配电箱用立方体螺纹连接块结构设计

　　在低压配电柜体、小型配电箱的内部走线与元器件安装场景中，这类立方体螺纹连接块是非常实用的小型紧固连接件，很多做配电集成、小型设备电控箱组装的结构工程师，在处理内部板件拼接、元器件固定、走线支架安装的时候，经常会遇到安装空间局促、传统螺母无法预置、安装面没有攻丝条件的问题，这类方块式的螺纹连接块就是针对这类场景设计的。从结构上看，这款连接块采用10mm边长的正立方体外形，这个尺寸选型是经过实际安装场景验证的，10mm的边长既不会因为体积过大占用配电箱内部本就紧张的布线空间，也不会因为尺寸过小导致螺纹啮合长度不足、连接强度不够，不管是贴装在型材槽内，还是夹在两层薄板之间，这个尺寸的边界都能适配多数小型配电箱的安装间隙，不会出现突出干涉、

　　或者安装后晃动旷量的问题。目前做了两个常用的螺纹规格，分别是M3和M4的内螺纹，这两个规格是低压电控、小型设备内部安装最常用的螺纹尺寸，M3规格多用于固定小型走线槽、线卡、薄型安装支架，M4规格则可以承载重量稍大的小型继电器座、接线端子排、小型开关电源的辅助固定，两个垂直方向的内螺纹设计，让这个连接块可以实现两个垂直方向的连接需求，不需要额外准备角码或者转接件，直接将一个方向的螺纹对接固定在基础安装面上，另一个方向的螺纹就可以用来固定外接的元器件或者支架，大幅减少了安装时的零件种类，也降低了现场安装的复杂度。设计的时候特意采用了正立方体的外形，没有做多余的倒角或者异形结构，一方面是加工的时候可以直接采用方料裁切，加工工序少，量产的时候成本控制更有优势，另一方面正立方体的六个面都是平面，不管是贴靠在配电箱的钣金内壁，还是嵌入铝型材的安装槽内，平面贴合的接触面积更大，锁紧的时候不会出现应力集中，也不会因为接触面是弧面或者异形面导致锁紧后连接块偏转、螺纹孔对位不准的问题。很多现场安装的师傅都有过体会，在配电箱内部狭窄空间拧螺丝的时候，如果螺母或者连接块容易滑动偏转，要花很长时间去对位，这款方块式的结构，不管是用在钣金层叠连接，还是放在型材槽内，平面都能起到自定位的作用，只要放置到位，锁紧螺丝的时候不会跟着转动，不需要额外用工具去夹持固定，单手就可以完成螺丝锁紧操作，大幅提升了组装效率。从安装边界来看，10mm的立方体尺寸，

　　在嵌入常用的10系列工业铝型材槽内的时候，刚好可以和槽宽匹配，不需要额外做适配加工，直接放进槽内就可以滑动调整位置，调整到需要的安装点位后直接锁紧螺丝即可，对于用铝型材搭建框架的小型配电箱、设备电控箱来说，这个尺寸的适配性非常好，不需要单独定制特殊尺寸的连接螺母。如果是用在钣金配电箱的层板连接场景，两层钣金之间只要预留10mm以上的间隙就可以放置这个连接块，不需要在钣金上提前攻丝，对于厚度1mm左右的薄钣金来说，直接攻丝的话啮合螺纹只有不到3牙，连接强度很差，很容易滑牙，用这个连接块的话，M3规格的螺纹啮合长度可以达到10mm，M4规格也有足够的啮合长度，连接强度完全可以满足配电内部元器件的固定需求，哪怕是后期维护拆装几次，

　　也不会出现螺纹滑牙失效的问题。在实际选型使用的时候需要注意，这类连接块适合静态的安装固定场景，不适合有强振动、大冲击的重载连接场景，毕竟是小型的紧固连接件，承载能力是匹配配电箱内部元器件安装需求的，如果是外部的重载结构连接，还是需要选用更大规格的连接紧固件。另外两个垂直方向的螺纹孔是通孔设计吗？不，从结构上看是两个垂直方向的螺纹孔分别在相邻的两个面上，互不贯通，这样的设计可以保证两个方向的螺纹连接都有足够的啮合长度，不会因为孔贯通导致螺纹牙数不足，锁紧的时候也不会出现螺丝顶到对面的问题，不管从哪个面拧入螺丝，都可以拧到足够的深度，保证连接可靠性。很多刚入行的结构工程师在做小型配电箱设计的时候，容易忽略这类小型连接件的选型，要么直接在薄钣金上攻丝导致后期维护滑牙，要么选用大尺寸的连接块占用内部布线空间，这款10mm边长的立方体螺纹块，刚好平衡了安装空间、连接强度、适配性这几个核心需求，不管是做新设备的电控箱结构设计，还是做旧配电箱的改造加装元器件，都是非常实用的小型紧固零件，建模的时候严格按照10mm的正立方体尺寸绘制，螺纹孔的位置也做了居中处理，保证不管从哪个方向安装，受力都是居中的，不会出现偏载导致的连接松动问题，两个规格的模型可以直接调用，在做装配体设计的时候直接插入配合即可，不需要重复建模，能提升结构设计的效率。