外壳在电子产品中的重要性怎么强调都不为过。 无论电气产品的尺寸和复杂程度如何，都需要一种外壳形式。 钣金外壳有几个相关的好处，包括导电性、减少排放和抵抗恶劣的工业环境。
所有的 钣金加工企业 旨在确保整体设计的成功和积极的用户体验。 在电子元件方面，制造高质量的外壳有助于实现这一目标。 有一些与钣金外壳设计相关的指南。 充分理解这些指南将使工作更轻松，并有助于确保高质量的结果。
以下钣金外壳设计技巧解释了外壳设计的细节，以确保您的工作符合标准。 让我们深入研究吧！
什么是金属板外壳？ 金属片外壳是一种由薄金属片制成的保护罩，用于保护敏感部件和设备。它们是涵盖一系列行业的关键外壳：电子、汽车、电信等。用于制作外壳的材料具有高金属质感，如不锈钢、铝或碳钢，可根据个人应用制成不同的形状和尺寸。这些是切割的金属片，在特定结构中弯曲和焊接。它们经常被涂层以增加可持续性和外观，同时仍确保核心组件正确密封以防止散热和电气接地。
为什么钣金外壳如此重要？ 金属板外壳对于保护不同应用中的电气和机械元件非常重要：
耐用性
金属板外壳由耐用的金属制成，如不锈钢和铝，可抵御恶劣的环境。它们经久耐用，这意味着精密设备即使在恶劣条件下也能长期保持安全。
元素防护
它们提供对潮湿、灰尘、化学物质和极端温度的重要保护。这种保护对于电子设备和机械的正常使用和使用寿命至关重要。
成本效益
与塑料或玻璃外壳相比，金属板外壳通常更耐用，价格也更低。由于金属板外壳的制造工艺高效，因此生产速度更快。
更好的导电性
钣金外壳所展现的高品质导电性是EMI应用的关键。直接减少辐射，并有效隔离外界噪音，确保机器在恶劣环境下的可靠性能。
有效屏蔽电磁力
只要正确接地，金属板外壳就能为敏感电子元件提供出色的电磁屏蔽。可靠性在这里非常重要，因为这些设备用于电信、航空航天、医疗等领域。
高效散热
铝等金属外壳具有良好的导热性，这意味着它们能够快速散发内部组件的热量。这种热管理可防止电子设备过热并延长其使用寿命。
了解产品设计要求 为了打造有效的钣金外壳，掌握指导设计过程的具体要求至关重要。主要考虑因素包括：
应用： 确定外壳的主要用途，无论是用于电子产品、工业设备还是其他应用。
工作环境： 评估环境因素，如：
工作温度范围 接触腐蚀性物质 抗震需求 防护等级 (IP) 尺寸规格： 确定必要的尺寸并分析内部组件的定位，包括：
零件的高度和尺寸 连接器位置 安装选项： 确定如何安装外壳，考虑以下选项：
壁挂式安装 杆安装 桌面摆放 审美偏好： 考虑增强视觉吸引力的设计元素，例如配色方案和饰面。
材料选择：材料是围护结构使用寿命和工作的基本要素。考虑因素包括：
防锈：在潮湿或易受化学腐蚀的环境中，请选择不锈钢或镀锌钢等材料。 强度与重量：材料必须坚固且坚硬，但也应重量轻。材料越厚，重量越重，但保护性越好。 热导率和电导率：选择满足热量和电磁干扰管理的热导率和电导率需求的材料。 连接器的可访问性：包括切口，以便访问所有连接器和用户界面，从而易于维护和使用。 为钣金外壳设计选择材料 了解产品要求后，下一步就是选择金属。 这 金属类型 您的选择将主要取决于您的钣金外壳的应用。 您不想选择在特定工作条件下会很快磨损的金属。 最好的金属是那些质量上乘、耐磨和耐腐蚀的金属。
让我们简要了解一下最适合您的外壳设计的金属的特性。
铝板 这种金属重量轻且耐腐蚀。 在某些情况下，它的刚度水平明显低于钢。 有不同的 铝的种类 成绩。 但是，钣金外壳中使用了两种主要的铝合金。 它们是 5052 铝和 6061 铝。
5052 铝具有令人难以置信的弯曲能力，即使弯曲到狭窄的半径也不会开裂。 您还可以轻松地加工和焊接这种合金，使其适用于钣金外壳。 另一方面，6061 铝比其他同类产品更容易开裂。 然而，它也可以很容易地加工。
铝的轻质和耐腐蚀特性使其非常适合钣金零件和外壳。 在某些情况下，您可能需要对铝部件进行阳极氧化处理以获得耐用的保护涂层。 铬酸盐涂层也可能是需要电接触的部件的理想选择。
不锈钢 这种金属含有铬和镍。因此，您可以确保提高耐腐蚀性。此外，与铝相比，不锈钢具有更高的抗拉强度。因此，这种材料适用于高冲击应用的钣金外壳设计。您会发现不锈钢组件具有引人注目的粒状饰面。
