设备中的电子元器件扰乱影响,以及对设备外壳以外的人体健康带来危害。CE/UL/3C等认证中,电磁屏蔽就是其中必不可少的项目。我们在做设计时,从结构屏蔽、可靠接地、屏蔽材料等角度来解决这一问题。

  8、成本控制问题,在保质保量的情况下,产品的成本越低,那么价格也低,带来的市场竞争力就高。结构空间布局合理,尺寸紧凑,零部件的强度在合理范围内,不浪费任何一个尺寸与空间;在满足外观造型下,尽可能采用常规加工方法,减少模投入。

  终上所述,好的钣金产品是需要花费时间和精力去精细雕琢,才能经得起市场和用户的考验认可。对于设计者来说,对于生活的感悟,平时工作的积累;开阔的设计视野,自身职业素养的提升,都会大大的影响到每一个产品。

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