CN108733150A - 一种微型计算机的一体式机箱及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于计算机机箱技术领域，公开了一种微型计算机的一体式机箱及其制作工艺，包括支撑外壳和背板机构，支撑外壳和背板机构均为通过热挤压成型的一体结构，背板机构与支撑外壳螺纹连接构成机箱；机箱制作工艺包括，步骤S1：定制支撑外壳和背板机构的开模模具；步骤S2：通过金属挤压成型机将金属板材在模具上分别挤压出外壳型材和背板型材；步骤S3：将外壳型材和背板型材分别切割成支撑外壳和背板机构；本发明通过热挤压成型的支撑外壳和背板机构，本身材质的强度得到提升，抗压能力更强；其次，由于其为一体机构，在组装成机箱时，需要铆接的位置更少，使得机箱的整体型更好，即使是空机箱，依然能够保持良好的结构形态。
Description
技术领域
本发明属于计算机机箱设备技术领域，具体涉及一种微型计算机的一体式机箱及其制作工艺。
背景技术
机箱作为电脑配件中的一部分，它起的主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一个承托和保护作用，由于机箱不像CPU、显卡、主板等配件能迅速提高整机性能，所以在DIY中一直不被列为重点考虑对象。但是机箱也并不是毫无作用，一些用户买了杂牌机箱后，因为其结构不够稳定，在组装后容易散架和松动，受力强度很低。
目前全球计算机行业普遍使用的机箱是钣金弯折、铆接制造工艺。制造流畅复杂；需要裁板、喷漆、弯折、开孔、铆接等众多工艺才能完成。现在市场销售机箱价格从80-3000元的不等，质量参差不齐，常常会出现空机箱时摇摇晃晃，需要装上机箱内部主板、电源等配件才能固定机箱。上千元的机箱整体性虽有一定提升，但其受力强度依然较差。
总体来说，目前的机箱普遍存在的问题有以下几点：
一、机箱由多块钣金或者塑料板材经过螺钉铆接构成，安装步骤复杂，并且组装后易松动散架；
二、机箱的材质一般为普通金属板和塑料板，箱体受力强度差；
三、机箱制造流畅复杂，需要裁板、喷漆、弯折、开孔、铆接等众多工艺才能完成，并且每个机箱需要加工的部件较多。
现有专利文献中，中国发明专利，申请号：CN201620055337.7，申请日：20160120，内容摘要：本发明公开了一种新型电脑机箱，包括光驱架、上盖、前板、底板、后板及主机板，前板、上盖、后板和底板均采用金属板制成；电脑的开关键和USB接口设于前板或者上盖中，开关键和USB通过塑胶件固定在上盖中；前板和上盖之间为一体结构；前板和上盖的拉钉设于各自的左右两侧。本发明的优点在于整个机箱取消了塑料面板，将光驱及USB接口、各按键等功能配件通过小型塑料配件直接固定在五金的前板或上盖中，大大降低不良品率、研发费用和制造成本，同时五金上盖与五金前板连成一体，将拉钉位置全部移到左右两侧，使整个机箱表面更加美观。
上述电脑机箱依旧采用的是前板、后半、上盖、底板等多个板材拼接的结构，并没有解决组装后容易松动的问题，受力强度较差。
发明内容
本发明提供一种微型计算机的一体式机箱及其制作工艺，用于解决现有技术中机箱由多块钣金或者塑料板材经过螺钉铆接构成，安装步骤复杂，并且组装后易松动散架的技术问题；同时，本发明还能解决机箱的材质一般为普通金属板和塑料板，箱体受力强度差的问题。
本发明所采用的技术方案为：
一种微型计算机的一体式机箱，为解决现有机箱由多块钣金或者塑料板材经过螺钉铆接构成，安装步骤复杂，并且组装后易松动散架的问题，包括支撑外壳和背板机构，所述支撑外壳和背板机构均为通过热挤压成型的一体结构，所述背板机构与支撑外壳螺纹连接构成机箱。通过热挤压成型的支撑外壳和背板机构，本身材质的强度得到提升，抗压能力更强；其次，由于其为一体机构，在组装成机箱时，需要铆接的位置更少，使得机箱的整体型更好，即使是空机箱，依然能够保持良好的结构形态。
进一步的，为了保证机箱的整体强度以及安装的方便，支撑外壳为长方体壳体，支撑外壳的前端面和后端面贯通，所述背板机构包括与后端面大小匹配的安装背板以及竖直设置在安装背板上的主板安装板，支撑外壳的上内壁和下内壁上均设有用于卡接主板安装板的限位槽，所述主板安装板通过限位槽滑入支撑外壳内部并通过安装背板螺纹连接在后端面上实现与支撑外壳的连接固定。通过支撑外壳和背板机构两个机构既可以构成整个机箱外壳，首先支撑外壳能够起到机箱的整体支撑作用，能充分保护机箱内部所有硬件，背板机构的安装背板可以对支撑外壳进行密封连接，构成完整的机箱，并且背板机构在安装时可以通过主板安装板与限位槽的滑动关系方便地与支撑外壳进行连接，主板安装板可以用于安装机箱内的其他部件，比如主板、显卡等，而且可以为支撑外壳提供一定的支撑作用，使得机箱结构牢固性大大提升的同时安装步骤也更加简洁方便。
