系統介紹一部手機開(kāi)發(fā)的全流程

主板方案的確定

在手機設計公司，通常分為市場(chǎng)部(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MKT)，外形設計部(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ID)，結構設計部(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MD)。一個(gè)手機項目的是從指定的一塊主板開(kāi)始的，根據市場(chǎng)的需求選擇合適的主板，從方案公司哪里拿到主板的3D圖，再找設計公司設計某種風(fēng)格的外形和結構。也有客戶(hù)直接找到設計公司要求設計全新設計主板的，這就需要手機結構工程師與方案公司合作根據客戶(hù)的要求做新主板的堆疊，然后再做后續工作，這里不做主要介紹。當設計公司的MKT和客戶(hù)簽下協(xié)議，拿到客戶(hù)給的主板的3D圖，項目正式啟動(dòng)，MD的工作就開(kāi)始了。

設計指引的制作

拿到主板的3D圖，ID并不能直接調用，還要MD把主板的3D圖轉成六視圖，并且計算出整機的基本尺寸，這是MD的基本功,我把它作為了公司招人面試的考題,有沒(méi)有獨立做過(guò)手機一考就知道了,如果答得不對即使簡(jiǎn)歷說(shuō)得再經(jīng)驗豐富也沒(méi)用。

還要特別指出ID設計外形時(shí)需要注意的問(wèn)題，這才是一份完整的設計指引。

手機外形的確定

ID 拿到設計指引，先會(huì )畫(huà)草圖進(jìn)行構思，接下來(lái)集中評選方案，確定下兩三款草圖，既要滿(mǎn)足客戶(hù)要求的創(chuàng )意，這兩三款草圖之間又要在風(fēng)格上有所差異，然后上機進(jìn)行細化，繪制完整的整機效果圖，期間MD要盡可能為ID提供技術(shù)上的支持，如工藝上能否實(shí)現，結構上可否再做薄一點(diǎn)，ID完成的整機效果圖經(jīng)客戶(hù)調整和篩選，最終確定的方案就可以開(kāi)始轉給MD做結構建模了。

結構建模

資料的收集

MD 開(kāi)始建模需要ID提供線(xiàn)框,線(xiàn)框是ID根據工藝圖上的輪廓描出的,能夠比較真實(shí)的反映ID的設計意圖,輸出的文件可以是DXF和IGS格式,如果是DXF格式,MD要把不同視角的線(xiàn)框在CAD中按六視圖的方位擺好,以便調入PROE中描線(xiàn)(直接在PROE中旋轉不同視角的線(xiàn)框可是個(gè)麻煩事).也有負責任的ID在犀牛中就幫MD把不同視角的線(xiàn)框按六視圖的方位擺好了存成IGS格式文件,MD只需要在PROE中描線(xiàn)就可以了.有人也許會(huì )問(wèn),說(shuō)來(lái)說(shuō)去都是要描線(xiàn),ID提供的線(xiàn)框直接用來(lái)畫(huà)曲面不是更省事嗎?不是,ID提供的線(xiàn)框不是參數化的,不能進(jìn)行修改和編輯,限制了后續的結構調整,所以不建議MD直接用ID提供的線(xiàn)框.也有ID不描線(xiàn)直接給JPG圖片,讓MD自己去描線(xiàn)的,那就更亂了,圖片縮放之間長(cháng)寬比例可能會(huì )發(fā)生變化,MD描的線(xiàn)可能與ID的設計意圖有較大出入,所以也不建議ID不描線(xiàn)直接給JPG圖片.

如果有ID用犀牛做的手機參考曲面就更好了,其實(shí)ID也是可以建模的,而且犀牛的自由度比PROE大,所以ID建模的速度比MD更快,只是ID對拔模和拆件的認識不足,可能建出來(lái)的曲面與實(shí)際有些出入,對后續的結構設計幫助不大,只能拿來(lái)參考.

另外,如果是抄版還有客戶(hù)提供的參考樣機,或者網(wǎng)上可以找到現成的圖片,這些都能為MD的建模提供方便.主板的3D是MD本來(lái)就有的,直接找出來(lái)用就可以了,不過(guò),用之前最好和ID再核對一下,看看有沒(méi)有弄錯,還有沒(méi)有收到更新的版本,否則等結構做完才發(fā)現板不對可就痛苦了.

構思拆件

MD 動(dòng)手之前要先想好手機怎樣拆件,做手機有一個(gè)重要的思想,就是手機的殼體中一定要有一件主體,主體的強度是最好的,厚度是最厚的,整機的強度全靠他了,其他散件都是貼付在他身上的,這樣的手機結構才強壯,主板的固定也是依靠在主體上,如果上殼較厚適合做主體,則通常把主板裝在上殼,如果下殼較厚適合做主體,則通常把主板裝在下殼,拆件力求簡(jiǎn)捷,過(guò)散過(guò)繁都會(huì )降低手機強度,裝配難度也會(huì )增大,必要時(shí)和結構同事們商量權衡一番,爭取找出最佳拆件方案.拆件方案定了之后,就要考慮各個(gè)殼體之間的拔模了,上下殼順出模要3度以上,五金裝飾片四周的拔模要5度以上.

