【正文】 江漢大學(xué) 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) 題目 學(xué) 院 專 業(yè) ＿＿＿＿＿＿ ＿＿ 學(xué) 號(hào) ＿＿＿＿＿＿ 學(xué)生姓名 ＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿ 指導(dǎo)教師 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 日 期 ＿＿ ＿ I 摘 要 隨著科技進(jìn)步和生活水平的不斷提升，機(jī)箱從單一的鈑金件逐漸轉(zhuǎn)變成鈑金、磨具和電子設(shè)備的有機(jī)組合。過去機(jī) 箱僅僅起裝配載體和抗輻射的作用，現(xiàn)在人們對機(jī)箱抗輻射性能 、美觀 方面提出了更高的要求，針對機(jī)箱現(xiàn)有需求情況，本文從更人性化的角度出發(fā)，在滿足抗輻射性能的前提下， 盡量將機(jī)箱設(shè)計(jì)的人性化 。本文從機(jī)箱知識(shí)、 機(jī)箱零件構(gòu)建和機(jī)箱使用方面進(jìn)行了詳細(xì)的說明，最終根據(jù)三維設(shè)計(jì)模型生成相應(yīng)的二維圖紙。 [關(guān)鍵詞 ] PRO/ENGINEER 鈑金 ， 電腦機(jī)箱設(shè)計(jì) ， 人性化 II 1 前 言 隨著計(jì)算機(jī)在中國家庭的普及，機(jī)箱的設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)理念和制造材料上都發(fā)生了很大的創(chuàng)新， 今機(jī)箱發(fā)展中的變化從側(cè)面反應(yīng)了個(gè)人電腦硬件系統(tǒng)發(fā)生的變化，而功能的變化則更加體現(xiàn)了消費(fèi)者對個(gè)人電腦使用舒適性和人性化的要求 。 近年來，各種實(shí)用的功能紛紛亮相在電腦機(jī)箱上，極大的擴(kuò)展了機(jī)箱的功能。內(nèi)部的全折邊、免螺絲設(shè)計(jì)、防輻射彈片現(xiàn)在也已經(jīng)成為機(jī)箱的標(biāo)準(zhǔn)功能配置，同時(shí)也方便了消費(fèi)者的使用。相信隨著機(jī)箱產(chǎn)品同質(zhì)化的愈演愈烈，機(jī)箱廠商一定會(huì)開拓出更多更實(shí)用的功能來滿足消費(fèi)者的不同需要。 在機(jī)箱的個(gè)性化方面，各大廠商更是各顯神通。有從材質(zhì)上創(chuàng)新的，如亞克力的透明個(gè)性機(jī)箱等；有從面板或者側(cè)板造型上創(chuàng)新的，如增加液晶顯示屏、透明側(cè)板、動(dòng)物造型等，使機(jī)箱不再是以前的中規(guī)中矩、千篇一律的形象，成為家居生活中一道亮麗的風(fēng)景線。這也從一個(gè)側(cè)面反 應(yīng)出了廣大消費(fèi)者追求機(jī)箱個(gè)性化的趨勢和潮流。 個(gè)人電腦發(fā)展到今天，產(chǎn)品同質(zhì)化越來越嚴(yán)重，同時(shí)，電腦已經(jīng)不再只是簡單的工具，隨著各項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展，它已經(jīng)成為家庭的數(shù)據(jù)中心、影音中心，而這就對電腦的外觀、面板要求越來越高，它更應(yīng)該成為一種裝飾品出現(xiàn)在家居環(huán)境中。對于更多的個(gè)人用戶而言，個(gè)性化則是一種趨勢，這也是社會(huì)發(fā)展密不可分，現(xiàn)代人都崇尚個(gè)性，喜歡特立獨(dú)行，當(dāng)然希望所擁有的電腦和別人的與眾不同，更加具有個(gè)性。 2 第 1 章 緒論 機(jī)箱簡述 機(jī)箱 結(jié)構(gòu) 機(jī)箱結(jié)構(gòu)是指機(jī)箱在設(shè)計(jì)和制造時(shí)所遵循的主板結(jié)構(gòu)規(guī) 范標(biāo)準(zhǔn)。每種結(jié)構(gòu)的機(jī)箱只能安裝該規(guī)范所允許的主板類型。