電池柜冷凍箱DC Tall之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+UG】

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Product weight 1.42T install the battery, to maintain the internal temperature of the battery cabinet 25 1 , and to keep the internal C temperature uniformity. The main purpose of the research: the battery to maintain a certain temperature, extend the service life of the battery. Meaning is: energy saving, environmental costs, and cost savings. The design of the main aspects of the overall parts: design calculations, material selection, structural requirements, as well as taking into account the friction wear. Design and drawing of a set of battery cabinet freezers (DC tall) box structure design drawings, the battery cabinet assembly process on the preparation and structural stress analysis and strength check. This will be part of the design forming the core, then add to the assembly. The process is complete, you must have the correct design ideas and innovation to explore; master the parts of the design principles, methods and mechanical design of the general rules, and then apply the knowledge and develop research to improve or develop a new foundation for parts and design simple mechanical ability; and the ability to learn the use of standards, specifications,manuals, Atlas, and access to the relevant technical information. Keywords: Battery cabinet freezers; DC Tall；Energy conservation; Box structure V 目 錄 摘 要 .III ABSTRACT .IV 1 緒論 .1 1.1 課題來(lái)源 .1 1.2 選題的目的和意義 .1 1.2.1 選題的目的 .1 1.2.2 研究的意義 .1 1.2.3 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析及展望 .1 1.3 國(guó)內(nèi)外制冷壓縮機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 .2 1.3.1 概論 .2 1.3.2 制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)和分類 .2 1.3.3 國(guó)內(nèi)外制冷壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r .3 1.4 主要研究?jī)?nèi)容 .4 1.5 待解決的問(wèn)題 .5 2 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .6 2.1 尺寸的確定 .6 2.2 材料的選擇 .6 2.2.1 箱體材料的選擇 .7 2.2.2 發(fā)泡材料 .7 2.3 外殼的設(shè)計(jì) .10 2.4 內(nèi)膽設(shè)計(jì) .13 2.4.1 內(nèi)膽與擱架連接部分 .14 2.4.2 內(nèi)膽側(cè)成型部分 .14 2.5 底托設(shè)計(jì) .15 2.5.1 存在的問(wèn)題 .16 2.5.2 解決方法 .16 2.6 擱架設(shè)計(jì) .17 2.6.1 強(qiáng)度計(jì)算 .17 2.6.2 剛度計(jì)算 .18 2.7 新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .18 3 鈑金工藝 .21 3.1 鈑金的定義及特點(diǎn) .21 3.2 鈑金工藝過(guò)程 .21 3.3 下加強(qiáng)件的加工過(guò)程 .23 4 結(jié)論與展望 .28 4.1 結(jié)論 .28 4.2 不足之處及未來(lái)展望 .28 VI 致 謝 .29 參考文獻(xiàn) .30 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1.1 課題來(lái)源 DC tall 是根據(jù)市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)研制的電池柜冷藏箱。 電池柜冷藏箱（DC tall）的主要結(jié)構(gòu)采用的是鈑金材料，本產(chǎn)品的主 要 研究目 的 ： 將 電 池 保 持 一 定 的 溫 度 ， 使 得 電 池 延 長(zhǎng) 使 用 壽 命 。 裝電池后產(chǎn)品重量達(dá) 1.42t 吊起時(shí) 頂部的四個(gè)螺絲每個(gè)都必須能承受 220kg 的拉力。保持電池柜內(nèi)部溫度 25 1 ，并C 保持內(nèi)部溫度的均勻性。 1.2 選題的目的和意義 1.2.1 選題的目的 將 電 池 保 持 一 定 的 溫 度 ， 使 得 電 池 延 長(zhǎng) 使 用 壽 命 。 如果在高于規(guī)定的 35C 以上操作溫度的環(huán)境中，這個(gè)電池的電量會(huì)不斷的減少，即 電池的供電時(shí)間不會(huì)像以往那么長(zhǎng)。如果在這樣的溫度下，還要為設(shè)備來(lái)充電，那么對(duì) 電池的損傷將會(huì)越大。如果在稍微熱的環(huán)境中存放電池，也不可避免的對(duì)電池的質(zhì)量產(chǎn) 生相應(yīng)的損壞。所以，盡量保持適當(dāng)?shù)牟僮鳒囟仁且环N延長(zhǎng)鋰電壽命的有效方法。 溫度太低也不好，如果在低溫環(huán)境，比如 4C 以下中使用鋰電，同樣也會(huì)發(fā)現(xiàn)電池的 使用時(shí)間減少了，有些電子產(chǎn)品的原裝鋰電甚至充不上電在低溫環(huán)境中。但是也不用太 擔(dān)心，相比于高溫環(huán)境下的使用，在低溫環(huán)境下，溫度升高，電池中的分子受熱，就會(huì) 馬上恢復(fù)到以前的電量。 1.2.2 研究的意義 節(jié)能減排、綠色成本、節(jié)約成本。 中 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 的 快 速 增 長(zhǎng) ， 各 項(xiàng) 建 設(shè) 取 得 了 巨 大 成 就 ， 但 也 付 出 了 巨 大 的 資 源 和 環(huán) 境 破 壞 的 價(jià) 格 ， 這 已 成 為 群 眾 之 間 的 矛 盾 日 益 尖 銳 ， 環(huán) 境 污 染 問(wèn) 題 反 應(yīng) 強(qiáng) 烈 。 這 種 狀 況 與 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) 不 合 理 ， 增 長(zhǎng) 方 式 粗 放 直 接 相 關(guān) 。 