機柜結構件設計規(guī)范.doc

內(nèi)部公開 機柜結構件設計規(guī)范目 次前 言.51.范圍和簡介.61.1 范圍.61.2 簡介.61.3 關鍵詞.62.剪板下料 2.1 板材的種類及尺寸規(guī)格.2.2 鈑金件展開尺寸的計算2.2.1鈑金展開的理論公式2.2.2板材展開的參數(shù)表格2.3 下料尺寸不大于板材規(guī)格2.4 有組焊要求的鈑金件沿長邊下料2.5 下料單中對顏色及鍍涂有特殊要求鈑金件的標注2.5.1底座顏色的標注2.5.2資料盒顏色的標注2.5.3安裝板鍍涂的標注2.5.4外協(xié)件的標注3.數(shù)沖 3.1 數(shù)沖模具的種類及規(guī)格3.2 數(shù)沖排出零件的尺寸限制3.3 數(shù)沖的孔間距要求3.4 鈑金件需添加圓角3.5 數(shù)沖毛刺朝向零件內(nèi)部3.6 沖孔最小尺寸3.7 零件表面沖孔較多易變形4.折彎 4.1 影響折彎的折彎機尺寸4.2 折彎的內(nèi)圓角4.3 折彎成型邊的最小尺寸4.4 折彎件的孔邊距4.5 復雜折彎形狀需驗證是否可加工5.組焊5.1 現(xiàn)有焊接設備原理及優(yōu)缺點5.1.1電弧焊5.1.2氣體保護焊5.1.3氬弧焊5.1.4電阻焊5.1.5螺柱焊5.2 所有焊接螺柱底部均需增加定位5.3 點焊螺柱底部形狀為錐形5.4 大面積焊接考慮變形5.5 箱體拼接考慮減少焊接和打磨長度5.6 焊接工藝的靈活運用5.7 平光粉及不銹鋼鈑金件設計焊接注意事項 5.7.1在外觀平面上盡量采用點焊螺柱 5.7.2盡量采用拼裝結構 6.普沖 6.1 普沖常用模具的運用. 6.2 凸臺設計考慮變形 6.3 百葉窗設計考慮干涉7.輥軋 7.1 非標型材及方管的設計 7.2 MS輥軋的下料尺寸8.裝配 8.1 常見的拼裝結構形式8.2 倉庫常見緊固件種類及規(guī)格8.3 鉚裝螺母的種類規(guī)格及底孔尺寸8.4 MS底座預留裝配工藝孔8.5 避免自鎖結構的設計8.6 柜體外部裝元器件時需開進線孔8.7 標準岔道鎖鎖桿長度計算8.8 MS828鎖鎖桿長度的計算8.9 操作臺液壓支撐桿支架位置的計算8.10 超寬柜后背板設計為雙門形式 前 言本規(guī)范的其他系列規(guī)范：無與對應的國際標準或其他文件的一致性程度：無規(guī)范代替或作廢的全部或部分其他文件：無與其他規(guī)范或文件的關系：無與規(guī)范前一版本相比的升級更改的內(nèi)容：第一版，無升級更改信息。本規(guī)范由機柜技術部提出。本規(guī)范主要起草和解釋部門：機柜技術部本規(guī)范主要起草人員:本規(guī)范主要評審人員:本規(guī)范批準部門:機柜結構件設計規(guī)范1. 范圍和簡介1.1范圍本規(guī)范規(guī)定了機柜結構設計時所要注意的工藝要求本規(guī)范適用于機柜結構設計時必須遵守的工藝要求1.2簡介 鑒于目前技術部設計規(guī)范不明確,新進技術人員設計沒有標準可以依照.有必要對現(xiàn)有的設計注意事項進行整理,縮短設計時間,提高設計質(zhì)量.結構件具有良好的加工工藝性有利于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,有效降低成本.