導(dǎo)讀：一部手機是如何開發(fā)制造出來的？資深牛人系統(tǒng)介紹手機開發(fā)的全流程，從主板方案的確定、設(shè)計指引的制作、手機外形的確定、結(jié)構(gòu)建模、外觀手板的制作和外觀調(diào)整、結(jié)構(gòu)設(shè)計、報價圖的資料整理……到試模及改模、試產(chǎn)量產(chǎn)，一覽手機上市前的全過程。
一，主板方案的確定
在手機設(shè)計公司，通常分為市場部（以下簡稱MKT），外形設(shè)計部（以下簡稱ID），結(jié)構(gòu)設(shè)計部（以下簡稱MD）。一個手機項目的是從客戶指定的一塊主板開始的，客戶根據(jù)市場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(shè)計公司設(shè)計某種風(fēng)格的外形和結(jié)構(gòu)。也有客戶直接找到設(shè)計公司要求設(shè)計全新設(shè)計主板的，這就需要手機結(jié)構(gòu)工程師與方案公司合作根據(jù)客戶的要求做新主板的堆疊，然后再做后續(xù)工作，這里不做主要介紹。當(dāng)設(shè)計公司的MKT和客戶簽下協(xié)議，拿到客戶給的主板的3D圖，項目正式啟動，MD的工作就開始了。
二，設(shè)計指引的制作
拿到主板的3D圖，ID并不能直接調(diào)用，還要MD把主板的3D圖轉(zhuǎn)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,有沒有獨立做過手機一考就知道了,如果答得不對即使簡歷說得再經(jīng)驗豐富也沒用,其實答案很簡單,以帶觸摸屏的手機為例,例如主板長度99,整機的長度尺寸就是在主板的兩端各加上2.5,整機長度可做到99+2.5+2.5=104,例如主板寬度37.6,整機的寬度尺寸就是在主板的兩側(cè)各加上2.5,整機寬度可做到37.6+2.5+2.5=42.6,例如主板厚度13.3,整機的厚度尺寸就是在主板的上面加上1.2(包含0.9的上殼厚度和0.3的泡棉厚度),在主板的下面加上1.1(包含1.0的電池蓋厚度和0.1的電池裝配間隙),整機厚度可做到13.3+1.2+1.1=15.6,答案并不唯一,只要能說明計算的方法就行還要特別指出ID設(shè)計外形時需要注意的問題，這才是一份完整的設(shè)計指引。
三，手機外形的確定
ID拿到設(shè)計指引，先會畫草圖進(jìn)行構(gòu)思，接下來集中評選方案，確定下兩三款草圖，既要滿足客戶要求的創(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(xì)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，如工藝上能否實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)上可否再做薄一點，ID完成的整機效果圖經(jīng)客戶調(diào)整和篩選，最終確定的方案就可以開始轉(zhuǎn)給MD做結(jié)構(gòu)建模了。
四，結(jié)構(gòu)建模
1.資料的收集
MD開始建模需要ID提供線框,線框是ID根據(jù)工藝圖上的輪廓描出的,能夠比較真實的反映ID的設(shè)計意圖,輸出的文件可以是DXF和IGS格式,如果是DXF格式,MD要把不同視角的線框在CAD中按六視圖的方位擺好,以便調(diào)入PROE中描線(直接在PROE中旋轉(zhuǎn)不同視角的線框可是個麻煩事).也有負(fù)責(zé)任的ID在犀牛中就幫MD把不同視角的線框按六視圖的方位擺好了存成IGS格式文件,MD只需要在ROE中描線就可以了.有人也許會問,說來說去都是要描線,ID提供的線框直接用來畫曲面不是更省事嗎?不是,ID提供的線框不是參數(shù)化的,不能進(jìn)行修改和編輯,限制了后續(xù)的結(jié)構(gòu)調(diào)整,所以不建議MD直接用ID提供的線框.也有ID不描線直接給JPG圖片,讓MD自己去描線的,那就更亂了,圖片縮放之間長寬比例可能會發(fā)生變化,MD描的線可能與ID的設(shè)計意圖有較大出入,所以也不建議ID不描線直接給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對拔摸模和拆件的認(rèn)識不足,可能建出來的曲面與實際有些出入,對后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計幫助不大,只能拿來參考.
