2022年智能手机结构设计流程.doc
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1、一款完好的构造设计过程一,主板方案确实定在设计公司,通常分为市场部(以下简称MKT),外形设计部(以下简称ID),构造设计部(以下简称MD)。一个工程的是从客户指定的一块主板开场的,客户依照市场的需求选择适宜的主板,从方案公司哪里拿到主板的3D图,再找设计公司设计某种风格的外形和构造。也有客户直截了当找到设计公司要求设计全新设计主板的,这就需要构造工程师与方案公司合作依照客户的要求做新主板的堆叠,然后再做后续工作,这里不做主要介绍。当设计公司的MKT和客户签下协议,拿到客户给的主板的3D图,工程正式启动,MD的工作就开场了。二,设计指引的制造拿到主板的3D图,ID并不能直截了当调用,还要MD把
2、主板的3D图转成六视图,同时计算出整机的根本尺寸,这是MD的根本功,我把它作为了公司招人面试的考题,有没有独立做过一考就明白了,假如答得不对即便简历说得再经历丰富也没用,事实上答案非常简单,以带触摸屏的为例,例如主板长度99,整机的长度尺寸确实是在主板的两端各加上2.5,整机长度可做到99+2.5+2.5=104,例如主板宽度37.6,整机的宽度尺寸确实是在主板的两侧各加上2.5,整机宽度可做到37.6+2.5+2.5=42.6,例如主板厚度13.3,整机的厚度尺寸确实是在主板的上面加上1.2(包含0.9的上壳厚度和0.3的泡棉厚度),在主板的下面加上1.1(包含1.0的电池盖厚度和0.1的电
3、池装配间隙),整机厚度可做到13.3+1.2+1.1=15.6,答案并不唯一,只要能说明计算的方法就行还要特别指出ID设计外形时需要留意的咨询题,这才是一份完好的设计指引。三,外形确实定ID拿到设计指引,先会画草图进展构思,接下来集中评选方案,确定下两三款草图,既要满足客户要求的创意,这两三款草图之间又要在风格上有所差异,然后上机进展细化,绘制完好的整机效果图,期间MD要尽可能为ID提供技术上的支持,如工艺上能否实现,构造上可否再做薄一点,ID完成的整机效果图经客户调整和挑选,最终确定的方案就能够开场转给MD做构造建模了。四,构造建模1.材料的搜集MD开场建模需要ID提供线框,线框是ID依照工
4、艺图上的轮廓描出的,能够比拟真实的反映ID的设计意图,输出的文件能够是DXF和IGS格式,假如是DXF格式,MD要把不同视角的线框在CAD中按六视图的方位摆好,以便调入PROE中描线(直截了当在PROE中旋转不同视角的线框但是个烦恼事).也有负责任的ID在犀牛中就帮MD把不同视角的线框按六视图的方位摆好了存成IGS格式文件,MD只需要在ROE中描线就能够了.有人也许会咨询,说来说去都是要描线,ID提供的线框直截了当用来画曲面不是更省事吗?不是,ID提供的线框不是参数化的,不能进展修正和编辑,限制了后续的构造调整,因而不建议MD直截了当用ID提供的线框.也有ID不描线直截了当给JPG图片,让MD
5、本人去描线的,那就更乱了,图片缩放之间长宽比例可能会发生变化,MD描的线可能与ID的设计意图有较大出入,因而也不建议ID不描线直截了当给JPG图片.假如有ID用犀牛做的参考曲面就更好了,事实上ID也是能够建模的,而且犀牛的自由度比PROE大,因而ID建模的速度比MD更快,只是ID对拔摸模和拆件的认识缺乏,可能建出来的曲面与实际有些出入,对后续的构造设计协助不大,只能拿来参考.另外,假如是抄版还有客户提供的参考样机,或者网上能够找到现成的图片,这些都能为MD的建模提供方便.主板的3D是MD本来就有的,直截了当找出来用就能够了,不过,用之前最好和ID再核对一下,看看有没有弄错,还有没有收到更新的版
