手机ID-MD设计全过程

一.ID造型;1.ID草繪............第二樓2.ID外形圖............第三樓3.MD外形圖............第四樓二.MD設計;1.建模;a.資料核對............第五樓b.繪制一個基本形狀............第六樓c.初步拆畫零部件............第七樓一個完整產品的設計過程,是從ID造型開始的，收到客戶的原始資料（可以是草圖，也可以是文字說明），ID即開始外形的設計；ID繪制滿足客戶要求的外形圖方案，交客戶确認，逐步修改直至客戶認同；也有的公司是ID繪制几种草案，由客戶選定一种，ID再在此草案基礎上繪制外形圖；外形圖的類型，可以是2D的工程圖，含必要的投影視圖；也可以是JPG彩圖；不管是哪一种，一般需注名整体尺寸，至于表面工藝的要求則根据實際情況，盡量完整；（附圖為轉帖）外形圖确定以后，接下來的工作就是結构設計工程師（以下簡稱MD）的了；順便提一下，如果客戶的創意比較完整，有的公司就不用ID直接用MD做外形圖；如果產品對內部結构有明确的要求，有的公司在ID繪制外形圖同時MD就要參与進來協助外形的調整；（附圖為MD做的外形圖）MD開始啟動，先是資料核對，ID給MD的資料可以是JPG彩圖，MD將彩圖導入PROE后描線；ID給MD的資料還可以是IGES線畫圖，MD將IGES線畫圖導入PROE后描線，這种方法精度較高；此外，如果是手机設計，還需要客戶提供完整的電子方案，甚至實物；（附圖為將IGES線畫圖導入PROE）2。建摸階段，以我的工作方法為例，MD根据ID提供的資料，先繪制一個基本形狀（我習慣用BASE作為文件名）；BASE就象大樓的基石，所有的表面元件都要以BASE的曲面作為參考依据；所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同，ID側重造型，不必理會拔模角度，而MD不但要在BASE里做出拔模角度，還要清楚各個零件的裝配關系，建議結构部的同事之間做一下小范圍的溝通，交換一下意見，以免走彎路；具体做法是先導入ID提供的文件，要尊重ID的設計意圖，不能隨意更改；描線，PROE是參數化的設計工具，描線的目的在于方便測量和修改；繪制曲面，曲面要和實体盡量一致，也是后續拆圖的依据，可以的話盡量整合成封閉曲面；局部不順暢的曲面還可以用曲面造型來修補；BASE完成，請ID确認一下，我覺得這一步不要省略；（附圖是一個完成的BASE）建摸階段第二步，在BASE的基礎上取面，拆畫出各個零部件，拆分方式以ID的外形圖為依据；面/底殼，電池門只需做初步外形，里面掏完薄殼即可；我做MP3，MP4的面/底殼壁厚取1.50mm，手机面/底殼壁厚取2.00mm，挂牆鐘面/底殼壁厚取2.50mm，防水產品面/底殼壁厚可以取3.00mm；另外面/底殼壁厚4.00mm的醫療器械我也做過，是客人擔心強度一再堅持的，其實3.00mm已經非常保險了，壁厚太厚很容易縮水，也容易產生內應力引起變形，擔心強度不足完全可以通過在內部拉加強筋解決，效果遠好過單一的增加壁厚；（附圖為簡單拆畫的零部件）建摸階段第三步，制作裝配圖，將拆畫出各個零部件按裝配順序分別引入，選擇參考中心重合的對齊方式；放入電子方案，如LCD，LED，BATTERY，COB。。。有經驗的朋友在將各個零部件引入裝配圖時，會根据需要將有些零部件先做成一個組件，然后再把組件引入裝配圖時。例如做翻蓋手机時，總裝配圖里只有兩個組件，上蓋是一個組件，下蓋是一個組件。上蓋組件里面又分為A殼組件，B殼組件和LCD組件。下蓋組件里面又分為C殼組件，D殼組件，主板組件和電池組件等。還可以再往下分。。。（附圖為翻蓋手机的零件樹）建摸階段第四步，位置檢查，一般元件的擺放是有位置要求的。例如：LCD的位置可以這樣思考，鏡片厚度1.50mm,雙面帖厚度0.20mm，面殼局部掏薄厚度0.60mm，則LCD到最外面的距离就是2.30mm；元件之間不能干涉，且有距离要求。