电子产品结构设计指引.docx

1、电子产品结构设计指引电子产品的结构设计过程一个完整产品的结构设计过程、ID造型 二、建摸阶段, 三、初始造型阶段 四、建摸阶段第四步，位置检查，一般元件的摆放是有位置要求 五、谈一下自主设计方式，就是上面的 A方案 六、举例说明 七、建模完成 八、一款收录机产品开发过程 九、设计开发补充十、*厂的流程:、ID造型一个完整产品的设计过程，是从ID造型开始的，收到客户的原始资料（可以是草图，也 可以是文字说明），ID即开始外形的设计；ID绘制满足客户要求的外形 图方案，交客户确认，逐步修改直至客户认同；也有的公司是 ID绘制几种草案，由客户选定一种， ID再在此草案基础上绘制外形图；外形图的类型，

2、可以是 2D的工程图，含必要的投影视图；也可以是JPG彩图；不管是哪一种，一般需注名整体尺寸，至于表面工艺的要求则根据实际情况， 尽量完整；外形图确定以后，接 下来的工作就是结构设计工程师（以下简称 MD ）的了；顺便提一下，如果客户的创意比较完整，有的公司就不用 ID直接用MD做外形图；如果产品对内部结构有明确的要求， 有的公司在ID绘制外形图同时 MD就要参与进来协助外形的调整；MD开始启动，先是资料核对，ID给MD的资料可以是JPG彩图，MD将彩图导入PROE 后描线；ID给MD的资料还可以是IGES线画图，MD将IGES线画图导入PROE后描线， 这种方法精度较高；二、建摸阶段，MD不

3、以我的工作方法为例，MD根据ID提供的资料，先绘制一个基本形状（我习惯用BASE 作为文件名）；BASE就象大楼的基石，所有的表面元件都要以 BASE的曲面作为参考依据； 所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同，ID侧重造型，不必理会拔模角度，而 但要在BASE里做出拔模角度，还要清楚各个零件的装配关系，建议结构部的同事之间做 一下小范围的沟通，交换一下意见，以免走弯路； 具体做法是1、 先导入ID提供的文件，要尊重ID的设计意图，不能随意更改；2、 描线，PROE是参数化的设计工具，描线的目的在于方便测量和修改；3、 绘制曲面，曲面要和实体尽量一致，也是后续拆图的依据，可以的话尽量整合成

4、封4、 闭曲面 局部不顺畅的曲面还可以用曲面造型来修补；BASE的基础上5、 BASE完成，请ID确认一下，这一步不要省略建摸阶段第二步，在取面，拆画出各个零部件，拆分方式以 ID的外形图为依据；6、 面/底壳，电池门只需做初步外形，里面掏完薄壳即可；我做MP3， MP4的面/底壳壁厚取1.50mm，手机面/底壳壁厚取2.00mm，挂墙钟面/底 壳壁厚取2.50mm，防水产品面/底壳壁厚可以取 3.00mm ；另外面/底壳壁厚4.00mm的医疗器械我也做过，是客人担心强度一再坚持的，其实 3.00mm已经非常保险了，壁厚太厚很容易缩水，也容易产生内应力引起变形，担心强度不 足完全可以通过在内部

5、拉加强筋解决，效果远好过单一的增加壁厚；建摸阶段第三步，制作装配图，将拆画出各个零部件按装配顺序分别引入， 选择参考中心重合的对齐方式；放入电子方案，如 LCD，LED，BATTERY，COB。将各个零部件引入 装配图时，根据需要将有些零部件先做成一个组件，然后再把组件引入装配图时。上盖是一个组件，下盖是一个组件。 上组件。下盖组件里面又分为 C壳组件，D壳例如做翻盖手机时，总装配图里只有两个组件， 盖组件里面又分为 A壳组件，B壳组件和LCD 组件，主板组件和电池组件等。还可以再往下分（ODM）;可由客户选择方案或自主开发。 （居多）或者是图片（OEM）。三、初始造型阶段 分三个方面：A :

