带RGB灯效的台式机轴流散热风扇结构

　　日常做PC硬件结构设计、工控机箱散热选型的时候，轴流风扇是绕不开的核心部件，这次拆解建模的这款带灯效的120mm规格轴流风扇，也是目前消费级机箱、一体式水冷排、部分工控机柜通风位最常用的规格。先从安装边界说起，这款风扇采用标准正方形外框设计，四个边角预留沉头安装孔，孔位间距完全符合ATX机箱通用的105mm孔距标准，安装时可以适配M3规格的自攻螺丝或者橡胶减震钉，外框厚度为25mm，属于标准厚度规格，不管是机箱前进风、后出风位安装，还是夹在水冷排和机箱面板之间，都不会出现尺寸干涉的问题，外框四个边角做了小圆弧过渡，避免安装时刮伤线材或者机箱漆面。

　　从功能特性来看，这款风扇采用9片曲面扇叶设计，扇叶的倾斜角度经过动平衡调校，进风侧的扇叶前缘做了小切角处理，能有效切割进风气流，减少扇叶高速转动时的涡流噪音，扇叶中心的轮毂位置预留了灯珠安装位，外圈的导光环采用半透明PC材质，能将中心灯珠的光线均匀导到外框内侧，形成环形灯效，同时不会出现漏光导致的光效分散问题。外框的进风侧做了一圈加强筋，既可以提升外框的结构强度，避免长期使用后外框变形蹭到扇叶，也能对进风气流做初步整流，让进入扇叶的气流更平稳，减少紊流带来的风噪。

　　实际应用场景里，这类风扇除了常规的台式电脑机箱散热，还可以用在小型工控机柜的通风位、桌面NAS设备的散热改装、甚至是小型3D打印机的腔体散热，只要安装孔位和厚度匹配，都能直接替换使用。设计的时候特意做了扇叶和外框的间隙控制，单边间隙控制在1.5mm，既保证扇叶转动时不会和外框产生摩擦，也不会因为间隙过大导致风压损失，影响散热效率。扇叶的材质采用的是PBT加纤材质，建模的时候也还原了材质的收缩率特性，保证后续开模生产时扇叶的尺寸精度，不会出现动平衡超差的问题。

　　从设计思路上来说，这款风扇的结构没有做多余的复杂设计，外框采用一体式注塑成型结构，减少了拼接零件带来的组装误差，中心的电机安装位预留了标准的20mm直径轴承安装槽，可以适配含油轴承或者双滚珠轴承，方便不同成本定位的产品做配置切换。接线位置做在扇框的侧边，预留了3mm的出线槽，线材可以顺着扇框边缘走线，避免安装时线材被夹在风扇和安装面之间，损伤线皮。另外扇框的出风侧做了四个小的定位凸点，安装水冷排或者防尘网的时候，可以快速对齐位置，不用反复调整孔位，提升组装效率。

　　做三维建模的时候，特意把扇叶的曲面做了连续曲率处理，保证曲面顺滑没有拐点，不管是后续做CFD风流仿真，还是做结构干涉检查，都能得到更准确的结果，外框的安装孔沉头深度做了2mm，适配标准的M3螺丝头，安装后螺丝头不会突出扇框表面，避免和其他部件产生干涉。灯效部分的导光环做了微结构纹理建模，还原了实际产品的匀光效果，不会出现灯珠直射的光斑问题。整体结构的所有圆角、拔模角度都按照注塑生产的要求做了处理，拔模斜度控制在1.5度，保证开模后可以顺利脱模，不会出现粘模的问题。