另外,如果是抄版還有客戶提供的參考樣機,或者網(wǎng)上可以找到現(xiàn)成的圖片,這些都能為MD的建模提供方便.主板的3D是MD本來就有的,直接找出來用就可以了,不過,用之前最好和ID再核對一下,看看有沒有弄錯,還有沒有收到更新的版本,否則等結(jié)構(gòu)做完才發(fā)現(xiàn)板不對可就痛苦了.
2.構(gòu)思拆件
MD動手之前要先想好手機怎樣拆件,做手機有一個重要的思想,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(jié)構(gòu)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,
拆件力求簡捷,過散過繁都會降低手機強度,裝配難度也會增大,必要時和結(jié)構(gòu)同事們商量權(quán)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.
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3.外觀面的繪制
外觀面是指手機的外輪廓面,好的曲線出好的曲面,描線的時候務(wù)必貼近ID的線框,尊重ID的創(chuàng)意是結(jié)構(gòu)工程師基本的修養(yǎng).同時線條還要盡量光順,曲率變化盡量均勻,拔模角要考慮進(jìn)去,如果ID的線拔模角與結(jié)構(gòu)要求不一致,可以和ID協(xié)商,如果對外觀影響不大,可以由結(jié)構(gòu)在描線時直接修正輪廓線的拔模角,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,這點投資值得.
手機的外形多是對稱的,外觀面只需要做好一半,另一半到后面做拆件時再鏡像過去,做完外觀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過來看看符不符合設(shè)計要求,ID確認(rèn)完就可以拆件了.
4.初步拆件
這個時候的拆件是為給客戶確認(rèn)外觀和做外觀手板用的,可以不做抽殼,但外觀可以看到的零件要畫成單獨的,方便外觀手板做不同的表面效果,外觀面上有圓角的地方要導(dǎo)上圓角,這個反倒不可以省略.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做的,可以集中放在一個組件里,報價和投模可以一個組件的形式發(fā)出去,很方便.
5.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(zhuǎn)存DXF線框文件反饋給ID調(diào)整工藝標(biāo)注,建完模的六視圖線框可能與當(dāng)初ID提供給MD的線框有所修改,ID需要做適當(dāng)?shù)母?并進(jìn)一步完成工藝圖,標(biāo)明各個外觀可視部件的材質(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)出做外觀手板了.
五，外觀手板的制作和外觀調(diào)整
外觀手板的制做有專門的手板廠,制做一款直板手機需要3~4天,外觀板為實心.不可拆,主要用來給客戶確認(rèn)外觀效果,現(xiàn)在外觀手板的按鍵可以在底部墊窩仔片,配出手感,就象真機一樣.客戶收到后進(jìn)行評估,給出修改意見,MD負(fù)責(zé)改善后,就可以開始做內(nèi)部結(jié)構(gòu)了.
六，結(jié)構(gòu)設(shè)計
結(jié)構(gòu)的細(xì)化應(yīng)該先從整體布局入手,我主張先做好結(jié)構(gòu)的整體規(guī)劃,即先做好上下殼的止口線,螺絲柱和主扣的結(jié)構(gòu),做完這三步曲,手機的框架就搭建起來了.再遵循由上到下,由頂及地的順序依此完成細(xì)部的結(jié)構(gòu), 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(diào)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.請注意,每一個細(xì)部的結(jié)構(gòu)盡量做完整再做下一個細(xì)部,不要給后面的檢查和優(yōu)化增加額外的工作量.
1.止口線的制作
內(nèi)部結(jié)構(gòu)開始,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,前面說過怎樣判定主體,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(dāng)做拔模斜度或?qū)角.
2.螺絲柱的結(jié)構(gòu)
螺絲柱是決定整機強度的關(guān)鍵,通常主板上會預(yù)留六個螺絲柱的孔位,別浪費,盡可能地都利用起來.螺絲柱還有一個重要的作用就是固定主板,主板裝在哪個殼,螺絲柱的做法也相應(yīng)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(cè)面還要做加強筋夾住主板,這樣的結(jié)構(gòu)才牢靠.
3.主扣的布局
4.上殼裝飾五金片的固定結(jié)構(gòu)
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.
