手机结构设计的一些心得

 本文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！！

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。