Ultimate Guide to Sheet Metal Enclosure Design: Инженеры должны иметь

Корпус из листового металла - это защитный кожух, изготовленный из тонких плоских металлических листов. Он широко используется для хранения и защиты таких предметов, как электроника, механические детали, электрические системы и многое другое. Эти корпуса используются в различных отраслях промышленности, таких как медицина, телекоммуникации и автомобилестроение. Они популярны благодаря своей прочности, универсальности и экономичности. Корпуса из листового металла также могут быть изготовлены в соответствии с определенными требованиями к дизайну и функциональности, что делает их очень важными в современном производстве и машиностроении.

Хорошо спроектированный корпус не только защищает находящиеся в нем детали, но и выполняет свои функции в течение длительного времени. Здесь мы расскажем о деталях проектирования корпусов из листового металла и дадим несколько советов по наилучшей практике. Независимо от того, занимаетесь ли вы разработкой новых конструкций или усовершенствованием уже существующих, мы готовы помочь вам.

7 основополагающих элементов профессионального проектирования корпусов из листового металла

Общий дизайн корпуса из листового металла определяет время, которое потребуется для завершения проекта, его качество, стоимость и степень удовлетворенности заказчика. Большинство проектов не достигают намеченных целей из-за того, что в процессе проектирования не учитываются некоторые аспекты, или из-за того, что вы не работаете с профессиональным производителем металлических конструкций. Существует семь аспектов, которые необходимо учитывать, чтобы создать качественный корпус из листового металла:

Определение требований к конструкции корпусов из листового металла

Первый и самый важный шаг в проектировании шкафа из листового металла - определить, что требуется от проекта. Таким образом можно определить потребности и убедиться, что корпус будет функционировать так, как задумано, будет долговечным и соответствовать своему назначению. В противном случае вы можете не заметить некоторые особенности или даже придумать конструкцию, которая не подходит для использования по назначению. Сосредоточьтесь на назначении шкафа, месте его использования и наиболее важных характеристиках.

Назначение и внутренние компоненты: Каково назначение шкафа? В нем будут храниться электрические детали, такие как печатные платы и шины, механическое оборудование или любые другие чувствительные системы? Учитывайте размер, вес, расположение и количество компонентов в шкафу. Убедитесь в наличии достаточного пространства для прокладки проводов, подключения или функциональных вырезов, таких как порты или точки доступа.

Условия окружающей среды: Подумайте об условиях, в которых будет установлен шкаф. Будет ли он использоваться в помещении, на улице или в среде с высокой температурой, высокой влажностью или коррозионной средой? Для применения внутри помещений может потребоваться только базовая защита, в то время как для наружных или суровых промышленных условий может потребоваться повышенная коррозионная стойкость или герметичность.

Структурная прочность: Оцените ожидаемые физические нагрузки. Будет ли корпус подвергаться ударам, вибрации или большим нагрузкам? Это повлияет на необходимую толщину листового металла и общую конструкцию.

Потребности в тепле и вентиляции: Определите, будут ли внутренние детали выделять тепло. Если требуется контроль температуры, то следует обратить внимание на возможности вентиляции, радиаторы или вырезы для отвода тепла.

Доступность: Подумайте о техническом обслуживании или усовершенствовании. Часто ли работники будут обращаться к деталям внутри? Некоторые из них включают распашные двери, съемные панели или даже модульные конструкции, которые могут помочь в этом процессе.

Тип крепления: Определите, как будет крепиться шкаф. Будет ли он закреплен на стене, поставлен на пол или будет сочетать оба варианта? Предусмотрите место для кронштейнов, монтажных отверстий или дополнительных опор.

Форма корпуса: Различные формы корпуса влияют на его работу, а также на процесс изготовления. Кроме того, дешевле и проще изготовить корпус простой формы, например, прямоугольной или квадратной. Однако при некоторых особых требованиях или из-за нехватки места может возникнуть необходимость в нестандартной или неправильной форме. Продумайте, как форма соотносится с внутренними компонентами и внешними опорами и может ли она повлиять на такие факторы, как вентиляция или использование пространства.