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5.屏的固定結(jié)構(gòu)
屏就好象手機的臉,要好好保護(hù)起來,砌圍墻?對了,就是要利用上殼長一圈圍骨上來,一直撐到主板(留0.1mm間隙),把LCD封閉起來,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.前面說過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,見附圖.
為了方便屏的裝入,我們會在圍骨的頂部加上導(dǎo)角,當(dāng)然屏的周圍如果有元件還是要局部減膠避開,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.
6.聽筒的固定結(jié)構(gòu)
聽筒是手機的發(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(jié)構(gòu)上利用上殼起一圈圍骨圍住聽筒外側(cè),和屏的圍骨類似,但聽筒的圍骨不必?fù)蔚街靼?包住聽筒厚度的2/3就足夠了.然后上殼再起一圈圍骨圍住聽筒的出音孔,圍骨壓緊聽筒正面自帶的泡棉,圍成一個相對封閉的音腔,最后在上殼上開出出音孔就行了,上殼出音孔的范圍應(yīng)該是在聽筒的出音孔的范圍以內(nèi).
從外觀上看,聽筒出音孔位置會做一些簡單的裝飾,如蓋一個網(wǎng)狀的鎳片(見附圖).也可以做一個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)則貼在聽筒音腔的內(nèi)側(cè),
7.前攝像頭的固定結(jié)構(gòu)
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(jié)構(gòu),防止灰塵或異物進(jìn)入遮擋了視線,我們借助于泡棉將鏡頭與機殼的內(nèi)部分隔開來,外側(cè)則加蓋一個透明的鏡片,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(xì)吹干凈鏡頭,才將鏡片通過雙面膠粘接在殼體上,蓋住鏡頭.
8.省電模式鏡片的固定結(jié)構(gòu)
省電模式鏡片用得比較少,有些手機上有省電模式的設(shè)置,需要在手機殼上開一個天窗,讓里面的感光ID感應(yīng)到外界的亮度,這就需要在機殼上開孔并加蓋鏡片,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(dǎo)光柱在機殼內(nèi)側(cè)燙膠固定.
9.MIC的固定結(jié)構(gòu)
MIC位于手機的底部,就想手機的耳朵一樣,是把外界聲音轉(zhuǎn)換成電信號的元件,因此要讓外界的聲音毫無阻礙的傳遞給MIC,同時又要防止機殼內(nèi)部腔體的聲音影響到MIC,結(jié)構(gòu)上起圍骨是少不了的了,同時MIC本身要被膠套包裹,只在正前方露一小孔感應(yīng)聲音,正前方還必須與殼體良好的貼合,殼體上的導(dǎo)音孔一般開1.0mm的圓孔.
MIC與主板的連接方式可以是焊線,焊FPC或者穿焊在主板上.
10.主按鍵的結(jié)構(gòu)設(shè)計
手機主按鍵按厚度分可以分為超薄按鍵和常規(guī)按鍵,以前做翻蓋機,滑蓋機的時候因為厚度限制,按鍵厚度空間連2mm都不到,直接采用片材加硅膠的結(jié)構(gòu),片材可以是薄鋼片或PC片,為了保證按鍵之間不連動,片材上不同的功能鍵之間會用通孔分隔開來(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(xiàn)在市場上以直板機居多,我就以P+R按鍵為例講一下主按鍵的結(jié)構(gòu)設(shè)計,把直板機的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作量分為100份,我認(rèn)為按鍵組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計就占了30%,上殼組件占30%,下殼組件占40%,可見按鍵的重要性.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(jù)按鍵厚度來定,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,支架材料用0.15mm厚的不銹鋼片,但考慮到ESD(靜電測試)時鋼片對主板的影響,我們需要在鋼片兩側(cè)彎折出一段懸臂,和DOME片上的接地網(wǎng)導(dǎo)通,或者和按鍵PCB上的接地銅箔導(dǎo)通, 硅膠片厚0.3mm,正面長凸臺和鍵帽粘膠水配合.背面伸DOME柱和窩仔片配合.[page]
11.側(cè)按鍵的結(jié)構(gòu)設(shè)計
側(cè)按鍵位于手機的左右側(cè)面或者頂側(cè)面,功能通常為音量鍵,拍攝鍵,開機鍵或者鎖定鍵等,結(jié)構(gòu)較主按鍵簡單,主板上做側(cè)按鍵的位置通常會采用穿焊的方式固定幾個側(cè)向觸壓的機械按鍵,一個機械按鍵對應(yīng)一個功能.機械式側(cè)按鍵優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,手感好.也有做FPC按鍵的,在主板上預(yù)留焊盤位置,采用面焊的方式固定一個FPC按鍵板,FPC按鍵板彎折后朝著側(cè)面,按鍵板上的窩仔片可以感應(yīng)觸壓.FPC式側(cè)按鍵優(yōu)點是主板不變的情況下側(cè)按鍵的中心位置可以根據(jù)需要稍作調(diào)整.