加万尼尔 这是一种镀锌并退火的低碳钢材料。 退火的目的是确保锌通过扩散结合到衬底中。 因此，您可以确定在成型或弯曲过程中不会剥落。 如果您打算在潮湿条件下使用金属外壳，那么 Galvanneal 是您的最佳选择。 它也耐腐蚀，这取决于它的涂层。
结直肠癌协会 轧制封闭退火钢是室内外壳和部件的绝佳选择。 它还提供了刚度和强度的完美结合。 它最长的耐用性在于室内。 如果不进行涂层处理，CRCA 可能会生锈，因为它不具有固有的耐腐蚀性。
铜 虽然很少用于钣金外壳设计，但铜是一种很好的金属。 它具有出色的导热性和导电性。 因此，它适用于电气应用。 然而，铜非常柔软，这就是为什么大多数制造商不将其用于外壳的原因。 在最好的情况下，它们是母线或其他零件的理想选择。
如果您没有最佳金属标准，我们关于金属选择的钣金外壳设计技巧将是不完整的。 如果您在为设计选择金属之前考虑以下属性，将会有所帮助。
抗拉强度 可焊性和可加工性 耐腐蚀性能 耐磨性 电子外壳重量限制 组装过程 导热性和导电性 成本 选择合适的外壳形状 选择合适的外壳形状是另一个重要的钣金外壳设计技巧。 您需要考虑外壳形状 PCB 和系统设计水平。 因此，您可以避免外壳设计的常见缺陷。 与塑料外壳成型相比，钣金可能会受到一些限制。
但是，您可以设计具有以下形状的功能性、成本效益和美观的外壳。
· 折叠盒形状 它提供了一个经典的四边形盒子形状，并带有一个盖子。 这种外壳形状确保易于维修和更广泛的安装选项。
· F型 这是一种易于生产的外壳形状。 F 形外壳适用于在相对侧具有连接器的 PCB。
· L形 L 形外壳也很简单。 几何形状很容易理解，也很容易使用。
· U型 与 F 形外壳一样，U 形外壳也易于生产。 它们通常带有坚固的底座，并且可以方便地进行维修。
观看此视频以了解钣金外壳设计技巧：
了解钣金厚度 用于外壳设计的金属厚度至关重要。 厚度通常决定外壳的强度、重量、法兰长度和冲孔尺寸。 您可能知道，通常很难用较厚的金属制造较小的产品。 此外，增加材料厚度对于设计具有额外强度的大型零件至关重要。
许多测厚仪在纸面上看起来都是一样的。 然而，更好地理解 钣金量规 将帮助您了解正确的选择。 请注意，在钣金外壳设计中始终必须保持均匀的壁厚。 这样，您就可以确定组件的质量。
考虑尺寸公差 钣金外壳设计中的尺寸公差是设计中最关键的特征之一，因为它们会影响产品的功能性、可制造性和整体质量。准确定义的公差有助于确保组装时组件正确配合，结构保持完好。
关键注意事项：
公差 测量范围： 选择更大的公差，以便根据制造差异进行调整。对称公差可提高零件的互换性和制造的简易性。 切口和特点： 为切口提供适当的间距，以便它们在制造过程中不会变形。例如，毛刺或错位可能是由于间隙过小而产生的缺陷。 弯曲半径： 根据材料厚度考虑弯曲半径，否则可能会发生断裂 3. 弯曲余量：谨慎计算弯曲余量 4. 为了准确起见，恒定的弯曲半径（通常是材料厚度的三到四倍）至关重要。 材料特性： 不同的材料（例如铝和不锈钢）具有影响公差选择的特定特性。了解这些特性有助于我们操纵它们以实现特定结果。 紧固件 对准： 按照公差规范放置紧固件，以确保连接牢固而不会损坏外壳的完整性。 简而言之，仔细关注金属板外壳的尺寸公差可以最大限度地减少制造和装配中的问题，从而设计出优质、低成本的产品。
保持弯曲半径一致 必须保持弯曲半径一致。 钣金外壳设计中的弯曲半径应始终加起来等于内容物的厚度。 您必须确保弯曲半径与产品宽度相对应。 因此，防止骨折和物质循环问题。
您希望将法兰的最小长度保持在材料厚度的三到四倍左右。 需要注意的重要一点是，某些金属可以抵抗弯曲。 因此，正确了解金属的化学成分和表面状况将有助于测试其柔韧性。
在选择弯曲半径之前，最好始终考虑外壳的功能和美学要求。 CAD 软件将帮助您以数字方式计算金属的弯曲余量。
考虑完成操作 有几个 钣金精加工解决方案 从中选择。 虽然有些设计师比其他设计师更喜欢精加工技术，但他们每个人都有其独特的特点。 我们将在下面讨论其中的一些选项。
粉末涂料 这种类型的涂层涉及将干燥的热塑性塑料粉末以静电方式涂敷在金属表面上。 粉末涂料饰面 具有成本效益和耐用性，有多种颜色和纹理可供选择。 此外，它适用于各种金属，因此无需为选择表面处理而头疼。 请注意，粉末涂层会为您的组件添加额外的一层。 因此，尺寸将仅指底层金属。
