手机结构设计的一些心得

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本人只是根据自己的知识与经验,写下一些手机结构设计的心得,每个人都有自己的设计思路和规范,这只是我个人的一些体会,希望大家能够有所借鉴,也欢迎大侠们指正赐教,谢谢!!

时间:2009-11-03 20:39:22 来源:中国模具视频网作者:佚名浏览:462 收藏投稿

手机结构设计中主板stacking 的堆叠我没怎么做过,所以我就不献丑了,我只谈谈整机结构设计吧,我个人把手机结构设计分为以下几个部分:

一、 Stacking 的理解:结构工程师要准确理解一个stacking 的含义,拿到一个新stacking,必须理解此stacking作结构哪里固定主板、哪里设计卡扣,按键的空间,ESD 接地的防护等等,这些我们都要有个清楚的轮廓。

当然好的堆叠工程师他一定是个好的整机结构工程师,但一个好的整机结构工程师去堆叠的话往往会顾此失彼。所以我们在评审stacking 时整机结构工程师多从结构设计方面提出问题来改善stacking。

二、 ID 的评审和沟通:结构工程师拿到ID 包装好的ID 3D 图档前,首先要拿到ID 的平面工艺图,分析各零件及拆件后的工艺可行性,或者用怎样的工艺才能达到ID 的效果,这当中要跟ID 沟通。有的我们可以达到ID 效果,但可能结构风险性很大,所以不要一味迁就ID,要知道一个产品质量的好坏最后来追究的是你结构工程师的责任,没人去说ID 的不是的,所以是结构决定ID,而不是ID 来左右我们结构,当然我们要尽量保存ID 的意愿。然后、才是检查各部分作结构空间是否足够,这点我就不多讲了,这里我是要对ID 工程师建模提出几个建议:

1. ID 工程师建模首先把stacking 缺省装配到总装图中;

2. ID 工程师要作骨架图档,即我们通常说的主控文件;骨架图档不管是面还是实体形式,我建议要首先由线控制它的形状及位置,这样后期调控骨架图档的位置及形状只要调控相应的线就是了;

3. ID 工程师必须把装饰件及贴片的形状、位置、各壳体分模线位置、必须用线先在骨架图档中画出;

4. 所有的零件图档必须第一个特征是复制骨架图档过来,然后在相应剪切而成;坚决反对在总装图中直接参考一个零件生成另一个零件。

5. ID 建模的图档禁止参考STACKING 中的任何东东,防止stacking 更新后ID 图档重生失败;这些是我对ID 建模所提出的建议,只要遵从如上几点,我们结构就可以直接在ID 建模特征的后面继续了,思路也很清晰明了;且ID 如果调整外形及位置也会很容易。

三、壳体结构设计;

1.手机的常用材料:了解手机常用材料的性能与特性,有利于我们在设计过程中合理的选用材料,目前手机常用的材料有:PC、ABS、PC+ABS、POM、PMMA、TPU、RUBBER 以及最新出现的材料PC+玻纤和尼龙+玻纤等。

?? PC 聚碳酸脂化学和物理特性: PC 是高透明度(接近PMMA),非结晶体,耐热性优异;成型收缩率小(0.5-0.7%),高度的尺寸稳定性,胶件精度高;冲击强度高居热塑料之冠,蠕变小,刚硬而有韧性;耐疲劳强度差,耐磨性不好,对缺口敏感,而应力开裂性差。注塑工艺要点:高温下PC 对微量水份即敏感,必须充分干燥原料,使含水量降低到0.02%以下,干燥条件:100-120℃,时间12 小时以上;PC 对温度很敏感,熔体粘度随温度升高而明显下降,料筒温度:250-320℃,(不超过350℃),适当提高后料筒温度对塑化有利;模温控制:85-120℃,模温宜高以减少模温及料温的差异从而降低胶件内应力,模温高虽然降低了内应

