柜體鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計方法選擇解析

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國也成為了世界的制造、消費(fèi)大國，同時鈑金作為制造行業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，也得到了不斷地發(fā)展，據(jù)初步統(tǒng)計17年我國的鈑金制作企業(yè)就已經(jīng)達(dá)到了4萬多家，鈑金作為制造行業(yè)的基礎(chǔ)，鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工藝成為了影響鈑金行業(yè)發(fā)展的重要因素。

關(guān)鍵詞：柜體結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；工藝要求

中圖分類號：TG386 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0199-02

引 言

鈑金是一種不使用專門模具成形的一種薄板加工工藝，鈑金柜體、機(jī)箱是現(xiàn)代使用較為廣泛的設(shè)備，機(jī)體裝配完成后，機(jī)體重量有較大變化，同時大多為方體結(jié)構(gòu)，落地放置，具有很好的穩(wěn)定性能，所以柜體、機(jī)箱的鈑金設(shè)計應(yīng)當(dāng)具有良好的結(jié)構(gòu)性能，才能滿足機(jī)箱機(jī)體特殊的性能需求。

1 箱柜體結(jié)構(gòu)解析

1.1 結(jié)構(gòu)分類

按照不同方式進(jìn)行分類可以分為：①使用環(huán)境分類：戶外、戶內(nèi)型結(jié)構(gòu)；②制造工藝分類：組裝、焊接式結(jié)構(gòu)；③結(jié)構(gòu)方式分類：板式、框架式結(jié)構(gòu)。其中柜體的主要結(jié)構(gòu)如表1柜體結(jié)構(gòu)。

1.2 鈑金的材料選擇

鈑金材料的選取原則為：在滿足沖壓性能加工要求和用戶使用要求下，盡量選用常見金屬材料，盡量減少材料種類，盡量減少厚度和規(guī)格品種。對于大的箱柜體，還應(yīng)當(dāng)考慮整機(jī)的重量問題和柜體加強(qiáng)問題。

制作柜體常用的幾種板材材料有：①冷軋薄鋼板：一種碳素鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過冷軋后制成的薄鋼板，具有很好的折彎、落料性能；②鍍層薄鋼板（鍍鋅）：在鋼帶的表面通過特殊工藝電鍍一層鋅，其主要作用為防止設(shè)備的腐蝕，主要用于耐腐蝕的設(shè)備；③不銹鋼板：具有很好的耐腐蝕和強(qiáng)度高的材料，但是材料價格貴，且材料回彈大，成型形狀和尺寸不易保證；④鋁和鋁合金：這種材料強(qiáng)度不高具有較好的可塑性，成型效果較好。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計與設(shè)計工藝

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮

柜體的設(shè)計應(yīng)當(dāng)充分考慮設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能和使用要求，設(shè)計前應(yīng)當(dāng)對設(shè)備柜體使用外部環(huán)境、安裝方式（地面、掛墻等）以及設(shè)備的防護(hù)等級進(jìn)行充分的了解，并對柜體的造型進(jìn)行思考，以滿足后期尺寸要求。

柜體的散熱與通風(fēng)性能：通風(fēng)與散熱可以通過空氣自然對流方式或者強(qiáng)制性對流的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，其中自然對流方式結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)性好，對箱體熱源部分進(jìn)行預(yù)開散熱孔和排風(fēng)孔，強(qiáng)制對流方式可以在柜體中安裝風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制性的排風(fēng)散熱。

電磁兼容性：儀器設(shè)備箱柜體應(yīng)當(dāng)考慮到電磁兼容性，在箱體焊接不變形的情況下，焊縫盡量采用全焊方式；箱體電纜線的出入口開孔應(yīng)盡可能的縮小，沒有使用到的孔須用金屬做的蓋子蓋起來；配電箱門和底板須留接地用的端點(diǎn)，接地面必須防護(hù)處理。

2.2 設(shè)計工藝

2.2.1 設(shè)計工藝的一般要求

金屬板的開孔圓角半徑應(yīng)當(dāng)控制在半徑0.5～2.0mm，以及毛刺不得超過0.2mm；板材的內(nèi)彎曲半徑取值應(yīng)當(dāng)為板材厚度的1.5倍左右，但是根據(jù)材料的不同取值也略有不同。鈑金彎曲邊長度值應(yīng)當(dāng)合理，以滿足工藝要求，其長度取值h=r+2t，如圖1；板材的孔位于孔位之間的距離，以及孔與邊的距離一般不小于2t，且不小于4mm，孔壁與工件直壁應(yīng)當(dāng)滿足圖2尺寸要求；柜門開啟的角度應(yīng)不小于90°，板的開啟角度不應(yīng)小于45°；柜體的外形尺寸公差應(yīng)當(dāng)符合表2。