我公司鈑金結構件主要生產(chǎn)工序為剪板,數(shù)沖,折彎,輥軋,普沖,組焊,裝配等,本規(guī)范通過闡述每一種加工方式所需要注意的工藝要求,提出了對鈑金結構件設計所必須遵循的原則.1.3關鍵詞 剪板,數(shù)沖,折彎,輥軋,普沖,組焊,裝配2. 剪板下料2.1板材的種類及尺寸規(guī)格 我公司目前常用板材為普通冷板(SPCC),熱鍍鋅板(SECC),覆鋁鋅板,304不銹鋼板.具體規(guī)格見附表1.普通冷板(SPCC)相當于國標Q195-215A牌號,P代表平板,C代表冷軋,最后的C代表一般用途.2.2鈑金件展開尺寸的計算 2.2.1鈑金展開的理論公式 圖1 鈑金折彎中性層(圖中虛線)在材料成型后其長度不變,因此計算鈑金件的下料尺寸可以根據(jù)中性層的長度. L=L1+L2-2R+/2(R-K) L-展開長度,R-折彎圓角,K-中性層位置 因為折彎圓角比較小,我公司一般將折彎件作為直角計算.圖2 L=L1+L2-2K2.2.2板材展開的參數(shù)表格材料厚度Ttk1.00.231.771.20.252.151.50.352.652.00.53.52.50.574.433.00.695.31表22.3下料尺寸不大于板材規(guī)格受板材尺寸規(guī)格的限制,下料單中不得出現(xiàn)冷板均大于1250mm的尺寸,2.5和3.0的鍍鋅板均大于1400mm的尺寸,不銹鋼板均大于1220的尺寸.如冷板出現(xiàn)1310*1450的尺寸就無法下料.2.4有組焊要求的鈑金件沿長邊下料.為了減少組焊時間,箱體長邊應該用折彎成形,短邊留做拼焊.當MB,ME寬度方向尺寸大于高度方向尺寸時,應該將上下堵頭改成左右堵頭.其余拼焊的箱體分解方向參照此原則執(zhí)行.2.5下料單中對顏色及鍍涂有特殊要求鈑金件的標注2.5.1底座顏色的標注 下料單中未標注底座顏色,底座為黑色.如果有特殊要求需在下料單備注中注明,如與柜同色等2.5.2資料盒顏色的標注 下料單中未標注資料盒顏色,資料盒為桔黃色.如有特殊要求需在下料單備注中注明,如與柜同色等.2.5.3安裝板鍍涂的標注 下料單中安裝板如果用鍍鋅板需在備注中注明,如果安裝板為噴涂則在備注中需標注噴涂的具體顏色.2.5.4外協(xié)件的標注 所有外協(xié)件需要在下料單中列出,并且數(shù)量及鍍涂要求也同時要注明.3. 數(shù)沖3.1數(shù)沖模具的種類及規(guī)格 結構件設計時在能夠滿足使用的情況下盡量使用公司現(xiàn)有的模具沖孔,如果確實影響使用,產(chǎn)品批量較大時可以申購符合要求的模具.具體模具規(guī)格見附表33.2數(shù)沖零件的尺寸限制當結構件展開尺寸任意一個方向長度小于110mm或者兩方向尺寸均大于1250mm數(shù)沖機床無法加工.小與110mm的需要數(shù)控排出或者兩個零件并在一起數(shù)沖后剪開(但零件尺寸要求較高時不允許用這種方式). 3.3數(shù)沖的孔間距要求. 為防止孔距邊及孔間距太小,板料變形.孔邊緣距板邊緣尺寸建議大于1.5T(T為料厚),孔邊緣間距尺寸建議大于等于D(D為孔的寬度,主要指腰孔). 3.4鈑金件需添加圓角 為了增加結構件的工藝性及防止結構件劃傷使用者,所有結構件的尖角處必須增加R3或R5的圓角. 3.5數(shù)沖毛刺朝向零件內(nèi)部 對于我公司的電器安裝的結構件,比如安裝板,安裝條等,主視圖方向為安裝面方向,如果方向相反圖紙上需標注毛刺方向. 