側(cè)按鍵部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計通常采用P+R形式,和主按鍵相比較側(cè)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,由于沒有LED燈,側(cè)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(cè)按鍵的固定是在側(cè)按鍵的側(cè)面伸一個耳朵出來,然后用殼體伸骨夾住,這主要是在整機的裝配過程中防止按鍵松脫,一旦合殼之后,側(cè)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.
12.USB膠塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計
USB膠塞是用來保護(hù)USB連接器的蓋子,為方便開合,通常采用較軟的TPE或者TPU材料,USB膠塞的結(jié)構(gòu)分為本體,摳手位,舌頭,定位柱四個部分,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(nèi)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).
手機上類似的結(jié)構(gòu)還有T-FLASH卡或者SD卡的膠塞,長一點的膠塞還可以做成P+R結(jié)構(gòu),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.
13.螺絲孔膠塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計
手機表面外露的螺絲帽會影響外觀,必須用螺絲孔膠塞遮住.電池蓋內(nèi)的螺絲帽可以不做遮蔽.螺絲孔膠塞的結(jié)構(gòu)比較簡單,模具可以和USB膠塞放在同一套模里,由模廠制做,螺絲孔膠塞近似于圓柱形,為方便易取,可以掏空內(nèi)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(qū)分.
螺絲孔膠塞根據(jù)結(jié)構(gòu)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有被私自拆開過,有些制造商會在電池蓋內(nèi)的螺絲孔頂上挖一塊平臺出來加貼一張易碎紙,如果要松掉螺絲孔內(nèi)的螺絲,就必須破壞掉易碎紙.貼易碎紙的平臺必須根據(jù)易碎紙的尺寸來設(shè)計,平臺形狀比易碎紙略大,位置比殼體低下去一級,防止手指無意中觸及到易碎紙.
14.喇叭的固定結(jié)構(gòu)
手機的音量是強有力的賣點,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(diào)到最佳狀態(tài)之外,喇叭的音腔結(jié)構(gòu)還需注意幾點:
a.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(cè)面必須用殼體長環(huán)狀圍骨包圍起來,單邊間隙留0.1mm.如果喇叭與殼體之間有天線支架隔開,那么喇叭與天線支架之間必須加貼環(huán)狀泡棉封閉,天線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)出的聲音之能通過殼體上的出音孔傳出去.
b.喇叭的前音腔高度應(yīng)大于1.5mm.喇叭的音腔高度是指喇叭的正面到殼體內(nèi)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(nèi)側(cè)膠厚掏薄至0.6mm.
c.出音孔面積必需達(dá)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(dāng)喇叭的音腔高度在20以上時,出音孔面積可以和喇叭出音面積等大即100%.對與大多數(shù)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.
d.出音孔的結(jié)構(gòu)最簡潔的做法是直接在殼體上開孔,可以是圓孔陣列,也可以是一組長條形的孔.為防止灰塵和異物進(jìn)入音腔,可以在殼體內(nèi)側(cè)加貼防塵網(wǎng),為了美觀,出音孔的外側(cè)可以加貼鎳片,PC片等裝飾件, 鎳片的網(wǎng)孔直徑可以細(xì)小到0.3mm,在使用鎳片的情況下,殼體內(nèi)側(cè)可以不用加貼防塵網(wǎng).
e.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,在主板上沒有元件干擾的情況下,可以利用天線支架與主板配合,通過加貼泡棉把喇叭的后聲腔封閉起來形成后音腔.現(xiàn)在為了得到更震憾的低音效果,喇叭家族里已經(jīng)出現(xiàn)了震動喇叭,根據(jù)聲音的大小震動喇叭可以產(chǎn)生不同強弱的震動,這種震動直接通過殼體傳到使用者的手上.[page]
15.下殼攝像頭的固定結(jié)構(gòu)
下殼攝像頭的固定結(jié)構(gòu)和上殼攝像頭的固定結(jié)構(gòu)類似,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(qū)別在于下殼攝像頭的定位借助于天線支架, 天線支架圍住下殼攝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.
