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NAS机箱的设计_12盘位-短尺寸

前言

博主从用自己的淘汰电脑玩NAS到用二手服务器做NAS后,最后入手了机柜,可能玩NAS的终点就是机柜和服务器吧。目前博主的NAS主力是两台近10年前的服务器了,分别是戴尔的R220和R230,收到这两个服务器后,打开机盖感受到了那种工业设计的魅力,机箱原来可以这么美,这么整洁,对比起来自己的机箱或者叫常规机箱内部那根本就没法看了,加之博主本身姑且也算是设计行业吧,看到这么优秀的设计就想学习,再加上有这个条件,只要设计出来后就可以找厂家加工出来,所以更想试一试了。第二个促使自己设计机箱的原因呢是因为博主买的机柜是网络机柜,深度只有600mm,常规服务器机箱是无法放进我的机柜的。当然市面上也有能放进机柜的机箱,比如:

ED208H48 EDNSE 2U 服务器机箱 机架式 深度48cm

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这个机箱能满足我的要求,是12盘位的那就最好了,价格要950元,忍痛也能接受吧,但是最大问题就是颜值确实不行,跟戴尔惠普甚至超微的一比完全不行!

2u服务器机箱6个热插拔matx主板atx电源温控显示屏工控机箱机架式

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这个机箱便宜,只要600不到,深度480mm,但是只有6盘位了,颜值也不行;

银欣(SilverStone) 2U机架式服务器工作站机箱/RM21-308 SAS/SATA

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这个机箱不错,颜值够,比较符合我对短机身机箱的幻想,但是一看价格,2599,券后2380,我的妈,我的NAS硬件可能都还不到这个机箱的一半钱,算了,颜值高果然就高攀不起了~~

(小插曲:在看了银欣机箱后,准备去闲鱼看看有没有二手的,当时看没有,一周后正好有一个人再出二手,标价1500元,还带卖家自己配的猫头鹰风扇等一些配件,我比较兴奋,纠结要不要出手,结果第二天就被人拍下了,看来没得缘分了)网上搜了一圈,要么设计不合适,要么价格不合适,要么不是我想要的,要么合适的没得缘分,反正就是你寻找合适机箱花的精力还不如你自己设计一个了,所以自己设计一个短机身NAS机箱的想法就越发的强烈了!!!


机箱的设计思路

哪种是我想要的机箱呢?在入手R230后,看了知乎大佬的文章学习了大佬的NAS布局,加之一直觉得像戴尔R730这种前面板12盘位插槽的服务器就非常帅,所以12盘位插槽一定要有;短机身这个不用说了,毕竟我要放进机柜里面,2U的服务器电源,因为1U的服务器电源散热风扇很吵,我又不想去改电源散热;因为我使用的unraid的NAS系统,那么我为了稳定我需要上两块缓存盘,把整个虚拟机和Docker的文件都存放在缓存盘里面,缓存盘两块组成Raid1,且是固态来提升速度,但前面已经有12块硬盘槽了,没有位置了,所以两个缓存盘的位置只能放在机箱后面了。我主板肯定是用MATX尺寸的,扩展性够用,性价比高;分析完后需求后,我们可以总结一下:

  1. 机箱2U高度;
  2. 机箱深度不超过500mm;
  3. 前置12盘位硬盘插槽的硬盘笼;
  4. 后置两个2.5英寸盘位的硬盘笼;
  5. 2U服务器电源;
  6. 4个8厘米静音散热风扇;
  7. 能够装下MATX主板,留足足够的位置走线;
  8. 预留扎带绑线的孔;

机箱的配件采购

设计思路明确了后,就是准备采买合适的机箱配件了,首先要确定的就是12盘位的3.5寸硬盘笼和双盘位的2.5寸硬盘笼,毕竟机箱主体是围绕这两个部件进行设计的,而且这两个部件不是标准件,其他部件基本都是标准件可以在机箱设计中期时候再采买都来得及。最初想的是买成品机箱在上面拆,结果发现某宝和某鱼上面都有现成的拆好的卖。