6、由造型工程师设计出产品的整体造型B:客户提供设计资料，例如：IGS档C:由原有的外形的基础上更改；可由客户选择方案或自主开发。四、建摸阶段第四步，位置检查，一般元件的摆放是有位置要求的。例如：LCD的位置可以这样思考，镜片厚度 1.50mm,双面帖厚度0.20mm，面壳局部掏薄厚度0.60mm，则LCD到最外面的距离就是 2.30mm ；元件之间不能干涉， 且有距离要求。 如电波钟设计时，为保障接收效果，接收天线到电池之间的距离要求大于 20mm;为了设计方便，装配图内的 元件最好设置为不同颜色，以便区分；所有大元件摆放妥当之后，我还是 建议，为保险起见，请 ID再确认一次外形效果；五、谈一下

7、自主设计方式，就是上面的 A方案：1、 由造型工程师做出油泥模型或用三维软件模拟出造型并做一个发泡的实物模型，由多方进行评估（按照 UL或EN的标准确定用什么材料，检查并确定进出风口 通道的结构，进出风口的结构，出线窗的形式，开关和卷线按钮的机构，风量管的机构等。 ）后造型的方案确定，这阶段大约需要一到两个月左右的时间。2、 进行结构的设计：由上面得到的外形（油泥模型需要抄数，做好面）薄壳后做内部的结构；真空室的设计，真空室门锁的设计；进风过滤装置的设计，电机室的 设计；出风结构的设计，卷线器室的设计等， 这期间要与造型工程师， 供应商和模具工程师要经常探讨一下，例如：外形与结构的冲突，材料的

8、选用及结构方面是否与模具有冲突等并可以用软 件进行一些相关的分析。3、 以上设计经过评审合格后进行手板的制作， 手板完成后按照安规要求做相关的测试， 包括：性能，装配，结构，噪音，跌落等测试，并与设计输入对比后进行设计变更。4、 投模！经过40-50天后（这期间要与模厂经常沟通，保证结构尺寸的准确性并及时 掌握进度。）模具完成。进行样品制作并发样给客户，而且还要测试。通过信息的反馈后在 进行第二次及第三次的设计变更后可以量产。六、举例说明我们公司的实际情况：1.客户给出他自己的idea, 张JPG图片格式或者是扫描出来的手绘图2在AutiCAD里描线，产生产品各个角度的视图和剖截面以及尺寸3.

9、在三维软件如PRO/E里画出基本的外形，然后逐渐完善细节，拆分零件4.将三维图挡交给模具厂加工七、建模完成以一就象大楼的框架已经构建好了， 现在可以依托框架由下而上， 完善每一个楼层了；款电子产品为例，介绍一下一个完整产品的结构设计过程； 这款电子产品的设计，我的做法是 ：LENS结构-LCD结构-夜光结构-通关柱结构-防水结构 按键结构- PCB结构-电池结构-辅助结构-尺寸检查-手板跟进-模具跟进1、 LENS 结构：一般镜片要求1.5mm，条件不足也可以是 1.0mm，手机镜片还可以再薄点； （注意：如果要丝印尽量把丝印面做成平面；手机镜片受外形影响，两侧都是曲 面的，可以用模内转印）镜

10、片要固定，通常用双面胶，双面胶需预留 0.15-0.20mm的空间，也有镜片做扣固定的；如果有防水要求，镜片还可以用超声波 焊接，不过结构上要预留超声波线；2、 LCD结构：对电子产品来说，LCD （液晶显示屏） 就象她的眼睛，结构的好坏直接影响到显示的效果；LCD通常做成方形，必要时可以切角，做成多边形； LCD厚度通常 是2.70mm，超薄的也有1.70mm;单块的LCD需和主板（以下称 COB）相连才能显示，常用连接方式有导 电胶条和热压斑马纸；其中导电胶条要有预 压量，通常预压量为 10%-15%，预压量太少LCD容易缺画，预压量太多 LCD容易被顶绿；热压斑马纸不需预压，但成本较高，

11、连接时要用到热压啤机， PITCH脚位密的还要用到精密热压啤机； LCD与LENS不能直接贴合，贴合容易产生水纹.也有LCD直接固定在LENS上的情况，我在LENS的VA显示区开了一个 方形凹槽，间隙留足0.30mm ;通常LENS外装，LCD内装，中间用面壳隔开，面壳局部掏 胶至少0.50mm； LENS到LCD之间也 要保持洁净，通常做成封闭结构，数码产品中LCD常 做成组件，用铁框或塑料框包成一个整体，内有 PCB，IC，信号由一片软性 PCB输出，末的间隙，用0.50mm的海端有插头，装 拆方便.数码产品中LCD组件与面壳之间留 0.30mm 绵隔开，也可以防尘；3、 夜光结构：常用的