不 加 快 調(diào) 整 經(jīng) 濟(jì) 結(jié) 構(gòu) ， 改 變 增 長(zhǎng) 方 式 ， 資 源 支 撐 不 住 ， 環(huán) 境 不 適 合 ， 不 能 承 受 的 社 會(huì) 和 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 的 困 難 。 只 有 堅(jiān) 持 節(jié) 約 發(fā) 展 ， 清 潔 發(fā) 展 ， 安 全 和 發(fā) 展 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 經(jīng) 濟(jì) 社 會(huì) 又 好 又 快 發(fā) 展 。 同 時(shí) ， 溫 室 氣 體 排 放 引 起 全 球 氣 候 變 暖 ， 備 受 國(guó) 際 社 會(huì) 關(guān) 注 。 進(jìn) 一 步 加 強(qiáng) 節(jié) 能 減 排 工 作 ， 也 是 應(yīng) 對(duì) 全 球 氣 候 變 化 的 迫 切 需 要 。 1.2.3 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析及展望 國(guó) 內(nèi) 目 前 沒(méi) 有 相 關(guān) 類 似 產(chǎn) 品 ， 在 國(guó) 內(nèi) 該 產(chǎn) 品 屬 于 創(chuàng) 新 開(kāi) 發(fā) 階 段 。 國(guó) 外 該 系 列 產(chǎn) 品 屬 于 起 步 發(fā) 展 階 段 ， 技 術(shù) 尚 未 全 面 成 熟 。 但 是 在 不 久 的 將 來(lái) ， 將 會(huì) 被 大 量 生 產(chǎn) 并 投 入 使 用 。 隨 著 制 冷 和 空 調(diào) 行 業(yè) 的 發(fā) 展 ， 這 已 成 為 衡 量 一 個(gè) 社 會(huì) 的 經(jīng) 濟(jì) 實(shí) 力 ， 科 技 水 平 和 生 活 質(zhì) 量 的 重 要 指 標(biāo) 之 一 。 制 冷 技 術(shù) 在 工 業(yè) ， 農(nóng) 業(yè) ， 科 技 和 國(guó) 防 等 許 多 領(lǐng) 域 具 有 越 來(lái) 越 重 要 的 作 用 。 和 其 他 以 技 術(shù) 為 基 礎(chǔ) 的 產(chǎn) 業(yè) 一 樣 ， 環(huán) 保 ， 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 和 技 術(shù) 進(jìn) 步 要 求 的 制 冷 和 空 調(diào) 行 業(yè) 的 驅(qū) 動(dòng) 力 。 加 大 可 再 生 能 源 的 研 究 、 開(kāi) 發(fā) 與 規(guī) 模 化 利 用 的 力 度 的 同 時(shí) ， 各 種 節(jié) 能 技 術(shù) 的 推 廣 應(yīng) 用 就 顯 得 尤 為 重 要 。 這 里 我 們 以 家 用 空 調(diào) 為 例 ， 在 我 國(guó) 的 大 城 市 中 ， 空 調(diào) 用 電 量 已 占 居 民 用 電 量 的 40% 50%， 給 我 們 節(jié) 能 的 警 示 。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 在 國(guó) 外 ， 一 些 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 的 全 年 能 耗 已 占 整 個(gè) 系 統(tǒng) 總 能 耗 的 40%至 60%， 我 國(guó) 對(duì) 于 空 氣 調(diào) 節(jié) 的 耗 電 總 量 的 占 比 重 慢 慢 的 在 增 長(zhǎng) ， 節(jié) 能 任 務(wù) 還 需 要 我 們 繼 續(xù) 努 力 。 因 此 ， 為 了 適 應(yīng) 我 國(guó) “節(jié) 能 優(yōu) 先 ”的 能 源 戰(zhàn) 略 的 發(fā) 展 要 求 以 及 “資 源 持 續(xù) 利 用 、 環(huán) 境 不 斷 改 善 ”的 社 會(huì) 發(fā) 展 目 標(biāo) ， 探 索 研 究 和 開(kāi) 發(fā) 實(shí) 踐 制 冷 行 業(yè) 的 新 技 術(shù) ， 是 制 冷 行 業(yè) 義 不 容 辭 的 責(zé) 任 。 1.3 國(guó)內(nèi)外制冷壓縮機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1.3.1 概論 隨著氣體動(dòng)力學(xué)研究的進(jìn)展，制冷壓縮機(jī)的效率不斷得到提高；新材料的問(wèn)世，軸 承、密封技術(shù)及機(jī)械加工技術(shù)的進(jìn)步，解決了制冷壓縮機(jī)向高壓力、寬流量范圍發(fā)展過(guò) 程中的一系列問(wèn)題，使制冷壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍大為拓展 1。 制冷壓縮機(jī)已成功應(yīng)用于空調(diào)，化工，石油等領(lǐng)域，并在許多領(lǐng)域和容積式壓縮機(jī)， 展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)，并取得了良好的效果。低流量葉輪離心壓縮機(jī)制冷相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)（如高 壓密封，防止涌動(dòng)生產(chǎn)等方面）的進(jìn)展，在許多全球制造商提供的制冷壓縮機(jī)性能也不 斷提高。 目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多傳統(tǒng)材料所不具有較高的性能和特殊功能的材料，被廣泛的應(yīng) 用。這之間的活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦的問(wèn)題，例如，傳統(tǒng)的材料往往是過(guò)度磨損，從而 導(dǎo)致效率下降，氣缸中的Ni-P鍍層或鍍鎳碳化硅涂層的原始表面可以有效地降低摩擦力。 另一個(gè)例子是往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)密封件的最大力量，在最惡劣的條件下密封工作， PEEK具有的強(qiáng)度和韌性，安全，節(jié)能，低噪音和活塞式制冷壓縮機(jī)，密封性能好等優(yōu)勢(shì)， 為創(chuàng)建新的出路。 我國(guó)的制冷壓縮機(jī)的生產(chǎn)，起步于 20 世紀(jì) 50 年代，開(kāi)展了中小型活塞式制冷壓縮 機(jī)系列的研制，有 20 余種產(chǎn)品投入生產(chǎn)。螺桿式制冷壓縮機(jī)從 1974 年開(kāi)始研制，到 1978 年主要產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到較高水平，2000 年生產(chǎn)了 3500 臺(tái)。離心式制冷壓縮機(jī)的研制 始于 1966 年，1969 年即生產(chǎn)出 6 級(jí)壓縮、制冷量為 3500KW、用于乙烯裝置的離心壓縮 機(jī)，此后在產(chǎn)品性能上不斷提高。我國(guó)的渦旋式制冷壓縮機(jī)，大部分在合資企業(yè)和國(guó)外 在中國(guó)的肚子企業(yè)中生產(chǎn)。 總體而言，我國(guó)已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)和生產(chǎn)各種類型的制冷壓縮機(jī)。應(yīng)該是未來(lái)的發(fā)展方 向，計(jì)算機(jī)，新材料和其他設(shè)備配合使用，雖然發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展走向，仍然有差距，但 經(jīng)過(guò)不斷的努力，我們必須把我們的制冷壓縮機(jī)行業(yè)邁上一個(gè)新的臺(tái)階。 