3.6沖孔的最小尺寸 沖孔的最小尺寸與孔的形狀,材料的機械性能及材料厚度有關圖3 材料圓孔直徑d矩形孔短邊寬b高碳鋼1.3t1.0t低碳鋼、黃銅1.0t0.7t鋁0.8t0.5t表3 3.7零件表面沖孔較多易變形 面積較大的零件表面沖孔較多(超過1/2)時需考慮結構件變形.縮小沖孔面積或內(nèi)部加焊加強筋.4. 折彎4.1折彎上下模的種類. 上模 H為上模的關鍵尺寸,特別對于四邊封閉式零件的折邊尺寸有影響. 下模A和H為下模關鍵尺寸,我公司折彎下模A尺寸為5.5mm,7.5mm,9.5mm,14.5mm.適合折彎1-3mm不同規(guī)格的板材,H為下模高度,特別對于有小距離外翹邊的折彎件尺寸有影響,我公司H=25.5mm.一般7.5mm用于折彎1.5-2mm的板料,14.5折彎3.5-3mm的板料.4.2折彎的內(nèi)圓角 我公司折彎內(nèi)圓角為R1.5,折彎內(nèi)圓角越小,材料拉伸變形越大,折彎處的料厚越薄.4.3折彎成型邊的最小尺寸.成型邊的最小尺寸由下模V口尺寸A決定.所以1-2mm板料最小折彎尺寸為7.5mm,2.5-3mm板料最小折彎尺寸為14.5mm. 4.4折彎件孔邊距. 先沖孔后折彎,孔的位置應處于彎曲變形區(qū)外,避免彎曲是孔發(fā)生變形.孔壁至彎邊的距離見下表. 當圓孔直徑大于10時,孔邊距按照L25mm計算.表4 4.5復雜折彎形狀需驗證是否可加工. 通常設計過程遇到的折彎形狀有以下幾種 4.5.1 最小尺寸b=d+r+t,另外折邊h在折彎機下模固定塊以內(nèi)時,hH+t 4.5.2 最小尺寸b=d+a4.5.3 翹邊最小折彎形狀需要按照上圖進行驗證. 4.5.4四邊封閉的盒體形狀折邊高度需要小于折彎上模尺寸(100)以免發(fā)生干涉.5.組焊 5.1現(xiàn)有焊接設備原理及優(yōu)缺點 5.1.1 電弧焊 5.1.1.1電弧焊原理 電弧焊是一種最常見的焊接方法,以外部涂有涂料的焊條作為電極和填充金屬,電弧是在焊條的端部和被焊工件表面之間燃燒.涂料在電弧熱作用下產(chǎn)生氣體保護電弧,另外產(chǎn)生熔渣覆蓋在熔池表面,防止融化金屬與周圍氣體互相作用. 5.1.1.2電弧焊優(yōu)缺點 電弧焊工藝靈活,適用于碳鋼,低合金鋼,耐熱鋼,低溫鋼,不銹鋼各種材料,各種位置的焊接. 與氣焊及埋弧焊相比質(zhì)量好,金相組織細,接頭性能好. 易于通過工藝調(diào)整來控制變形及改善應力. 設備簡單,操作方便 對焊工的操作技術及經(jīng)驗要求高. 生產(chǎn)效率低. 5.1.2氣體保護焊 5.1.2.1氣體保護焊原理 CO2氣體保護焊的原理是以CO2氣體做保護的溶化極焊接的方法，在實際操作當中焊機的好壞占很大的作用 5.1.2.2氣體保護焊優(yōu)缺點 焊劑成本低,氣體保護焊的成本只有埋弧焊和焊條電弧焊的40%-50%. 生產(chǎn)效率高,電弧穿透力強,熔敷速度快. 抗裂能力強,焊縫含氫量低,抗裂性好. 焊后不需清渣. 容易產(chǎn)生氣孔(包括一氧化碳氣孔,氮氣孔,氫氣孔) 容易產(chǎn)生飛濺(一氧化碳氣體造成的飛濺,斑點壓力造成的飛濺,短路引起的飛濺) 5.1.3氬弧焊 5.1.3.1氬弧焊基本原理. 