搜索关键词为“12盘位硬盘笼”

基本上就是浪潮,超微和英业达这三种服务器机箱的硬盘笼;

浪潮硬盘笼

浪潮硬盘笼
浪潮硬盘笼
超微硬盘笼
超微硬盘笼
超微硬盘笼
英业达硬盘笼
英业达硬盘笼
英业达硬盘笼

纠结过后我选了英业达的硬盘笼,因为这个硬盘笼便宜,而且带侧耳的USB接口和开机按钮,其他两个硬盘笼是没有的,英业达硬盘笼的主颜色是绿色也比较喜欢,硬盘笼还送了一根SFF-8087的数据线,直接满盘架150元 加购;最后就是挑一块配套的直通卡与之连接,硬盘笼就能工作了; 直通卡也没用过,硬盘笼店家推荐浪潮或者超微的直通卡都可以,就直接搜索“直通卡”,出来最多的选项就是浪潮的2308直通卡;

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反正是没用过,也不贵不到50元,简单问了一下商家能不能跟我的硬盘笼配套使用就加购了;

接下来选双盘位硬盘笼; 搜索关键词“2盘位硬盘笼” 出来最多且最便宜的选项就是浪潮的了

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不到30元,也没啥可挑的,直接笼子加盘架的套餐加购; 然后就是2U电源,搜罗了一圈,好像就只有长城电源可选,其他的都不合适;
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好家伙不便宜啊,400大洋啊,先加购吧,详情页有电源的尺寸图,可以先不着急买,先根据尺寸图把机箱设计得差不多了再采购也不迟; 然后就是散热风扇 搜索关键词“80散热风扇” 出来结果最多的就是太大散热风扇,之前也买过120mm的,用着没啥问题,选了一款静音厚度25mm12VB3接口款式的6.5元+1.1元的防尘网罩 4套加购;详情页也有详细的尺寸图,同样不着急购买;
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相关配件差不多就是这样了,主板那些都是标准件,不影响机箱设计先不管,配件中目前没有尺寸图的就是12位硬盘笼和2位硬盘笼了,先把这个两个配件下单。


机箱的设计

在自己比较拖延的情况下,机箱设计的前期准备工作兜兜转转都过去小半年了,终于在收到硬盘笼配件后终于要开始设计了!

12盘位硬盘笼

先来端详一下收到的硬盘笼吧~~

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看着成色还行,跟详情页上面的的效果差不多,有些盘架有少许磨损,也能接受吧,至少不是什么伊拉克成色,算个8成新吧;
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抽出盘架来看看,看着也还行,但是跟dell的盘架一下就对比出差距了,但转念一想这个价还要什么自行车呢,再说这个是自己设计的第二个机箱,反正是练手嘛;

然后看看侧面的挂耳,效果不太好,运输过程中可能磕碰了,左边的塑料壳已经掉了,镶嵌螺母还固定在硬盘笼上面,仔细看了下,这个镶嵌螺母位置的胶厚也太薄了,怪不得开裂了,右边的挂耳没有掉,但是拆下来发现也是有不同程度的开裂现象,不过还好碎掉的塑料都还在还能拼回去,买点胶回来修补一下吧,先把碎掉的塑料壳收好

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左边挂耳是两个USB插座,右边挂耳是电源按钮、UID按钮和几个状态灯

胶水买回来已经是一个月后了,开始修补硬盘笼挂耳外壳

拿出收好的塑料外壳残渣,然后把硬盘笼上面的镶嵌螺母拧下来

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把塑料残渣和镶嵌螺母按裂纹把它们拼装回去,说实话有点费眼睛
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拼装确认无误后开始点胶,急不得,点错了就完蛋了
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每个镶嵌螺母外围的塑料都点上胶,裂开的就做修补,没裂开的就当做补强预防了