1.3.2 制冷壓縮機(jī)的特點(diǎn)和分類 根據(jù)制冷壓縮機(jī)的工作原理，可分為兩類。在排量式壓縮機(jī)中，氣體壓力的可變?nèi)?積的減少被強(qiáng)制中常用的往復(fù)式壓縮機(jī)的活塞式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，螺桿式壓縮機(jī)和 旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的不同可增大音量。在速度型壓縮機(jī)中，氣體壓力表增加的動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái) 的氣體，常用的離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速的壓縮機(jī)。 在適應(yīng)不斷發(fā)展的制冷劑，而制冷壓縮機(jī)類型增加。從最初開(kāi)發(fā)的往復(fù)式制冷壓縮 機(jī)醚的一系列不同的制冷劑的容積式制冷壓縮機(jī)和離心式制冷壓縮機(jī)。通過(guò)直接的蒸汽 壓縮式冰箱排量式致冷壓縮機(jī)，氣體的體積減少，從而提高了壓力的目的，離心式壓縮 機(jī)的第一氣體的動(dòng)能增加，而壓力有所增加，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能提高壓力。 這一方面是制冷量范圍的不斷擴(kuò)大，小到 100W，如往復(fù)式制冷壓縮機(jī)，大到單機(jī)制 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 冷量 27000KW，如離心式制冷壓縮機(jī)，另一方面是制造工藝的進(jìn)步，一些制造困難的制 冷壓縮機(jī)可生產(chǎn)。如螺桿式制冷壓縮機(jī)，因其轉(zhuǎn)子型線的復(fù)雜，故從設(shè)計(jì)到制造難度都 非常大，直到 1961 年研制成功了噴油螺桿制冷壓縮機(jī)后，制冷領(lǐng)域才得到迅速的發(fā)展。 迄今已開(kāi)始取代一些體積較大的往復(fù)式制冷壓縮機(jī)，同時(shí)也取代了某些中等制冷量的離 心式壓縮機(jī)。 往復(fù)式壓縮機(jī)： 往復(fù)式壓縮機(jī)的歷史最長(zhǎng)，各種型號(hào)齊全，廣泛被制冷與空調(diào)業(yè)應(yīng)用。其進(jìn)一步分 為全封閉式，半封閉式和開(kāi)啟式三種，對(duì)于全封閉式壓縮機(jī)，它的電機(jī)封閉在壓縮機(jī)機(jī) 殼內(nèi)，功率因名義轉(zhuǎn)速不同而從 0.05KW22KW 不等；因能夠拆卸和維修，半封閉式功 率范圍很大，從 5KW110KW 不等；開(kāi)啟式可用于低溫、大冷量深冷凍結(jié)，及運(yùn)輸制冷 系統(tǒng)，并有不同型號(hào)可供選擇。其中半封閉式在世界各地生產(chǎn)量最大，在全世界的很多 國(guó)家的知名企業(yè)都在大量生產(chǎn)。 旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)： 旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)多用于小型空調(diào)器，如便攜式、窗式、小型分體式空調(diào)器及小型除濕 機(jī)中，在日本，這種機(jī)型還用于家用冰箱及小型冷凝機(jī)組。日本廠家支配了世界生產(chǎn)的 產(chǎn)品及技術(shù)，尤其變頻熱泵空調(diào)器用旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)大部分是在日本研發(fā)生產(chǎn)的。Mastsushifa 是世界最大的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)生產(chǎn)商，每年的全球生產(chǎn)量超過(guò)一千萬(wàn)臺(tái)，約占世界市場(chǎng)份額 的 40%，目前世界很多國(guó)家也在擴(kuò)大生產(chǎn)。 渦旋式壓縮機(jī)： 渦旋式壓縮機(jī)是最近幾十年才開(kāi)始規(guī)?；a(chǎn)運(yùn)用的，但是它在制冷應(yīng)用中越來(lái)越 重要。它是由固定渦旋卷盤(pán)和繞行渦旋卷盤(pán)組成。由于這種壓縮機(jī)的扭矩由氣體壓縮造 成波動(dòng)較小，所以它的振動(dòng)要比往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)小。 螺桿式壓縮機(jī)： 螺桿式壓縮機(jī)在近幾年逐漸在一定冷量范圍取代活塞式，開(kāi)始主要應(yīng)用于中型和大 型的冷水機(jī)組中。它們?cè)S多是半封閉型的，制冷量在 30200 冷噸范圍內(nèi)，雖然它的價(jià)格 要比活塞式高出很多，但由于它的緊湊和容易操作及維護(hù)性，廣泛應(yīng)用于冷水機(jī)組和制 冷整體裝配機(jī)中。 其主要有兩種不同的型式：雙螺桿式和單螺桿式。大量生產(chǎn)應(yīng)用于空調(diào)器或熱泵行 業(yè)的 3045KW 的雙螺桿半封閉式壓縮機(jī)，而單螺桿式的生產(chǎn)規(guī)模相對(duì)較小。 離心式壓縮機(jī)： 離心式壓縮機(jī)與活塞式和螺桿式等容積式不同，因?yàn)殡x心式適用于大容量的制冷裝 置，離心式壓縮機(jī)可以利用葉輪旋轉(zhuǎn)所形成的離心力來(lái)壓縮大量低壓氣體。離心式冷水 機(jī)組的應(yīng)用，美國(guó)具有統(tǒng)治力。作為中國(guó)的生產(chǎn)商，重慶通用機(jī)械公司較出名。在歐洲 和東亞，市場(chǎng)基本上被美國(guó)的主要生產(chǎn)商所占據(jù)。 1.3.3 國(guó)內(nèi)外制冷壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 迄今為止，制冷壓縮機(jī)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一百多年的發(fā)展。1834 年在倫敦工作的美國(guó)發(fā)明 家波爾金斯造出了第一臺(tái)以乙醚為工質(zhì)的蒸汽壓縮式制冷機(jī)，并正式申請(qǐng)了英國(guó)專利， 這是后來(lái)所有蒸汽壓縮式制冷機(jī)的雛形。但是乙醚易燃易爆，于 1875 年卡列和林德用氨 作為制冷劑，從此蒸汽壓縮式制冷機(jī)占了主要地位。1930 年，氟利昂制冷劑的使用給蒸 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 汽壓縮式制冷機(jī)帶來(lái)了新的變革。 壓縮機(jī)在與制冷機(jī)的適應(yīng)過(guò)程中也不斷發(fā)展。如氨對(duì)銅有腐蝕性，則氨壓縮機(jī)中不 允許使用銅質(zhì)零件；氟利昂制冷機(jī)滲透性強(qiáng)，對(duì)有機(jī)溶劑有溶脹作用，在制造氟利昂制 冷機(jī)時(shí)必須充分考慮；二氧化碳?jí)嚎s機(jī)用于跨臨界的制冷循環(huán)，排氣壓力是傳統(tǒng)制冷機(jī) 510 倍，故其可靠性和密封性有較高的要求；碳?xì)浠衔镆兹家妆?，因而?duì)碳?xì)浠衔?的制冷壓縮機(jī)安全性要求很高。從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始，隨著環(huán)境友好型制冷劑的開(kāi)發(fā) 和應(yīng)用，制冷壓縮機(jī)的研發(fā)也取得了很大的進(jìn)展。 目前，冷壓縮機(jī)的國(guó)際發(fā)展方向是高壓和小流量壓縮機(jī)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)；壓縮機(jī)容量 不斷增大、新型氣體密封、磁力軸承和無(wú)潤(rùn)滑聯(lián)軸器相繼出現(xiàn)；三元流動(dòng)理論研究進(jìn)一 步深入，不僅應(yīng)用到葉輪設(shè)計(jì)，還發(fā)展到葉片擴(kuò)壓器靜止元件設(shè)計(jì)中，機(jī)組效率得到提 高；采用噪音防護(hù)技術(shù)，改善操作環(huán)境等。 