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手机设计过程Word版

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手机设计过程

首先讲一下手机的结构和组成部份:

1、评估ID图,确认其可行性,根据工艺、结构可行性提出修改意见;

2、建模前根据PCBA、ID工艺估算基本尺寸;

3、根据ID提供的线框构建线面。所构线面需有良好的可修改性,以便后面的修改。线面光顺、曲面质量好,注意拔模分析;

4、分件时要注意各零件要避免出现锐角,以免倒圆角后出现大的缝隙。各零件之间根据需要预留适当的间隙;

5、采用TOP-DOWN设计思想建立骨架文件,各零件间尽量避免出现相互参考的情况;

6、翻盖机的主要问题。要注意预压角的方向,以及打开和运转过程中FLIP和HOUSING之间的干涉。如果转轴处外观为弧形,需注意分件后FLIP转轴处过渡自然,以免与HOUSING上盖干涉;

7、如有手写笔,则建模前需讨论其固定方式以预留其空间。一般笔粗3~4mm,少数有到5mm 的;

8、IO口不宜太深,否则数据线插入时,端口会与机壳干涉;

9、预留螺丝孔空间(ID设计FLIP时应充分考虑螺丝孔位,设计美观的螺丝孔堵头)

10、按键设计时需注意预留行程空间,让开螺丝孔位;

11、饰片不可压住螺丝孔,给以后的拆装带来不便(ID设计时注意避免)

12、滑盖机要根据滑轨的位置定上下滑盖的分割面;

13、设计滑盖机的数字键时需注意上滑盖滑开后不可遮挡数字键,不可做突出状的防盲点,以免阻碍滑动;

14、滑盖机的电池分割要注意尽量将螺丝孔放在电池里面,避免放在外观面上。

手机结构一般包括以下几个部分:

1、LCD LENS

材料:材质一般为PC或压克力;

连结:一般用卡勾+背胶与前盖连结。

分为两种形式:a. 仅仅在LCD上方局部区域;b.与整个面板合为一体。

2、上盖(前盖)

材料:材质一般为ABS+PC;

连结:与下盖一般采用卡勾+螺钉的连结方式(螺丝一般采用φ2,建议使用锁螺丝以便于维修、拆卸,采用锁螺丝式时必须注意Boss的材质、孔径)。Motorola 的手机比较钟爱全部用螺钉连结。

下盖(后盖)

材料:材质一般为ABS+PC;

连结:采用卡勾+螺钉的连结方式与上盖连结;

3、按键

材料:Rubber,pc + rubber,纯pc;

连接:Rubber key主要依赖前盖内表面长出的定位pin和boss上的rib定位。Rubber key 没法精确定位,原因在于:rubber比较软,如key pad上的定位孔和定位pin间隙太小(<0.2-0.3mm),则key pad压下去后没法回弹。

4、Dome

按下去后,它下面的电路导通,表示该按键被按下。

材料:有两种,Mylar dome和metal dome,前者是聚酯薄膜,后者是金属薄片。Mylar dome 便宜一些。

连接:直接用粘胶粘在PCB上。

5、电池盖

材料一般也是pc + abs。

有两种形式:整体式,即电池盖与电池合为一体;分体式,即电池盖与电池为单独的两个部件。连结:通过卡勾+ push button(多加了一个元件)和后盖连结;

6、电池盖按键

材料:pom

种类较多,在使用方向、位置、结构等方面都有较大变化;

7、天线

分为外露式和隐藏式两种,一般来说,前者的通讯效果较好;

标准件,选用即可。

连结:在PCB上的固定有金属弹片,天线可直接卡在两弹片之间。或者是一金属弹片一端固定在天线上,一端的触点压在PCB上。

8、Speaker

通话时发出声音的元件。为标准件,选用即可。

连结:一般是用sponge 包裹后,固定在前盖上(前盖上有出声孔);通过弹片上的触点与PCB连结。

Microphone (麦克风)

通话时接收声音的元件。为标准件,选用即可。

连结:一般固定在前盖上,通过触点与PCB连结。

Buzzer (蜂鸣器)

铃声发生装置。为标准件,选用即可。

通过焊接固定在PCB上。Housing 上有出声孔让它发音。

9、Ear jack(耳机插孔)。

为标准件,选用即可。

通过焊接直接固定在PCB上。Housing 上要为它留孔。

10、Motor (电动机)

motor 带有一偏心轮,提供振动功能。为标准件,选用即可。

连结:有固定在后盖上,也有固定在PCB上的。DBTEL一般是在后盖上长rib来固定motor。

11、LCD

直接买来用。

有两种固定样式:a.固定在金属框架里,金属框架通过四个伸出的脚卡在PCB上;b.没有金属框架,直接和PCB的连结:一种是直接通过导电橡胶接触;一种是排线的形式,将排线插入到PCB上的插座里。