6、本,否则等构造做完才发觉板不对可就痛苦了.2.构思拆件MD动手之前要先想好怎么样拆件,做有一个重要的思想,确实是的壳体中一定要有一件主体,主体的强度是最好的,厚度是最厚的,整机的强度全靠他了,其他散件都是贴付在他身上的,如此的构造才强壮,主板的固定也是依托在主体上,假如上壳较厚合适做主体,则通常把主板装在上壳,假如下壳较厚合适做主体,则通常把主板装在下壳,拆件力求简捷,过散过繁都会降低强度,装配难度也会增大,必要时和构造同事们商量权衡一番,争取找出最正确拆件方案.拆件方案定了之后,就要考虑各个壳体之间的拔模了,上下壳顺出模要3度以上,五金装饰片四周的拔模要5度以上.3.外观面的绘制外观面是指的
7、外轮廓面,好的曲线出好的曲面,描线的时候务必贴近ID的线框,尊重ID的创意是构造工程师根本的涵养.同时线条还要尽量光顺,曲率变化尽量均匀,拔模角要考虑进去,假如ID的线拔模角与构造要求不一致,能够和ID协商,假如对外观妨碍不大,能够由构造在描线时直截了当修正轮廓线的拔模角,假如塑胶壳体保存拔模角对ID的创意破坏较大,不妨考虑塑胶模具做四边行位,毕竟是高档消费品,这点投资值得.的外形多是对称的,外观面只需要做好一半,另一半到后面做拆件时再镜像过去,做完外观面先本人检查一下拔模和光顺情况,然后建立装配图,把大面和主板放在一起,看看根本尺寸是否足够,最后请ID过来看看符不符合设计要求,ID确认完就能
8、够拆件了.4.初步拆件这个时候的拆件是为给客户确认外观和做外观手板用的,能够不做抽壳,但外观能够看到的零件要画成单独的,方便外观手板做不同的外表效果,外观面上有圆角的地点要导上圆角,这个反倒不能够省略.总装配图的零件命名和分布都有要求,例如按键是给按键厂做的,能够集中放在一个组件里,报价和投模能够一个组件的方式发出去,非常方便.5.建模材料的输出MD建模完成后,在PROE工程图里制造整机六视图,转存DXF线框文件反应给ID调整工艺标注,建完模的六视图线框可能与当初ID提供给MD的线框有所修正,ID需要做适当的更新,并进一步完成工艺图,标明各个外观可视部件的材质和外表工艺,有丝印或镭雕的还要出菲
9、林材料,更新后的工艺图菲林材料,再加上MD的建模3D图,就能够发出做外观手板了.五,外观手板的制造和外观调整外观手板的制做有专门的手板厂,制做一款直板需要34天,外观板为实心.不可拆,主要用来给客户确认外观效果,如今外观手板的按键能够在底部垫窝仔片,配出手感,就象真机一样.客户收到后进展评估,给出修正意见,MD负责改善后,就能够开场做内部构造了.六,构造设计构造的细化应该先从整体规划入手,我主张先做好构造的整体规划,即先做好上下壳的止口线,螺丝柱和主扣的构造,做完这三步曲,的框架就搭建起来了.再遵照由上到下,由顶及地的顺序依此完成细部的构造, 由上到下是指先做完上壳组件,再做下壳组件, 由顶及