外觀(guān)面的繪制

外觀(guān)面是指手機的外輪廓面,好的曲線(xiàn)出好的曲面,描線(xiàn)的時(shí)候務(wù)必貼近ID的線(xiàn)框,尊重ID的創(chuàng )意是結構工程師基本的修養.同時(shí)線(xiàn)條還要盡量光順,曲率變化盡量均勻,拔模角要考慮進(jìn)去,如果ID的線(xiàn)拔模角與結構要求不一致,可以和ID協(xié)商,如果對外觀(guān)影響不大,可以由結構在描線(xiàn)時(shí)直接修正輪廓線(xiàn)的拔模角,如果塑膠殼體保留拔模角對ID的創(chuàng )意破壞較大,不妨考慮塑膠模具做四邊行位,畢竟手機是高檔消費品,這點(diǎn)投資值得.

手機的外形多是對稱(chēng)的,外觀(guān)面只需要做好一半,另一半到后面做拆件時(shí)再鏡像過(guò)去,做完外觀(guān)面先自己檢查一下拔模和光順情況,然后建立裝配圖,把大面和主板放在一起,看看基本尺寸是否足夠,最后請ID過(guò)來(lái)看看符不符合設計要求,ID確認完就可以拆件了.

初步拆件

這個(gè)時(shí)候的拆件是為給客戶(hù)確認外觀(guān)和做外觀(guān)手板用的,可以不做抽殼,但外觀(guān)可以看到的零件要畫(huà)成單獨的,方便外觀(guān)手板做不同的表面效果,外觀(guān)面上有圓角的地方要導上圓角,這個(gè)反倒不可以省略.總裝配圖的零件命名和分布都有要求,例如按鍵是給按鍵廠(chǎng)做的,可以集中放在一個(gè)組件里,報價(jià)和投?？梢砸粋€(gè)組件的形式發(fā)出去,很方便.

建模資料的輸出

MD 建模完成后,在PROE工程圖里制作整機六視圖,轉存DXF線(xiàn)框文件反饋給ID調整工藝標注,建完模的六視圖線(xiàn)框可能與當初ID提供給MD的線(xiàn)框有所修改,ID需要做適當的更新,并進(jìn)一步完成工藝圖,標明各個(gè)外觀(guān)可視部件的材質(zhì)和表面工藝,有絲印或鐳雕的還要出菲林資料, 更新后的工藝圖菲林資料,再加上MD的建模3D圖,就可以發(fā)出做外觀(guān)手板了.

外觀(guān)手板的制作和外觀(guān)調整

外觀(guān)手板的制做有專(zhuān)門(mén)的手板廠(chǎng),制做一款直板手機需要3~4天,外觀(guān)板為實(shí)心.不可拆,主要用來(lái)給客戶(hù)確認外觀(guān)效果,現在外觀(guān)手板的按鍵可以在底部墊窩仔片,配出手感,就象真機一樣.客戶(hù)收到后進(jìn)行評估,給出修改意見(jiàn),MD負責改善后,就可以開(kāi)始做內部結構了.

結構設計

結構的細化應該先從整體布局入手,我主張先做好結構的整體規劃,即先做好上下殼的止口線(xiàn),螺絲柱和主扣的結構,做完這三步曲,手機的框架就搭建起來(lái)了.再遵循由上到下,由頂及地的順序依此完成細部的結構, 由上到下是指先做完上殼組件,再做下殼組件, 由頂及地是指上殼組件里的順序又按照從頂部的聽(tīng)筒做到底部的MIC,這是整體的思路, 具體到局部也可以做一些順序調整,例如屏占的位置比較大,我可以先做屏,其他的按順序做下來(lái).請注意,每一個(gè)細部的結構盡量做完整再做下一個(gè)細部,不要給后面的檢查和優(yōu)化增加額外的工作量.

止口線(xiàn)的制作

內部結構開(kāi)始,先是對上下殼進(jìn)行抽殼,一般基本壁厚取1.5~1.8mm.上下殼之間間隙為零,前面說(shuō)過(guò)怎樣判定主體,主體較厚適宜做母止口,另外一件則做公止口,止口不宜太深,一般0.6mm就夠了,為了方便裝配,公止口可適當做拔模斜度或導C角.

螺絲柱的結構

螺絲柱是決定整機強度的關(guān)鍵,通常主板上會(huì )預留六個(gè)螺絲柱的孔位,別浪費,盡可能地都利用起來(lái).螺絲柱還有一個(gè)重要的作用就是固定主板,主板裝在哪個(gè)殼,螺絲柱的做法也相應有些變化,螺絲柱不但要和主板上的孔位相配合管住主板,螺絲柱的側面還要做加強筋夾住主板,這樣的結構才牢靠.

主扣的布局

上殼裝飾五金片的固定結構

上殼裝飾五金片一般采用不銹鋼片或鋁片,厚度0.4mm或0.5mm,用熱敏膠,雙面膠或者扣位固定,表面可以拉絲,電鍍和鐳雕.其中鋁片可以表面氧化成各種不同的顏色,邊沿處還可以切削出亮邊.

