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论述如何有效优化空调钣金结构设计

2020-02-28 16:35:15 来源: 理论研究
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导读: 摘 要:随着我国经济的发展,空调设备已经广泛应用到各行各业。不同的使用场合对设备的设计要求不同。钣金结构是中央空调机组末端设 备的重要组成部分,本文从实际工作经验出发,主要针对末端空调机组的钣金结构设计,论述设计过程中的注意要点。 关键词:空调钣金结构;设计;注意要点

1 末端空调设备结构组成


       一台完整的末端空调机组主要包括箱体、功能部件及配件等。其 中功能部件是末端设备的核心组成部分,主要包括表冷盘管、加热盘 管、加湿器、电加热部件、风机部件、过滤装置等,而带冷源的机组 还包括压缩机、蒸发器、冷凝器、储液器等部件。不同的设备机组, 根据不同的功能需求适当地选择相应的功能部件组合使用。通过底座、 面板及框架组合形成的完整箱体,用来容纳各种功能部件,通过一些 安装固定配件连接起来,成为能够进行各种空气处理方式的空调设备。 


2 空调钣金结构设计流程 


       末端机组的组成可以分成外购件和自制件两大类。而设备的钣金 结构组成,主要都是自制件。


       (1)设备的整体结构设计。设计时,首先根据设计方案及合同 订单要求的产品型号、规格,确定机组的外形尺寸。再根据各企业的 设计规范,进行箱体结构设计。箱体设计主要包括底座、面板、框架 的设计。 


        (2)功能部件钣金件的设计。对于外购的零部件,主要根据零 部件外形及安装尺寸,进行安装固定件的钣金设计。对于风机电机等 运动部件,或重量较大的功能部件,除了相应的安装固定钣金件设计, 还需要增加相应的加强件。而对于过滤器等非运动部件,只需增加安 装板、加强固定板等钣金件。 


         对于自制的功能零部件,如自制表冷盘管、自制热水盘管等,首 先要进行功能部件的设计。确定功能部件的外形尺寸、安装尺寸等, 再进行对应的安装件、固定件、加强件设计。 


          此外,对于不同位置的密封要求,要进行相应的密封钣金件设计。


        (3)装配图设计。箱体、功能部件及相关零配件设计完毕后, 要对机组总装配图进行设计,同时检验各零部件设计的准确性。另外, 待所有功能部件设计完毕后,还要对相应的底座部件、面板部件进行 微调设计,主要包括开孔定位、安装定位、加强件定位等设计调整。 


3 空调钣金结构设计优化的具体分析 


        (1)钣金结构设计要点。对于合同订单中的常规产品,一般设 计问题不多。但往往不同的使用场合不同的使用条件,需要对常规产 品进行非标设计,以适应不同的使用工况。那么在设计生产的过程中, 就会出现许多设计错漏或设计不合理的问题。下面就一些常见的设计 问题和设计经验进行探讨。 


         1)对于钣金零件加工成型设计,尽量采用多级折弯一次成型构 建,避免过多的零件数产生,影响装配效率和装配精度。 


          2)对于零部件的安装连接,尽量适用卡扣式联接,避免出现过 多紧固件和现场配钻工作量,增强部件的可靠性。 


         3)由于空调是机内外冷热传递,钣金之间的联接及隔热方面要 做好,避免出现冷凝现象。 


        4)工业空调主要风量大 采用的是都是离心风机,而机组框架尺 寸相对小的机组则需要考虑离心风机对整机风系统的影响,现在一般 将离心风机放在表冷盘管(或热水盘管)后面,这就需要充分考虑距 离问题,距离太短则影响风通过盘管的均匀性,距离太长则影响整机尺寸问题,故对整机布局需要详细考量。对各个部件的位置选择最佳 方案则对机组性能产生极大的影响。 


         5)由于近年来工业空调对噪音方面要求越来越高,在选择风机 方面固然重要,但是如果钣金结构方面能够加以配合则效果会更加令 人满意,风机产生的噪音主要来源于出风口的风噪,在结构方面能够 合理设计成缓冲区的话,对整机噪音会有较大的效果,例如加长风机 出风口到机组出风口之间的距离,或者中间增设消音段等措施,可以 有效降低机组整机噪音,另外合理选用钣金结构对噪音影响也是非常 大的,通常采用双层发泡板的结构会比普通单层钣金贴海绵的隔音效 果好。 


       (2)设计流程的优化。改善设计,能减少后续生产过程中因设 计错漏而造成的返工、材料报废、货期紧等问题,运行过程中因设计 缺陷而出现的产品质量及售后问题,从源头上改善产品质量、降低成 本、缩短设计及生产周期。下面提出一些设计的改善建议: 


        1)增强产品设计工程师对生产问题的认识,避免因设计错漏而 导致的钣金返工、材料报废及生产耗时问题,从设计阶段帮助降低材 料成本和人工成本。 


        2)设计要考虑后续维护的便利性和运行的可靠性,从源头降低 运行成本和减少售后服务工作量。 


          3)设计时应考虑零部件的通用性,减少零部件种类数量,可以 减少设计资料的数量,减少生产装配及检验时翻阅和检验资料的时间, 提高生产效率。 


           4)将相邻部件尽可能设计成能自我固定的形式,减少部件数量 和避免费用高昂的二次紧固作业,提高装配效率,缩短生产周期。 


           5)做好设计资料的及时修改及分类存档工作,便于新合同的参 考借用及与不同的设计比较分析,有利于产品标准化和新产品研发相 关工作的推行。 


            6)做好前期信息确认和记录工作,形成良好的设计习惯和高效 的工作模式,减少后续资料查询和设计校对的时间。 


           7)建立团队合作,保持设计风格统一,减少不规范设计。 


4 结语

 

         钣金结构作为中央空调机组末端设备的重要组成部分,在整个空 调系统中起着至关重要的作用,直接影响着产品的外观、性能及成本 等。合理的钣金结构设计,是空调机组设计的重中之重。如何有效优 化空调机组的钣金结构设计,简化设计流程,减少设计错漏,对缩短 产品生产周期、提高产品质量、降低生产成本等都有十分重要的意义, 也是个值得长期深入探讨的问题。


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