力,但过高会易粘模,且使成型周期长;流动性差,需用高压注射,但需顾及胶件残留大的内应力(可能导至开裂),注射速度:壁厚取中速,壁薄取高速;必要时内应力退火;烘炉温度125-135℃,时间2Hrs,自然冷却到常温;模具方面要求较高;设计尽可能粗而短弯曲位少的流道,用圆形截面分流道及流道研磨抛光等为使降低熔料的流动阻力;注射浇口可采用任何形式的浇口,但入水位直径不小于1.5mm;材料硬,易损伤模具,型腔、型芯经淬火处理或镀硬(Cr);啤塑后处理: 用PE 料过机;PC 料分子键长,阻碍大分子流动时取向和结晶,而在外力强。

?? ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性: ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。ABS 收缩率较小(0.4-0.7%),尺寸稳定;并且具有良好电镀性能,也是所有塑料中电镀性能最好的;从形态上看,ABS 是非结晶性材料,三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS 材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS 材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 A (丙烯睛) --- 占20-30% ,使胶件表面较高硬度,提高耐磨性,耐热性 B (丁二烯) --- 占25-30%,加强柔顺性,保持材料弹性及耐冲击强度 C (苯乙烯) --- 占40-50%,保持良好成型性(流动性、着色性)及保持材料刚性。注塑工艺要点:吸湿性较大,必须干燥,干燥条件85℃,3hrs 以上(如要求胶件表面光泽,更需长时间干燥);温度参数: 料温180-260℃(一般不宜超过250℃,因过高温度会引致橡胶成份分解反而使流动性降低),模温40-80℃正常,若要求外观光亮则模温取较高;注射压力一般取70-100Mpa,保压取第一压的30-60%,注射速度取中、低速;模具入水采用细水口及热水口。一般设计细水口为0.8-1.2mm。

?? PC+ABS 化学和物理特性:综合了两者的优点特性,好比是提高了ABS 耐热性和抗冲击强度的材料。

?? POM 聚甲醛化学和物理特性:高结晶、乳白色料粒,很高刚性和硬度;耐磨性及自润滑性仅次于尼龙(但价格比尼龙便宜),并具有较好韧性,温度、湿度对其性能影响不大;耐反复冲击性好过PC 及ABS;耐疲劳性是所有塑料中最好的。注塑工艺要点:结晶性塑料,原料一般不干燥或短时间干燥(100℃, 1-2Hrs);流动性中等,注射速度宜用中、高速;温度控制:料温: 170-220℃,注意料温不可太高,240℃以上会分解出甲醛单体(熔料颜色变暗),使胶件性能变差及腐蚀模腔模温: 80-100℃,控制运热油;压力参数: 注射压力100Mpa,背压0.5Mpa,正常啤压宜采用较高的注射压力,因流体流动性对剪切速率敏感,不宜单靠提高料温来提高流动性,否则有害无益;赛钢收缩率很大(2-2.5%),须尽量延长保压时间来补缩改善缩水现象。模具方面:POM 具高弹性材料,浅的侧凹可以强行出模,注射浇口宜采用大入水口流道整段大粗为佳。

?? PMMA 亚克力聚甲基丙烯酸甲脂化学和物理特性:具有最优秀的透明度及良好的导旋旋旋旋旋光性;在常温下有较高的机械强度;但表面硬度较低、易擦花,故包装要求很高。注塑工艺要点:原料必须经过严格干燥,干燥条件: 95-100℃,时间6Hrs 以上,料斗应持续保温以免回潮;流动性稍差,宜高压成型(80-10Mpa),宜适当增加注射时间及足够保压压力(注射压力的80%)补缩;注塑速度不能太快以免气泡明显,但速度太慢会使熔合线变粗;料温、模温需取高,以提高流动性,减少内应力,改善透明性及机械强度。料温参数: 200-230℃,中215-235℃,后140-160℃;模温:30-70℃;模具方面:入水口要采用大水口,够阔够大;模腔、流道表面应光滑,对料流阻力小;出模斜度要足够大以使出模顺利;考虑排气,防止