屏的固定結構

屏就好象手機的臉,要好好保護起來(lái),砌圍墻?對了,就是要利用上殼長(cháng)一圈圍骨上來(lái),一直撐到主板(留0.1mm間隙),把LCD封閉起來(lái),即使受到外力的沖擊也是壓在上殼的圍骨上,因為圍骨比屏高嘛.屏的正面也不能與上殼直接接觸,硬碰硬會(huì )壓壞屏,必須在屏的正面貼上一圈0.5mm厚的泡棉,泡棉被壓縮后的厚度為0.3mm,所以屏的正面與上殼之間間隙放0.3mm.前面說(shuō)過(guò)整機厚度的計算方法,這里請大家留意一下屏前面部分的厚度是怎么計算的.

為了方便屏的裝入,我們會(huì )在圍骨的頂部加上導角,當然屏的周?chē)绻性€是要局部減膠避開(kāi),間隙至少放0.2mm,如果是避讓屏與主板連接的FPC,則圍骨與FPC間隙要做到1.0以上.

聽(tīng)筒的固定結構

聽(tīng)筒是手機的發(fā)聲裝置,一般在屏的頂部,除了需要定位以外,還需要有良好密封音腔,結構上利用上殼起一圈圍骨圍住聽(tīng)筒外,和屏的圍骨類(lèi)似,但聽(tīng)筒的圍骨不必撐到主板,包住聽(tīng)筒厚度的2/3就足夠了.然后上殼再起一圈圍骨圍住聽(tīng)筒的出音孔,圍骨壓緊聽(tīng)筒正面自帶的泡棉,圍成一個(gè)相對封閉的音腔,最后在上殼上開(kāi)出出音孔就行了,上殼出音孔的范圍應該是在聽(tīng)筒的出音孔的范圍以?xún)?

從外觀(guān)上看,聽(tīng)筒出音孔位置會(huì )做一些簡(jiǎn)單的裝飾,如蓋一個(gè)網(wǎng)狀的鎳片.也可以做一個(gè)電鍍的塑膠裝飾件配合防塵網(wǎng)使用,注意塑膠裝飾件通常采用燙膠柱的方式固定,防塵網(wǎng)則貼在聽(tīng)筒音腔的內側。

前攝像頭的固定結構

前攝像頭位于主板的正面,采用PFC,連接器與主板連接.攝像頭的定位也是靠上殼起一圈圍骨包住攝像頭來(lái)定位的.攝像頭就象手機的眼睛,為保證良好的拍攝效果,攝像頭正面的鏡頭部分需要有良好的密封結構,防止灰塵或異物進(jìn)入遮擋了視線(xiàn),我們借助于泡棉將鏡頭與機殼的內部分隔開(kāi)來(lái),外側則加蓋一個(gè)透明的鏡片,為保證良好的透光性能和耐磨性能,攝像頭鏡片采用玻璃材質(zhì),底部絲印,絲印的目的是為了遮住鏡片與殼體之間的雙面膠紙,值得一提的是,攝像頭鏡片的裝配是在整機裝配的最后階段再做的,整機合殼鎖完螺絲后,要用吹氣槍仔細吹干凈鏡頭,才將鏡片通過(guò)雙面膠粘接在殼體上,蓋住鏡頭.

省電模式鏡片的固定結構

省電模式鏡片用得比較少,有些手機上有省電模式的設置,需要在手機殼上開(kāi)一個(gè)天窗,讓里面的感光ID感應到外界的亮度,這就需要在機殼上開(kāi)孔并加蓋鏡片,鏡片可以用PC片材切割直接貼在機殼外面,也可以做成一注塑成型的導光柱在機殼內側燙膠固定.

MIC 的固定結構

MIC 位于手機的底部,就想手機的耳朵一樣,是把外界聲音轉換成電信號的元件,因此要讓外界的聲音毫無(wú)阻礙的傳遞給MIC,同時(shí)又要防止機殼內部腔體的聲音影響到MIC,結構上起圍骨是少不了的了,同時(shí)MIC本身要被膠套包裹,只在正前方露一小孔感應聲音,正前方還必須與殼體良好的貼合,殼體上的導音孔一般開(kāi)1.0mm的圓孔. MIC與主板的連接方式可以是焊線(xiàn),焊FPC或者穿焊在主板上.

主按鍵的結構設計

手機主按鍵按厚度分可以分為超薄按鍵和常規按鍵,以前做翻蓋機,滑蓋機的時(shí)候因為厚度限制,按鍵厚度空間連2mm都不到,直接采用片材加硅膠的結構,片材可以是薄鋼片或PC片,為了保證按鍵之間不連動(dòng),片材上不同的功能鍵之間會(huì )用通孔分隔開(kāi)來(lái)(如V3手機的主按鍵就是這樣做的),硅膠的作用是為了得到良好的按鍵手感.

現在市場(chǎng)上以直板機居多,我就以P+R按鍵為例講一下主按鍵的結構設計,把直板機的結構設計工作量分為100份,我認為按鍵組件的結構設計就占了30%,上殼組件占30%,下殼組件占40%,可見(jiàn)按鍵的重要性.P+R按鍵包括鍵帽組件,支架和硅膠三部分,也有的按鍵在鍵帽組件和支架之間加多了一張遮光紙防止按鍵之間透光.