多年來(lái)，我國(guó)壓縮機(jī)制造業(yè)在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，消化吸收和自主開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)上，攻克不 少難關(guān)，取得重大突破。但是，我國(guó)制冷壓縮機(jī)在高技術(shù)、高參數(shù)、高質(zhì)量和特殊產(chǎn)品 上還不能滿足國(guó)內(nèi)需要，50%左右產(chǎn)品需要進(jìn)口。另外，在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性上和 國(guó)外還有差距。隨著石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，我國(guó)制冷壓縮機(jī)在大型化方面將面臨新的 課題。 目前制冷壓縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)述如下：(1) 創(chuàng)造新的機(jī)型。(2) 冷壓縮機(jī)內(nèi)部流動(dòng)規(guī) 律的研究與應(yīng)用。(3) 高速轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的研究與應(yīng)用。高速轉(zhuǎn)子的平衡、高速轉(zhuǎn)子的彎曲 振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、高速轉(zhuǎn)子的支承與抑振、高速轉(zhuǎn)子的軸端密封和高速轉(zhuǎn)子的使用壽命 預(yù)估等。(4) 新型制造工藝技術(shù)的發(fā)展。(5) 冷壓縮機(jī)的自動(dòng)控制。為使冷壓縮機(jī)安全運(yùn) 行、調(diào)控到最佳運(yùn)行工況或按產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程需要改變運(yùn)行工況等，均需要不斷完善自動(dòng) 控制系統(tǒng)。(6) 冷壓縮機(jī)的故障診斷。為使制冷壓縮機(jī)安全運(yùn)行，變定期停機(jī)大修為預(yù)防 性維修，采用在線監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，遇到緊急情況及時(shí)報(bào)警、監(jiān)控或聯(lián)鎖停機(jī)。(7) 實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化和參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。許多大型的復(fù)雜冷壓縮機(jī)均已由從國(guó)外引進(jìn)過(guò)渡到實(shí) 現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并隨著一些大型工程裝備的出口，向國(guó)外銷售，參與國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。 1.4 主要研究?jī)?nèi)容 1. 電池柜冷藏箱各個(gè)部分的設(shè)計(jì)方案與裝配方案。 蓄電池放置在擱架上，擱架必須承受住蓄電池的重量。解決擱架設(shè)計(jì)方法及強(qiáng)度計(jì) 算。 2.強(qiáng)度問(wèn)題： 電池柜內(nèi)部裝電池后重量達(dá) 1.42t，擱架四周用到的所有螺絲必須能承受蓄電池的壓力解 決強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法及方案： （1）外部：采用高強(qiáng)度螺栓 M8 8.8 級(jí)別，材質(zhì)：鍍鋅。箱體上采用 M8 不銹鋼鉚螺 母，并在內(nèi)部附加 1mm 厚的不銹鋼加強(qiáng)板。 （2）內(nèi)部：用側(cè)內(nèi)剪切力來(lái)分散承重的單一性，以每層12個(gè)受力點(diǎn)均勻分布，并在 內(nèi)膽附1mm厚的加強(qiáng)板，材料：鍍鋅板，加強(qiáng)板上也有剪切力的成形設(shè)計(jì)。 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 1.5 待解決的問(wèn)題 1.防水性要求：背部拼接達(dá)到 IP65 等級(jí)即：浸水一米以內(nèi)不漏水； 其余拼接部分 IP55 級(jí)即要求能夠防雨。 2.門(mén)和箱體的防腐蝕性 3.整個(gè)機(jī)器的保溫性及隔熱性能。防止能量損失小于整體的 35%。在環(huán)境溫度 35C 時(shí)，壓縮機(jī)輸入功率 170W，制冷功率 280W。保持內(nèi)部室溫 25C,以及內(nèi)部溫度的均勻性 1C。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 2 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 尺寸的確定 圖 2.1 箱體 冷藏箱外箱一般有兩種結(jié)構(gòu)形式。一種是拼裝式，即由左右側(cè)板、后板、斜板等拼 裝成一個(gè)完整的箱體。其優(yōu)點(diǎn)是不需要大型輥軋?jiān)O(shè)備，箱體規(guī)格變化容易，具有多規(guī)格、 多系列的產(chǎn)品特點(diǎn)，但對(duì)每塊側(cè)板要求高，強(qiáng)度不如整體式好。 另一種是整體式，即將頂板與左右側(cè)板按要求輥軋成一倒“U”字形，再與后板、斜 板點(diǎn)焊成箱體，或?qū)⒌装迮c左右側(cè)板彎折成“U”字形，再與后板、斜板點(diǎn)焊成一體，前 者要求輥軋線長(zhǎng)度較長(zhǎng)，而后者要求輥軋寬度較寬。 這里我選擇的是拼裝式結(jié)構(gòu)。我選擇這種結(jié)構(gòu)很大的原因是它不需要大型輥軋?jiān)O(shè)備， 很適合我這種個(gè)人的研究。 箱體結(jié)構(gòu)：外形尺寸為 660mm 575mm 1921.8mm（寬深高） 2.2 材料的選擇 冷藏箱的結(jié)構(gòu)包括：外殼，發(fā)泡層，箱體。材料決定著基本的結(jié)構(gòu)尺寸，自然會(huì)影 響到工藝和最后的造型。機(jī)械生產(chǎn)上就必須考慮耐用性,強(qiáng)度要求,加工便利否,成本等。 舉個(gè)例子說(shuō)為了滿足使用需要，桌子上可能擱置的東西我們可以事先確定下來(lái)，如 可能放一臺(tái)電腦的顯示器、一小堆書(shū)藉。 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 另外也有可能有人會(huì)上去踩一下拿高處的東西等，這樣我們就確定了它的設(shè)計(jì)功能 和最大的可能負(fù)載值；這時(shí)你就能夠看到它們的區(qū)別了如果用鋼材，那么能滿足這 種需要時(shí)，它的結(jié)構(gòu)件相對(duì)較?。荒静木鸵鄬?duì)大些。 由于構(gòu)件小那么造型相對(duì)就可以細(xì)致些變化可以多些，而相對(duì)大的則變化就少了； 那么工藝上的不同也就不需要我再說(shuō)了吧但對(duì)于相近的材料，只是可能非業(yè)內(nèi)人士 要相對(duì)難理解一些，其基本道理是一樣的，再如同是金屬材料鋼、鐵、銅、鋁等材 性也都有著很大的差別對(duì)于各個(gè)部分材料的選擇也是非常重要的，下面就是各個(gè)部分的 材料選擇。 2.2.1 箱體材料的選擇 箱體是冷藏箱結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)，所以箱體材料一般選用 HT200400 的各種牌號(hào)的灰 鑄鐵，而最常用的為 HT200。 HT200 抗拉強(qiáng)度和塑性低，但鑄造性能和減震性能好，主要用來(lái)鑄造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、 汽缸套、車床床身等承受壓力及振動(dòng)部件。應(yīng)用舉例： 1.