關(guān)于鈑金結(jié)構(gòu)的機(jī)柜設(shè)計探討

摘 要：機(jī)柜是用來裝IT設(shè)備的柜子，其本身同樣有著對UPS電源重要的輔助作用。一個好的機(jī)柜意味著保證計算機(jī)可以在良好的環(huán)境里運行，它系統(tǒng)性地解決了計算機(jī)應(yīng)用中的高密度散熱、大量線纜附設(shè)和管理、大容量配電及全面兼容不同廠商機(jī)架式設(shè)備的難題，從而使數(shù)據(jù)中心能夠在高穩(wěn)定性的環(huán)境下運行，本文重點就鈑金結(jié)構(gòu)的機(jī)柜設(shè)計進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：鈑金結(jié)構(gòu);機(jī)柜設(shè)計;系統(tǒng)性

機(jī)柜按材質(zhì)來分，有鋁型材的機(jī)柜、冷軋鋼板機(jī)柜、熱軋鋼板機(jī)柜;按照加工工藝來分，有九折型材機(jī)柜和十六折型材機(jī)柜等。板材種類、涂層材料、加工工藝決定了機(jī)柜的穩(wěn)定性，一般機(jī)柜的寬度規(guī)格有600、800、1000mm等 ，深度規(guī)格有600、800mm等，高度規(guī)格有1000、1600、1800等。早期所用的機(jī)柜大都是用鑄件或角鋼經(jīng)螺釘、鉚釘連接或焊接等方式構(gòu)成機(jī)柜框架，再加由薄鋼板制成的蓋板（例如門、上下蓋板、側(cè)板等）拼裝而成，這種機(jī)柜的體積大、笨重、外形簡陋，基本已被淘汰。隨著晶體管、集成電路的使用和各種元器件的超小型化，機(jī)柜的結(jié)構(gòu)也逐漸向小型化、積木化方向發(fā)展，機(jī)柜已由過去的整面板結(jié)構(gòu)發(fā)展成為具有一定尺寸系列的插箱、插件結(jié)構(gòu)，插箱、插件的組裝排列方式分水平排列和垂直排列兩類。機(jī)柜材料普遍采用薄鋼板、各種斷面形狀的鋼型材、鋁型材及各種工程塑料等。機(jī)柜的框架除用焊接、螺釘連接外，還采用粘接工藝。

一、機(jī)柜基本結(jié)構(gòu)分析

機(jī)柜按構(gòu)件的承重、材料及其制造工藝的不同，可分為型材和薄板兩種基本結(jié)構(gòu)。型材結(jié)構(gòu)機(jī)柜有鋼型材機(jī)柜和鋁型材機(jī)柜兩種。鋼形材機(jī)柜由異型無縫鋼管為立柱組成，這種機(jī)柜的剛度和強(qiáng)度都很好，適用于重型設(shè)備。鋁合金型材組成的鋁型材機(jī)柜具有一定的剛度和強(qiáng)度，適用于一般或輕型設(shè)備，這種機(jī)柜因重量輕、加工量少、外形美觀而得到廣泛應(yīng)用。薄板結(jié)構(gòu)機(jī)柜有整板式機(jī)柜和彎板立柱式機(jī)柜，整板式機(jī)柜其側(cè)板為一整塊鋼板彎折成形，這種機(jī)柜剛度和強(qiáng)度均較好，適用于重型或一般設(shè)備，但因側(cè)板不可拆卸，使后期維修很不方便。彎板立柱式機(jī)柜的結(jié)構(gòu)與型材機(jī)柜相似，而立柱則由鋼板彎折而成，這種機(jī)柜具有一定的剛度和強(qiáng)度，適用于一般設(shè)備。根據(jù)需要機(jī)柜還裝有機(jī)柜附件，其主要附件有固定或可伸縮的導(dǎo)軌、鎖緊裝置、鉸鏈、走線槽、走線架和屏蔽梳形簧片等。