支架材料則根據按鍵厚度來(lái)定,可以用PC或ABS注塑成型,厚度在0.8-2.0mm;也可以用PC片材直接沖裁, 厚度為0.5,0.6或0.7mm;按鍵厚度不夠時(shí),支架材料用0.15mm厚的不銹鋼片,但考慮到ESD(靜電測試)時(shí)鋼片對主板的影響,我們需要在鋼片兩側彎折出一段懸臂,和DOME片上的接地網(wǎng)導通,或者和按鍵PCB上的接地銅箔導通, 硅膠片厚0.3mm,正面長(cháng)凸臺和鍵帽粘膠水配合.背面伸DOME柱和窩仔片配合.

側按鍵的結構設計

側按鍵位于手機的左右側面或者頂側面,功能通常為音量鍵,拍攝鍵,開(kāi)機鍵或者鎖定鍵等,結構較主按鍵簡(jiǎn)單,主板上做側按鍵的位置通常會(huì )采用穿焊的方式固定幾個(gè)側向觸壓的機械按鍵,一個(gè)機械按鍵對應一個(gè)功能.機械式側按鍵優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單,手感好.也有做FPC按鍵的,在主板上預留焊盤(pán)位置,采用面焊的方式固定一個(gè)FPC按鍵板,FPC按鍵板彎折后朝著(zhù)側面,按鍵板上的窩仔片可以感應觸壓.FPC式側按鍵優(yōu)點(diǎn)是主板不變的情況下側按鍵的中心位置可以根據需要稍作調整.

側按鍵部分的結構設計通常采用P+R形式,和主按鍵相比較側按鍵不用做按鍵支架,硅膠部分不可少有助于改善手感不至于偏硬,鍵帽多帶有裙邊防止掉出,鍵帽表面處理可以是原色,噴油或者電鍍,由于沒(méi)有LED燈,側按鍵不要求透光,也很少做水晶鍵帽,功能字符一般采用凹刻的方式做在鍵帽上.

側按鍵的固定是在側按鍵的側面伸一個(gè)耳朵出來(lái),然后用殼體伸骨夾住,這主要是在整機的裝配過(guò)程中防止按鍵松脫,一旦合殼之后,側按鍵的夾持部分就基本不起什么作用了,夾持部分的配合間隙為零.

USB 膠塞的結構設計

USB 膠塞是用來(lái)保護USB連接器的蓋子,為方便開(kāi)合,通常采用較軟的TPE或者TPU材料,USB膠塞的結構分為本體,摳手位,舌頭,定位柱四個(gè)部分,顏色為黑色或者采用與殼體接近的顏色,USB的功能字符凹刻在本體上,摳手位可以是伸出式或者挖一塊做成內凹式.舌頭部分是USB膠塞伸入USB連接器防止松脫的膠骨,定位柱是USB膠塞固定在殼體上的倒扣,可以做成外插式或者直壓式(直接卡在殼體之間).

手機上類(lèi)似的結構還有T-FLASH卡或者SD卡的膠塞,長(cháng)一點(diǎn)的膠塞還可以做成P+R結構,即本體,摳手部分用硬膠材質(zhì),而里面的插合,固定部分用軟膠材質(zhì),硬膠材質(zhì)和軟膠材質(zhì)之間用膠水粘合在一起.

螺絲孔膠塞的結構設計

手機表面外露的螺絲帽會(huì )影響外觀(guān),必須用螺絲孔膠塞遮住.電池蓋內的螺絲帽可以不做遮蔽.螺絲孔膠塞的結構比較簡(jiǎn)單,模具可以和USB膠塞放在同一套模里,由模廠(chǎng)制做,螺絲孔膠塞近似于圓柱形,為方便易取,可以掏空內部,螺絲孔膠塞外部的曲面需與殼體輪廓面保持一致,直徑盡量做小(比螺絲帽直徑大1.0mm即可),如果左右兩個(gè)螺絲孔膠塞外部的曲面不一樣,不能互換,則必須在螺絲孔膠塞的圓柱面上做防呆的凹槽加以區分.

螺絲孔膠塞根據結構的需要可以和螺絲不同軸心做成偏心的,只要能夠遮蓋住螺絲帽就行.

因為整機拆解必須用到螺絲,所以為了驗證手機沒(méi)有被私自拆開(kāi)過(guò),有些制造商會(huì )在電池蓋內的螺絲孔頂上挖一塊平臺出來(lái)加貼一張易碎紙,如果要松掉螺絲孔內的螺絲,就必須破壞掉易碎紙.貼易碎紙的平臺必須根據易碎紙的尺寸來(lái)設計,平臺形狀比易碎紙略大,位置比殼體低下去一級,防止手指無(wú)意中觸及到易碎紙.

