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摘要：本文研究了铝型材在军用电子设备结构中的应用，思考了铝型材的基本的一些内容和理念，从而分析了铝型材在军用电子设备结构中的应用的具体的要求和方法，可供今后的应用参考。
关键词：铝型材；军用电子设备；应用
前言
在军用电子设备结构的研究过程中，铝型材的应用是不可忽视的一个内容，为此，我们要充分考虑铝型材在军用电子设备结构中的应用的要求和应用的具体的方法。
1、军用电子设备结构特点概述
军用电子设备结构设计是设备研制过程中的一个重要环节，它对保证设备的性能、可靠性、环境适应性等起着至关重要的作用。随着科学技术的不断进步，现代战争的不断演变，军用电子设备正朝着多品种、多功能、高性能、高可靠性、智能化、通用化、小型轻量化、外观时尚化、操作简单化、维修快速化、改型列装短期化方向发展，很显然，采用传统的结构设计方法已不能满足它的要求，只有充分利用现代设计方法，才能使结构设计适应军用电子设备的上述要求。大量事实证明，采用现代设计方法能显著提高设计效率、设计质量，缩短研制周期，降低研制成本。
在军用电子设备的研发过程中，可靠性(R)、维修性(M)、测试性(T)、安全性(S)、保障性(S)及环境适应性(E)(以下简称“六性”)已成为与指标同等重要的设计要求，它是有别于民品的显著特征。有关的国军标给出了“六性”的定义，阐述了定量要求或定性要求，明确了各阶段的工作项目，但未规定何类人员负责。
2、铝型材的发展和应用分析
我国作为世界上的工业大国，仅在2017年我国的十种有色金属产量就已经达到5537.8万吨同比增长3%，而铝型材的产量更是达到了5173.6万吨。经过六十年的不断探索与发展，我国的铝型材产业经过从无到有、从小到大、从落后到领先世界的发展进程。从我国铝型材发展来看，1992到2000年我国铝型材产量有增有减，从2001年开始便维持着稳定的大幅度增长，即便在经济危机时期，世界经济萧条的大环境下，我国的铝型材产业依然保持着增长趋势。
我国近几年来通过引进先进的设备以及新技术，同时在铝型材加工领域的不断探索和创新使一次成型技术、筑熔技术、表面处理技术等方面都有大幅提高。先进的生产线也大幅地提高了产品的产量，自主技术的研发更增加我国铝产品的竞争力，这些方面的进步都巩固了我国铝型材产品在世界市场上的地位。
我国的铝型材生产开始于二十世纪五十年代，1952年在东北建厂，开始了我国铝型材的生产发展历史。随着我国建筑行业的急速发展，我国铝型材的发展也越来越快，一大批国营铝型材生产企业成立并投产，一大批中外合资的外企也获准在中国办厂。这些企业广泛的引进新技术，使我国铝型材产品的质量得到很大提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二十世纪九十年代我国工业急速发展，又有一大批民营企业涌入铝型材市场，从而产量猛增使我国跻身于铝型材生产大国行列。随着时代的发展我国铝产品在不断提升，企业向着集团化、大型化的方向发展，产品质量也在向着专业化、权威化方向发展，大大提高了产品的竞争力。直至2017年我国铝型材企业达到1829家。
3、铝型材在电子设备结构中的应用
由于，铝合金是一种以铝为主要元素，加入一些不同的金属元素(如Si、Fe、Cu、Mn、Zn、Mg等)组成的一种合金材料，因此，它具有一系列优良的物理、化学、加工和表面处理性能，其密度为2.7g/cm3，质量轻，是铜或铁的1/3在一些轻工行业获得了广泛的应用。
铝合金型材按照用途，可以划分为通用型材和专用型材两种[2];按照应用领域，可分为航空航天、电子、机械、轻工、建筑和交通运输等;按照成型工艺，可分为铸造、锻造、挤压等。挤压铝型材主要用于一些建筑或轻工行业，如铝合金门窗等。此外，铝合金型材减少了对特殊连接件的依赖，可免除焊接，尽可能使用普通标准件及T形螺栓套件进行T形连接，且有足够的强度和韧性。型材与底角、角轮连接，可进行水平移动。