氬弧焊是利用惰性氣體(氬氣)保護的一種電弧焊方法.從噴嘴中噴出的氬氣在焊接區(qū)造成一個厚而密的氣體保護層,隔絕空氣,在氬氣層流的包圍中電弧在電極和工件之間燃燒,利用電弧產(chǎn)生的熱量熔化焊件. 5.1.3.2氬弧焊優(yōu)缺點 保護效果好,焊縫質(zhì)量高. 焊接變形與應力小,因為電弧受氬氣流冷卻和壓縮作用,電弧的熱量集中且氬弧的溫度高,故熱影響區(qū)窄,焊接薄件具有優(yōu)越性.易于實現(xiàn)機械化便于觀察和操作. 成本高,引弧困難.主要應用與有色金屬的焊接(鋁,鎂,銅,低合金鋼,不銹鋼) 5.1.4電阻焊 5.1.4.1電阻焊原理. 電阻焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間,并通過電流,利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài),使金屬結合.電阻焊主要分4種.點焊,縫焊,凸焊,對焊. 5.1.4.2電阻焊優(yōu)缺點. 電阻焊是一種高速經(jīng)濟的連接方法,適用于接頭不要求氣密,厚度較薄的鈑金件. 點焊一般適用于厚度小于3mm的薄板構件,與熔焊接頭相比,點焊的承載能力低,點焊分為雙面點焊和單面點焊.雙面點焊由工件兩側向焊接處饋電.單面點焊由工件一側向焊接處饋電. 5.1.5螺柱焊 5.1.5.1電容儲能螺柱焊接是以母材（鋼板）為正極，焊釘為負極，在強電流的作用下，焊釘?shù)暮附佣伺c母材間放電起弧，在（瓷環(huán)）的保護下使二者間金屬熔化，此時焊槍將焊釘壓入熔池，冷卻后即完成了焊接過程。 5.1.5.2螺柱焊的優(yōu)缺點. 節(jié)約時間和成本. 能在全位置焊接，借助于擴展器可以焊接到受限制的垂直隔板上. 由于是短時間焊接且焊后很少變形，故不需要修整. 因為焊接的結構不需要鉆孔，故不會造成泄漏. 螺柱焊的接頭可以達到很高的強度，即螺柱焊的接頭強度大于螺柱本身強度. 在鍍層或高合金板材焊接后，背面沒有印痕. 5.2所有焊接螺柱底部均需增加定位. 為了提高焊接工效,所有焊接螺柱底部均需要增加定位. 5.3點焊螺柱底部形狀均為錐形 為了提高點焊螺柱焊接的可靠性,點焊螺柱底部形狀為錐形,高度為0.3mm-0.4mm. 5.4大面積焊接考慮變形. 在設計過程中盡量避免大面積焊接,在工藝允許的情況下,盡量用折彎代替焊接,這樣既能提高工效,又能減少變形. 另外在焊接部位有大面積開孔,或細長條結構時也應該考慮焊接變形. 5.5箱體拼接考慮減少焊接和打磨長度 MB箱體下料時應該考慮合理的分解方向,將長邊設計為折彎邊,將短邊設計為焊接邊. 5.6常見焊接工藝的靈活運用. 上述焊接工藝需要在設計過程中綜合考慮,對于板材較厚焊接強度要求很高的需要在板材焊接一側將板材開坡口后焊接.對于焊接強度要求不高及對于外觀要求較高的時候,焊接零件之間的連接可以采用點焊或者塞孔焊.對于大面積焊接容易變形的工件采用氬弧焊.對于強度要求高不容易變形且夾攻效率高的采用氣體保護焊.對于不能采用滿焊的內(nèi)部結構可采用分段焊,但是需要根據(jù)焊接整體長度規(guī)定分段焊的間距以保持美觀及一致性.5.7平光粉及不銹鋼鈑金件設計焊接注意事項 5.7.1在外觀平面上盡量采用點焊螺柱 由于平光粉及不銹鋼鈑金件對于外觀要求比較高,通常的焊接方式因為受熱導致材料表面變形或者焊接后表面需要打磨.