機(jī)箱結(jié)構(gòu)與主板結(jié)構(gòu)是相對應(yīng)的關(guān)系。機(jī)箱結(jié)構(gòu)一般也可分為 AT、 BabyAT、 ATX、 Micro ATX、 LPX、 NLX、 Flex ATX、EATX、 WATX 以及 BTX 等結(jié)構(gòu)。 其中， AT 和 BabyAT 是多年前的老機(jī)箱結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰；而 LPX、 NLX、Flex ATX 則是 ATX 的變種，多見于國外的品牌機(jī)，國內(nèi)尚不多見； EATX 和 WATX則多用于服務(wù)器 /工作站機(jī)箱； ATX則是目前市場上最常見的機(jī)箱結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展插槽和驅(qū)動(dòng)器倉位較多，擴(kuò)展槽數(shù)可多達(dá) 7個(gè)，而 英寸驅(qū)動(dòng)器倉位也分別至少達(dá)到 3個(gè)或更多，現(xiàn)在的大多數(shù)機(jī)箱都采用此結(jié)構(gòu)； Micro ATX 又稱 Mini ATX，是 ATX 結(jié)構(gòu)的簡化版，就是常說的 “ 迷你機(jī)箱 ” ，擴(kuò)展插槽和驅(qū)動(dòng)器倉位較少，擴(kuò)展槽數(shù)通常在 4個(gè)或更少，而 英寸和 英寸驅(qū)動(dòng)器倉位也分別只有 2個(gè)或更少，多用于品牌機(jī)；而 BTX 則是下一代的機(jī)箱結(jié)構(gòu)。 各種結(jié)構(gòu)的機(jī)箱只能安裝與其相對應(yīng)的主板（向下兼容的機(jī)箱除外，例如ATX機(jī)箱除了可以安裝 ATX 主板之外，還可以安裝 BabyAT、 MicroATX 等結(jié)構(gòu)的主板）。因此，在選購機(jī)箱時(shí)要 注意根據(jù)自己的主板結(jié)構(gòu)類型來選購，以免出現(xiàn)購買回來的機(jī)箱卻無法使用的情況。 機(jī)箱作用 機(jī)箱的作用有三個(gè)方面：首先，它提供空間給電源、主機(jī)板、各種擴(kuò)展板卡、軟盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器等存儲(chǔ)設(shè)備，并通過機(jī)箱內(nèi)部的支撐、支架、各種螺絲或卡子夾子等連接件將這些零配件牢固固定在機(jī)箱內(nèi)部，形成一個(gè)集約型的整體。其次，它堅(jiān)實(shí)的外殼保護(hù)著板卡、電源及存儲(chǔ)設(shè)備，能防壓、防沖擊、防塵，并且它還能發(fā)揮防電磁干擾、輻射的功能，起屏蔽電磁輻射的作用。再次，它還提供了許多便于使用的面板開關(guān)指示燈等，讓操作者更方便地 操縱微機(jī)或觀察微機(jī)的運(yùn)行情況。 3 機(jī)箱發(fā)展現(xiàn)狀 機(jī)箱的發(fā)展方向 為智能化、人性化和個(gè)性話， 在機(jī)箱的個(gè)性化方面，各大廠商更是各顯神通。有從材質(zhì)上創(chuàng)新的，如金河田的皮革面板機(jī)箱等；有從面板或者側(cè)板造型上創(chuàng)新的，如增加液晶顯示屏、透明側(cè)板、動(dòng)物造型等，使機(jī)箱不再是以前的中規(guī)中矩、千篇一律的形象，成為家居生活中一道亮麗的風(fēng)景線。說到個(gè)性化，不能不提及近年來十分盛行的 MOD （機(jī)箱改造）。 MOD 始于國外，可是說他們是更加狂熱的 DIY 愛好者， 他們追求更多的是具有張揚(yáng)個(gè)性的作品和自己動(dòng)手的樂趣，這也從 一個(gè)側(cè)面反應(yīng)出了廣大消費(fèi)者追求機(jī)箱個(gè)性化的趨勢和潮流。 如圖 為 MOD 成果。 