一般機(jī)械制造中較為重要的鑄件，如：汽缸、齒輪、機(jī)座、金屬切削機(jī)床床身及 床面等。 2.汽車、拖拉機(jī)的氣缸體、氣缸蓋、活塞、剎車輪、聯(lián)軸器盤(pán)以及汽油機(jī)和柴油機(jī) 的活塞環(huán)。 3.具有測(cè)量平面的檢驗(yàn)共建，如:劃線平板、V 形鐵、平尺、水平儀框架等。 4.承受 7.85MPa 以下中等壓力的液壓缸、泵體、閥體以及要求有一定耐腐蝕能力的 泵殼、容器。 5.圓周速度1220m/s 的帶輪以及其他符合所列 作條件的零件。 6.需經(jīng)表面淬火的零件。 2.2.2 發(fā)泡材料 對(duì)于發(fā)泡我們沒(méi)接觸過(guò)的肯定不了解，下面我會(huì)簡(jiǎn)單的闡述一下有關(guān)發(fā)泡層的含義。 1、什么是發(fā)泡層：發(fā)泡層就是保溫層（泡沫的） 。 2、冰箱發(fā)泡層在哪：后背、兩側(cè)、上下和門(mén)的夾層都是發(fā)泡層，可以起到隔熱的 作用。 3、冰箱發(fā)泡層的材料：溫水箱就是在普通的水箱外面加一層發(fā)泡料，再加一層不 銹鋼板子。 常規(guī)的節(jié)能技術(shù)主要從三個(gè)方面來(lái)降低冷藏箱的能耗： 1.增加冷藏箱的發(fā)泡層厚度 普通冷藏箱冷藏室發(fā)泡層厚度為 30mm 至 40mm，冷凍室厚度為 65mm 至 85mm。 節(jié)能冷藏箱為了減少冷量向外界的輻射將冷藏室的發(fā)泡層厚度增加為 50mm 至 60mm，冷 凍室發(fā)泡層厚度增加到 80mm 至 95mm 甚至是 115mm。 2.采用機(jī)械式溫控器 單循環(huán)制冷系統(tǒng)的冰箱壓縮機(jī)，相比雙循環(huán)制冷系統(tǒng)的冰箱，開(kāi)機(jī)時(shí)間短，較為省 電，開(kāi)停只受冷藏室溫度控制，同時(shí)采用單循環(huán)制冷系統(tǒng)機(jī)械式溫控器、單循環(huán)制冷系 統(tǒng)的冷藏箱沒(méi)有電腦板、電磁閥等耗電部件。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 3.采用高效無(wú)氟壓縮機(jī) 高效無(wú)氟壓縮機(jī)在冰箱上已經(jīng)廣泛使用，其能源效率值（COP）能達(dá)到接近 2，是 冷藏箱節(jié)能的最主要手段。 4.采用常規(guī)節(jié)能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、可靠性高、成本增加較少，但其缺點(diǎn) 也很明顯：發(fā)泡層體積過(guò)大影響冰箱的美觀效果；溫控器操作不簡(jiǎn)單，必須根據(jù)季節(jié)的 不同來(lái)控制溫度檔位，單循環(huán)系統(tǒng)的冷藏箱冷凍能力小，不能完成速凍等功能，在冷凍 多數(shù)新鮮食品時(shí)會(huì)不行。采用常規(guī)節(jié)能技術(shù)的冰箱另外一個(gè)不太好的弱點(diǎn)是耗電量的不 均勻性，單循環(huán)制冷系統(tǒng)冷藏箱因?yàn)槠錅囟仁芾洳厥铱刂?，冬季環(huán)境溫度較低的時(shí)候必 須打開(kāi)溫度補(bǔ)償裝置才能保證冷藏箱的正常運(yùn)行。 而我選擇改變發(fā)泡層的厚度來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。 發(fā)泡層如圖所示： 圖 2.2.1 發(fā)泡層 塑料發(fā)泡的技術(shù)淵源久遠(yuǎn)。最早是 20 年代初期的泡沫膠木，用類似制造泡沫橡膠 的方法制?。?0 年代出現(xiàn)硬質(zhì)聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫；40 年代有聚乙烯、聚氯乙烯、 環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛泡沫；50 年代則有可發(fā)性聚苯乙烯泡沫和軟質(zhì)聚氨酯泡沫?；旧纤?的塑料，包括熱塑性和熱固性的都可以發(fā)泡為泡沫塑料。工業(yè)上的制備方法有：擠出發(fā) 泡、注塑發(fā)泡、模塑發(fā)泡、壓延發(fā)泡、粉末發(fā)泡和噴涂發(fā)泡等等。其中，注塑發(fā)泡是最 重要的成型方法之一，在這里重點(diǎn)講述注塑成型發(fā)泡。 發(fā)泡成型原理： 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 塑料的發(fā)泡方法根據(jù)所用發(fā)泡劑的不同可以分為物理發(fā)泡法、化學(xué)發(fā)泡法和機(jī)械發(fā) 泡法三大類。 目前用于冷藏箱保溫的主要應(yīng)該是聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料，它的保溫性能好且成型方 便。保溫層厚度越大保溫效果會(huì)越好但同時(shí)帶來(lái)初期成本高、保溫層支撐強(qiáng)度不夠等問(wèn) 題，故而應(yīng)適可而止。 圖 2.2 發(fā)泡工藝 1、聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡、噴涂（或灌注）聚氨酯泡沫塑料隔熱層的 方法，其表面是一整體，沒(méi)有拼接，冷損失少，而且效率高，容易達(dá)到質(zhì)量要求，減少 施工程序，省去導(dǎo)管表面的防腐涂層。 2、聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡施工工藝原理聚氨酯泡沫塑料發(fā)泡噴涂、灌注工藝原理，是聚醚 異氰酸酯的聚合反應(yīng)能生成胺基甲酸酯，即能生成所需的聚氨基甲酸乙酯，也就是常稱 的聚氨酯泡沫塑料。 在反應(yīng)過(guò)程中同時(shí)加入催化劑、交聯(lián)劑（乙二胺聚醚） 、發(fā)泡劑（R-113 或 R-11 和水） 、泡沫穩(wěn)定劑（硅油）等，其作用是促進(jìn)和完善化學(xué)反應(yīng) 11。這些原料分兩組，經(jīng)充分 混合后分別由計(jì)量泵按比例打入特制的噴槍內(nèi)，在噴槍或灌注混合器內(nèi)充分混合噴涂于 管道或設(shè)備表面，發(fā)生反應(yīng)，在 510S 內(nèi)起泡而生成泡沫塑料，并固化成型。 3、聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡施工方法 （1）噴涂法：按配方將兩組溶液分別貯于兩個(gè)料桶中，物料以過(guò)濾至計(jì)量泵，由風(fēng) 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，將料輸入料管至噴槍體，由壓縮空氣調(diào)節(jié)閥將物料帶進(jìn)混合室，混合 后通過(guò)噴管噴嘴，噴到管道或設(shè)備上發(fā)泡成型。 （2）灌注法：將配制好的兩組溶液分別貯于料桶中，運(yùn)送到計(jì)量泵，由風(fēng)動(dòng)馬達(dá)帶 動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，將物料輸入料管至灌注混合器，由壓縮空氣通入灌注馬達(dá)，帶動(dòng)攪拌軸使兩組 物料混合，然后注入模具發(fā)泡成型。聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡施工注意事項(xiàng)在室溫條件下攪拌物 料，使其混合反應(yīng)，然后較快的灌注在需要成型的空間，施工時(shí)應(yīng)控制反應(yīng)發(fā)泡時(shí)間， 使攪拌后的混合物呈液態(tài)灌注到空隙中。在發(fā)泡過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生很大的膨脹力，應(yīng)對(duì)灌 注夾層或模型做適當(dāng)加固。 聚氨酯微孔彈性體（PUE）為發(fā)泡的聚氨酯彈性體。具有體質(zhì)輕，能變形、抗沖擊、 易模塑、耐折性佳，是彈性優(yōu)良，具有較高密度和強(qiáng)度的微孔材料。 2.3 外殼的設(shè)計(jì) 如圖所示，依次為左右側(cè)板，箱體頂蓋，后蓋板。 圖 2.3 左右側(cè)板 如圖，左右側(cè)板的尺寸為：1431.2mm 458.4mm 1.5mm（長(zhǎng)寬厚） ，四周為 10mm 高的拼接邊。