16.下殼裝飾件的結(jié)構(gòu)設(shè)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(dāng)注塑完成后，F(xiàn)ILM 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(dá)到3H。IML件直接燙膠或扣在殼體上,厚度至少1.2mm.
鎳片是五金裝飾件中最常用的,外觀漂亮,超薄鑷片厚度0.1~0.15mm,不用開模就能做,網(wǎng)孔直徑更可以小到0.3mm.如果有臺階有彎折就要開模制做了,總體厚度不能超過3mm,臺階側(cè)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(xì)微反射面的表面，以符合光澤柔和等特殊設(shè)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(dǎo)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，但隨著技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)在顏色已逐漸豐富起來。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.
17.電池箱的結(jié)構(gòu)設(shè)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(zhuǎn)不跌出,易取, 電池箱的結(jié)構(gòu)必須滿足這些要求,
a.電池箱的基本料厚為1.0mm, 電池箱底部盡量封閉,有元件避開元件,沒有元件盡量用膠殼遮住,避免露出大片的PCB.
b.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.
c.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(jù)模擬電池取放時的轉(zhuǎn)動來評估.摳手位要留出比指甲略寬的凹坑,方便手指摳出電池
d.電池箱體要保護(hù)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,以免跌落測試時沖擊到電池連接器造成損壞.
18.馬達(dá)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
馬達(dá)是手機上產(chǎn)生微弱機械震動的電子元件,當(dāng)用戶設(shè)置靜音時,通過馬達(dá)的震動可以使用戶感應(yīng)到來電, 馬達(dá)形狀分為柱狀和扁平狀,連接方式主要有焊線式,彈片式,也有SMT式和插接式.
焊線式,彈片式和插接式的柱狀馬達(dá)通常會在本體外面套一個橡膠套,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(yù)留導(dǎo)角方便馬達(dá)裝入.注意要為偏心輪預(yù)留足夠的轉(zhuǎn)動空間,殼體要避空偏心輪的轉(zhuǎn)動范圍至少0.5mm.
扁平狀馬達(dá)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,周圍起2/3圈的圍骨就可以了,你也許會問,為什么圍骨要留1/3的缺口?原來結(jié)構(gòu)設(shè)計時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(dá)時用鑷子一撬就可以了,附帶說一句,翻蓋手機上的感應(yīng)磁石的定位圍骨要留1/3的缺口,也是同一個道理. 扁平狀馬達(dá)還可以固定在天線支架上, 一面用雙面膠粘在天線支架上, 天線支架周圍起2/3圈的圍骨,另外一面用殼體長膠骨壓住,注意膠骨壓住馬達(dá)不能是硬碰硬的, 膠骨和馬達(dá)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(hù)馬達(dá).[page]
19.手寫筆的結(jié)構(gòu)設(shè)計
手寫筆只在帶觸摸屏的手機上才用到,一般固定在下殼上,使用時拔出, 手寫筆分為筆帽,筆管和筆尖, 筆帽上要做筆掛, 筆掛上做帶摳手的撥點,方便抽筆出來,筆管為空心不銹鋼管或銅管,可以跟據(jù)需要做成一段的或多段加長的. 筆尖帶一圈凹槽,插入下殼后靠凹槽定位,
20.電池蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計
電池, SIM卡和T-FLASH卡要設(shè)計成可以更換的,把它們藏在下殼的電池箱里,再設(shè)計一個可以方便開合電池蓋把它們保護(hù)起來, 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(jié)構(gòu)包括摳手位,插扣,側(cè)扣,撥點, 摳手位是取電池蓋時施力的地方, 插扣,側(cè)扣,是電池蓋插入下殼時咬合的結(jié)構(gòu), 撥點則是電池蓋插入下殼后防止退出的鎖定結(jié)構(gòu).
20.穿繩孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計
穿繩孔是手機上用來固定吊繩的結(jié)構(gòu),輕巧的手機可以穿一根掛繩掛在胸前,但現(xiàn)在隨著手機表面五金裝飾件的增多,和超長待機導(dǎo)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越多的人群所擔(dān)憂,還是揣兜里吧!