如電波鐘設計時,為保障接收效果，接收天線到電池之間的距离要求大于20mm;為了設計方便，裝配圖內的元件最好設置為不同顏色，以便區分；所有大元件擺放妥當之后，我還是建議，為保險起見，請ID再确認一次外形效果；（附圖為簡易的裝配圖）接第10樓，建模完成，就象大樓的框架已經构建好了，現在可以依托框架由下而上，完善每一個樓層了；我就以一款電子產品為例，介紹一下一個完整產品的結构設計過程；這款電子產品的設計，我的做法是從LENS結构（第27樓）開始的;接下來依次是LCD結构（第28樓）;夜光結构（第29樓）;通關柱結构（第30樓）;防水結构（第31樓）;按鍵結构（第32樓）;PCB結构（第33樓）;電池結构（第34樓）;輔助結构（第35樓）;尺寸檢查（第36樓）;手板跟進（第37樓）;最后是模具跟進（第38樓）;先說LENS結构，一般鏡片要求1.5mm，條件不足也可以是1.0mm，手机鏡片還可以再薄點；注意：如果要絲印盡量把絲印面做成平面；手机鏡片受外形影響，兩側都是曲面的，可以用模內轉印；鏡片要固定，通常用雙面膠，雙面膠需預留0.15-0.20mm的空間，也有鏡片做扣固定的；如果有防水要求，鏡片還可以用超聲波焊接，不過結构上要預留超聲波線；對電子產品來說，LCD（液晶顯示屏）就象她的眼睛，結构的好坏直接影響到顯示的效果；LCD通常做成方形，必要時可以切角，做成多邊形；LCD厚度通常是2.70mm，超薄的也有1.70mm；單塊的LCD需和主板（以下稱COB）相連才能顯示，常用連接方式有導電膠條和熱壓斑馬紙；其中導電膠條要有預壓量，通常預壓量為10%-15%，預壓量太少LCD容易缺畫，預壓量太多LCD容易被頂綠；熱壓斑馬紙不需預壓，但成本較高，連接時要用到熱壓啤机，PITCH腳位密的還要用到精密熱壓啤机；LCD与LENS不能直接貼合，貼合容易產生水紋.也有LCD直接固定在LENS上的情況,我在LENS的VA顯示區開了一個方形凹槽,間隙留足0.30mm；通常LENS外裝，LCD內裝，中間用面殼隔開，面殼局部掏膠至少0.50mm；誰的眼里也容不下半粒沙子,LENS到LCD之間也要保持洁凈,通常做成封閉結构,如果小強都可以跑進去安家,那可就是結构設計師的天大笑話了!數碼產品中LCD常做成組件，用鐵框或塑料框包成一個整体，內有PCB，IC，信號由一片軟性PCB輸出，末端有插頭，裝拆方便.數碼產品中LCD組件与面殼之間留0.30mm的間隙,用0.50mm的海綿隔開,也可以防塵；昨天說了，對電子產品來說，LCD就象她的眼睛，但眼睛亮不亮就要看LCD后面的夜光結构了；常用的夜光光源有LAMP（燈），LED（發光二极管），EL片，常用的夜光結构有反光罩，反光片，EL支架等；LAMP光較散，通常配合反光罩使用，反光罩成鍋狀，內噴白油，LAMP套上不同顏色的燈套，可得到紅綠藍等彩色效果．LAMP也可配合反光片使用；LED光路較為集中，通常配合反光片使用，為有效提高亮度,反光片厚度最好大于2.0.反光片可做成楔型(橫截面),背面噴白油,光線從側面進入,可均勻反射到前面,如果想提高亮度,可在側面也噴上白油(入光口除外),以減少光線流失.LED本身有紅,橙,綠,藍,紫等彩色供選擇;EL片的發光效果比較均勻,配合EL支架和EL導電膠條使用,有綠色,藍色可供選擇,通常做成与LCD顯示區域一樣形狀,一樣大小,EL片使用時,需用火牛升壓供電,故成本較高;筆記本電腦的反光結构較特殊,我見過一款筆記本的反光結构,是用圓形的LED射入一根長的玻璃棒,玻璃棒均勻發亮再從反光片側邊均勻進入,得到相當不錯的背光效果.反光片的背面還有一些圓形結构的小凸點,光線在小凸點位置發生漫射,就象一個小光源一樣亮,在靠近玻璃棒位置小凸點比較疏,而遠离玻璃棒位置小凸點比較密,這樣整個反光片的亮度都比較均勻了.