Эстетика продукта: Определите, имеет ли значение внешний вид корпуса. Для некоторых применений может быть важна отделка поверхности или брендирование, например логотипы компании.

Выбор подходящего материала для листового металла

После определения различных требований к проекту следующим шагом будет выбор наиболее подходящего материала для листового металла. Он должен соответствовать различным факторам, таким как среда, в которой будет использоваться изделие, необходимая прочность, ограничения по весу и фактор стоимости. В компании TZR мы обладаем опытом изготовления корпусов из листового металла из различных материалов, таких как нержавеющая сталь, сталь, алюминий, медь, латунь и другие. Вот список наиболее часто используемых материалов при изготовлении корпусов из листового металла:

Нержавеющая сталь: Этот тип стали обладает высокой устойчивостью к коррозии. Она идеально подходит для использования в корпусах, которые применяются в суровых условиях или в местах, подверженных воздействию влаги и химикатов. Благодаря своей высокой прочности и долговечности она используется в различных отраслях, таких как фармацевтика, пищевая промышленность и судостроение. Однако он тяжелее и дороже некоторых других вариантов.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь относительно дешевле, обладает высокой прочностью и легкостью изготовления. Она широко используется для изготовления корпусов общего назначения, где коррозионная стойкость не является основным фактором, на который следует обращать внимание. Усилить ее защиту от ржавчины можно с помощью таких видов отделки, как порошковое или хроматовое покрытие.

Алюминий: Этот материал легкий и имеет естественную тенденцию не ржаветь. Он подходит для использования в областях, где использование массы является ограничивающим фактором, например, в аэрокосмической промышленности или портативных устройствах. Он также обладает высокой электропроводностью и является хорошим выбором для приложений, требующих использования электронных деталей. Однако он может быть менее прочным при высоких ударных нагрузках.

Оцинкованная сталь: Это сталь, покрытая слоем цинка, который обеспечивает ей умеренную коррозионную стойкость по более низкой цене, чем у нержавеющей стали. Она часто используется на открытом воздухе или в промышленности, где требуется определенный уровень защиты, но стоимость не может быть очень высокой.

Медь: Медь обладает стабильной электропроводностью и отличной теплоотдачей. Она широко используется для изготовления корпусов в электронных приложениях, таких как блоки питания или любые корпуса электрических коробок. Однако ее главным недостатком является высокая цена и сравнительно низкая прочность на разрыв по сравнению со сталью.

Определение толщины и технических характеристик листового металла

Толщина материала - важный фактор, влияющий на прочность, вес и стоимость шкафа. Если лист будет слишком тонким, корпус может потерять структурную целостность или стать склонным к вибрациям. С другой стороны, если лист слишком толстый, он будет стоить дороже, чем требуется. Поэтому при выборе толщины металлического листа необходимо соблюдать баланс в зависимости от требований проекта, веса изделия и условий эксплуатации.

Учет допусков на размеры

Допуски на размеры очень важны, когда речь идет о проектировании корпусов из листового металла. Они гарантируют, что все компоненты будут хорошо выровнены и правильно подогнаны в процессе сборки. Если допуски установлены неправильно, детали не будут подходить друг к другу так, как должны. Это может привести к смещению, неисправности или дорогостоящему ремонту в процессе производства. В электротехнических шкафах очень важно иметь точные допуски, чтобы обеспечить хорошую электропроводность и избежать зазоров, которые могут повредить механические компоненты.

Определите критические характеристики: Определите, какие характеристики являются критическими для процесса сборки, например расположение отверстий для винтов, установка электронных компонентов или выравнивание вырезов. Важно выдержать их с определенными допусками.

Учет разнообразия материалов: Такие факторы, как толщина листового металла или гибкость материала, могут повлиять на стабильность размеров после резки или гибки. Внесите поправки на отклонения, вызванные такими процессами, как гибка на листогибочном прессе или лазерная резка.

Жесткие, но реалистичные допуски: Жесткие допуски повышают точность, но в то же время отнимают много времени и средств. Другими словами, не превышайте требования к допускам вашего изделия, выходящие за рамки производственных возможностей вашего производственного процесса.

