鈑金結構的機柜設計

婁連英，王獻奎，閆孟陽

國家電網許繼電氣股份有限公司許繼結構分公司，河南許昌 461000

機柜一般指用來存放計算機和相關控制設備的物件，可以提供對存放設備的保護，屏蔽電磁干擾，實現有序、整齊地排列設備，方便設備的維護。隨著我國工業化程度的不斷增強，鈑金結構的機柜在科研、電子、國防等領域應用范圍較廣。做好鈑金結構的機柜的設計工作，對于增強機柜的工作性能、提高其質量具有重要意義。

1 鈑金結構機柜的優點

鈑金結構的機柜鈑金件的加工屬于金屬薄板綜合綜合冷加工，同一鈑金件的厚度相同，有助于增強機柜的穩定與牢固；

鈑金結構的機柜一般由底座、上蓋、前后門、前后框架、側門、角規、橫梁等部分構成，采用可組裝式的結構，組裝簡單、聯接安全、移動方便；

鈑金結構的機柜從整體結構上聯接牢固，有助于保障設備的穩定安全運作；

鈑金機柜的角規可以做鍍彩鋅處理，能夠保證設備的安全接地；

鈑金結構機柜采用增強型固定托盤，承重能力強；

鈑金結構機柜的風機外殼一次成型，風機震動減弱；

前后門為高密度網孔，有效屏蔽機柜內部設備；

鈑金機柜表面做噴砂、噴塑處理，耐酸堿、耐腐蝕性強；

鈑金結構的機柜整體經過磷酸鹽防腐噴塑處理，便于維護和保養。

2 鈑金結構機柜的具體結構類型

鈑金機柜主要是指運用鈑金工藝加工出的機柜產品，其加工過程中主要用到的工藝為電焊、折彎、剪板三種。

在鈑金機柜的結構分類方面，按照機柜的框架類型，主要可以分為立柱橫梁相結合的類型和整板類型這兩種；按照鈑金機柜的角聯接方式分類，主要可以分為螺釘聯接、粘接聯接、銷聯接和焊接連接四種類型。

3 鈑金結構機柜主體結構的聯接方式

隨著機柜加工工藝的發展，鈑金機柜既可以由整面板結構制作成，也可以由具有一定尺寸的插件組合而成。一般意義上，鈑金結構機柜其主體結構由前橫梁、中橫梁、側橫梁和立柱組成的框架構成，其中，前橫梁、立柱、側橫梁一般通過折彎形狀和與折彎形狀相配合的避位運用穿插技術進行聯接；前橫梁和側橫梁可以采用電焊的方式進行聯接；中橫梁主要靠立柱上設有的工藝槽進行聯接。

不同的聯接方式對鈑金結構機柜的性能會產生不同的影響。在鈑金結構機柜的設計過程中，要充分考慮鈑金機柜的各個鈑金件的聯接方式的選取，以提高鈑金機柜的制作質量。

4 鈑金結構的機柜在設計過程中應達到的技術要求

鈑金機柜的設計主要是運用新工藝、新原理，在明確機柜設計性能的基礎上設計出機柜的草圖，標明尺寸、結構、鈑金件、強度等各項技術參數，為鈑金機柜的制作工作提供指導。鈑金機柜設計過程中應遵循的技術要求主要為：

鈑金機柜要具備良好的技術性能，能夠有效地抗振動、耐腐蝕、抗沖擊、防水、防塵、防輻射等性能，保證放置其中的設備能夠穩定地工作；

鈑金結構機柜的設計中應具備良好的安全防護措施，具備良好的使用性，能夠方便人們的安裝、維修、操作，保證操作者的安全；

機柜設計要利于設備的通風散熱以減少設備使用中出現的問題；

鈑金機柜的設計應符合標準化、系列化、規格化的要求，減少按照圖紙制作機柜工作的繁瑣性；

鈑金結構機柜的設計要滿足電磁兼容的要求，保證設備在機柜這個有限的空間資源中能夠保證工作性能；

鈑金結構的機柜設計要做到機柜造型美觀，經濟適用，外表色彩搭配協調。

5 鈑金結構機柜的設計工作需要注意的問題

5.1 設計圖紙中明確對制作材料的要求

要做好對材料選擇的要求，保證選擇正規廠家生產的高質量材料，確保材料在實際制作中能夠符合相關標準的要求，保證設計成品能夠達到設計的性能要求；在設計中要嚴格控制機柜制作中材料的沖折率，在保證機柜性能的前提下盡量降低機柜實際制作中工序的繁瑣性，增強設計圖紙的可操作性；要確保選用的材料具備較好的強度，易于彎曲，便于塑形。

5.2 設計要滿足經濟實用的原則

鈑金結構機柜設計要符合經濟實用的原則，在保障機柜使用安全、使用質量、使用性能的基礎上盡量降低機柜制作過程中的成本投入。

5.3 鈑金結構機柜的尺寸設計

機柜設計尺寸的確定要嚴格按照機柜所存放的設備尺寸進行，并且要充分考慮設備工作所需的各項元件的安裝設置所需的空間；要注意對設備使用人群的操作動作、身高、體形等要素的了解，以確保設計的機柜便于操作人群的使用；設計圖紙中盡量使用通用的尺寸數據以減少機柜實際制作中數據換算的復雜性；鈑金結構的機柜設計尺寸要嚴格符合相關標準的要求。

5.4 機柜彎曲結構的設計

鈑金結構機柜的彎曲結構設計一定要遵循制作材料的常規折彎結構數據，保證彎曲程度在制作材料的彎曲性能承受范圍之內，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，應該注意設計出1t～1.5t 寬的工藝缺口。

5.5 鈑金結構機柜的外殼設計

鈑金機柜的外殼設計要充分考慮機柜所存放的設備的性能、保護與維修方面的要求，確保設備的正常使用；要根據設備與機柜的具體使用條件設計出適合的外殼類型，確保在不同條件中機柜使用性能的安全與穩定；機柜外殼設計要確保設備使用人群、維修人群操作、維修的最佳角度。

5.6 鈑金結構機柜設計要滿足設備的安裝使用需求

鈑金結構機柜設計的最終目的是更好地發揮機柜的作用，保障機柜中設備的安全、穩定使用，在機柜的設計過程中不僅要考慮好設備存放的維護檢修要求，還要滿足設備的安裝使用方面的需求，要明確存放在機柜中的設備的具體安裝布線的要求，使機柜設計滿足設備的布線、各項元件的聯接要求。

5.7 美學裝飾與配色方面

在鈑金結構機柜的設計過程中要注意對機柜的美學設計，使機柜的外觀設計在比例、色彩、造型、形狀方面能夠給人以美感，符合審美的需求。

6 結論

隨著社會經濟發展水平的不斷提高，鈑金結構的機柜越來越為人們所青睞，其使用范圍越來越廣，社會對鈑金機柜的性能等各方面的要求也越來越高。鈑金結構的機柜設計工作應理解并掌握鈑金結構機柜的設計準則與設計中應注意的問題，以保證充分發揮鈑結構機柜的優勢。

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