板是切割掉 168mm 130.4mm 的矩形板。材料是 OCr19Ni9。 這里必須要介紹一下 OCr19Ni9 這種材質(zhì)。 OCr19Ni9 ：奧氏體不銹鋼,兩端接管或法蘭采用低碳鋼或低合金鋼。 市面上常用的是 0Cr18Ni9，不銹鋼耐熱鋼使用最廣泛，用于食品用設(shè)備，一般化工 設(shè)備，原子能用工業(yè)設(shè)備。也就是俗稱的 304 不銹鋼。 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 圖 2.4 箱體頂蓋 如圖，箱體頂蓋的尺寸為：194.1mm 187.6mm 1.5mm（長(zhǎng)寬厚） ，板上打 4 個(gè) 直徑為 4mm 的孔。材料是 OCr19Ni9。 圖 2.5 后蓋板 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 如圖，后蓋板的尺寸為：1789.8mm 660mm 1.5mm（長(zhǎng)寬厚） ，中心打一個(gè)直 徑為 32mm 的通孔。材料是 OCr19Ni9。 冷藏箱的外殼體材料主要是以 OCr19Ni9 為主，此材料的優(yōu)越性：硬度大，磨性好， 可進(jìn)行各種各種加工，還能配合和其它材料很好的配合，發(fā)揮裝飾效果和進(jìn)行漂亮的加 工等等。 局限性：密度明顯比其它材料大，絕緣性能較差，此外，加工所需的設(shè)備和費(fèi)用， 比塑料和木材花費(fèi)要大等等。 外體的制作：鋼板毛坯 調(diào)直剪裁 上線 沖孔沖角 折側(cè)邊 折高低邊 這側(cè)幫 水洗 除油 水洗 除銹 水洗 活化 磷化成膜 水洗烘 干 噴粉 加熱 固化 主要工藝：磷化噴漆靜電噴塑工藝原理：把粉末涂料噴使用靜電噴粉設(shè)備涂到工件 表面，在靜電作用下，粉末會(huì)均勻的吸附于工件表面。 形成粉狀的涂層：粉末涂層經(jīng)過(guò)高溫烘烤流平固化，變成效果各異（粉末涂料的不 同種類效果）的最終涂層噴涂效果在機(jī)械強(qiáng)度，附著力，耐腐蝕，耐老化等方面優(yōu)于噴 漆工藝。 工藝名稱：前處理。工藝流程：除油 除銹 磷化 鈍化。 工件經(jīng)前處理后不但表面沒(méi)有油，鐵銹，而且原來(lái)銀白色有光澤的表面上生成一層 均勻而粗糙的不容易生銹的灰色磷膜，既能防銹又能增加噴塑層的附著力；相關(guān)設(shè)備： 前處理槽（混凝土做槽） 。 相關(guān)化學(xué)藥品：硫酸，鹽酸，純堿，酸性除油劑，磷化劑，鈍化劑。 工藝名稱：靜電噴涂。 工藝流程：將工件表面利用靜電吸附原理均勻的噴上一層粉末，落下的粉末通過(guò)回 收系統(tǒng)，過(guò)篩后可以再用。 相關(guān)設(shè)備及材料：靜電噴塑機(jī)（ 電粉末噴涂機(jī)） 粉末回收系統(tǒng)，粉末涂料。 工藝名稱：高溫固化 。 工藝流程：將噴涂好的工件推入烤爐，加熱到預(yù)定的溫度（一般 185 度） ，保溫相應(yīng) 的時(shí)間，開(kāi)爐取出冷卻即得到成品。相關(guān)設(shè)備：固化爐 藝名稱：裝飾處理 工藝流程：靜電噴涂的工件為了達(dá)到某一種外觀效果如：各種圖案而采取的處理工 藝。 （罩光，轉(zhuǎn)印等處理工藝） 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 2.4 內(nèi)膽設(shè)計(jì) 圖 2.6 傳統(tǒng)內(nèi)膽 內(nèi)膽是制冷柜最重要的一部分之一，冷藏柜的箱體肯定是要有內(nèi)膽的，所有需要冷 藏的東西都要放在里面。冷藏箱內(nèi)膽的成型質(zhì)量、成品率、生產(chǎn)效率都直接影響冷藏箱 的質(zhì)量和成本。 傳統(tǒng)內(nèi)膽的制作利用的是真空成型，真空成型的原理是將熱塑性塑料板（片）材固 定在模具上方，用輻射加熱器加熱至軟化狀態(tài)，再將模具移向塑料板材，在模具與板材 之間形成空腔，用真空泵將空腔中的空氣抽掉，借助大氣壓力使板材覆蓋在模具上而成 型，冷卻定型后，在借助壓縮空氣將塑料件從模具上脫模。真空成型法可生產(chǎn)各種塑料 容器及型材，工藝簡(jiǎn)單，效率高，被廣泛用于各行業(yè)。 內(nèi)膽的材質(zhì)很重要，一般都是用 ABS 或者 HIPS 的?，F(xiàn)有的制冷柜的內(nèi)膽都是利用 內(nèi)膽上突出的導(dǎo)軌作基礎(chǔ)與擱板相連接。如圖 2.4 所示。 而我的設(shè)計(jì)，摒棄了傳統(tǒng)工藝的真空成型法，利用簡(jiǎn)單的成型法，把內(nèi)膽分開(kāi)成型， 最后裝配的時(shí)候拼接，內(nèi)膽的兩側(cè)打 4 排，每排 7 個(gè)，直徑為 8mm 的孔，與擱架用 M8 的螺絲連接。裝配時(shí)，把擱架和內(nèi)膽上的孔對(duì)應(yīng)，利用 M8 的螺絲收緊，12 個(gè)支點(diǎn)具有很 強(qiáng)的牢固性，依次把四個(gè)擱架全部固定。這樣的好處就是加強(qiáng)擱架的載重，因?yàn)槲业脑O(shè) 計(jì)基礎(chǔ)是工業(yè)的設(shè)計(jì)，所以更傾向于產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。 傳統(tǒng)冷藏箱的內(nèi)膽有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂，這是因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中使用食品脂和內(nèi)膽接觸產(chǎn) 生反應(yīng)造成的或者真空成型是加熱不勻造成局部膽薄，一般無(wú)法修復(fù)。 而我設(shè)計(jì)的內(nèi)膽，因?yàn)槭褂玫牟皇?ABS 或者 HIPS 的材質(zhì)，并且是拼接形式的，所 以沒(méi)用這方面的隱患。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 2.4.1 內(nèi)膽與擱架連接部分 圖 2.7 內(nèi)膽與擱架連接部分 每一塊擱板上連接有四個(gè)連接部分，長(zhǎng) 206mm，高 85mm，厚 1.5mm 的薄片，其材 質(zhì)為 ABS。 ABS 樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及 電氣性能優(yōu)良。ABS 具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著 色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、 汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑 料。 用側(cè)內(nèi)剪切力來(lái)分散承重的單一性，以每層 12 個(gè)受力點(diǎn)均勻分布，用十二個(gè) M8 的 螺絲與內(nèi)膽左右側(cè)緊密的擰接在一起。 我在網(wǎng)上查閱了一下，發(fā)現(xiàn)有很多制冷柜的內(nèi)膽會(huì)有開(kāi)裂的現(xiàn)象，而開(kāi)裂的部分就 是內(nèi)膽與擱架連接部分，這讓我很感興趣。所以我沒(méi)有選擇原有的工藝，設(shè)計(jì)了這種使 用螺絲連接兩部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2.4.2 內(nèi)膽側(cè)成型部分 可以根據(jù)金屬襯墊的材料成分和塑料襯墊。 有噴金屬鋼膽，印刷和其他類型的鋁及鋁合金棒，優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度大，易于制造，模具 簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是耐腐蝕性稍差，不能做復(fù)雜形狀的眼線，兩側(cè)和背面需要加固槽成型不出 來(lái)，您可能必須把馬賽克配件。有兩個(gè)主要的塑料襯套，ABS 材料和 HIPS 材料，沖頭或 模具真空成型。 ABS 塑料表面的光亮度，硬度，韌性，和泡沫材料具有良好的粘接性能，但其價(jià)格 較高。