喇叭的固定結構

手機的音量是強有力的賣(mài)點(diǎn),這對喇叭音腔提出了更高的要求.除了要求方案公司把喇叭本身的出音調到最佳狀態(tài)之外,喇叭的音腔結構還需注意幾點(diǎn):

喇叭的前音腔必須做到封閉.喇叭與殼體直接配合的,喇叭與殼體之間必須加貼環(huán)狀泡棉封閉,喇叭側面必須用殼體長(cháng)環(huán)狀圍骨包圍起來(lái),單邊間隙留0.1mm.如果喇叭與殼體之間有天線(xiàn)支架隔開(kāi),那么喇叭與天線(xiàn)支架之間必須加貼環(huán)狀泡棉封閉,天線(xiàn)支架與殼體之間也必須加貼環(huán)狀泡棉封閉,總之讓喇叭發(fā)出的聲音之能通過(guò)殼體上的出音孔傳出去.

喇叭的前音腔高度應大于1.5mm.喇叭的音腔高度是指喇叭的正面到殼體內壁的垂直距離,為了確保足夠的喇叭音腔高度,甚至可以把殼體音腔內側膠厚掏薄至0.6mm.

出音孔面積必需達到喇叭出音面積的15%,出音孔面積是出音孔的總面積之和.喇叭出音面積是喇叭正面除去泡棉后的中間部分的面積,喇叭的音腔高度越高,要求出音孔面積占喇叭出音面積的比例越大,當喇叭的音腔高度在20以上時(shí),出音孔面積可以和喇叭出音面積等大即100%.對與大多數手機而言喇叭的音腔在1.5~4mm,出音孔面積占喇叭出音面積的15%~20%,聲音效果比較好.

出音孔的結構最簡(jiǎn)潔的做法是直接在殼體上開(kāi)孔,可以是圓孔陣列,也可以是一組長(cháng)條形的孔.為防止灰塵和異物進(jìn)入音腔,可以在殼體內側加貼防塵網(wǎng),為了美觀(guān),出音孔的外側可以加貼鎳片,PC片等裝飾件, 鎳片的網(wǎng)孔直徑可以細小到0.3mm,在使用鎳片的情況下,殼體內側可以不用加貼防塵網(wǎng).

喇叭的后聲腔主要影響鈴聲的低頻部分，對高頻部分影響則較小,可以不做要求。為了得到良好的低音效果,在主板上沒(méi)有元件干擾的情況下,可以利用天線(xiàn)支架與主板配合,通過(guò)加貼泡棉把喇叭的后聲腔封閉起來(lái)形成后音腔.現在為了得到更震憾的低音效果,喇叭家族里已經(jīng)出現了震動(dòng)喇叭,根據聲音的大小震動(dòng)喇叭可以產(chǎn)生不同強弱的震動(dòng),這種震動(dòng)直接通過(guò)殼體傳到使用者的手上.

下殼攝像頭的固定結構

下殼攝像頭的固定結構和上殼攝像頭的固定結構類(lèi)似,都采用PFC或連接器與主板連接,定位都需要圍骨,密封都需要泡棉和鏡片,但區別在于下殼攝像頭的定位借助于天線(xiàn)支架, 天線(xiàn)支架?chē)∠職z像頭的四周和底部以固定攝像頭. 為了保證下殼攝像頭中心與下殼的拍攝孔中心不發(fā)生偏位,下殼定位圍骨還是要的. 下殼攝像頭鏡片也是裝完整機后吹干凈鏡塵,最后才裝.

下殼裝飾件的結構設計

下殼裝飾件可以是塑膠,IML件,五金片等.

塑膠裝飾件表面可以做電鑄效果,優(yōu)點(diǎn)是金屬感強，檔次高，耐磨性好,塑膠裝飾件直接燙膠或扣在殼體上,厚度0.9~1.0mm, IML件就是將一個(gè)已經(jīng)有絲印圖案的FILM放在塑膠模具里進(jìn)行注塑，此FILM 一般可分為三層：基材(一般是PET)、INK(油墨)、耐磨材料,當注塑完成后，FILM 和塑膠融為一體，耐磨材料在最外層，其中注塑材料多為PC、PMMA，有耐磨和耐刮傷的作用，表面硬度可達到3H。

鎳片是五金裝飾件中最常用的,外觀(guān)漂亮,超薄鑷片厚度0.1~0.15mm,不用開(kāi)模就能做,網(wǎng)孔直徑更可以小到0.3mm.如果有臺階有彎折就要開(kāi)模制做了,總體厚度不能超過(guò)3mm,臺階側面拔模要大于10度.

鋁片裝飾件厚度0.4~0.5mm，因為質(zhì)軟,表面拉絲做成直紋、亂紋、波紋、螺旋紋等。陽(yáng)極處理也叫腐蝕處理,是在金屬表面借由電流作用而形成的一層氧化物膜，顏色豐富、色澤優(yōu)美、電絕緣性好并且堅硬耐磨，抗腐蝕性極高。噴砂處理是為了獲得膜光裝飾或細微反射面的表面，以符合光澤柔和等特殊設計需要。高光加工屬于后加工,在鋁片邊沿銑出一條斜的亮邊,形狀就象導C角一樣。

不銹鋼裝飾件厚度0.2~0.3mm，硬度較鋁片裝飾件高，以前的顏色單一，但隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展現在顏色已逐漸豐富起來(lái)。不銹鋼裝飾件的其它表面處理效果主要有拉絲、高光(機械拋光)、麻面(噴砂)、亞光等.