把点好胶的挂耳外壳放在通风好的地方,等他静置凝固24小时再来看效果

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第二天,拿过来看一下,胶基本凝固了,但是用指甲掐了一下还是能留下一点痕迹,没有想象中那么硬,就再等一天吧
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第三天,已经完全凝固了,跟塑料外壳一样坚硬了,指甲都掐不动了,看来可以把外壳固定回硬盘笼上面了

三下五除二就把塑料壳装回去了,按了一下按钮,手感正常,应该没啥大问题了

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12盘位的的硬盘笼基本上就修补好了,可以量尺寸开始建模了;

2盘位硬盘笼

浪潮的硬盘笼到手后,把玩了一下,觉得质量比英业达的硬盘笼好太多了,整个质感,加工精细程度完全是肉眼可见的差距,感觉没什么毛病,两个sata接口,一个电源接口

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唯一发现的就是这个电源线,不太常见,常规电源上反正没这种接口,主板上更是没有这个接口,在网上搜了半天也没有这种电源线,问了下加工线束的商家,能做但是价格感觉有点贵感觉不值这么多钱,就还是DIY吧,在网上买硬盘电源线回来自己压端子然后连接一个母座应该就可以了
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线和端子都到了,开始动手吧!
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剪去连硬盘的一端,然后压上端子
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准备好2x2P的母座,
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把端子线插入母座中,万用表简单检测下线路通断,没问题

浪潮电源线转大4D插座线就DIY好了,也就花费了不到10元吧,比在线束商家那里定做便宜太多了;

那么浪潮硬盘笼的准备工作也做好了,可以开始对其建模了!

配件建模

又是差不多两个月过去了,去年底提出的想法,今年初开始调研,调研了小半年才定下需求,这里采购修补硬盘笼又去了两个月,转眼已经下半年了,才开始动手画图,真佩服自己的拖延症竟然有这么严重(其实这篇博文都是第二年的年中旬来写的)

12盘位硬盘笼建模

具体测量建模过程就没有图片记录了,就放几张建模完成的图片好了

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QQ截图20240612230229.png
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跟装配有关的细节都进行了测量和建模,抽空闲时间,也是差不多花了一个周吧,才建好

2盘位硬盘笼建模

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同样也是跟装配有关的细节进行了测量和建模

电源和风扇建模

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根据商品详情页给出的尺寸图进行绘制建模

工字钉建模

因为根据12位硬盘笼底部特征来判断,英业达硬盘笼原本的设计就是用过压铆在机箱外壳上的工字钉来定位硬盘笼的,然后通过螺丝来锁死硬盘笼;浪潮的硬盘笼也能看出,也是通过4个工字钉来进行定位的,然后通过弹簧螺丝进行锁死限位;两款工字钉尺寸不同,但是我之前工作中的一款工字钉正好与12盘位的硬盘笼合适,所以只需要建模浪潮硬盘笼要使用的工字钉就好了,工字钉这个东西市面上基本没有现成的,在调研期间就进行了大量的搜索,都没有现成的卖,基本上只有自己设计

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画完后导出工程图纸,发给加工商进行加工,这下终于可以开始正式设计机箱了,万事开头难,终于开头了!

机箱建模

机箱主要使用钣金方式进行建模,大致思路参考我之间捡垃圾的一个服务器机箱(机箱深度太长我就闲鱼出掉了,但是也是脑子一热就捡回来了,结果一直吃灰也用上,主要是散热声音太大,完全无法用!),底部和侧面用一整块钣金,顶盖也是一整块钣金,这样增加机箱大致轮廓基本就成型了,机箱背面通过三块钣金互相之间用螺丝固定形成一个完整的背盖,机箱内部中部用一个钣金固定散热风扇。固定不拆卸的地方用压铆螺母和螺丝固定起来,要常拆卸的地方用压铆钉进行定位和限位。


机箱的配件加工


机箱的组装


装机


上机柜


改进


机箱的不足

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