12、Shielding case(隔离罩)

一般是冲压件,壁厚为0.2mm。作用:防静电和辐射。

13、其它外露的元件

test port

直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。

SIM card connector

直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。

battery connector

直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。

charger connector

直接选用。焊接在PCB上。在housing 上要为它留孔。

结构了解了,下面了解一下在设计过程中必须注意的事项:

1) 建模前应该先根据规划高度分析,宽度分析与长度分析,目的是约束ID 的设计。

2) 建模时将硬件取零件图纸的最大值(NND 厂商通常将公差取为正负0.1,气死我了)

3) 设计尺寸基本上为二次处理后的尺寸(NND 模具厂肯定反对了,哈哈)

4) 手机的打开角度为150-155,开盖预压为4-7度(建议5度)。合盖预压为20度左右

5) 壁厚必须在1.0以上(为了防止缩水,可以将基本壁厚作到1.5,此时一定要注意胶口的选择)。

6) 胶口的选择一定要考虑熔接线的位置,注意

7) 尽力减少配合部分(但是不代表减少必要的配合)。

8) 音腔高度在1.2以上(实际情况应该是空间尺寸要足够大,对不同的产品其数值会不同,最好采用MIC SPEAKER RECERVE的厂商建议值)。

9) 粘胶的宽度必须在4mm以上(大部分厂商可以作到3。5,但是为了安全起见,还是留点余量好)(另外电铸件的胶宽可以作到1,原理也较为简单可行,如果有人用过的话请补充)。

10) 上下壳的间隙保持在0.3左右。

11) 防撞塞子的高度要0.35左右。

12) 键盘上的DOME 需要有定位系统。

13) 壳体与键盘板的间隙至少1.0mm.。

14) 键盘导电柱与DOME 的距离为0.05mm.(间隙是为了手感),

15) 保证DOME 后的PCB 固定紧。

16) 导电柱的高度至少0.25mm.直径至少1.8mm(韩国建议值为2.5-2.7mm).美工线的距离最好0.2-0.3mm.

17) 轴的部分完全参照厂商建议的尺寸。

18) 侧键嘛,不好做,间隙包括行程间隙,手感间隙0.05以及制造误差间隙0.1.最好用P+R 的形式

19) FPC 的强度要保证。与壳体的间隙必须控制在0。5以上

20) INSERT 的装配需要实验数据的确认,但是数据要求每次T都检验。

21) 螺钉位置需要考虑拧紧时的状态,确定误差所在的位置。

22) 尽量少采用粘接的结构。

23) 翻盖上壳的装饰部分最好不要作在曲线复杂部分。

24) 翻盖外观面一定要注意零件之间的断差,此处断差的方向最好指定。。

25) 重要的位置拔模斜度与圆角必须作全,图纸与实物要相同。

26) 电池要留够PCB 布线的部分。尽量底壳厚电与薄电通用。

27) 电池外壳的厚度至少0.6mm,内壳的壁厚至少0.4 mm.(如果是金属内壳,T=0.2)

28) 壳体与电池中间的配合间隙要留0.15mm

29) 电池的厚度要完全依照电池厂的要求制作。注意区分国产电芯与进口电芯的区别(国产电芯小一些,变形大一些)。

30) 卡扣处注意防止缩水与熔接痕,公卡扣处的壁厚要保持0.7以上(防止拆卸的时候外边露白)

31) 局部最薄壁厚为0.4mm,如果过薄会产生除裂痕外还有喷涂后的色差问题(韩国通常采用局部挖通,然后贴纸的做法)

32) 可能的话尽量将配合间隙放大。

33) 天线部分有可能因为熔接痕而断裂,设计时考虑改善(此处缩水与断裂的可能性都很大,请仔细考虑)

34) 转轴处的上壳可能因为熔接痕而断裂,此处结构设计注意。

35) PMMA镜片的厚度至少0.7mm,切割的镜片厚度最小为0.5(此处的厚度应该留有余量,最好采用厂商建议值)

36) 设计关键尺寸时考虑留出改模余量。

37) 行位要求在4mm以上(每家模具企业不同)

38) 配合部分不要过于集中。

39) 天线连接片的安装性能一定考虑。

40) 内LENCE 最好比壳体低0。05

41) 双面胶的厚度建议取0.15

42) 设计一定要考虑装配

43) 基本模具制作时间前后顺序

键盘模具比塑料壳体的模具制作时间应该提前15天进行。

LCD与塑料壳体同时进行制作。

镜片与塑料壳体同时进行。

金属件与塑料壳体同时进行(金属件提前完成与壳体配合)

