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带加强筋的C型安装支撑托架结构设计

项目分类:通用五金配件 发布时间:2022-01-13 ID:498475
  • 带加强筋的C型安装支撑托架结构设计
  • 带加强筋的C型安装支撑托架结构设计

  这类C型支撑托架在工业装配场景中应用十分广泛,小到自动化生产线的传感器安装固定、小型气动元件的承托,大到设备机架内部的走线架支撑、轻型工装的定位挡块,都能见到这类结构的身影。它的核心作用是在有限的安装空间内,同时提供两个垂直方向的安装基准面,既可以通过底部的平面固定在型材机架、设备台面上,也能利用上部的卡槽结构卡装或承托对应的配套零件,相比直板式的支撑片,C型的弯折结构自带更高的抗弯折刚度,不需要额外做太厚的壁厚就能满足常规的承重需求。

  从结构设计逻辑来看,这个托架的主体采用等壁厚的弯折基体设计,整体外轮廓总长度为125mm,总高度为75mm,上部的卡槽深度为50mm,卡槽外侧的凸边宽度为25mm,这个尺寸设计刚好适配市面上常用的40系列、50系列工业铝型材的安装槽宽,不需要额外做转接件就能直接卡装定位。上部的转角位置做了R25的圆弧过渡,而不是直角弯折,一方面是为了避免直角位置的应力集中,在承受交变载荷的时候不会从转角处萌生裂纹,另一方面也能消除加工过程中的锐边,防止装配时划伤操作人员或者配套的管线。

  托架中部设置的斜向加强筋是整个结构的设计重点,加强筋的厚度为20mm,从底部基体的内侧斜向上延伸到上部卡槽的立壁位置,刚好把C型结构的开口侧形成一个稳定的三角支撑结构,大幅提升了托架承受侧向载荷的能力——如果没有这根加强筋,当上部卡槽承受垂直于立壁的载荷时,C型的两个弯折边很容易出现张开变形,长期使用会导致安装位置偏移,加上这根筋之后,整体的抗扭、抗侧弯刚度能提升60%以上,而且加强筋的位置特意避开了底部和上部的安装孔位区域,不会干涉螺栓的安装空间。

  尺寸细节上,底部向前伸出的安装边长度为70mm,上面预留的安装槽边距为6mm,刚好适配M6、M8规格的内六角螺栓安装,安装时不需要额外扩孔或者调整位置;上部卡槽的内侧台阶长度为56mm,台阶的避让深度为38mm,这个尺寸是为了适配常见的方形安装座的定位需求,零件卡入之后不会出现前后窜动。整个托架的安装边界非常清晰,底部安装面的平面度要求控制在0.1mm以内,上部卡槽的定位面和底面的垂直度要求控制在0.15mm/100mm以内,保证安装之后的定位精度满足常规工业设备的装配要求。

  在实际加工选型的时候,这类托架如果是用于轻载场景,可以采用铝合金一体铣削加工,重量轻且不易生锈,适合电子设备、食品生产线这类对防腐有要求的场景;如果是用于重载的工装定位场景,可以采用Q235钢板焊接之后再做铣削加工,整体强度更高,承受冲击载荷的能力更强。设计时特意把所有的非安装面的棱边都做了小倒角处理,既方便脱模或者铣削加工时的走刀,也能减少应力集中点,延长零件的使用寿命。另外,C型的开口尺寸设计留了0.2mm的装配公差,和配套零件装配时不会出现过紧卡滞或者过松晃动的问题,不需要额外做配磨处理就能满足装配要求,适合批量加工生产。

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