进一步的，为了使机箱的内部布线更加合理，主板安装板到支撑外壳两个侧壁的距离a、b之比为1：2～1：3。通过主板安装板将支撑外壳的内部空间分割为两部分，其中主板安装板和支撑外壳侧壁相近的一侧用于放置排线，主板安装板和支撑外壳侧壁相远的一侧用于安装主板、显卡、电源等器件；机箱的内部布局更加规范合理。
进一步的，为了使电源和主板能够独立散热，支撑外壳的内壁上水平设有隔离板，所述隔离板的端部与主板安装板的侧面相切。由于电源和主板在使用时都会发热，而若安装在一起或接近，则会使得温度更高，使得计算机的性能降低，通过隔板将电源和主板分离后，可以独立散热，互相的温度影响降低，提高器件性能。
进一步的，主板安装板和安装背板上均设有开窗和安装孔。开窗用于疏通排线，安装孔用于安装主板和显卡等部件。
进一步的，为了使机箱在保证稳固性的同时外观更加美观，支撑外壳为由顶板、底板以及竖直设置在顶板和底板之间的安装支撑板构成的工字型结构，所述支撑外壳的侧面设有玻璃侧板，所述玻璃侧板螺纹连接在顶板和底板之间，所述背板机构为平板结构，背板机构螺纹连接在支撑外壳背面的顶板和底板之间。通过工字型的支撑外壳，作为机箱的主体支撑结构，然后在支撑外壳的两个侧边连接玻璃侧板，再在支撑外壳的背面连接平板状的背板机构，即可完成整个机箱的组装；借鉴工程用“工”字钢的受力结构，其受力较长方体壳体形式有所降低，但采用双面玻璃侧透设计，美观性大大提高，其受力性依然高于市场上的普通机箱。
进一步的，安装支撑板和背板机构上均设有开窗和安装孔。开窗用于疏通排线，安装孔用于安装主板和显卡等部件。
进一步的，支撑外壳以及背板机构均为金属材质。用金属材质取替目前常用的塑料，结构的强度得到提升，并且散热的效果也更好；优选地，可以选用金属铝或铝合金，铝的材质轻，便于携带运输，方便热压成型，而且成本不高。
进一步的，一种微型计算机的一体式机箱的制作工艺，包括以下步骤，
步骤S1：设计机箱的结构尺寸，定制支撑外壳和背板机构的开模模具；
步骤S2：将金属板材加热至热锻温度，通过4500T以上的金属挤压成型机将金属板材在模具上分别挤压出外壳型材和背板型材；
步骤S3：将外壳型材和背板型材按照机箱设计长度分别切割成支撑外壳和背板机构，在支撑外壳和背板机构上分别加工开窗、安装孔。
值得注意的是，在制作过程中，金属板材优先选择加工常用的金属铝棒。
进一步的，步骤S3中，外壳型材以及背板型材的切割和加工均采用CNC数字加工中心进行生产。并且还可以用CNC数字加工中心对外壳型材和背板型材进行打磨抛光等加工；值得注意的是，CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称，是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好了的动作，通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件；用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控机床。数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分；数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品；要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数，例如：进给速度、主轴转速、主轴正反转、换刀、冷却液的开关等，这些信息按一定的格式形成加工文件存放在信息载体上(如磁盘、穿孔纸带、磁带等)，然后由机床上的数控系统读入，或直接通过数控系统的键盘输入，或通过通信方式输入，通过对其译码，从而使机床动作和加工零件。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过热挤压成型的支撑外壳和背板机构，本身材质的强度得到提升，抗压能力更强；其次，由于其为一体机构，在组装成机箱时，需要铆接的位置更少，使得机箱的整体型更好，即使是空机箱，依然能够保持良好的结构形态。