穿繩孔的結(jié)構(gòu)一般做在下殼,利用天線支架的空檔處見逢插針,行位是少不了的,還要保證套住掛繩的骨位有足夠的強度.
七.報價圖的資料整理
做到這里,手機的結(jié)構(gòu)設(shè)計暫時告一段落,先做一件重要的事情---給客戶提供塑膠模具報價圖,塑膠模具的制做需要18天左右的時間,這是整個手機項目的重中之重,在這之前,客戶選定模廠需要幾天時間,先把初步完成的結(jié)構(gòu)圖交給客戶去洽供應(yīng)商,可以為整個項目的進(jìn)程縮短時間,利用客戶洽供應(yīng)商的幾天里,我們可以對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化,評審和修改,等客戶選定供應(yīng)商,我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計也完成了,正好和模具供應(yīng)商進(jìn)入模具評審階段.
應(yīng)該說明的是,塑膠模具報價圖包括塑膠件的3D圖,BOM和ID工藝標(biāo)注.為了資料的安全, 不需要報價的塑膠件一個都不能給,需要報價的塑膠件一個都不能少,而且最好轉(zhuǎn)成STP格式,只方便報價,不方便做其它用途.BOM表也只給塑膠部分的,以免報錯價.以上資料都只發(fā)給客戶,由客戶去洽供應(yīng)商,通常設(shè)計公司不介入客戶的商務(wù)這一塊.
八,結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
好了,現(xiàn)在我們可以靜下心來對自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化了,設(shè)計方案要變成產(chǎn)品,有很多問題需要我們思考和預(yù)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.
九,結(jié)構(gòu)評審
每個結(jié)構(gòu)工程師做出來的設(shè)計,總有自己發(fā)現(xiàn)不了的問題,需要別的工程師再把把關(guān),所處的位置不同,觀察的角度不一樣,得出的判斷也會有差異,有錯就改,有疑問就拿出來大家討論,可以使圖紙的水平更上一個臺階. 評審時先由另一個結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師對圖紙進(jìn)行初審, 初審耗時約半天到一天,需要對圖紙依次從外觀,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,并將問題點記錄下來.然后進(jìn)入第二階段---集體評審, 集體評審是結(jié)構(gòu)部全員和相關(guān)ID設(shè)計師共同參與的會議,將初審的問題列出來,大家發(fā)表意見,統(tǒng)一認(rèn)識,既保證了發(fā)出的圖紙能夠代表本公司的最高水準(zhǔn),也為結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師提供了一個學(xué)習(xí)提高的機會,在深圳,越是大的設(shè)計公司,越重視集體評審的作用.
十,結(jié)構(gòu)手板的驗證
前面的結(jié)構(gòu)做得再好,還只是紙上談兵,結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要借助于實物進(jìn)行驗證, 結(jié)構(gòu)手板就起到了驗證結(jié)構(gòu)的作用, 做結(jié)構(gòu)手板的資料包括ID工藝標(biāo)注,BOM和3D圖檔(當(dāng)然還是要轉(zhuǎn)成STP格式),結(jié)構(gòu)手板的制做需要約4天,外觀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(jié)構(gòu)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(xì)地檢查零件尺寸,看看整機的裝配有沒問題,還有沒有什么改善可以讓生產(chǎn)更方便快捷,現(xiàn)在細(xì)心點將來模具就順利點.