圖 MOD 作品 機(jī)箱設(shè)計(jì)理念 任何產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是遵循消費(fèi)者需求心理分析然后到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，要想設(shè)計(jì)出機(jī)箱需求者心目中理想的機(jī)箱，需要首先考慮機(jī)箱消費(fèi)者的心理。 機(jī)箱類型是人們進(jìn)行機(jī)箱選擇的重要因素之一。 機(jī)箱有很多種類型?，F(xiàn)在市場比較普遍的是 AT、 ATX、 Micro ATX 三種。 AT機(jī)箱的全稱應(yīng)該是 BaBy AT，主要應(yīng)用到只能支持安裝 AT主板的早期機(jī)器中。 ATX 機(jī)箱是目前最常見的機(jī)箱，支持現(xiàn)在絕大部分類型的主 板。 Micro ATX 機(jī)箱是在 ATX 機(jī)箱的基礎(chǔ)之上建立 4 的，為了進(jìn)一步的節(jié)省桌面空間，因而比 ATX 機(jī)箱體積要小一些。各個(gè)類型的機(jī)箱只能安裝其支持的類型的主板，一般是不能混用的，而且電源也有所差別。 機(jī)箱的外型是 眾多消費(fèi)者考慮的重要因素之一 ，這有一點(diǎn)道理，滿足人們對電腦家電化的需求，甚至可以成為家裝的亮點(diǎn)。 機(jī)箱的制作材料 也是消費(fèi)者考慮的重要因素之一 。機(jī)箱的外殼通常是由一層1毫米以上的鋼板制成，在它上面還鍍有一層很薄的鋅。內(nèi)部的支架主要由鋁合金條或者鋁合金板制成。好的機(jī)箱，外殼采用較厚的鋼板，能承受較大的壓力。同時(shí)外層和內(nèi)部支架邊緣切口平整圓滑，不會(huì)因?yàn)樵谘b卸的時(shí)候不小心而把手劃破。這里特別需要說明的是機(jī)箱的制作用塑料。一些高性能的機(jī)箱前面板都采用硬度很高的 ABS工程塑料制作。這種塑料面板的優(yōu)點(diǎn)就在于結(jié)實(shí)穩(wěn)定，能長時(shí)間保持色澤，長期使用也不會(huì)開裂。我們在選購是對于這一點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)加以注意。 機(jī)箱設(shè)計(jì) 流程 機(jī)箱設(shè)計(jì)流程 機(jī)箱設(shè)計(jì)理念在機(jī)箱設(shè)計(jì)中起著靈魂的作用，在我們確定的理念指導(dǎo)下，我們應(yīng)該從機(jī)箱的作用和消費(fèi)者的心理出發(fā)，分析現(xiàn)有機(jī)箱性能特點(diǎn)和功能特點(diǎn)，以及綜合消費(fèi)者的反饋信息，進(jìn)而設(shè)計(jì)消費(fèi)者滿意的機(jī) 箱。 從模型構(gòu)建的角度來講，將機(jī)箱分為鈑金類零件、塑料類和電子類零件，采用 proe 進(jìn)行了全部建模，最終完成了產(chǎn)品的裝配和效果處理。最終形成了關(guān)鍵零部件和裝配件的二維圖紙 本文主要進(jìn)行現(xiàn)有機(jī)箱的分析，針對現(xiàn)有機(jī)箱，確定了機(jī)箱的設(shè)計(jì)理念，在設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，劃分機(jī)箱帶開發(fā)的功能，然后進(jìn)行初步的概念設(shè)計(jì)，在概念設(shè)計(jì)的指導(dǎo)下，例舉所有的功能零件并進(jìn)行分類處理，采用 proe 進(jìn)行了三維模型的構(gòu)建，最終采用 Proe 工程圖模塊對三維模型進(jìn)行了二維轉(zhuǎn)換工作，本設(shè)計(jì)的主要流程如圖 所示。 分析現(xiàn)有機(jī)箱分析消費(fèi)者心理結(jié)合 MOD 設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)理念 機(jī)箱功能劃分零件匯總PR O 三維建模概念設(shè)計(jì)零件分類效果處理 生成圖紙 圖 設(shè)計(jì)流程圖 5 機(jī)箱設(shè)計(jì) 關(guān)鍵因素 機(jī)箱外形設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)是機(jī)箱設(shè)計(jì)的重要組成部分，但是機(jī)箱的機(jī)械部分的設(shè)計(jì)更是實(shí)際設(shè)計(jì)中不容忽視的重要問題，機(jī)箱零部件的設(shè)計(jì)應(yīng)該保證所有的零件具有如下的性能：便于加工、便于維護(hù)、便于零件安裝和卸載， 應(yīng)該保證機(jī)箱正確合理的尺寸參數(shù)和粗糙度要求。 