机箱设计规范--研祥(DOC)

深圳市研祥智能科技股份有限公司文件名称： 机箱结构设计规范编号： WC-R&D-版本： A0页次： 23 / 231 .范围本规范适用于工业计算机类标准19上架机箱的结构设计。2 规范性引用标准及参考文献2.1 GB/T 3047.2-1992 高度进制为44.45mm的面板、机架和机柜基本尺寸系列2.2 GB/T 14665-1998 机械工程CAD制图规则2.3 GB/T 2822-1991 标准尺寸2.4 电子设备结构设计原理3 机箱设计的基本要求3.1.1 保证产品技术指标的实现：设计机箱时，必需考虑机箱内部元、器件相互间的电磁干扰和热的影响，以提高电性能的稳定性；必需注意机箱的强度、钢度问题，以免产生变形，引起电气接触不良、门、插接件卡滞，甚至受振后损坏；必需按实际工作环境和使用条件，采取相应的措施以提高设备的可靠性和使用寿命，保证产品技术指标的实现。3.1.2 便于设备的操作使用与安装维修：为了能有效地操作和使用设备，必须使机箱的结构设计符合人的心理和生理特点，同时还要求结构简单，装拆方便。此外，面板上的控制器、显示装置必须进行合理选择与布局，以及考虑操作人员的人身安全等等。3.1.3 良好的结构工艺性：结构与工艺是密切相关的，采用不同的结构就相应有不同的工艺，而且机箱结构设计的质量必须要有良好的工艺措施来保证。因此，要求设计者必须结合生产实际考虑其结构工艺性。3.1.4 贯彻标准化、模块化：3.1.4.1 标准化是国家的一项重要技术经济政策和管理措施，它对于提高产品质量和生产率、便于使用维修、加强企业管理、降低生产成本等都具有重要作用。结构设计中必须尽量减少特殊零、部件的数量，增加通用件的数量，尽可能多的采用标准化、规格化的零、部件和尺寸系列(尽量采用标准库中和国标零部件)。3.1.4.2 模块化是标准化的发展，是标准化的高级形式，用模块可组合成新的系统，也易于从系统中拆卸更换。模块具有典型性、通用性、互换性、或兼容性。标准化通用化只是在零件级进行通用互换，模块化则是在部件级，甚至子系统级进行互换通用，从而实现更高层次的简化。4 机箱设计的其本步骤4.1.1 详细研究产品的技术指标；4.1.1.1 产品的技术指标是设计、制造与使用的唯一依据，亦是检验产品质量的客观标准，为了正确的进行机箱结构设计，应深入实际，详细研究产品的各项技术指标，了解国内外同类产品或相近类型产品的结构与使用情况，然后再确定结构的形式。4.1.2 确定机箱的类型和外形尺寸：4.1.2.1 机箱类型是在总体布局过程中，根据不同的产品应用需求，制定各种不同方案，经过讨论分析和比较而确定是挂墙式、桌面式、还是上架式的。4.1.2.2 机箱尺寸是按机箱内元器件的大小确定初步尺寸，然后根据这个尺寸选用标准尺寸；也可先选定标准的外形尺寸，再进行箱内的元器件布局分配。4.1.3 面板设计、机箱内元器件的排列布局；4.1.3.1 面板的尺寸是在机箱类型、尺寸确定后定下的，而面板上各种操纵和显示装置的选择和布局，应该根据电原理图的要求、人机工程、造型、通风等因素综合考虑。4.1.3.2 机箱内部元器件的排列是根据电原理图，主要元、器件的外形尺寸及相互关系，并考虑通风、减振、屏蔽及走线的方便美观程度等来确定的。4.1.4 确定机箱零、部件结构形式，绘制零件图纸4.1.4.1 图纸是工业的语言，再好的设计，也需用它表达出来，一套清晰完整的图纸是一个好的产品的前提和保证。我公司机械图采用中国国家工程制图标准，投影方式采用第一视角投影法，尺寸标注参照GB/T2822-1981，对于由主要尺寸导出的因变量尺寸和工艺上工序间的尺寸，不受此限制；对已有标准规定的尺寸，可按专用标准选用，机械组参照GB/T 14665-1998所做的模板及图框使用说明对CAD电子档、图框、图层、图线等也做了详细规定，详见受控文件归档模板。4.1.4.2 本公司一套完整的机械图纸由以下9部份组成：1.图纸封面；2.零件清单；3.总装图；4.部件图；5.零件图；6.碰焊图；7.丝印图；8.包装图；9.产品使用说明书；4.1.4.3 1.图纸封面上应有所设计机箱的名称及设计、审核、批准的签名；2.零件清单包括所设计机箱的所有图纸和应用到的机箱辅件，详见附表及填表说明；3.总装图，要能够明确表达出主要零、部件及元器件的安装位置，机箱的外型、安装尺寸；4.在总装图不能完全表达设计意图时，还需做出部件图，部件图的要求同于总装图；5.零件图是整套图纸的最基本单元，不光要求能按制图标准清楚表达零件，还需在标题栏中注明零件名称、数量、所属机箱、图号、材料、表面镀涂以及零件版本；6.碰焊图要能够清楚表达各碰焊件的位置，在有严格尺寸要求时，还需标注尺寸、公差，在碰焊图明细栏中，需详细列出碰焊件的代号、名称、图号、数量；7.丝印图要能清楚表达出丝印文字、图形的位置，技术要求中应注明丝印文字、图形的高度，字体类型、颜色等，颜色需用PANTONE色卡表示；4.1.4.4 除电镀外，所有零件的表面处理，在零件图、碰焊图中只注明“喷漆”或是“喷粉”，具体颜色在零件清单中注明，不做表面处理的零件，镀涂栏内不填内容。