十一,模具檢討
結(jié)構(gòu)手板的制做不是需要4天嗎,這段時間我們可以把ID工藝標(biāo)注,BOM和3D圖紙資料發(fā)給客戶,方案公司和選定的模廠進(jìn)行評審,這個評審一般需要1`2天,客戶如果有自己的技術(shù)力量可以再把把關(guān), 方案公司可以對天線信號接受可能發(fā)生的問題進(jìn)行評估, 模廠則會對模具制做可能發(fā)生的問題提出一些改善意見,并將改善意見反饋給設(shè)計公司.必要時, 客戶會同設(shè)計公司和模廠一起開會討論模廠的改善意見,開模需要注意的問題都可以提出來, 設(shè)計公司和模廠有爭議的問題由客戶做出最終決定,討論結(jié)果一式三份交客戶,設(shè)計公司和模廠分別保存留底, 設(shè)計公司根據(jù)討論結(jié)果更新圖紙,發(fā)出正式的開模圖, 開模圖包括最終的ID工藝標(biāo)注,BOM和3D圖紙.[page]
十二,投模期間的項目跟進(jìn)
塑膠件開模需要18天左右,是不是這段時間就沒事做了呢?當(dāng)然不是的,手機的供應(yīng)商除了塑膠件外,還有按鍵，五金，鏡片，鎳片，電池，手寫筆，輔料等,只要這款手機上用到的,一樣也不能少.因為這些散件的開發(fā)周期比塑膠件短,我們可以利用塑膠件開模的這段時間進(jìn)行報價,打樣和開模. 由于按鍵,五金的模具時間也要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)包給模廠去采購, 模廠出貨前把輔料(如泡棉,雙面膠紙)貼付在殼體上的指定位置,這樣就極大的簡化了后面整機裝配的工序.
十三,試模及改模
還是以塑膠件為例進(jìn)行說明, 試模及改模是供應(yīng)商完成模具制做后進(jìn)行的塑膠件試做和模具修整,以滿足設(shè)計要求.客戶在試模前會追齊其他配件的樣品, 試模時會同結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師一起去模廠, 結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師對所有配件進(jìn)行單品檢查和實裝檢查, 單品檢查包括外觀缺陷檢查和尺寸檢查, 實裝檢查則是把所有配件按照生產(chǎn)實際的裝配順序進(jìn)行實裝,找出問題.所有問題依次為列出來,和模廠進(jìn)行協(xié)調(diào),確定改善方案,改善時間和改善的責(zé)任人, 設(shè)計公司和模廠有有爭議的問題由客戶做出最終決定,討論結(jié)果簽字復(fù)印后一式三份交客戶,設(shè)計公司和模廠分別保存留底, 設(shè)計公司根據(jù)討論結(jié)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(xì)文字說明,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(biāo)識出來. 改模問題點事無巨細(xì),不得遺漏.
十四,試產(chǎn)
經(jīng)過改善后的樣品還要重復(fù)試模的程序進(jìn)行檢驗,不過這次試模上,下殼等外觀配件可以做上表面處理(如ID工藝圖上有標(biāo)明表面噴油,過UV,氧化,拉絲,絲印,電鍍,鐳雕的)再進(jìn)行實裝,如果實裝確認(rèn)無誤后,就可以按排試產(chǎn)了. 試產(chǎn)可以發(fā)現(xiàn)少量裝機時無法發(fā)現(xiàn)的問題, 試產(chǎn)數(shù)量一般為50~100臺,按照生產(chǎn)的實際排布生產(chǎn)流水線進(jìn)行裝配, 試產(chǎn)時客戶會同結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師一起去裝配廠,由結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師講明裝配順序和注意事項,由裝配廠的PE工程師按排生產(chǎn)線的排布,逐一指導(dǎo)作業(yè)員正確的作業(yè)手法和判定標(biāo)準(zhǔn),量產(chǎn)前PE工程師需完成每一個裝配工位的作業(yè)指導(dǎo)書. 在裝配廠進(jìn)行的裝配力求簡潔,輔料已經(jīng)由模廠貼到殼體上了,五金片也已經(jīng)由模廠熱融到殼體上了, 裝配廠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.
試產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)的問題由結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師記錄下來,如果需要改模的,由結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師出改模圖, 改模圖包括改模部分的詳細(xì)文字說明,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(biāo)識出來.通知相關(guān)供應(yīng)商改善,并跟進(jìn)改模進(jìn)度和改模結(jié)果, 改模完成后即可進(jìn)入量產(chǎn)階段.
十五,量產(chǎn)
經(jīng)過多次的論證,修改,檢驗,修改, 結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師辛勞的成果就快要出來了,所有的問題在量產(chǎn)前都已經(jīng)解決了,如果沒有什么問題, 量產(chǎn)的過程可以不需要結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師的參與, 按照現(xiàn)在的市場行情,一般售價在800元左右的手機銷量超過5K,客戶就可以收回成本,再有更多的訂單,客戶就有得賺了.產(chǎn)品上市后,根據(jù)市場的反映,客戶可能會提出一些修改意見, 結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師再做相應(yīng)的回應(yīng)就可以了.