2.2.2 設(shè)計工藝分析

缺孔結(jié)構(gòu)工藝要求，板材孔盡量使用數(shù)控或者沖壓模具進(jìn)行，孔的規(guī)格盡量采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格尺寸，距離板材邊緣的折頁以及螺釘?shù)淖屛豢?，要?yōu)先采用缺口型加工，以方便后期的安裝拆卸性能。

彎曲結(jié)構(gòu)工藝要求，板材的彎曲內(nèi)R半徑應(yīng)當(dāng)標(biāo)注或注釋在圖紙上，板材在折彎機(jī)彎曲后其值約等于板材厚度尺寸。與彎曲內(nèi)R配合的件，其倒角尺寸應(yīng)當(dāng)大于等于R值，以免導(dǎo)致配合干涉。其中彎曲線內(nèi)有孔的鈑金件，其孔位尺寸距離彎曲線值應(yīng)當(dāng)滿足圖3要求；板材的最小折度角應(yīng)當(dāng)滿足在板材厚度為t≤2.0時，最小折彎角度不受限制，在厚度2.5≤t<3.0時，最小折彎角度30°且不得壓死邊，在厚度3.0≤t<4.0，最小折彎角度60°在厚度4.0≤t，此時嚴(yán)禁銳角折彎，當(dāng)板材厚度小于2.0mm時，可以允許“Z”字型折彎，對板材厚度大于2.5mm時，折彎時應(yīng)當(dāng)設(shè)計寬度為1.5t的工藝缺口，以避免折彎撕裂凸起。

焊接結(jié)構(gòu)工藝要求，鈑金面板焊縫焊點(diǎn)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮在次要面板上，以保證外觀美觀性，其焊接的方式分為：貼面焊接（平板普通點(diǎn)焊和間斷氬氟焊），適用于冷板和不銹鋼板，優(yōu)點(diǎn)是工藝性能好，外觀美觀；植焊，主要用于植焊螺釘，是一種通過焊接（一般用螺柱焊機(jī)焊接）連接在母件（金屬板材）上的螺釘，通常用于接地螺釘或小安裝板的固定螺釘，其螺釘規(guī)格不得超過M10以及板材厚度不得低于1.0mm；塞焊，也為二保焊、電弧焊，其板材的厚度應(yīng)當(dāng)大于2.5mm厚，適用于對強(qiáng)度要求高的厚板；對接斷續(xù)焊，適用于無防水要求的焊縫；對接滿焊，適用于戶外柜體以及強(qiáng)度要求較高的焊縫；斷續(xù)角焊，適用于無防水及強(qiáng)度高的焊縫；滿角焊，適用于戶外柜體以及強(qiáng)度要求較高的焊縫。

結(jié)構(gòu)間隙工藝要求，開啟門板以及固定門板與框架之間的間隙，應(yīng)當(dāng)控制在0.5～2.5之間；其余活動結(jié)構(gòu)的間隙與活動面的關(guān)系，箱蓋與箱體之間的間隙可以設(shè)計為0.5mm，固定件與固定件之間的間隙可以設(shè)計為0.2mm，折彎間隙可以設(shè)計在0.3～0.5mm。

柜體表面涂層工藝要求，對于需要噴涂的工件，須在設(shè)計結(jié)構(gòu)前進(jìn)行預(yù)留相關(guān)的工藝孔，以便于排水；鈑金柜體一般采用噴粉處理，工件應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行酸洗磷化后再噴粉，以便增強(qiáng)粉末與金屬之間的附著力。

4 結(jié)束語

箱柜體的鈑金設(shè)計涉及多種工藝與結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計，本文集中從柜體的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計要求以及設(shè)計工藝要求三個方面進(jìn)行闡述，隨著行業(yè)產(chǎn)品的競爭越來越強(qiáng)，先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)的鈑金加工成為了當(dāng)代鈑金行業(yè)的技術(shù)發(fā)展重中之中，只有不斷加強(qiáng)技術(shù)的變革，工藝的不斷改進(jìn)，才能適應(yīng)社會發(fā)展的需求。

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收稿日期：2018-3-25