第 2 章 機(jī)箱 設(shè)計(jì)方案 機(jī)箱 設(shè)計(jì) 要素 分析 機(jī)箱結(jié)構(gòu)分析 機(jī)箱是一個(gè)載體，機(jī)箱內(nèi)部存在散熱風(fēng)道，機(jī)箱是防輻射的重要工具，要想設(shè)計(jì)出理想的機(jī)箱，機(jī)箱結(jié)構(gòu)的分 析是機(jī)箱設(shè)計(jì)的第一步。機(jī)箱設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該完全明白機(jī)箱的結(jié)構(gòu)和機(jī)箱的風(fēng)道運(yùn)行原理。 機(jī)箱的結(jié)構(gòu)如圖 所示。 6 圖 機(jī)箱的結(jié)構(gòu) 機(jī)箱風(fēng)道分析 機(jī)箱風(fēng)道即是空氣在電腦機(jī)箱內(nèi)流動(dòng)的通道，包含有流動(dòng)方向和風(fēng)量兩個(gè)要素 ， 合理完善的機(jī)箱風(fēng)道能夠?qū)C(jī)箱內(nèi)幾個(gè)發(fā)熱大戶（如 CPU 和顯卡）堆積到機(jī)箱內(nèi)的熱量迅速排出到機(jī)箱外，并將冷空氣重新補(bǔ)充進(jìn)機(jī)箱，與外界空氣形成對流，大大加強(qiáng)機(jī)箱的散熱性，保持機(jī)箱內(nèi)電子元件的涼爽工作環(huán)境，延長使用壽命，降低硬件故障的發(fā)生率和系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。 機(jī)箱內(nèi)的風(fēng)道在機(jī)箱內(nèi)基本上是采用 的 S 型路線進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)的效果圖如圖 所示。 圖 機(jī)箱風(fēng)道圖 7 機(jī)箱防輻射原理 一款高檔的機(jī)箱會(huì)在鋼板的表面通過特殊工藝鍍上一層鋅，鋅層越厚就意味著防輻射能力越強(qiáng)。一般市場常見的機(jī)箱基本上都是采用鍍鋅鋼板，根據(jù)生產(chǎn)工藝以及鍍鋅量的不同，主要分為熱浸鍍鋅鋼板和電解鍍鋅鋼板。熱浸鍍鋅鋼板的鍍鋅量可以達(dá)到每平方米 45 克以上，而電解鍍鋅鋼板的鍍鋅量只有 20 克左右，熱浸鍍鋅鋼板對電磁波尤其是對低頻電磁波具有更強(qiáng)的吸附性，同時(shí)具有更好的散熱性和導(dǎo)電性，可有效抵御電磁波。 機(jī)箱要絕對密封電磁輻射 屏蔽效能很大程度上取決于機(jī)箱的物理結(jié)構(gòu)。機(jī)箱上的接縫以及開口都是電磁波的泄漏源。通常解決機(jī)箱縫隙電磁泄漏的方式是在縫隙處用電磁密封襯墊。這方面主要體現(xiàn)在機(jī)箱面板、后側(cè)擋板以及其他所有存在任何接縫的地方，劣質(zhì)機(jī)箱與優(yōu)質(zhì)機(jī)箱這方面差異很大。 機(jī)箱設(shè)計(jì)規(guī)劃 設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)目標(biāo) 根據(jù)我們的設(shè)計(jì)理念： 結(jié)合上文中提到的機(jī)箱設(shè)計(jì)要素，提出我們的設(shè)計(jì)原則： a) 機(jī)箱設(shè)計(jì)應(yīng)能包含常規(guī)機(jī)箱所有常見結(jié)構(gòu)，保證各個(gè)電腦板卡的安裝 b) 機(jī)箱設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮風(fēng)道的設(shè)計(jì)，保證風(fēng)道順通 c) 機(jī)箱設(shè)計(jì)在材料和裝配方面保證最小的輻射效果。 