电子设备机械结构标准化现状及动态曾伟1童时中2(1.华为技术有限公司，深圳518057；2.国电公司电力自动化研究院，江苏南京210003)摘要：全面概述了电子设备机械结构标准化现状及动态，包括机械结构尺寸（IEC60297族，IEC60917族），户外机壳（IEC61969族），环境试验（IEC61587族），连接器（IEC60603，IEC61076-4族），以及以IEC60297，IEC60917为基础的国外先进标准；论述了以国际标准为基础的电子设备的模块化，对大规模定制的意义。关键词：电子设备；机械结构；标准化；大规模定制1.电子机械工程学科的形成及其发展电子设备机械结构设计的任务是，把电路硬件的各种分离的元器件及其连线构建成为一个具有良好使用性、可靠性和优美外观的产品实体。电子设备机械结构设计经历了几个发展阶段，起初是由电路设计人员与工匠配合制作硬件实体；其次，当电子设备结构较为复杂和商品化时，则出现了结构设计（由机械设计人员承担），进行机械结构及装联设计第三阶段，以“物理设计”（美国贝尔实验室提出）为标志的结构设计，主要是为了提高电子设备的可靠性，适应组装密度的提高及严酷的环境条件而进行的环境防护设计，包括热设计、缓冲设计、三防设计、电磁兼容性设计等；第四阶段，为了满足人们日益增长的审美情趣和市场竞争的需要，强化对电子设备的工业设计（造型，人机工程）。至此，结构设计形成为一门集多种学科于一体的新的边缘学科——电子机械工程，这一新兴学科被列入了我国的百科全书。电子机械工程，源于电子设备的发展，而更进一步它又涵盖了机电一体化领域，其特点是电子机械设计师需具有广泛而坚实的基础知识，不仅是机械设计知识，还有系统工程、电路、环境防护、工业设计、信息技术和价值工程知识等。随着技术的发展，电路设计日趋简化，小学生就能够组装电视机，但电子机械却日趋复杂化。日本在80年代初曾作过一个调查和预测；在21世纪将为软件工程师和电子机械工程师提供更多的就业机会。也就是说电子机械将在新产业革命中占据举足轻重的位置。2.电子设备结构标准的形成和发展2.1IEC297族标准的产生、发展和趋势2.1.1IEC297族标准的产生和完善1921年美国《面板和机架》尺寸系列标准的问世，它不仅对成套电子设备的结构尺寸作了规范，而且为电子设备的主要模式提出了雏型（插箱-》机架），即把各类大型的柜型装置的整体式内结构，分解为若干标准插箱单元。插箱单元的高度以U=1.75″（44.45mm）为单位，宽度有19″、24″、30″三种规格。这一模式及尺寸系列逐渐为世界各国所接受，1975年IEC/TC48技术委员会（电子设备用机电元件）的4分技术委员会（电子设备用机械结构）发布了IEC297标准，它以美国标准为蓝本，但插箱仅选用了19″（与人肩同宽，符合人机工程学对视野和操作的要求）一种尺寸，其意义在于减少插箱的品种规格，提高了通用性，使世界各地不同厂家生产的插箱级产品，可装于同一19″机架而构成系统。随后在80年代初又陆续出版了机柜和机架（IEC297-2）、插箱及其插件（IEC297-3）标准。至此，电子设备机械结构尺寸标准形成为一个完整的体系。这些标准（目前的有效版本）如下：—IEC60297-1（1986，第3版）482.6mm（19in）系列机械结构尺寸第1部分：面板和机架。—IEC60297-2（1982，第1版）482.6mm（19in）系列机械结构尺寸第2部分：机柜和机架结构间距。—IEC60297-3（1992，第2版）482.6mm（19in）系列机械结构尺寸第3部分：插箱及其插件。注：从1997年1月1日起，全部IEC按60000系列编号发布。2.1.2IEC297族标准的新发展IEC297族标准在国际上得到普遍应用。在沉寂了整整十年之后，于1995年随着IEC297-4标准的出版，掀起了一个新的高潮，陆续出版了IEC197-5系列标准，其主要特点是：为了满足电子产品发展的需要，提出了符合IEC297-3和IEC297-4标准的插箱、插件、印制板的一些扩展功能，并由此形成了一些新型的插箱及插件单元。这是对297系列标准的发展和深化。这些标准是：—IEC60297-4（1999，第2版）电子设备机械结构482.6mm（19in）系列机械结构尺寸第4部分：插箱及其插件——附加尺寸；—IEC60297-5-100（2001，第1版）电子设备机械结构第5～100部分：...