(2)本发明通过支撑外壳和背板机构两个机构既可以构成整个机箱外壳，支撑外壳能够起到机箱的整体支撑作用，能充分保护机箱内部所有硬件，背板机构在安装时可以通过主板安装板与限位槽的滑动关系方便地与支撑外壳进行连接，主板安装板可以用于安装机箱内的其他部件，比如主板、显卡等，而且可以为支撑外壳提供一定的支撑作用，使得机箱结构牢固性大大提升的同时安装步骤也更加简洁方便。
(3)本发明通过主板安装板将支撑外壳的内部空间分割为两部分，其中主板安装板和支撑外壳侧壁相近的一侧用于放置排线，主板安装板和支撑外壳侧壁相远的一侧用于安装主板、显卡、电源等器件；机箱的内部布局更加规范合理。
(4)本发明通过工字型的支撑外壳，作为机箱的主体支撑结构，然后在支撑外壳的两个侧边连接玻璃侧板，再在支撑外壳的背面连接平板状的背板机构，即可完成整个机箱的组装；借鉴工程用“工”字钢的受力结构，其受力较长方体壳体形式有所降低，但采用双面玻璃侧透设计，美观性大大提高，其受力性依然高于市场上的普通机箱。
(5)本发明的机箱制作工艺工序简单，加工后的板材强度高、并且较同价位产品成本低。
附图说明
图1是本发明实施例2的机箱装配图；
图2是本发明实施例2中支撑外壳的结构示意图；
图3是本发明实施例2中背板机构的结构示意图；
图4是本发明实施例5中机箱的装配图；
图5是本发明实施例5中支撑外壳的结构示意图；
图6是本发明机箱制作工艺的流程示意图。
图中：1-支撑外壳；2-背板机构；3-安装背板；4-主板安装板；5-限位槽；6-隔离板；7-开窗；8-安装孔；9-玻璃侧板；101-顶板；101-底板；102-安装支撑板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1：
如图1-5所示，一种微型计算机的一体式机箱，为解决现有机箱由多块钣金或者塑料板材经过螺钉铆接构成，安装步骤复杂，并且组装后易松动散架的问题，包括支撑外壳1和背板机构2，所述支撑外壳1和背板机构2均为通过热挤压成型的一体结构，所述背板机构2与支撑外壳1螺纹连接构成机箱。通过热挤压成型的支撑外壳1和背板机构2，本身材质的强度得到提升，抗压能力更强；其次，由于其为一体机构，在组装成机箱时，需要铆接的位置更少，使得机箱的整体型更好，即使是空机箱，依然能够保持良好的结构形态。
实施例2：
如图1-3所示，在实施例1的基础上，作为一种优选的方案，支撑外壳1为长方体壳体，支撑外壳1的前端面和后端面贯通，所述背板机构2包括与后端面大小匹配的安装背板3以及竖直设置在安装背板3上的主板安装板4，支撑外壳1的上内壁和下内壁上均设有用于卡接主板安装板4的限位槽5，所述主板安装板4通过限位槽5滑入支撑外壳1内部并通过安装背板3螺纹连接在后端面上实现与支撑外壳1的连接固定。通过支撑外壳1和背板机构2两个机构既可以构成整个机箱外壳，首先支撑外壳1能够起到机箱的整体支撑作用，能充分保护机箱内部所有硬件，背板机构2的安装背板3可以对支撑外壳1进行密封连接，构成完整的机箱，并且背板机构2在安装时可以通过主板安装板4与限位槽5的滑动关系方便地与支撑外壳1进行连接，主板安装板4可以用于安装机箱内的其他部件，比如主板、显卡等，而且可以为支撑外壳1提供一定的支撑作用，使得机箱结构牢固性大大提升的同时安装步骤也更加简洁方便。
实施例3：
如图1-3所示，在实施例2的基础上，作为一种优选的方案，主板安装板4到支撑外壳1两个侧壁的距离a、b之比为1：2～1：3。通过主板安装板4将支撑外壳1的内部空间分割为两部分，其中主板安装板4和支撑外壳1侧壁相近的一侧用于放置排线，主板安装板4和支撑外壳1侧壁相远的一侧用于安装主板、显卡、电源等器件；机箱的内部布局更加规范合理；支撑外壳1的内壁上水平设有隔离板6，所述隔离板6的端部与主板安装板4的侧面相切。由于电源和主板在使用时都会发热，而若安装在一起或接近，则会使得温度更高，使得计算机的性能降低，通过隔板将电源和主板分离后，可以独立散热，互相的温度影响降低，提高器件性能；主板安装板4和安装背板3上均设有开窗7和安装孔8。开窗7用于疏通排线，安装孔8用于安装主板和显卡等部件。
实施例4：
如图4-5所示，在实施例1的基础上，作为一种优选的方案，为了使机箱在保证稳固性的同时外观更加美观，支撑外壳1为由顶板101、底板101以及竖直设置在顶板101和底板101之间的安装支撑板102构成的工字型结构，所述支撑外壳1的侧面设有玻璃侧板9，所述玻璃侧板9螺纹连接在顶板101和底板101之间，所述背板机构2为平板结构，背板机构2螺纹连接在支撑外壳1背面的顶板101和底板101之间。通过工字型的支撑外壳1，作为机箱的主体支撑结构，然后在支撑外壳1的两个侧边连接玻璃侧板9，再在支撑外壳1的背面连接平板状的背板机构2，即可完成整个机箱的组装；借鉴工程用“工”字钢的受力结构，其受力较长方体壳体形式有所降低，但采用双面玻璃侧透设计，美观性大大提高，其受力性依然高于市场上的普通机箱；安装支撑板102和背板机构2上均设有开窗7和安装孔8。开窗7用于疏通排线，安装孔8用于安装主板和显卡等部件。