d) 機(jī)箱尺寸應(yīng)該按照現(xiàn)有電腦配件為參照進(jìn)行設(shè)計(jì) e) 機(jī)箱零件應(yīng)便于加工，能方便進(jìn)行組裝 a) 目前 IT 技術(shù)的進(jìn)步，為機(jī)箱的發(fā)展注入了更多的活力和內(nèi)涵。 現(xiàn)在 的機(jī)箱已一改最初的那種外觀和色調(diào)呆板、功能單一的 “ 白鐵盒 ” 形象，無論在外觀色彩、制作工藝、機(jī)箱材質(zhì)，還是在多功能、擴(kuò)展性等方面都有了質(zhì)的飛躍，機(jī)箱的發(fā)展正朝著功能化、健康化、時(shí)尚化以及人性化方向發(fā)展 。 確定整體設(shè)計(jì)方案 對于機(jī)箱整體的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，詳細(xì)確定設(shè)計(jì)方案。 1. 據(jù)機(jī)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求、風(fēng)道設(shè)計(jì)要求和防輻射設(shè)計(jì)要求， 設(shè)計(jì)任務(wù)如下： a) 確定各電腦零件尺 寸并手工繪制草圖 b) 根據(jù)草圖利用 Proe 進(jìn)行三維建模 c) 裝配三維零件模型 d) 形成必要的機(jī)箱零件圖和總裝配圖。 8 說明：機(jī)箱尺寸的確定是根據(jù)現(xiàn)有電腦配件進(jìn)行的，本文中設(shè)計(jì)的機(jī)箱以 于 ATX 主板為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此后文中提到的機(jī)箱參數(shù)以 ATX 標(biāo)準(zhǔn)主板為基礎(chǔ)。機(jī)箱布局采用常規(guī)的布局，具體尺寸的確定在 Proe 建模模塊進(jìn)行詳細(xì)的說明。 第三章 鈑金工藝說明 確定了總體設(shè)計(jì)方案，在進(jìn)行造型的前面，應(yīng)進(jìn)行必要的鈑金件工藝說明，以使設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品符合國家標(biāo)準(zhǔn)，不是個(gè)華而不實(shí)的實(shí)體設(shè) 計(jì)。 9 鈑金 簡介 鈑金定義 鈑金至今為止尚未有一個(gè)比較完整的定義，根據(jù)國外某專業(yè)期刊上的一則定義可以將其定義為：鈑金是針對金屬薄板（通常在 6mm 以下）一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖 /切 /復(fù)合、折、焊接、鉚接、拼接、成型（如汽車車身）等。其顯著的特征就是同一零件厚度一致。 現(xiàn)代漢語詞典第 5 版的解釋：動(dòng)詞，對鋼板、鋁板、銅板等金屬板材進(jìn)行加工。 鈑金分類 鈑金加工從加工形態(tài)可分為沖裁加工、彎曲加工、拉深加工及壓縮加工等四大類。 沖裁加工是指鈑金片材切斷與分離的作業(yè)，將鈑金件裁減成需要 的形狀與尺寸，以做進(jìn)一步的加工，其作業(yè)方法與傳統(tǒng)的切削加工迥然不同。本設(shè)計(jì)主要涉及落料、沖孔、切斷、切邊等內(nèi)容。 彎曲加工是將板片或板狀半成品壓彎成需求形狀的作業(yè)統(tǒng)稱。在加工過程中，材料的變形都發(fā)生在中性層直軸附近，且垂直與板片的縱向方向。同時(shí)其金屬流動(dòng)都在塑性范圍內(nèi)生成，因而，外部應(yīng)力去除后仍能保持其永久變形，通常都會(huì)形成“會(huì)彈現(xiàn)象”。彎曲面的內(nèi)側(cè)承受壓縮應(yīng)力，外側(cè)則受到拉深應(yīng)力作用。本設(shè)計(jì)涉及 V形彎曲、 U 形彎曲、 L形彎曲、卷邊加工等內(nèi)容。 拉深加工是指在不生成顯著皺紋、薄化或裂痕的情況下，想預(yù)先沖裁好的 平板金屬坯料成形為空心容器。其完成的各種制品可為圓筒形或箱形，而側(cè)面則為直線邊、推拔邊、