電池箱的結構設計

電池是手機儲藏能量的地方,要求電池易裝入,接觸良好,翻轉不跌出,易取, 電池箱的結構必須滿(mǎn)足這些要求

電池箱的基本料厚為1.0mm, 電池箱底部盡量封閉,有元件避開(kāi)元件,沒(méi)有元件盡量用膠殼遮住,避免露出大片的PCB.

間隙,取放方向的單邊間隙為0.2mm,拔模3~5度, 非取放方向的單邊間隙為0.1mm,拔模1~2度. 電池箱底部與電池間隙為0.1mm. 電池箱底部膠殼掏膠與貼片元件間隙留0.2mm, 電池箱底部膠殼掏膠與SIM卡連接器間隙留0.5mm.

電池取放方向的兩頭需要做扣與電池配合,防止松脫, 扣合量的多少可以根據模擬電池取放時(shí)的轉動(dòng)來(lái)評估.摳手位要留出比指甲略寬的凹坑,方便手指摳出電池

電池箱體要保護電池連接器,即電池放入電池箱后只可以接觸到電池連接器的彈片,而不許接觸到電池連接器的本體,以免跌落測試時(shí)沖擊到電池連接器造成損壞.

馬達的結構設計

馬達是手機上產(chǎn)生微弱機械震動(dòng)的電子元件,當用戶(hù)設置靜音時(shí),通過(guò)馬達的震動(dòng)可以使用戶(hù)感應到來(lái)電, 馬達形狀分為柱狀和扁平狀,連接方式主要有焊線(xiàn)式,彈片式,也有SMT式和插接式.

焊線(xiàn)式,彈片式和插接式的柱狀馬達通常會(huì )在本體外面套一個(gè)橡膠套,我們只要在殼體上起圍骨包住橡膠套就可以了,圍骨和橡膠套之間的間隙為零, 圍骨頂部預留導角方便馬達裝入.注意要為偏心輪預留足夠的轉動(dòng)空間,殼體要避空偏心輪的轉動(dòng)范圍至少0.5mm.

扁平狀馬達不帶橡膠套,一面壓在板上,另一面直接用雙面膠粘在殼體上,周?chē)?/3圈的圍骨就可以了,你也許會(huì )問(wèn),為什么圍骨要留1/3的缺口?原來(lái)結構設計時(shí)不單要考慮裝配可靠,還要考慮拆卸也容易.有了1/3的缺口, 拆卸馬達時(shí)用鑷子一撬就可以了,附帶說(shuō)一句,翻蓋手機上的感應磁石的定位圍骨要留1/3的缺口,也是同一個(gè)道理. 扁平狀馬達還可以固定在天線(xiàn)支架上, 一面用雙面膠粘在天線(xiàn)支架上, 天線(xiàn)支架周?chē)?/3圈的圍骨,另外一面用殼體長(cháng)膠骨壓住,注意膠骨壓住馬達不能是硬碰硬的, 膠骨和馬達之間空出0.3的間隙,加貼一層泡棉進(jìn)行一下緩沖,以保護馬達.

手寫(xiě)筆的結構設計

手寫(xiě)筆只在帶觸摸屏的手機上才用到,一般固定在下殼上,使用時(shí)拔出, 手寫(xiě)筆分為筆帽,筆管和筆尖, 筆帽上要做筆掛, 筆掛上做帶摳手的撥點(diǎn),方便抽筆出來(lái),筆管為空心不銹鋼管或銅管,可以跟據需要做成一段的或多段加長(cháng)的. 筆尖帶一圈凹槽,插入下殼后靠凹槽定位

電池蓋的結構設計

電池, SIM卡和T-FLASH卡要設計成可以更換的,把它們藏在下殼的電池箱里,再設計一個(gè)可以方便開(kāi)合電池蓋把它們保護起來(lái), 電池蓋的材質(zhì)可以是塑膠件的,表面可以加貼裝飾件如鏡片或五金片等,也可以用不銹鋼片材折彎成型, 電池蓋的結構包括摳手位,插扣,側扣,撥點(diǎn), 摳手位是取電池蓋時(shí)施力的地方, 插扣,側扣,是電池蓋插入下殼時(shí)咬合的結構, 撥點(diǎn)則是電池蓋插入下殼后防止退出的鎖定結構.

穿繩孔的結構設計

穿繩孔是手機上用來(lái)固定吊繩的結構,輕巧的手機可以穿一根掛繩掛在胸前,但現在隨著(zhù)手機表面五金裝飾件的增多,和超長(cháng)待機導致的電池體積增加,都使得手機本身的重量逐漸加大,也有客戶(hù)不再要求做掛繩孔了.反正我是不建議大家把手機掛在胸前,除了這邊的治安環(huán)境不允許外,手機電池的不安全性也逐漸為越來(lái)越多的人群所擔憂(yōu),還是揣兜里吧!

穿繩孔的結構一般做在下殼,利用天線(xiàn)支架的空檔處見(jiàn)逢插針,行位是少不了的,還要保證套住掛繩的骨位有足夠的強度.