10、地是指上壳组件里的顺序又按照从顶部的听筒做到底部的MIC,这是整体的思路, 详细到部分也能够做一些顺序调整,例如屏占的位置比拟大,我能够先做屏,其他的按顺序做下来.请留意,每一个细部的构造尽量做完好再做下一个细部,不要给后面的检查和优化增加额外的工作量.1.止口线的制造内部构造开场,先是对上下壳进展抽壳,一般根本壁厚取1.51.8mm.上下壳之间间隙为零,前面说过怎么样断定主体,主体较厚适宜做母止口,另外一件则做公止口,止口不宜太深,一般0.6mm就够了,为了方便装配,公止口可适当做拔模斜度或导C角.2.螺丝柱的构造螺丝柱是决定整机强度的关键,通常主板上会预留六个螺丝柱的孔位,别浪费,尽可能地
11、都利用起来.螺丝柱还有一个重要的作用确实是固定主板,主板装在哪个壳,螺丝柱的做法也相应有些变化,螺丝柱不但要和主板上的孔位相配合管住主板,螺丝柱的侧面还要做加强筋夹住主板,如此的构造才牢靠.3.主扣的规划4.上壳装饰五金片的固定构造上壳装饰五金片一般采纳不锈钢片或铝片,厚度0.4mm或0.5mm,用热敏胶,双面胶或者扣位固定,外表能够拉丝,电镀和镭雕.其中铝片能够外表氧化成各种不同的颜色,边沿处还能够切削出亮边.5.屏的固定构造屏就好象的脸,要好好保护起来,砌围墙?对了,确实是要利用上壳长一圈围骨上来,不断撑到主板(留0.1mm间隙),把LCD封闭起来,即便遭到外力的冲击也是压在上壳的围骨上,
12、由于围骨比屏高嘛.屏的正面也不能与上壳直截了当接触,硬碰硬会压坏屏,必须在屏的正面贴上一圈0.5mm厚的泡棉,泡棉被压缩后的厚度为0.3mm,因而屏的正面与上壳之间间隙放0.3mm.前面说过整机厚度的计算方法,这里请大家留意一下屏前面部分的厚度是如何计算的,见附图.为了方便屏的装入,我们会在围骨的顶部加上导角,所以屏的四周假如有元件依然要部分减胶避开,间隙至少放0.2mm,假如是避让屏与主板连接的FPC,则围骨与FPC间隙要做到1.0以上.6.听筒的固定构造听筒是的发声装置,一般在屏的顶部,除了需要定位以外,还需要有良好密封音腔,构造上利用上壳起一圈围骨围住听筒外側,和屏的围骨类似,但听筒的围
13、骨不必撑到主板,包住听筒厚度的2/3就足够了.然后上壳再起一圈围骨围住听筒的出音孔,围骨压紧听筒正面自带的泡棉,围成一个相对封闭的音腔,最后在上壳上开出出音孔就行了,上壳出音孔的范围应该是在听筒的出音孔的范围以内.从外观上看,听筒出音孔位置会做一些简单的装饰,如盖一个网状的镍片(见附图).也能够做一个电镀的塑胶装饰件配合防尘网使用,留意塑胶装饰件通常采纳烫胶柱的方式固定,防尘网则贴在听筒音腔的内侧,7.前摄像头的固定构造前摄像头位于主板的正面,采纳PFC,连接器与主板连接.摄像头的定位也是靠上壳起一圈围骨包住摄像头来定位的.摄像头就象的眼睛,为保证良好的拍摄效果,摄像头正面的镜头部分需要有良好
14、的密封构造,防止灰尘或异物进入遮挡了视线,我们借助于泡棉将镜头与机壳的内部分隔开来,外侧则加盖一个透明的镜片,为保证良好的透光功能和耐磨功能,摄像头镜片采纳玻璃材质,底部丝印,丝印的目的是为了遮住镜片与壳体之间的双面胶纸,值得一提的是,摄像头镜片的装配是在整机装配的最后阶段再做的,整机合壳锁完螺丝后,要用吹气枪细心吹洁净镜头,才将镜片通过双面胶粘接在壳体上,盖住镜头.8.省电方式镜片的固定构造省电方式镜片用得比拟少,有些上有省电方式的设置,需要在壳上开一个天窗,让里面的感光ID感应到外界的亮度,这就需要在机壳上开孔并加盖镜片,镜片能够用PC片材切割直截了当贴在机壳外面,也能够做成一注塑成型的导
