1從結構創新入手的機櫃造型設計
設計的初期工作是要進行大量的資料收集與分析，弄清通訊機櫃的結構特點、造型特點、掌握影響機櫃整體品質的因素以及因素之間的內在關係，了解市場對機櫃高中檔的評價依據，在此基礎上正式展開結構造型構思設計。
2前期研究分析
2.1電子機櫃的結構造型特點分析
機櫃產品是以框架為核心的系統構造體，機櫃的整體結構是由其框架系統所決定的，框架系統是由緊韌體（角件）和立柱、橫樑等組成，框架系統的結構設計直接決定機櫃的整體品質，既包括力學效能也包括外觀效果，因為許多機櫃框架本身就是外形的一部分，19英吋標準電子通訊裝置機櫃包括五大組裝模組：立柱模組、橫框模組、聯接件模組、外圍系統以及其他附件模組；具體關係如圖1所示。
2.2設計目標
設計之前，必須首先對框架機櫃的品質因素進行調查研究，了解高中檔機櫃應該具備什麼條件，這些條件自然成為我們下一步設計的具體目標。以下是調查研究結果。
（1）中高檔機櫃在結構上一定是巧妙而合理的模組化組裝方式，盡量少用螺釘，最好採用鑄鋁緊固角件；
（2）在材料上應是高強度的多折型材或鋁型材；
（3）具有合理人機操作介面和高品質外觀造型與配色效果。
（4）作為獨立的創新開發產品專案，需要定製有效的設計開發程式，要明確設計攻關的重點與難點，在本專案中機櫃的框架結構構思是問題的難重點。
機櫃的品質因素（圖2）決定於其櫃體強度與整體造型形態，而櫃體強度主要取決與機櫃框架的強度，其次是門與內支架層板的強度；框架強度又決定於立柱的強度與聯接四根立柱的聯接角件的效能；立柱的強度通常取決於鋼板的折彎數，折彎數越多則強度越好，而聯接角件的效能則取決於其使用的材料與結構方式。該rd-g4286型19英吋標準電子通訊裝置機櫃立柱採用9折型材使立柱有足夠的強度；聯接角件材料採用強度較高的高壓鑄鋁件，結構方式設計依據斜面分力轉換的力學原理，使得在軸向旋緊聯接件螺釘時在徑向產生很大的膨脹力而將立柱與橫框拉緊聯接，這樣通過八組聯接角件將四根立柱與上下橫框聯接成具有很高強度的機櫃框架。該rd-g4286型19英吋標準電子通訊裝置機櫃的前門採用組合式結構，由內框、襯板、玻璃及門板經螺栓連線組合而成，內框結構保證了門有足夠的強度，同時又巧妙的對玻璃進行了固定。
機櫃價值因素中最重要的一條是：是否方便快速組裝與運輸？該rd-g6642a型19英吋標準電子通訊裝置機櫃採用模組化設計，分為六大通用模組：
立柱、橫框、前門、後門、側門、聯接件；組裝即可通過簡單的工裝工具快速的完成。
3 rd-g4286型機櫃結構創意的構思演變過程
3.1框架結構整體構思
機櫃框架設計決定其整體品質和外觀造型，是機櫃設計的核心工作。框架結構設計要同時考慮緊韌體（角件）、立柱、橫樑三者的結構、形態、聯接關係，因為機櫃的品質主要決定於高強度立柱與橫框的巧妙連線。器重，機櫃立柱是最關鍵的零部件，它不僅影響機櫃結構強度和剛性，還為機櫃提供了最基本的安裝，所提供的安裝面越多，使用時也就越方便，但也增加了工藝上的複雜程度。
所以本次創新設計主要在充分調查機櫃的功能效用和基本構造之後，否定常規結構形式，運用發散性思維，聯絡生活中常見的各種連線方式，考慮了許多構思方案。最終沿著一種方案進行下去，這個構思來自與家具中的榫接套卯啟發，雖然這種方式很常見，但它卻給後面的延伸設計創造了有利的空間，起初方案是：將四角開孔的u型橫框與稜角開方孔角鋼垂直套接再用方鋼栓連線，這裡方鋼栓就充當了緊韌體（角件）的角色。
通過初次專家評審，這種連線方式從立柱強度，連線的牢固性，穩定性等方面都不能滿足立項技術要求，當然這種構思有其很成功的一面，它確實提出了一種新穎的結構思路，根據初步的評審建議，歸納出來了如下改進意見:
立柱的強度與折彎數都不夠，結合聯接件需對立柱橫截面形狀重新設計橫樑框與立柱套接孔與方鋼栓的配合間隙太大，若再榫接部位以上採用螺釘對角頂緊，會使框架結構受力不合理而導致框架疲勞性變形。所以應在繼承這種構思特點的基礎上結合立柱截面形狀重新進行緊固連線角件設計。也就是通過緊固角件把橫框與立柱脹緊，所以機櫃框架設計的攻關重點變成了緊固角件和立柱設計。