Проконсультируйтесь с вашим производителем: В начале работы над проектом предоставьте изготовителю вашу конструкцию и требования к допускам. Их опыт поможет вам достичь наилучших допусков для производства без ущерба для конструкции.

Проектирование правильного радиуса изгиба

Радиус изгиба - один из важнейших факторов, определяющих прочность и удобство использования шкафа. Малый радиус может привести к появлению трещин, деформации металла или ослаблению его поверхности. С другой стороны, слишком большой изгиб сделает конструкцию менее компактной и может создать некоторые проблемы при сборке. Материалы по-разному реагируют на изгиб - более мягкие металлы, такие как алюминий, могут быть согнуты по меньшему радиусу, чем более твердые материалы, такие как нержавеющая сталь.

Более толстые листы требуют пропорционально больших радиусов для предотвращения разрушения под напряжением. В целом минимальный радиус обычно составляет 1-2 раза больше толщины материала для алюминия и 2-4 раза для нержавеющей стали. Радиус изгиба должен быть правильно выверен, чтобы корпус был конструктивно надежным и при этом практичным и выполнимым в производстве. Рекомендуется работать с опытным изготовителем для точной настройки этих значений и предотвращения дорогостоящих ошибок.

Выбор адекватных методов сборки

Существует множество способов соединить вещи, например, клепка, винт, точечная сварка или использование скрепляющих вкладок. Не существует какого-то одного лучшего метода для каждой ситуации. Выбор должен основываться на том, что именно вам нужно. Здесь приведены наиболее распространенные методы сборки и их основные характеристики, которые помогут вам решить, какой из них лучше всего подходит для вашего проекта:

Учет характеристик и эстетики при отделке поверхностей

Хорошая отделка поверхности улучшает эксплуатационные характеристики изделия, а также повышает его эстетическую ценность. Если корпус будет подвергаться воздействию агрессивных веществ, рекомендуется использовать прочную поверхность, такую как порошковое покрытие, оловянное покрытие или анодированная поверхность. Для менее требовательных применений можно позаботиться о внешнем виде изделия, сделав его индивидуальным, например, выбрав определенные уровни глянца или плоские панели.

Она также влияет на функциональные свойства, такие как износостойкость, терморегулированиеи электромагнитное экранирование. В корпусах, содержащих хрупкие электрические компоненты, очень полезны антистатические покрытия или более качественные изоляционные покрытия. Это последние штрихи, которые наносят глазурь на торт, а также влияют на функциональность конструкции корпуса из листового металла. Чтобы помочь вам принять лучшее решение, мы предоставили исчерпывающее руководство по распространенным типам отделки поверхности листового металла. Нажмите здесь, чтобы прочитать статью и принимать решения, соответствующие вашим потребностям.

Работа с TZR: Профессиональный производитель изделий из листового металла

TZR специализируется на воплощении идей в точно спроектированные реальности. Независимо от того, есть ли у вас подробные чертежи или просто идея на бумаге, наша команда гарантирует, что корпус из листового металла будет наилучшего качества и производительности. Мы обладаем более чем 30-летним опытом в области проектирования и выявляем и решаем проблемы, которые могут привести к увеличению расходов.

Наши услуги включают в себя создание прототипов, проектирование для производства (DFM) и производственные услуги. Начиная с выбора материала и заканчивая окончательной настройкой конструкции, TZR сотрудничает с вами на протяжении всего процесса. С помощью таких инструментов, как SolidWorks и программное обеспечение CAD, мы можем работать с высокой точностью и без каких-либо осложнений. Сотрудничайте с TZR для проектирования и разработки долговечных, практичных и доступных корпусов, которые помогут вам реализовать свои идеи.

Последние мысли о проектировании корпусов из листового металла

Чтобы создать эффективный корпус из листового металла, необходимо тщательно продумать все этапы. От выбора правильного материала до правильной толщины, от контроля размеров до контроля припусков на изгиб и отделки поверхности - все эти элементы конструкции способствуют повышению производительности и долговечности корпуса. Поэтому в следующий раз, когда вам будет поручено спроектировать корпус из листового металла, следуйте рекомендациям, представленным в этом руководстве, и вы сможете создать продукт, который не только оправдает, но и превзойдет все ожидания.