铝型材的优点
1)密度小质量轻，强度高:密度仅为2.70g/cm3，是铜或铁的1/3。铝型材分实心和为空心结构，空心型材其单位面积单位长度的质量的密度不到2.0g/cm3。2)品种齐全，包括30系列、20-8系列、40系列等，供应型材长度的尺寸范围大(30～6000mm)，能满足不同要求;3)生产、加工过程容易，节约成本:一些机加工很难甚至无法完成的零件，设计者只需按使用要求设计一个合适的截面形状，通过生产模具挤压出铝型材即可实现。另外，在已有的截面形状内选择铝型材，只需设计、切断、钻孔、组装即可完成加工生产过程，可节省大量材料和生产加工时间，尤其是在存在问题需要修改设计时，比使用传统材料可节省几倍的时间。4)装配精度高。材料可重复使用。由于制作过程没有经历热焊接，材料无变形，所以装配精度高，只需少量连接件，随意装配，无需焊接，而且各部件可很方便地拆卸，所有材料和附件都可重复使用。5)外形美观大方，表面采用特殊的阳极化或电泳浸漆工艺，防腐蚀，免喷漆铝型材表面通过涂覆处理技术后外观可更具现代感。
采用铝合金型材只需设计简单的图面，减少了设计工作量，提高了工作效率，并且使产品造型美观大方，增强了宜人性。另外，尺寸多样，品种齐全的辅助功能部件，给型材组合和安装提供了多种选择，特别设有弧形及槽形构件，使造型更为美观整齐，广泛应用于工厂的隔段、生产线框架、设备框架、输送线或在型材基础上集成简单功能模块。
在目前的电子设备中，铝型材主要可应用于电子设备的框架或骨架。有的机构为实现某一预定功能而通常的加工方法很难或者无法做到时，也会采用铝型材。因此，除了充分地了解材料的性能，设计者还必须考虑到铝型材为实现预定功能所需要的每一个形状上和尺寸上的细节，考虑到铝型材之间安装或者组合的方式，这样才能设计出最合理、最可靠、最经济的截面形状。
3.1使用设备性能要求
以JY-200设备为例；JY-200型集成电路印字机是由信息产业部电子设备研究所研制，主要用于在引线框架封装式集成电路板表面上打印产品型号、日期等标志的专用设备。由于该设备在表面烧氢处理、印字、烘烤、凝固和自动收料各种功能于一体，并且是链条传输，不间断工作，高效率生产。核心印字部分是在铅垂面内沿2个滚动直线导轨高速运动，打印头垂直打印，因此对机架的强度和稳定性具有较高要求，同时，为防止导轨受热变形，影响料条运动和整机性能，在烘箱(热源为200W红外线灯管)下面走料导轨处必须有冷却水循环。
3.2型材优化设计
图1
若按常规，机架可采用热轧普通角钢焊接而成，这样机架虽然满足了强度和稳定性，但给加工装调工作带来诸多困难，也难以实现导轨冷却。
为此，我们选用铝合金型材，表面阳极化处理，具有高强度，耐腐蚀性，不易产生刮伤划痕等特点，同时可利用铝型材中间通孔（如图所示结构），实现冷却水循环。
这样，一对装配调试带来了许多方便，二也增加了机架强度，同时减轻重量，还能保证了整机使用性能，即收到了外形美观、结构合理、简化设计的效果。
3.3电子设备中应用铝型材的实例
双屏可携带工作台的框架部分、副屏的翻转机构、键盘的连接机构、上下表面面板等都由铝型材加工而成，它具有轻便、可携行;易安装、易使用;副屏显示器视角可任意调节，操作舒适;外表美观，不易磨损等显著优点，而这些优点正是通过铝型材的结构特性而实现的。
4、结束语
铝型材的应用提高了电子设备结构的各项性能，本文为此研究了铝型材在军用电子设备结构中的应用的内容和应用的方式，提出了具体的措施和建议，可供今后参考。
参考文献
[1]赵松年，佟杰新，卢秀春.现代设计方法[M].机械工业出版社，2017;03.
[2]王成焘.现代机械设计—思想与方法[M].上海科学技术文献出版社，2018;90.
论文作者:张积龙
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/29
标签：铝型材论文; 电子设备论文; 我国论文; 型材论文; 结构论文; 方法论文; 设备论文; 《防护工程》2018年第29期论文;