HIPS 塑膠，表面上是黑暗的，不是很順暢，少了幾分韌性和粘性泡沫材料是不是 太牢，容易從皮膚的現(xiàn)象，但價(jià)格較低。 目前較常用的復(fù)合塑料襯套，襯板裝置形成的復(fù)合板=表面的 ABS 塑料，HIPS 塑膠 的背面，同時(shí)考慮到各種塑料的優(yōu)點(diǎn)。 雖然和金屬內(nèi)膽相比，塑料內(nèi)膽強(qiáng)度和硬度較低，耐熱性稍差，成型模具較復(fù)雜， 且塑料內(nèi)膽光潔美觀，無(wú)毒無(wú)味，耐腐蝕，絕熱絕緣性能良好，制品尺寸穩(wěn)定，生產(chǎn)效 率高，容易加工成型，能成出各種復(fù)雜的形狀。 因此，目前大部分冷藏箱內(nèi)膽都采用塑料材料制作。但是我們這里仍然選擇使用金 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 屬內(nèi)膽。 冷藏箱內(nèi)膽設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接影響到產(chǎn)品成型的難易程度，成品率的高低及箱 體的裝配質(zhì)量。我們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索和反復(fù)的實(shí)踐，逐步總結(jié)和掌握了一些電冰箱內(nèi)膽 的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則和方法。 圖 2.8 內(nèi)膽左右側(cè) 這里，內(nèi)膽的左右側(cè)成型部分，長(zhǎng) 1467.6mm，寬 536.7mm，選用 Q235 材質(zhì)。 Q235 大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié)構(gòu)。用以制作鋼筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、 橋梁、車輛、鍋爐、容器、船舶等，也大量用作對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。C、D 級(jí) 鋼還可作某些專業(yè)用鋼使用?？捎糜诟鞣N磨具把手以及其他不重要的磨具零件。 用這種材料制成的焊接結(jié)構(gòu)，受動(dòng)力載荷作用時(shí)接頭容易出現(xiàn)裂縫 2。不宜在低溫下 工作，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生硬化現(xiàn)象。相比之下，鎮(zhèn)靜鋼質(zhì)優(yōu)而勻，塑性和韌性都好。 內(nèi)膽左右側(cè)的板中間，需要打 4 排，每排 7 個(gè)，直徑為 8mm 的孔，裝配的時(shí)候方便 與擱架拼接。板的四周需要突邊，邊上打小孔，用于內(nèi)膽的拼接組裝。 2.5 底托設(shè)計(jì) 關(guān)于底托的設(shè)計(jì)方案，我的選擇是 660mm 575mm（長(zhǎng).寬） 。材料是 OCr19Ni9。底 托作為整個(gè)冷藏箱的奠基石，需要非常大的硬度和耐磨度，這里對(duì)于底托的設(shè)計(jì)，我還 存在一些問(wèn)題，當(dāng)然我也以我自己的想法做出解決方案。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 圖 2.9 底托 2.5.1 存在的問(wèn)題 由于冷藏箱裝上電池總共有 1.42 噸，所以作為整個(gè)冷藏箱的底座，必須能承受所有 的重量。此外，還要考慮到冷藏箱中會(huì)盛放物品。所以，底托的材質(zhì)選擇是一個(gè)必須考 慮的問(wèn)題。另外，還要考慮冷藏柜的搬運(yùn)，如此的重量非人力所能搬運(yùn)，所以要依靠機(jī) 械，比較耗費(fèi)人力物力。 2.5.2 解決方法 這里我們選用鋼軌鋼作為主要的鋼材來(lái)制造底托，鋼軌主要承受機(jī)車車輛的壓力及沖 擊載荷，因此，要求有足夠的強(qiáng)度和硬度及一定的韌性。底托作為冷藏箱的底座，無(wú)論 是靜立或是搬運(yùn)時(shí)，所要承受的壓力和沖擊載荷都要求底托的材質(zhì)要有足夠的強(qiáng)度，硬 度和韌性?？紤]到在室內(nèi)會(huì)經(jīng)常搬運(yùn)或者移動(dòng)，所要求底托必須經(jīng)得住撞擊或者說(shuō)是搖 曳。 圖 2.10 滑輪 按照設(shè)計(jì)，我們可以在冷藏柜正面的一側(cè)，在底托上安裝兩個(gè)滑輪，這樣的設(shè)計(jì)是 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 讓冷藏箱靜立的時(shí)候更加穩(wěn)定。而此背后的一側(cè)安裝兩個(gè)帶有剎車也就是有鎖扣的滑輪。 搬運(yùn)的時(shí)候只要兩個(gè)人甚至一個(gè)人就能移動(dòng)，只要把滑輪的剎車解除，慢慢推就能移動(dòng)， 省時(shí)省力，如此，搬運(yùn)移動(dòng)都可以比較方便。當(dāng)然，作為支腳的滑輪材質(zhì)必須能抗壓， 耐磨，所以這里我們選用 ABS 塑料材質(zhì)。這里為什么要貼別用有鎖扣裝置的滑輪呢？因 為冷藏箱自身重量很大，所以慣性也很大，這樣就能防因?yàn)榈貏?shì)不平或者其他情況而自 行滑動(dòng)的現(xiàn)象，以免造成大的事故。 2.6 擱架設(shè)計(jì) 圖 2.11 擱架 設(shè)計(jì)要求將所有機(jī)構(gòu)都包圍在擱架中，所以擱架應(yīng)該做成中空的且有足夠強(qiáng)度，上 面蓋上擱板，要求其自重不是很重。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：傳統(tǒng)冷藏箱在擱架上用于包圍同步帶的寬槽的外面槽壁上端用與擱板下 面伸出一段長(zhǎng)度帶有溝槽的尺寸相配合。這里我選擇的是利用 M8 螺絲連接各級(jí)和內(nèi)膽， 以達(dá)到連接和封閉的目的。 材料選擇：因在冷藏箱中長(zhǎng)期處于低溫，可選擇聚丙烯材料，其不受溫度的影響， 成型容易。并具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能?？蓾M足強(qiáng)度要求。也可以選用有機(jī)玻璃，滌綸 等非金屬材料。 2.6.1 強(qiáng)度計(jì)算 我使用的是 M8 級(jí)別的螺絲 M8 級(jí)別 查表得 45 鋼 ： 40MPa ABS ： 35 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 這里我們假設(shè)擱架上承載的蓄電池是 100Kg 的重量 (2.1)10FmgN (2.2)1254=.6-38=1.273ABS 2m (2.3)09a27ABSSMP (2.4)62 45 53=1.4FA鋼螺 絲 強(qiáng)度校核符合要求 其中， 材料所受切應(yīng)力。 材料所受拉應(yīng)力。 F材料所受的力。 A材料受力的面積。 2.6.2 剛度計(jì)算 這里要對(duì)擱板進(jìn)行校核 ： 聚丙烯塑料簡(jiǎn)稱 PP =30asMP 當(dāng)力作用于中點(diǎn)時(shí)有 max 彈性模量 E=5GPa (2.5) I= (2.6) 3bh12 (2.7) 33-4max9058=.910m.8941482FLWEI 故在變化范圍內(nèi)。 強(qiáng)度 max=1FKN (2.8) 3601.a482.5MPA 故在范圍內(nèi)。 均符合條件 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 2.7 新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 2.12 傳統(tǒng)冷藏柜 如圖所示，如今的冷藏箱一般采取的都是導(dǎo)軌式的擱架設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)原理關(guān)鍵在于 內(nèi)膽的設(shè)計(jì)。導(dǎo)軌式擱架優(yōu)點(diǎn)：一，要求輕巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠, 方便操作。