手机和MP3的夜光結构直接做到OLED組件里面了,設計時省事不少;另外,投影鐘把時間直接投影到牆上,其結构是用高亮的紅色LED圓燈,照射反白的LCD,得到時間的顯示,然后通過兩個凸透鏡放大射到牆上,至于清晰度則是調節兩個凸透鏡間的距离實現的;最后提一點,要用到夜光結构的LCD通常是半透明的或超透明的,如果誰用不透明的LCD做夜光結构,那今天晚上橘子我可就白說了.通關柱是連接面殼和底殼的螺絲柱，其結构直接影響到整机的裝配效果和可靠性；通關柱可以在結构設計的最后再做，但規划應該在建模的時候就考慮清楚，我要舉例的這款產品因為接下來要做防水結构，防水圈是圍繞通關柱設置的，所以先把通關柱位置定下來；通關柱的設計先要考慮整机受力情況，一般要求吃牙深度至少在3圈以上，孔內要留容屑空間0.30mm以上；有通關柱的地方外壁較厚，易導致縮水影響外觀，通常在螺絲孔底部減薄壁厚至1.00mm；挂牆鐘通關柱通常用2.60mm的螺絲，螺絲內徑2.20mm，螺絲外徑5.00mm，螺絲間距拉得較寬；小電子產品通關柱通常用2.00mm的螺絲，螺絲內徑1.60mm，螺絲外徑4.00mm，螺絲間距視需要而定，外觀上盡量看不到螺絲，必要時可以做到電池門內或藏在易拆件的下面，也可以做扣取代某一側的螺絲。電波鐘在天線軸線方向上要盡量避免螺絲，手机天線附近也要盡量避免螺絲；我舉例的這款防水鐘用1.70mm的螺絲，螺絲內徑1.40mm，螺絲外徑3.60mm，因為要防水，故采用不鏽鋼螺絲；我做過一款MP3整机只用一顆1.40mm的螺絲，螺絲內徑1.10mm，螺絲外徑2.60mm，另一側做扣，螺絲藏在鏡片下面；另外一款翻蓋手机的A殼B殼在轉軸位置下兩顆1.40mm的螺絲，配合銅螺母使用，銅螺母外徑2.50mm，加熱后壓入2.30mm的孔內。另一端做兩個深1.00mm的死扣，A殼B殼兩側則用0.50mm的活扣，方便拆卸；空間允許的話，長螺絲周圍可以拉些火箭腳，除了改善受力，還能使注塑時走膠順暢；這款產品要求防水，整机防水可以用防水圈，按鍵防水怎么辦呢？還是用防水圈，做成活塞結构，既可以防水，有可以移動。用一根金屬針，開一圈凹槽單邊固定防水圈。金屬針一頭頂按鍵帽，另一頭頂PCB板上的窩仔片，按下按鍵窩仔片就被按下，功能實現。為保証防水效果，金屬針与針孔間隙0.05-0.10mm，配合防水油使用，針孔要求光滑（圖后補）；這款產品主防水圈橫截面為直徑1.20mm的正圓，預壓量要大于30%，我壓縮0.40mm，所以防水槽設計寬度為1.20mm，深度為0.80mm，0.80mm大于防水圈橫截面直徑，配合防水油使用，放入防水槽后翻轉也不會掉出來；另外為保証防水效果，通關柱螺絲在防水圈外側，通關柱之間的距离不要超過20.00mm；我見過有的防水產品電池門一側做扣，一側用一顆螺絲壓緊，壓縮量0.40mm顯然不夠，至少0.60怎么辦？人家有高招，橫截面做成速效丸子形狀，上下兩個半圓，中間一端直升位，這樣就可以增加壓縮量了；順便提一下，如果防水要求不高的話，這款机的鏡片還可以直接用雙面膠粘接，粘接面光滑，粘接時吹干凈异物即可；常用按鍵有窩仔片，橡膠按鍵，机械按鍵，可根据空間大小，行程要求，手感要求來選擇；窩仔片行程短，一般為0.20mm~0.50mm，金屬材質，可靠性好，占用空間小，帶腳的窩仔片可以配合PCB上的通孔定位安裝，這一款產品上用的就是帶腳的窩仔片。手机鍵盤也是用窩仔片，但不帶腳，粘接時需精确定位；橡膠按鍵行程長，一般為1.00mm，也有0.50mm的，橡膠材質，可靠性不如窩仔片好，占用空間大，优點是按鍵手感好。電話机里常用橡膠按鍵，而且橡膠按鍵連成一片，方便安裝；机械按鍵，其實里面還是金屬窩仔片性能和窩仔片差不多，但有輔助机构，按鍵手感比窩仔片容易調整到最佳狀態，MP3，MP4通常采用机械按鍵，而且還可以作成五位鍵；順便提一下机械推制，可以加推制帽使用，檔位感不容易控制，裝配間隙不足都有可能影響檔位感。我比較傾向于用塑膠推制，檔位感容易控制，一般2.00mm一檔，最小可以做到1.50mm一檔；按鍵結构有一點要特別注意，按下去不能被卡住，應該可以順利回彈，這种不良情況多出現在行程較長的橡膠按鍵上，對策是加高按鍵深度，如行程為1.00mm