12、夜光光源有 LAMP （灯），LED （发光二极管），EL 罩，反光片，EL支架等；LAMP光较散，通常配合反光罩使用， LAMP套上不同颜色的灯套， 可得到红绿蓝等彩色效果. LAMP光路较为集中，通常配合反光片使用，为做成楔型（横截面）,背面喷白油，光线从侧面进入，可均匀反射到前面，如果想提高亮度，可在侧 面也喷上 白油（入光口除外），以减少光线流失.LED本身有红 橙,绿，蓝，紫等彩色供选择;EL片 的发光效果比较均匀，配合EL支架和EL导电胶条使用，有绿色,蓝色可供选择，通常做成与 LCD显示区域一样形状，一样大小,EL片使用时,需用火牛升压供电，故成本较高； 笔记本电脑的反光结构较特

13、殊，我见过一款笔记本的反光结构，是用圆形的LED射入一根长 的玻璃棒，玻璃棒均匀发亮再从反光片侧边均匀进入 ，得到相当不错的 背光效果.反光片的背面还有一些圆形结构的小凸点 ，光线在小凸点位置发生漫射 ，就象一个小光源一样亮，在靠近玻璃棒位置小凸点比较疏 ，而远离玻璃棒位置小 凸点比较密，这样整个反光片的亮度都比较均匀了 .手机和MP3的夜光结构直接做到 OLED组件里面了，设计时省事不少；另外,投影钟 把时间直接投影到墙上，其结构是用高亮的红色 LED圆灯,照射反白的LCD,得到时间的显示,然后通过两个凸透镜放大射到墙上 ，至于清晰度则是调节两个凸透镜间的距离实现的后提一点，要用到夜光结构的

14、 LCD通常是半透明的或超透明的，4、 通关柱结构和防水结构：通关通关柱是连接面壳和底壳的螺丝柱， 其结构直接影响到整机的装配效果和可靠性；柱可以在结构设计的最后再做，但规划应该在建模的时候就考虑清楚，例如一 款产品因为要做防水结构，防水圈是围绕通关柱设置的， 所以先把通关柱位置定下来； 通关柱的设计先要考虑整机受力情况，一般要求吃牙深度至少在 3圈以上，孔 内要留容屑空间0.30mm以上;有通关柱的地方外壁较厚， 易导致缩水影响外观，通常在螺丝孔底部减薄壁厚至 1.00mm ；挂墙钟通关柱通常用 2.60mm的螺丝，螺丝内径 2.20mm，螺丝外径5.00mm，螺丝间距拉得较宽；小电子产品通

15、关柱通常用 2.00mm的螺丝，螺丝内径 1.60mm,螺丝外径4.00mm,螺丝间距视需要而定，外观上尽量看不到螺丝，必要时可以做到电池门内或藏在易拆件的下 面，也可以做扣取代某一侧的螺 丝。电波钟在天线轴线方向上要尽量避免螺丝，手机天线附近也要尽量避免螺丝；例如一款防水钟用 1.70mm的螺丝，螺丝内径 1.40mm，螺丝外径3.60mm，因为要防水，故采用不锈钢螺丝；曾有一款 MP3整机只用一颗1.40mm的螺丝，螺丝内径1.10mm，螺丝外径2.60mm，另一侧做 扣，螺丝藏在镜片下面；另外一款翻盖手 机的A壳B壳在转轴位置下两颗 1.40mm的螺丝，配合铜螺母使用，铜螺母外径 2.50mm，加热后压入 2.30mm的孔内。另一端做两个深 1.00mm的死扣，A壳B壳两侧则用0.50mm的活扣，方便拆卸；空间允许的话，长螺丝周围可以拉些火箭脚，除了 改善受力，还能使注塑时走胶顺畅；防水圈，做成活塞结构，既可以防水，有可以移动。用 防水圈。金属针一头顶按键帽，另一头顶 功能实现。为保证防水效果，金属针与 求光滑；一款产品主防水圈横截面为直径 所以防水槽设计宽度为 1.20mm，深度为 水油使用，放入防水槽后翻转也不会掉出 外侧，通关柱之间的距离不要超过这款产品要