二，一 層擱架只能有一處操作裝置，用戶單手便能完成調(diào)節(jié)操作，且擱架能靈活運(yùn)動(dòng)。 但是此種擱架裝置需要內(nèi)膽的整理成型，內(nèi)部突出的導(dǎo)軌使其工藝比較復(fù)雜，成本 也相應(yīng)提高。 因要承受一定重量的物體，所以擱板在移動(dòng)到一個(gè)固定的位置后就要考慮自鎖，齒 輪齒條不具自鎖性，蝸輪蝸桿可自鎖但其傳動(dòng)效率會(huì)很低，所以最終計(jì)算后其也不具備 自鎖性。 我設(shè)計(jì)的冷藏柜擱架，如圖所示： 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 圖 2.13 設(shè)計(jì)箱體 采用的是在擱板上連接 4 塊 ABS 材質(zhì)的薄板，用側(cè)內(nèi)剪切力來(lái)分散承重的單一性， 以每層 12 個(gè)受力點(diǎn)均勻分布，用十二個(gè) M8 的螺絲與內(nèi)膽左右側(cè)緊密的擰接在一起 3。 這樣的設(shè)計(jì)好處：第一：結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，安全可靠。第二：內(nèi)膽的設(shè)計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)要求不 高。第三：擱板上可以承受的壓力更大。 電池柜冷凍箱 DC Tall 之箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 3 鈑金工藝 3.1 鈑金的定義及特點(diǎn) 鈑金是針對(duì)金屬薄板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。 鈑金件的特點(diǎn)：鈑金具有重量輕、強(qiáng)度高、導(dǎo)電（能夠用于電磁屏蔽） 、成本低、大 規(guī)模量產(chǎn)性能好等特點(diǎn)，目前在電子電器、通信、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域得到了廣 泛應(yīng)用，例如在電腦機(jī)箱、手機(jī)、MP3 中，鈑金是必不可少的組成部分。 隨著鈑金的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，鈑金件的設(shè)計(jì)變成了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中很重要的一環(huán)， 機(jī)械工程師必須熟練掌握鈑金件的設(shè)計(jì)技巧，使得設(shè)計(jì)的鈑金既滿足產(chǎn)品的功能和外觀 等要求，又能使得沖壓模具制造簡(jiǎn)單、成本低。 3.2 鈑金工藝過(guò)程 鈑金件加工的工藝流程大致如下 5： 圖 3.1 工藝流程 圖紙到手后，根據(jù)展開(kāi)圖及批量的不同選擇不同落料方式，其中有激光，數(shù)控沖床， 剪板，模具等方式，然后根據(jù)圖紙做出相應(yīng)的展開(kāi)。數(shù)控沖床受刀具方面的影響，對(duì)于 一些異形工件和不規(guī)則孔的加工，在邊緣會(huì)出現(xiàn)較大的毛刺，要進(jìn)行后期去毛刺的處理， 同時(shí)對(duì)工件的精度有一定的影響；激光加工無(wú)刀具限制，斷面平整，適合異形工件的加 工，但對(duì)于小工件加工耗時(shí)較長(zhǎng)。 數(shù)控和激光旁放置在板凳上，這將有助于地方片的機(jī)器上進(jìn)行處理，減少升降板的 工作量。一些可以利用的邊料放置在指定的地方彎曲的試用收購(gòu)材料。消隱后工件，邊 角的毛刺，使必要的聯(lián)系整理（拋光） ，刀具接觸點(diǎn)與平銼刀修整，毛刺打磨機(jī)更大的工 件進(jìn)行修整，小口徑的接觸點(diǎn)與相應(yīng)的小銼刀修整確保外觀的美麗，同時(shí)也為彎曲的形 狀定位換藥時(shí)保證工件，防止彎曲機(jī)彎曲位置一致的保護(hù)與批量大小一致。 在落料完成后，進(jìn)入下道工序，下一過(guò)程中，根據(jù)不同的加工要求的工件到相應(yīng)的 過(guò)程。彎曲，鉚，翻邊攻絲，焊接，打凸包段差，有時(shí)后彎 12 個(gè)螺母或螺栓壓力是好的， 打凸的船體模具和貧困階層考慮的第一處理，所以先處理步驟后發(fā)生其他干擾，無(wú)法完 成必要的處理。在大寫(xiě)或小寫(xiě)掛鉤后，如果不彎腰觸摸前彎曲焊接工藝性好。 折彎時(shí)，首先，彎曲時(shí)的尺寸在圖紙上確定彎曲槽刀和刀時(shí)，使用的材料厚度，以 避免產(chǎn)品變形引起的碰撞模式鍵（在同一產(chǎn)品上選擇工具，可用于不同型號(hào)的上模） ，下 模的選擇是根據(jù)片材的厚度確定。二是確定的順序彎曲，彎曲的一般規(guī)則是先內(nèi)后外， 后大開(kāi)始后的第一次特別具有體積小，常見(jiàn)的。首先應(yīng)該有粉碎邊工件工件彎曲 30- 40，然后粉碎工件練級(jí)模式。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 鉚接，考慮螺柱的高度選擇相同類型的模具，然后按進(jìn)行調(diào)整，以保證螺柱和工件 的表面齊平，以避免螺柱緊固或壓出超過(guò)工件表面的壓力，從而導(dǎo)致工件報(bào)廢。 焊接有氬弧焊，點(diǎn)焊，二氧化碳保護(hù)焊，手工電弧焊，點(diǎn)焊必須首先考慮的位置在 大批量生產(chǎn)的工件，可以考慮做焊接位置，以確保準(zhǔn)確的定位工具。 為了牢固地焊接在工件上被焊接到播放凸點(diǎn)，可以使電源才與平坦的焊接凸點(diǎn)均勻 的接觸，以確保一致的加熱，焊接位置可確定在同一時(shí)間，同樣要被焊接印前調(diào)整時(shí)間， 停留時(shí)間，保持時(shí)間，休息時(shí)間，保證工件可以點(diǎn)焊固體。在表面的焊接毛刺發(fā)生后， 使用平磨加工的兩個(gè)亞弧焊大型工件，也連接在一起，或者一個(gè)工件的加工的角，實(shí)現(xiàn) 光滑的表面和光滑。產(chǎn)生的熱量亞弧焊容易使變形后的工件焊接和平磨研磨機(jī)進(jìn)行處理， 更特別是角部區(qū)域中使用。 工件在折彎，鉚接工序完成后，以不同的方式，不同的面板，冷板表面處理后一般 電鍍表面處理，表面處理，電鍍噴涂，采用磷化處理，磷處理后噴涂工藝后不執(zhí)行。鍍 敷的金屬表面清洗，脫脂，然后進(jìn)行噴涂 13。 不銹鋼板（有鏡面板，霧面板，拉絲板）是可以刷前彎，不要噴，噴涂應(yīng)玩頭發(fā)治 療，常用鋁氧化處理，根據(jù)噴涂不同的顏色來(lái)選擇不同的氧化的背景下，中常用的黑色 和灰色氧化;需要噴涂鋁合金鉻酸鹽氧化處理后噴涂。這樣做表面前處理，清洗表面，顯 著提高漆膜附著力，耐腐蝕涂層，可以成倍地提高力量。清洗過(guò)程中清洗的工件，第一 塊掛在流水線上，首先經(jīng)過(guò)清洗液（合金粉油） ，然后放入干凈的水，隨后通過(guò)噴霧區(qū)， 然后干燥后區(qū)，最后工件從管道中刪除。 到噴涂過(guò)程中，工件前處理后的表面上，噴藥后需要組裝，牙齒或部分導(dǎo)電孔需要 保護(hù)治療后的牙齒，軟棒可以插入或擰到位，你需要使用導(dǎo)熱保護(hù)膠布貼，大批量的做 定位工裝定位保護(hù)，所以不要噴噴涂在工件內(nèi)部時(shí)，工件可以看到的螺母的外表面（法 蘭）帶螺絲孔的保護(hù)，防止工件噴涂后（法蘭螺母）的孔需要備份的回牙。 也使用了大量的模具保護(hù)某些工件，工件裝配噴涂，但噴涂面積與高溫的磁帶和磁 盤(pán)塊，一些暴露的螺母（螺柱）孔用螺釘或耐高溫橡膠保護(hù)。如果工件站在噴涂，使用 相同的方法來(lái)保護(hù)螺母（螺柱）孔，帶引線或回形針和其他項(xiàng)目一起竄噴涂后的一小部 分，有些要求高的表面噴涂前的刮灰處理，一些在高溫下具有特殊的粘紙保護(hù)工件在地 面字符。 在噴涂過(guò)程中，流水線上的第一個(gè)掛片，一擊管膠表面的灰塵。噴入噴霧區(qū)域，噴 涂后進(jìn)入干燥區(qū)的管道，最后噴涂好的工件從管道中除去。其中，有兩種類型的手工繪 畫(huà)和自動(dòng)噴涂，因此，使用的工具是不同的。 在進(jìn)入噴霧裝配過(guò)程中，在組裝前，