钣金外壳设计：关键外壳设计技巧

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，都需要有一种外壳形式。钣金外壳具有多项相关优势，包括导电性、减排和对恶劣工业环境的耐受性。

每个钣金制造公司 旨在确保整体设计成功和积极的用户体验。在电子元件方面，创建高质量的外壳可以帮助实现这一目标。有一些与钣金外壳设计相关的指南。充分理解这些准则将使工作更轻松，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，以使您的工作达到标准。让我们开始吧！

了解产品设计要求

在每个设计过程中了解产品的美学和功能要求始终很重要。设计钣金外壳的情况也是如此。了解这些要求将确保您开发出最能满足您需求的外壳钣金。

您应该了解的一些产品要求包括以下内容：

• 钣金外壳的应用。
• 外壳的预期工作条件，即工作温度、腐蚀暴露、抗振要求、IP 等级等。
• 尺寸要求。
• 安装要求，包括壁挂式、杆式安装、桌面式等。
• 您要封装在外壳内的组件，例如组件高度和尺寸、连接器位置等。
• 审美要求。

为钣金外壳设计选择材料

一旦了解了产品要求，下一步就是选择金属。 金属的种类 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。最好的金属是那些提供优质同时提供耐磨和耐腐蚀的金属。

让我们简要了解一下适合您的外壳设计的最佳金属的特性。

铝

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。有不同的铝类型 成绩。然而，在金属板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，即使是小半径也不会开裂。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。但是，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以获得耐用和保护性涂层。铬酸盐涂层也可能是需要电接触的组件的理想选择。

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。您会发现不锈钢部件带有粒纹饰面。

镀锌

这是一种涂有锌并经过退火处理的低碳钢材料。退火的目的是确保锌通过扩散到基材中结合。因此，您可以确保在成型或弯曲过程中不会出现剥落。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。它还具有耐腐蚀性，具体取决于其涂层。

CRCA

轧制紧密退火钢是室内外壳和零件的绝佳选择。它还提供了刚度和强度的完美结合。其最长的耐用性在于室内。如果 CRCA 没有涂层，可能会生锈，因为它没有固有的耐腐蚀性。

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。但是，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提示将是不完整的。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
• 焊接性和机械加工性
• 耐腐蚀
• 耐磨性
• 电子外壳重量限制
• 组装过程
• 导热性和导电性
• 费用

选择合适的外壳形状

选择正确的外壳形状是另一个关键的钣金外壳设计技巧。您需要在 PCB 和系统设计级别考虑外壳形状。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。这种外壳形状确保了维修方便和更广泛的安装选项。

· F 形

它是一种易于生产的外壳形状。 F型外壳适用于对面有连接器的PCB。

· L形

L 形外壳也很简单。几何图形易于理解，也提供了方便的使用途径。

· U 形

与 F 形一样，U 形外壳也易于生产。它们通常具有坚实的基础，并且提供方便的服务。

观看此视频，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。厚度通常决定了外壳的强度、重量、法兰长度和冲孔尺寸。如您所知，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。

许多测厚仪在纸上看起来都一样。但是，更好地了解钣金量规 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。

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与内容物的厚度相加。您必须确保折弯半径与产品宽度一致。从而防止骨折和物质循环问题。

您希望法兰的最小长度约为材料厚度的三到四倍。需要注意的重要一点是，一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您测试其柔韧性。

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

有几种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一些选项。

粉末涂料

这种类型的涂层涉及在金属表面上静电应用干燥的热塑性粉末。 粉末涂层处理 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，因此选择饰面并不令人头疼。请注意，粉末涂层将为您的组件添加额外的层。因此，尺寸仅指底层金属。

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表面处理，使表面更硬，并影响高水平的耐腐蚀性。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。

铬酸盐转化涂层

这种类型的表面处理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。您的外壳钣金将受益于这种简化的精加工过程。

数码印刷和丝印

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您的外壳。因此，您可以轻松识别端口、开关、连接器等。数字印刷非常适合包括艺术品和公司徽标的图形。您可以将它们应用在平面部件和组装外壳上。

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，您可以在底涂层上使用镀镍。

绘画

涂装完成 涉及在金属表面喷涂薄薄的油漆层。它通常会改善钣金外壳的美观。此外，它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

一旦你应用了给定的钣金外壳设计技巧，你就会有一个工作概念。下一步是调整设计以满足所需的规格并提高可制造性。

最好的方法是开发原型。钣金制造公司（如 RapidDirect）有专门的部门用于新产品开发 .因此，您可以在真实的生产环境中测试您的设计。您的原型可能不是您的客户想要的。

这就是验证测试至关重要的原因。此步骤将帮助您决定是否应该继续进行大规模制造或返回设计过程。验证测试可能涉及在使用点安装产品或进行基本环境测试。您可能会发现一些需要返工和更改的地方。

结论

钣金外壳具有多种制造优势。它们提高了导电性、减排和对恶劣工业环境的抵抗力。同时，它们有助于降低周转时间和制造成本。因此，正确设计它们至关重要。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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