報價(jià)圖的資料整理

做到這里,手機的結構設計暫時(shí)告一段落,先做一件重要的事情---給客戶(hù)提供塑膠模具報價(jià)圖,塑膠模具的制做需要18天左右的時(shí)間,這是整個(gè)手機項目的重中之重,在這之前,客戶(hù)選定模廠(chǎng)需要幾天時(shí)間,先把初步完成的結構圖交給客戶(hù)去洽供應商,可以為整個(gè)項目的進(jìn)程縮短時(shí)間,利用客戶(hù)洽供應商的幾天里,我們可以對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化,評審和修改,等客戶(hù)選定供應商,我們的結構設計也完成了,正好和模具供應商進(jìn)入模具評審階段.

應該說(shuō)明的是,塑膠模具報價(jià)圖包括塑膠件的3D圖,BOM和ID工藝標注.為了資料的安全, 不需要報價(jià)的塑膠件一個(gè)都不能給,需要報價(jià)的塑膠件一個(gè)都不能少,而且最好轉成STP格式,只方便報價(jià),不方便做其它用途.BOM表也只給塑膠部分的,以免報錯價(jià).以上資料都只發(fā)給客戶(hù),由客戶(hù)去洽供應商,通常設計公司不介入客戶(hù)的商務(wù)這一塊.

結構設計優(yōu)化

好了,現在我們可以靜下心來(lái)對自己的結構設計進(jìn)行優(yōu)化了,設計方案要變成產(chǎn)品,有很多問(wèn)題需要我們思考和預防的,如表面五金件是否需要接地;主板與殼體之間怎樣配合;殼體怎樣增加強度;殼體怎樣改善方便模具制做等等.

結構評審

每個(gè)結構工程師做出來(lái)的設計,總有自己發(fā)現不了的問(wèn)題,需要別的工程師再把把關(guān),所處的位置不同,觀(guān)察的角度不一樣,得出的判斷也會(huì )有差異,有錯就改,有疑問(wèn)就拿出來(lái)大家討論,可以使圖紙的水平更上一個(gè)臺階. 評審時(shí)先由另一個(gè)結構設計工程師對圖紙進(jìn)行初審, 初審耗時(shí)約半天到一天,需要對圖紙依次從外觀(guān),方案評估,上殼組件,下殼組件,表面工藝,模具可行性,到生產(chǎn)裝配的順序逐一進(jìn)行全面檢查,并將問(wèn)題點(diǎn)記錄下來(lái).然后進(jìn)入第二階段---集體評審, 集體評審是結構部全員和相關(guān)ID設計師共同參與的會(huì )議,將初審的問(wèn)題列出來(lái),大家發(fā)表意見(jiàn),統一認識,既保證了發(fā)出的圖紙能夠代表本公司的最高水準,也為結構設計工程師提供了一個(gè)學(xué)習提高的機會(huì ),在深圳,越是大的設計公司,越重視集體評審的作用.

結構手板的驗證

前面的結構做得再好,還只是紙上談兵,結構設計的需要借助于實(shí)物進(jìn)行驗證, 結構手板就起到了驗證結構的作用, 做結構手板的資料包括ID工藝標注,BOM和3D圖檔(當然還是要轉成STP格式),結構手板的制做需要約4天,外觀(guān)和尺寸都要求和圖紙一致,這樣比較貼近最終的樣機,拿到結構手板配上主板和電池,這就是一部真的手機了,別高興得太早,仔細地檢查零件尺寸,看看整機的裝配有沒(méi)問(wèn)題,還有沒(méi)有什么改善可以讓生產(chǎn)更方便快捷,現在細心點(diǎn)將來(lái)模具就順利點(diǎn).

模具檢討

結構手板的制做不是需要4天嗎,這段時(shí)間我們可以把ID工藝標注,BOM和3D圖紙資料發(fā)給客戶(hù),方案公司和選定的模廠(chǎng)進(jìn)行評審,這個(gè)評審一般需要1`2天,客戶(hù)如果有自己的技術(shù)力量可以再把把關(guān), 方案公司可以對天線(xiàn)信號接受可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行評估, 模廠(chǎng)則會(huì )對模具制做可能發(fā)生的問(wèn)題提出一些改善意見(jiàn),并將改善意見(jiàn)反饋給設計公司.必要時(shí), 客戶(hù)會(huì )同設計公司和模廠(chǎng)一起開(kāi)會(huì )討論模廠(chǎng)的改善意見(jiàn),開(kāi)模需要注意的問(wèn)題都可以提出來(lái), 設計公司和模廠(chǎng)有爭議的問(wèn)題由客戶(hù)做出最終決定,討論結果一式三份交客戶(hù),設計公司和模廠(chǎng)分別保存留底, 設計公司根據討論結果更新圖紙,發(fā)出正式的開(kāi)模圖, 開(kāi)模圖包括最終的ID工藝標注,BOM和3D圖紙.