15、光柱在机壳内侧烫胶固定.9.MIC的固定构造MIC位于的底部,就想的耳朵一样,是把外界声音转换成电信号的元件,因而要让外界的声音毫无阻碍的传递给MIC,同时又要防止机壳内部腔体的声音妨碍到MIC,构造上起围骨是少不了的了,同时MIC本身要被胶套包裹,只在正前方露一小孔感应声音,正前方还必须与壳体良好的贴合,壳体上的导音孔一般开1.0mm的圆孔.MIC与主板的连接方式能够是焊线,焊FPC或者穿焊在主板上.10.主按键的构造设计主按键按厚度分能够分为超薄按键和常规按键,往常做翻盖机,滑盖机的时候由于厚度限制,按键厚度空间连2mm都不到,直截了当采纳片材加硅胶的构造,片材能够是薄钢片或PC片,为了保
16、证按键之间不连动,片材上不同的功能键之间会用通孔分隔开来(如V3的主按键确实是如此做的),硅胶的作用是为了得到良好的按键手感.如今市场上以直板机居多,我就以P+R按键为例讲一下主按键的构造设计,把直板机的构造设计工作量分为100份,我认为按键组件的构造设计就占了30%,上壳组件占30%,下壳组件占40%,可见按键的重要性.P+R按键包括键帽组件,支架和硅胶三部分,也有的按键在键帽组件和支架之间加多了一张遮光纸防止按键之间透光.支架材料则依照按键厚度来定,能够用PC或ABS注塑成型,厚度在0.8-2.0mm;也能够用PC片材直截了当冲裁, 厚度为0.5,0.6或0.7mm;按键厚度不够时,支架材
17、料用0.15mm厚的不锈钢片,但考虑到ESD(静电测试)时钢片对主板的妨碍,我们需要在钢片两侧弯折出一段悬臂,和DOME片上的接地网导通,或者和按键PCB上的接地铜箔导通, 硅胶片厚0.3mm,正面长凸台和键帽粘胶水配合.背面伸DOME柱和窝仔片配合.11.侧按键的构造设计侧按键位于的左右侧面或者顶侧面,功能通常为音量键,拍摄键,开机键或者锁定键等,构造较主按键简单,主板上做侧按键的位置通常会采纳穿焊的方式固定几个侧向触压的机械按键,一个机械按键对应一个功能.机械式侧按键优点是构造简单,手感好.也有做FPC按键的,在主板上预留焊盘位置,采纳面焊的方式固定一个FPC按键板,FPC按键板弯折后朝着
18、侧面,按键板上的窝仔片能够感应触压.FPC式侧按键优点是主板不变的情况下侧按键的中心位置能够依照需要稍作调整.侧按键部分的构造设计通常采纳P+R方式,和主按键相比拟侧按键不用做按键支架,硅胶部分不可少有助于改善手感不至于偏硬,键帽多带有裙边防止掉出,键帽外表处理能够是原色,喷油或者电镀,由于没有LED灯,侧按键不要求透光,也非常少做水晶键帽,功能字符一般采纳凹刻的方式做在键帽上.侧按键的固定是在侧按键的侧面伸一个耳朵出来,然后用壳体伸骨夹住,这主要是在整机的装配过程中防止按键松脱,一旦合壳之后,侧按键的夹持部分就根本不起什么作用了,夹持部分的配合间隙为零.12.USB胶塞的构造设计USB胶塞是
19、用来保护USB连接器的盖子,为方便开合,通常采纳较软的TPE或者TPU材料,USB胶塞的构造分为本体,抠手位,舌头,定位柱四个部分,颜色为黑色或者采纳与壳体接近的颜色,USB的功能字符凹刻在本体上,抠手位能够是伸出式或者挖一块做成内凹式.舌头部分是USB胶塞伸入USB连接器防止松脱的胶骨,定位柱是USB胶塞固定在壳体上的倒扣,能够做成外插式或者直压式(直截了当卡在壳体之间).上类似的构造还有T-FLASH卡或者SD卡的胶塞,长一点的胶塞还能够做成P+R构造,即本体,抠手部分用硬胶材质,而里面的插合,固定部分用软胶材质,硬胶材质和软胶材质之间用胶水粘合在一起.13.螺丝孔胶塞的构造设计外表外露的
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