天线应该比壳体提前一周进行(要先开样品模,确认后开正式模具)

44) 最好采用下壳四棵螺钉,上壳如果有两可的话一定要在靠近HINGE 处。

45) 后期的T1 装机需要提前将天线确认,并调节好之后装机。

46) 图纸未注公差为±0.05mm;

首先,接到客户的要求,要按客户的要求设计几款手机的ID给客户挑选(一般设计4款以上给客户,让客户从中挑),其实客户不会要求ID的具体内容了,哪样ID就没有创意了,客户只会要求产品的一些功能和质量等方面的内容. 待客户从中挑选好后,我们做MD,然后做首板,检讨没有问题后开模具,模具开好后进行T1,T2,T3...... 一般要到T3.先小量试产,在慢慢投入大批量生产.

如果没有PCB的结构图,要先设计好PCB的结构图, 然后用PCB的结构图去设计ID.

这样做,在今后的结构设计中, 不会有在空间上存在问题,不会出现放不下的问题(大家都知道,手机的外形尺寸要

求很严格的),在做ID的过程中,一定要和结构工程师商量下,看结构能不能实现,可别等到做完了才来,哪样不安全.等ID做好后进行最后的评估.没有问题后,给老板挑选后送客户确认,客户确认要差不多一周的时间.

ID在客户确认好后就该建MD了! MD的时间一般要10天左右.

MD做好后,开结构设计检讨会议!没有问题后,发包做首板!首板做好后,装机。将装机的

问题相对结构图进行修改!建议在开模前多做一次首板,减少开模风险!在开模前最好和模具厂在开一次检计会议!结构工程师的水平还是很有限的,有些问题可能他一个人也很难想到,开模具周期,45天右右!

在开模具的过程中,要密切关注模具的状况,上面说的开模只是壳料的开模,还应将五金件,橡胶,3M胶等很多的东西进行开模.打样和承认! 等到T1出来的时候,好有这些样品试装, 如果没有什么大的问题,就可以给模具厂承认产品的模具结构,否则,继续修模具到OK为止.模具不要修的次数太多! 一般手机的量产都在10万台以内(国产机),但是也有例外的!一款产品的成败都在壳料的结构上!模具完成。进行样品制作并发样给客户,而且还要测试。通过信息的反馈后在进行第二次及第三次的设计变更后可以量产。

在结构设计的过程中,要注意壳料的厚度,空间本来就很有限,有些地方不能做的太薄,要看模具厂的注塑机的机型,有高速机的话,可以做0.3左右,但是在空间允许的司况下,千万不要这样做,以后量产是会出问题,有可能有很多的机通不过测试!

模具的铜公和模仁,要用高速电脑锣来锣,才能够保证模具的精度!模胚要用龙记或富得巴(小日本).

表面装饰测试

1.磨擦测试(Abrasion Test - RCA)

测试环境:室温。

试验方法:将手机外壳固定在RCA试验机上,用175g力摩擦300cycles。

检验标准:耐磨点涂层不能脱落,不可露出底材质地。

2.附着力测试(Coating Adhesion Test)

测试环境:室温

试验方法:使用百格刀刻出100个1平方毫米的方格,划格的深度以露出底材为止,再用3M610号胶带纸用力粘贴在方格面,1分钟后迅速以90度的角度撕脱,检查方格面油漆。检验标准:方格面油漆脱落应小于3%。

测试环境:60 oC,90%RH

试验方法:把滤纸放于酸性或碱性溶液充分浸透,用胶带将浸有酸性或碱性溶液的滤纸粘在手机外壳喷漆表面,并且确保试纸与手机外壳喷漆表面充分接触,然后放在测试环境中,48小时后,将手机外壳从测试环境中取出,并且放置2小时后,检查手机外壳表面。

检验标准:喷漆表面无变色、起皮、脱落、褪色等异常。

3.硬度测试(Hardness Test)

测试环境:室温

试验方法:用2H铅笔,在45度角下,以1Kg的力度在机壳及镜盖表面划出3~5cm长的线条。

检验标准:用橡皮擦去铅笔痕迹后,应不留下划痕。

4.镜盖摩擦测试(Lens Scratch Test)

测试环境:室温

试验方法:以1Kg的力用棉布作用于手机外屏镜盖表面,接触面为10mm直径的圆,往复摩擦20,000次,行程20mm,速度30次/分钟。

检验标准:镜盖表面没有明显划痕,透明度没有变化。

5.紫外线照射测试(UV illuminant Test)

测试环境:60° C

试验方法:在温度为60°C,紫外线为340W/mm2的光线下直射油漆表面48小时。试验结束后将手机外壳取出,在常温下冷却2小时后检查喷漆表面。

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