3.2緊固角件的結構創新設計
在相對合理的橫樑框與立柱的套接關係確定之後，緊固角件的結構設計又是整個機櫃框架設計的重點和難點，而這款機櫃設計的創新點和巧妙之處也在於此。在連線關係確定之後，緊韌體設計的功能目標也就很明確，甚至作用力的工作方式都是很明確的，設計課題變成了乙個典型的「暗箱」設計問題。其力的作用圖示如圖3 所示，圖中m為「暗箱」，其功能是能夠產生沿四個f方向膨脹力，這樣緊固機構m將代替原來的方鋼，從而將橫樑框與立柱牢固的連線在一起。
現在設計物件的功能很具體，如何尋找相應的結構技術途徑，就是創新思維的過程，需要從眾多方案中尋找最合理的方案，本方案的思路來自膨脹螺釘的原理啟發，並在此基礎上進行了深入有效的縱向思維，以下方案的縱向延伸過程其基本思路是：在角件體中間嵌入梯形滑塊，當螺釘拉動梯形滑塊運動時，角件體就會整體膨脹開，從而起到緊固連線功能。下圖（圖4）是這一構思結構的設計演變過程。
經過多次評審改進，最終得到如圖5 所示的設計結果。本方案中的聯接角件機構由兩個梯形滑塊、螺釘以及帶有斜面凹槽的角件塊組合而成，它的原理是通過旋緊螺釘將兩梯形滑塊相向拉動，從而將兩角件塊平行膨脹開。膨脹力作用於橫框與立柱之間的交叉孔中，將橫框與立柱拉緊。
八組聯接角件共同作用於上下橫框和四根立柱，使橫樑框與立柱平穩地緊固在一起，形成了牢固的框架系統，大大提高機櫃的強度和整體品質，這一結構在力的平衡設計，載荷對稱分布等方面都是很成功的，是整個機櫃設計的核心技術和關鍵部位。
3.3立柱結構的設計構思
在進行緊固角件設計時必須同時考慮與之相配的立柱設計，立柱設計除了考慮其與角件、橫樑的匹配關係外，還要考慮強度的關係，立柱的強度決定於折彎次數，一般來講折彎數越多強度也越好，其次，立柱設計還受寬度的制約。標準機櫃的立柱寬度為50mm左右，所以乙個同時滿足諸多條件的立柱設計也是很難的，乙個因素的改變往往是諸多因素都隨之改變，圖4 中的a方案是最初設計方案，五折型材，經計算和樣機試驗後強度略低，b方案採用七折和五折的組合型材，這種方式大大提高了機櫃框架整體強度，特別有利於機櫃內支架的安裝，對於門的整體性設計也提供了有利的條件，使立柱寬度、門的寬度與高度之間形成了一種較為和諧的外觀比例關係，樣機製作後的效果也達到預期目標，然而其缺點是材料及工藝成本略高。另外，市場流行的機櫃寬度一般為600mm，而這種立柱截面形狀只能做到650mm這也是符合國家標準的，在進行市場推行時難度較大，不得不進行再次改進，圖b中的c方案是最後改進的設計方案，這次改進克服了以上兩種方案的缺點，在外觀效果上除了立柱略顯細小外，效能方面基本保持了b得優點，採用九折型材，強度很好，形體簡練利於加工、組裝，降低了成本（如圖7所示）。
4整體造型設計
機櫃框架對於整體造型至關重要，結構形式是構成產品外觀形態的依據，擋結構確定，造型就成為設計工作的重點，機櫃產品的造型設計主要體現在與框架結合的六個面的造型設計，其中前後門與頂蓋造型設計佔主導地位，因為它們都是工作狀態下的可視面，特別是前門承擔著人機操作和互動功能，其造型設計是機櫃全部設計的核心。前門結構較複雜，它由門板、玻璃和網孔件、加強框、鉸鏈、門鎖、把手等組成。前門造型設計包括整體設計和配件的細部設計，整體設計可以根據所採用型材的種類及通風散熱功能，做平面分割處理，平面分割設計中應特別注意線條的視覺效果，應考慮線條的心理效應和線條的疏密對比等，要符合美學規律。
本方案的立柱結構使機櫃的四個稜角區域產生了豐富而挺拔的豎直線條，這些線條與大面積的平直門板形成了很好的線條疏密對比效果，另外在造型設計時還應結合功能進行門板的平面凹凸、曲面凹凸等立體設計，門板的附件設計要與整體的造型，色彩相統一，也要富於對比，圖7是同一框架結構下的三種不同的造型設計方案，主要是對前門的門板平面做了凹凸造型和平面分割造型，在色彩設計中運用了色彩的統一功能和分割功能。
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