投模期間的項目跟進(jìn)

塑膠件開(kāi)模需要18天左右,是不是這段時(shí)間就沒(méi)事做了呢?當然不是的,手機的供應商除了塑膠件外,還有按鍵，五金，鏡片，鎳片，電池，手寫(xiě)筆，輔料等,只要這款手機上用到的,一樣也不能少.因為這些散件的開(kāi)發(fā)周期比塑膠件短,我們可以利用塑膠件開(kāi)模的這段時(shí)間進(jìn)行報價(jià),打樣和開(kāi)模. 由于按鍵,五金的模具時(shí)間也要14天左右,有些公司也有把塑膠件,按鍵,五金的項目進(jìn)度同步進(jìn)行的做法. 輔料比較便宜,可以發(fā)包給模廠(chǎng)去采購, 模廠(chǎng)出貨前把輔料(如泡棉,雙面膠紙)貼付在殼體上的指定位置,這樣就極大的簡(jiǎn)化了后面整機裝配的工序.

試模及改模

還是以塑膠件為例進(jìn)行說(shuō)明, 試模及改模是供應商完成模具制做后進(jìn)行的塑膠件試做和模具修整,以滿(mǎn)足設計要求.客戶(hù)在試模前會(huì )追齊其他配件的樣品, 試模時(shí)會(huì )同結構設計工程師一起去模廠(chǎng), 結構設計工程師對所有配件進(jìn)行單品檢查和實(shí)裝檢查, 單品檢查包括外觀(guān)缺陷檢查和尺寸檢查, 實(shí)裝檢查則是把所有配件按照生產(chǎn)實(shí)際的裝配順序進(jìn)行實(shí)裝,找出問(wèn)題.所有問(wèn)題依次為列出來(lái),和模廠(chǎng)進(jìn)行協(xié)調,確定改善方案,改善時(shí)間和改善的責任人, 設計公司和模廠(chǎng)有有爭議的問(wèn)題由客戶(hù)做出最終決定,討論結果簽字復印后一式三份交客戶(hù),設計公司和模廠(chǎng)分別保存留底, 設計公司根據討論結果更新改模圖紙,發(fā)出正式的改模圖, 改模圖包括改模部分的詳細文字說(shuō)明,需要改模零件的3D圖紙. 3D圖紙上要求改模的部分需用紅色標識出來(lái). 改模問(wèn)題點(diǎn)事無(wú)巨細,不得遺漏.

試產(chǎn)

經(jīng)過(guò)改善后的樣品還要重復試模的程序進(jìn)行檢驗,不過(guò)這次試模上,下殼等外觀(guān)配件可以做上表面處理(如ID工藝圖上有標明表面噴油,過(guò)UV,氧化,拉絲,絲印,電鍍,鐳雕的)再進(jìn)行實(shí)裝,如果實(shí)裝確認無(wú)誤后,就可以按排試產(chǎn)了. 試產(chǎn)可以發(fā)現少量裝機時(shí)無(wú)法發(fā)現的問(wèn)題, 試產(chǎn)數量一般為50~100臺,按照生產(chǎn)的實(shí)際排布生產(chǎn)流水線(xiàn)進(jìn)行裝配, 試產(chǎn)時(shí)客戶(hù)會(huì )同結構設計工程師一起去裝配廠(chǎng),由結構設計工程師講明裝配順序和注意事項,由裝配廠(chǎng)的PE工程師按排生產(chǎn)線(xiàn)的排布,逐一指導作業(yè)員正確的作業(yè)手法和判定標準,量產(chǎn)前PE工程師需完成每一個(gè)裝配工位的作業(yè)指導書(shū). 在裝配廠(chǎng)進(jìn)行的裝配力求簡(jiǎn)潔,輔料已經(jīng)由模廠(chǎng)貼到殼體上了,五金片也已經(jīng)由模廠(chǎng)熱融到殼體上了, 裝配廠(chǎng)只要在殼體上裝入按鍵,主板,合殼,鎖螺絲,裝鏡片,最后測試,包裝就可以了.

產(chǎn)時(shí)發(fā)現的問(wèn)題由結構設計工程師記錄下來(lái),如果需要改模的,由結構設計工程師出改模圖, 改模圖包括改模部分的詳細文字說(shuō)明,需要改模零件的3D圖紙. 3D圖紙上要求改模的部分需用紅色標識出來(lái).通知相關(guān)供應商改善,并跟進(jìn)改模進(jìn)度和改模結果, 改模完成后即可進(jìn)入量產(chǎn)階段.

量產(chǎn)

經(jīng)過(guò)多次的論證,修改,檢驗,修改, 結構設計工程師辛勞的成果就快要出來(lái)了,所有的問(wèn)題在量產(chǎn)前都已經(jīng)解決了,如果沒(méi)有什么問(wèn)題, 量產(chǎn)的過(guò)程可以不需要結構設計工程師的參與, 按照現在的市場(chǎng)行情,一般售價(jià)在500元左的手機銷(xiāo)量超過(guò)10K,客戶(hù)就可以收回成本,再有更多的訂單,客戶(hù)就有得賺了.產(chǎn)品上市后,根據市場(chǎng)的反映,客戶(hù)可能會(huì )提出一些修改意見(jiàn), 結構設計工程師再做相應的回應就可以了.