不銹鋼及噴涂平光粉表面無法遮蓋.所以在設計平光粉或不銹鋼柜體時,如果外部表面(比如門板,箱體)需要連接其它零件(比如加強筋,固定支架等)盡量采用點焊螺柱裝配的形式. 5.7.2盡量采用拼裝結構. 在設計不銹鋼機柜時,在滿足功能及強度要求的前提下盡量采用螺釘連接或者鉚接的拼裝結構,減少焊接對于外觀的影響.6.普沖 6.1普沖模具的靈活運用. 在設計常用鈑金零件時(如非標縱梁),盡量按照現(xiàn)有普沖模具進行設計(如孔距,下料)以方便加工.另外當設計零件具有通用性或者批量很大時,可以考慮報購數(shù)沖或者普沖模具. 6.2凸臺設計考慮變形. MB底部設計凸臺時,當凸臺距離背部小于35mm時底部堵頭下料需要增加50mm,成形后剪去或者在長寬相差不大時將側板作為堵頭下料,頂?shù)装暹B接在箱體上. 6.3百葉窗設計考慮干涉. 在設計百葉窗時,當出現(xiàn)兩列百葉窗相鄰時,需要考慮在一列百葉窗成形后普沖模具的上模板會對已經(jīng)成形的百葉窗造成干涉.因此需要設計合理的距離以方便加工.另外百葉窗盡量設計成80mm長度,可以用數(shù)沖進行加工,提高工效.7.輥軋 7.1非標型材及方管的設計 DS框架外形尺寸非標時(不是25的倍)型材的模數(shù)化孔居中排布,到型材兩端的距離根據(jù)長度變化而變化并且相等.如果需要并柜還需要驗證是否會出現(xiàn)因為長度變化而導致兩端擋住并柜孔的情況. DS門板方管在門板尺寸為非標時,盡量靠最接近的標準方管尺寸設計,如果方管尺寸必須為非標時,需要保證兩端固定孔到兩端距離為15mm. 7.2 MS輥軋的下料尺寸. 當MS柜體深度尺寸大于等于350mm小于等于1000mm時,MS可以上輥軋線生產(chǎn),并且按照輥軋線要求下料.其余則按照折彎尺寸下料.另外由于模數(shù)化孔模具尺寸的限制,輥軋的下料長度方向需要小于2200mm,當頂?shù)装搴喜⒊叽绱笥?200mm時,需要將頂?shù)装宸珠_下料. 后背板焊接的非標MS寬度尺寸小于1200時,如果客戶沒有特殊要求,側板及頂?shù)装寰?.5mm料厚,可以輥軋后將后防水邊切除.8.裝配 8.1常見的拼接結構 常見的拼接結構有螺釘連接,鉚釘連接,榫接.螺釘連接是最常見的拼接結構在零件設計時根據(jù)零件的承載能力設計不同規(guī)格的螺釘,考慮到加工的誤差有時候可以將安裝孔設計成腰孔.對于螺釘長度非標時需要報購.鉚釘連接在結構件不需要拆卸時使用,也可以作為單獨零件加固使用.榫接在零件連接中也經(jīng)常用,例如DS縱梁的連接,合理利用榫接可以提高零件的承載能力及裝配工效. 8.2倉庫常見緊固件的種類及規(guī)格. 設計時盡量選用常用緊固件.具體種類及規(guī)格見附表 8.3鉚裝螺母的種類規(guī)格及底孔尺寸. 見附表 8.4 MS固定底座預留裝配工藝孔 MS底部與柜體連接為螺釘螺母形式,為方便底座與柜體的連接,需要在底座底部預留與上方固定孔同位置的工藝孔.8.5避免自鎖結構. 在結構設計中必須避免出現(xiàn)自鎖結構,凡是在裝配后形成盒裝封閉結構的,要考慮裝配的可能性,在盡量將裝配固定點放在外側.例如MS內(nèi)部裝雙安裝板,安裝板的固定在安裝板的前方,如果安裝板為非標用縱梁固定,同樣必須將固定點放在安裝板前方8.6柜體外部裝元器件時需開過線孔