实施例5：
如图4-5所示，在上述实施例的基础上，作为一种优选的方案，支撑外壳1以及背板机构2均为金属材质。用金属材质取替目前常用的塑料，结构的强度得到提升，并且散热的效果也更好；优选地，可以选用金属铝或铝合金，铝的材质轻，便于携带运输，方便热压成型，而且成本不高。
实施例6：
如图6所示，一种微型计算机的一体式机箱的制作工艺，包括以下步骤，
步骤S1：设计机箱的结构尺寸，定制支撑外壳1和背板机构2的开模模具；
步骤S2：将金属板材加热至热锻温度，通过4500T以上的金属挤压成型机将金属板材在模具上分别挤压出外壳型材和背板型材；
步骤S3：将外壳型材和背板型材按照机箱设计长度分别切割成支撑外壳1和背板机构2，在支撑外壳1和背板机构2上分别加工开窗7、安装孔8；外壳型材以及背板型材的切割和加工均采用CNC数字加工中心进行生产；并且还可以用CNC数字加工中心对外壳型材和背板型材进行打磨抛光等加工。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微型计算机的一体式机箱，其特征在于：包括支撑外壳(1)和背板机构(2)，所述支撑外壳(1)和背板机构(2)均为通过热挤压成型的一体结构，所述背板机构(2)与支撑外壳(1)螺纹连接构成机箱。
2.根据权利要求1所述的一种微型计算机的一体式机箱，其特征在于：所述支撑外壳(1)为长方体壳体，支撑外壳(1)的前端面和后端面贯通，所述背板机构(2)包括与支撑外壳后端面大小匹配的安装背板(3)以及竖直设置在安装背板(3)上的主板安装板(4)，支撑外壳(1)的上内壁和下内壁上均设有用于卡接主板安装板(4)的限位槽(5)，所述主板安装板(4)通过限位槽(5)滑入支撑外壳(1)内部并通过安装背板(3)螺纹连接在后端面上实现与支撑外壳(1)的连接固定。
3.根据权利要求2所述的一种微型计算机的一体式机箱，其特征在于：所述主板安装板(4)到支撑外壳(1)两个侧壁的距离a、b之比为1：2～1：3。
4.根据权利要求3所述的一种微型计算机的一体式机箱，其特征在于：所述支撑外壳(1)的内壁上水平设有隔离板(6)，所述隔离板(6)的端部与主板安装板(4)的侧面相切。
5.根据权利要求4所述的一种微型计算机的一体式机箱，其特征在于：所述主板安装板(4)和安装背板(3)上均设有开窗(7)和安装孔(8)。
6.根据权利要求1所述的一种微型计算机的一体式机箱，其特征在于：所述支撑外壳(1)为由顶板(101)、底板(102)以及竖直设置在顶板(101)和底板(102)之间的安装支撑板(103)构成的一体式工字型结构，所述支撑外壳(1)的侧面设有玻璃侧板(9)，所述玻璃侧板(9)螺纹连接在顶板(101)和底板(102)之间，所述背板机构(2)为平板结构，背板机构(2)螺纹连接在支撑外壳(1)背面的顶板(101)和底板(102)之间。
7.根据权利要求6所述的一种微型计算机的一体式机箱，其特征在于：所述安装支撑板(103)和背板机构(2)上均设有开窗(7)和安装孔(8)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种微型计算机的一体式机箱，其特征在于：所述支撑外壳(1)以及背板机构(2)均为金属材质。
9.根据权利要求8所述的一种微型计算机的一体式机箱的制作工艺，其特征在于：包括以下步骤，
步骤S1：设计机箱的结构尺寸，定制支撑外壳(1)和背板机构(2)的开模模具；
步骤S2：将金属板材加热至热锻温度，通过4500T以上的金属挤压成型机将金属板材在模具上分别挤压出外壳型材和背板型材；
步骤S3：将外壳型材和背板型材按照机箱设计长度分别切割成支撑外壳和背板机构，在支撑外壳(1)和背板机构(2)上分别加工开窗(7)、安装孔(8)。
10.根据权利要求9所述的一种微型计算机的一体式机箱的制作工艺，其特征在于：所述步骤S3中，外壳型材以及背板型材的切割和加工均采用CNC数字加工中心进行生产。
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