阳极氧化 这是另一种制备有色金属表面的电化学过程。 它是一种适用于铝的饰面，可使表面更硬并冲击高级耐腐蚀性。 阳极氧化处理将成为金属的一部分，在日常使用中不会剥落或剥落。
铬酸盐转化膜 这种类型的精加工有助于通过浸浴工艺钝化金属。 铬酸盐涂层旨在防止腐蚀并影响美观的饰面。 镀铬还有助于保持材料的导电性。 您的外壳钣金件将受益于这种简化的精加工工艺。
数码印刷和丝网印刷 这些精加工技术将帮助您的外壳设计出应有的专业感觉和外观。 这些方法的主要用途是帮助您清楚地标记外壳。 因此，您可以轻松识别端口、开关、连接器等。数字印刷非常适合用于包含艺术品和公司徽标的图形。 您可以将它们应用于扁平部件和组装好的外壳。
镀镍 这种电镀技术包括在金属表面添加一层薄薄的镍。 它提供了耐腐蚀和耐磨性的完美结合。 它还为您的组件提供额外的实用性、亮度和吸引力。 如果您希望其他涂层具有良好的附着力，您可以对底涂层使用镀镍。
喷漆 喷漆处理包括在金属表面喷涂薄层油漆。它通常可以改善金属板外壳的美观度。此外，它还可以帮助提高客户的品牌认知度。
开发原型并进行验证测试 一旦应用了给定的钣金外壳设计技巧，您就会有一个可行的概念。 下一步是调整设计以满足所需规格并提高可制造性。
最好的方法是开发原型。像 RapidDirect 这样的钣金制造公司有专门的新产品开发部门。因此，您可以在真实的生产环境中测试您的设计。您的原型可能并不完全符合客户的需求。
这就是验证测试至关重要的原因。 此步骤将帮助您决定是继续进行大规模制造还是返回设计过程。 验证测试可能涉及产品在使用点的安装或基本环境测试。 您可能会发现一些需要返工和更改的区域。
结语 钣金外壳具有多种制造优势。 它们可以提高导电性、减少排放以及抵御恶劣工业环境的能力。 同时，它们有助于缩短周转时间并降低制造成本。 因此，必须正确设计它们。 所提供的钣金外壳设计技巧将帮助您做出明智的选择。
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常见问题 如何设计钣金外壳？ 第一步是熟悉产品的功能和美学要求。 然后，您可以继续选择最适合您的制造需求的材料。 外壳的形状至关重要，您还需要了解钣金厚度。 一旦你拥有了所有这些，你就可以为你的组件选择最好的精加工和焊接选项。 但是，您需要开发原型并进行验证测试以确保您走在正确的轨道上。
如何选择钣金厚度？ 请注意，金属的厚度与规格成反比。 因此，您将拥有更薄的金属以获得更高的规格。 大多数制造商使用 8 号钢或更薄的东西。 如果它变得更厚，那么你就不能再称它为钣金了。
哪些因素会影响钣金材料的选择？ 以下因素将帮助您为您的外壳设计选择合适的钣金材料。A。 抗拉强度和重量b. 可焊性和可加工性C。 导热性和导电性d. 耐腐蚀性能e. 组装过程F。 成本
如何确保金属板外壳的结构完整性？ 为了确保金属板外壳的结构完整性，需要考虑多种因素。a. 正确选择材料：不锈钢具有强度和耐腐蚀性；铝重量轻，适合便携式应用。b. 厚度：金属板必须足够厚才能抵抗负载下的弯曲。肋条和凸缘等设计元素可改善刚度和负载分布。非平面形状有助于防止变形。c. 制造技术：精确的切割方法和牢固的连接技术（如焊接或铆接）可确保精度和强度。这些方面可确保外壳持久耐用且可靠。
与不锈钢相比，使用铝作为外壳有哪些好处？ 铝制外壳比不锈钢外壳有几个优点，使其成为各种应用中的首选：a. 重量： 铝的重量比不锈钢轻得多，因此更容易处理、运输和安装。b. 成本效益： 一般来说，铝制外壳的材料和制造成本都较低，从而可以节省大型项目的成本。c. 导热系数： 铝的良好导热性有助于快速传递热量并支持电子元件正常工作。d. 可加工性和可加工性： 它更容易加工和制造，从而能够实现复杂的设计和快速生产。e. 出现： 铝具有现代感，并且可以采用多种方式进行处理（例如彩色阳极氧化），为美学提供了多种选择，以适应设计。*
为什么通风在金属板外壳设计中很重要？ 通风有助于冷却设备，防止电子设备过热。通过适当的气流控制湿度可降低腐蚀、电气故障的风险。