二、鈑金機(jī)柜結(jié)構(gòu)與原理

飯金結(jié)構(gòu)機(jī)柜主要部分組成有分機(jī)、側(cè)板、前立柱、加強(qiáng)筋、導(dǎo)軌、后立柱、后門板、減震器、底框、橫檔、頂框等。頂框、底框都由薄鋼板彎折成形，以增加強(qiáng)度和剛度，必要時，內(nèi)部還可以襯加強(qiáng)筋;頂框、底框由前后立柱支撐，前后立柱都由薄板折彎而成;側(cè)板在外面包住頂框、底框并與立柱焊接在一起，在側(cè)板內(nèi)側(cè)襯可焊加強(qiáng)筋起到增加強(qiáng)度的作用，通過以上步驟幾個部件就構(gòu)成了機(jī)柜的骨架，整個骨架采用焊接方式聯(lián)接在一起，分機(jī)與機(jī)柜的聯(lián)接采用導(dǎo)軌，導(dǎo)軌安裝在立柱上，由于分機(jī)寬度有寬有窄，因此導(dǎo)軌與立柱之間可以加導(dǎo)軌聯(lián)接板，通過改變導(dǎo)軌聯(lián)接板的寬度來實現(xiàn)任意調(diào)節(jié)寬度的要求。分機(jī)面板與立柱之間可采用松不脫螺釘、浮動螺母進(jìn)行聯(lián)接，不僅安全可靠，而且可以進(jìn)行浮動調(diào)整，十分方便，浮動螺母由兩個零件組成，外面由σ=O.8薄鋼板彎折成螺母卡，內(nèi)部裝有一個方螺母，方螺母與螺母卡之間四面都有間隙，從而可以在四個方向進(jìn)行浮動調(diào)節(jié)，方螺母適合聯(lián)接松不脫螺釘，可調(diào)整分機(jī)上下、左右之間間隙，也可使分機(jī)插入機(jī)柜深淺的微調(diào)得以實現(xiàn)，例如不同面板厚度，不同機(jī)柜深淺、不同松不脫螺釘長度差異等都能得到微調(diào)整。分機(jī)內(nèi)裝有電子元器件，這就存在一個屏蔽的問題，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，這種機(jī)柜在分機(jī)之間加一個橫檔，即可以加強(qiáng)機(jī)柜整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又可以擋住分機(jī)面板之間的間隙，防止電磁波外泄和外部干擾，同時還可以使面板導(dǎo)電良好，與機(jī)柜成為一體，從而起到一定的屏蔽效果。軍用機(jī)柜對于減震的要求較高，因此在機(jī)柜的底部及后部均可配裝減震器，這種設(shè)計應(yīng)滿足不同環(huán)境條件下的振動與沖擊要求，從而達(dá)到減震，緩沖的目的。

三、鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)柜的設(shè)計

（一）鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)柜的圖紙設(shè)計

要做好對材料選擇的要求，保證選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的高質(zhì)量材料，確保材料在實際制作中能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，保證設(shè)計成品能夠達(dá)到設(shè)計的性能要求;在設(shè)計中要嚴(yán)格控制機(jī)柜制作中材料的沖折率，在保證機(jī)柜性能的前提下盡量降低機(jī)柜實際制作中工序的繁瑣性，增強(qiáng)設(shè)計圖紙的可操作性;要確保選用的材料具備較好的強(qiáng)度，易于彎曲，便于塑形。鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)柜設(shè)計要符合經(jīng)濟(jì)實用的原則，在保障機(jī)柜使用安全、使用質(zhì)量、使用性能的基礎(chǔ)上盡量降低機(jī)柜制作過程中的成本投入。

（二）鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)柜的尺寸設(shè)計

機(jī)柜設(shè)計尺寸的確定要嚴(yán)格按照機(jī)柜所存放的設(shè)備尺寸進(jìn)行，并且要充分考慮設(shè)備工作所需的各項元件安裝所需的空間;要注意對設(shè)備使用人群的操作動作、身高、體形等要素的了解，以確保設(shè)計的機(jī)柜便于操作人群的使用;設(shè)計圖紙中盡量使用通用的尺寸數(shù)據(jù)以減少機(jī)柜實際制作中數(shù)據(jù)換算的復(fù)雜性;鈑金結(jié)構(gòu)的機(jī)柜設(shè)計尺寸要嚴(yán)格符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（三）機(jī)柜彎曲結(jié)構(gòu)及外殼的設(shè)計

鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)柜的彎曲結(jié)構(gòu)設(shè)計一定要遵循制作材料的常規(guī)折彎結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，保證彎曲程度在制作材料的彎曲性能承受范圍之內(nèi)，以免造成材料的損壞;如果制作材料的厚度等于或超過2.5mm，應(yīng)該注意設(shè)計出1t～1.5t寬的工藝缺口。鈑金機(jī)柜的外殼設(shè)計要充分考慮機(jī)柜所存放的設(shè)備的性能、保護(hù)與維修方面的要求，確保設(shè)備的正常使用;要根據(jù)設(shè)備與機(jī)柜的具體使用條件設(shè)計出適合的外殼類型，確保在不同條件中機(jī)柜使用性能的安全與穩(wěn)定;機(jī)柜外殼設(shè)計要確保設(shè)備使用人群、維修人群操作與維修時的最佳角度。

四、結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，鈑金結(jié)構(gòu)的機(jī)柜越來越為人們所青睞，其使用范圍越來越廣，社會對鈑金機(jī)柜的性能等各方面的要求也越來越高。鈑金結(jié)構(gòu)的機(jī)柜設(shè)計工作應(yīng)理解并掌握鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)柜的設(shè)計準(zhǔn)則與設(shè)計中應(yīng)注意的問題，以保證充分發(fā)揮鈑結(jié)構(gòu)機(jī)柜的優(yōu)勢。

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