5 机箱的结构件：5.1 机箱零部件的分类及命名： 机 箱 背板组件面板组件导 轨箱体组件箱盖组件挡口板背板箱盖压板箱盖面板门组件面板支架把手挂耳门 铰链门玻璃可做成一体箱体喇叭架进风防尘组件EMC弹片底板组件压条驱动器组件风扇架防尘网盖防尘网架后压条前压条I/O弹片I/O架插槽架底板支架ATXAT 接地弹片光驱盖软驱盖驱动器架如上图所示，机箱主要由五大部份组成，各部份又分成若干小的部份，在没有特殊要求的情况下，零件图中的零件名称需按上图所列的零件名称命名，上图也可作为整套机箱设计完后的对照检查使用。5.2 面板组件（摘自GB/T 3047.2-92）5.2.1.1 面板（见图1-1图1-3）图1-3图1-2图1-15.2.1.2 面板宽度B的尺寸系列：482.6，609.6，762.0mm5.2.1.3 高度H的尺寸系列见表1-15.2.1.4 面板的材料：面板一般使用型材或2.50mm冷轧钢板制作；工作站的面板用铝合金板制作，厚度分为10mm、8.0mm、6.0mm、5.0mm几个规格；5.2.1.5 面板上的装饰：为了机箱外表的美观，一般在机箱的面板上都有一些装饰性的丝印、凹凸槽等，原则是不能影响机箱功能及牢固性，公司的标志一般装在机箱面板的左上角醒目位置，特殊情况可例外；表1-1代号图号n.UHh1h2h3±0.41-11U43.65.92U88.137.71-21U43.65.931.82U88.15.976.23U132.537.757.154U17737.7101.65U221.537.7146.16U265.937.7190.51-36U265.937.757.1576.27U310.337.788.957.158U354.837.7101.676.29U399.237.7101.6120.610U443.737.7101.6165.111U488.137.7133.3146.112U532.637.7133.3190.6注：表中：U=44.45mm；H=nXU-0.8mm；当结构设计需要增加不足1U的面板高度时，允许在H值上增加1/2U，但h1、h2、h3不变。5.2.1.6 面板安装槽口或安装孔的尺寸见图1-4：图1-45.2.1.7 面板的类型与机柜立柱的配合示意，见图1-5：图1-55.2.1.8 面板与机柜（或机架）在宽度方向上的安装尺寸（见图1-6、表1-2）图1-6表1-2BB1Bmin482.6465450609.6592577762.0744.4729.45.2.1.9 挂耳：挂耳可与面板做成一体，也可单独做成一个零件，但挂耳上的上架孔以及挂耳与机箱面板整合后的外型尺寸必须符合GB/T3047.2-92；5.2.1.10 把手：把手应优先选用机械设计通用件标准库中的把手，为了便于机箱上架后与机柜立柱贴平，机箱面板上固定把手的螺钉应选用沉头螺钉，面板也需在背面沉孔，把手装上后，不得影响上架螺钉的装配；新设计把手时，应符合以下标准：（1） 4U（包含4U）以上的机箱，把手固定孔距为138mm，固定螺孔为2-M4；（2） 2U机箱把手固定孔距为64mm，固定螺孔为2-M4；（3） 1U机箱把手固定孔距为35mm，固定螺孔为2-M3；5.2.1.11 面板支架：面板支架是面板与箱体之间的过渡件，它和面板、箱体都要有良好的电接触，面板支架不光要支撑面板，还要支撑装在门板内的开关、灯板、防尘网组件等，面板支架上开关类的开孔可参照机械设计标准库，驱动器的开孔是在驱动器外型尺寸基础上周边放大0.3mm，面板支架与箱体之间的间隙单边留0.2mm比较合适；5.2.1.12 门组件：门组件一般由门、玻璃、门绞几部份组成，因要监视门内指示灯的运行状态，一般在门上都开有能够看到灯的观察窗，在观察窗内嵌有门玻璃；门绞是把门与箱体联接起来的一个重要部件，应优先选用机械设计通用件标准库中的标准门铰链，设计时应对门的开闭情况做模拟试验，包括锁在内的所有门上附件不得与面板有碰撞、卡滞现象，完全开启后的门也不能碰在面板上，以免蹭掉面板上的喷涂层；一般门与门框的间隙单边留0.3mm比较合适，靠近门绞侧的间隙可适当放大，考虑到转动干涉及外表的美观，门绞侧的边可铣成斜边，门框相应位置也需倒角；5.3 箱盖组件5.3.1 箱盖：箱盖的外型尺寸：一般与箱体同宽，与箱体接触面有良好的电接触，单边间隙留0.3mm较适宜；5.3.2 箱盖压条：为便于箱盖与箱体固定，在箱盖内侧设计有压条，帮助箱盖卡在箱体上，一般压条与箱盖间的间隙等于面板支架的板厚加上0.3mm；5.4 箱体组件：箱体、面板与箱盖的基本尺寸（见图1-7、表1-3）；图1-7表1-3B482.6609.6B3（包含机箱两导轨）<449（推荐不含导轨425）<576（推荐不含导轨560）H见表1-1H3H(参照GB/T2822-1981选用标准尺寸)D3240、300、360、420，需要时按60mm增量增加5.4.1 箱体是整个机箱的重要组成部分之一，它不光承担机箱中电子元器件的“保卫”、屏蔽、固定的任务，还要在适当的位置对电子元器件的连接线加以固定；箱体与其它部件碰焊时，焊点间距不得大于50mm，对一些外露的窄长缝隙，需加以处理，方法有三种