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1、-第1章 绪论41.1 手机的分类41.2 手机的主要构造件名称 41.3 手机构造件的几大种类 41.4 手机零件命名规则 51.5 手机构造设计流程 8第2章 手机壳体的设计和制造工艺 92.1 前言92.2 手机常用材料 92.2.1 PC学名聚碳酸酯 92.2.2 ABS丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 102.2.3 PCABSPC与ABS的合成材料 10选材要点102.3 手机壳体的涂装工艺 11涂料11喷涂方法12涂层厚度12颜色及光亮度 12色板签样12耐磨及抗剥离检测 12涂料生产厂家 132.4 手机壳体的模具加工 132.5 塑胶件加工要求 13尺寸，精度及外表粗糙度的要求 13
2、脱模斜度的要求 14壁厚的要求14加强筋14圆角152.6 手机3D设计15手机3D建模思路15手机构造设计 16第3章 按键的设计及制造工艺 203.1 前言20.z.-3.2 PR按键设计与制造工艺 203.3 硅胶按键设计与制造工艺 203.4 PCIMD按键设计与制造工艺 213.5 Metal Dome 的设计21概述213.5.2 Metal Dome 的设计213.5.3 Metal Dome 触点不同外表镀层性能比照 223.5.4 Metal Dome 技术特性223.6 手机按键设计要点 234章 标牌和镜片设计及其制造工艺 264.1 前言264.2 金属标牌设计与制造工
3、艺 26电铸Ni标牌制造工艺 26铝合金标牌制造工艺 284.3 塑料标牌及镜片设计与制造工艺 294.3.1 IMD工艺294.3.2 IML工艺294.3.3 IMD与IML工艺特点比拟 30注塑镜片工艺 314.3.5 IMD、IML、注塑工艺之比拟 324.4 平板镜片设计与制造工艺 32视窗玻璃镜片 32塑料板材镜片 324.5 镀膜工艺介绍 32真空镀33电镀俗称水镀 33喷镀345章 金属部件设计及制造工艺 355.1 前言355.2 镁合金成型工艺 35镁合金压铸工艺 355.3 金属屏蔽盖设计与制造工艺 36屏蔽盖材料36.可修编.第第-设计要求365.4 弹片设计要点 37
4、冷轧碳素钢弹片 37不锈钢弹片37磷青铜弹片37铍青铜弹片375.5 螺钉、螺母及弹簧设计要点 38螺钉38热压螺母38弹簧396章 手机构造设计相关测试标准 416.1 环境条件试验方法 41低温试验41高温试验41潮热试验42温度冲击试验 42振动试验42跌落试验43盐雾试验436.2 涂层耐磨和抗剥离检测 44耐磨检测44涂层附着力检测抗剥离检测 45设计和检测考前须知 456.3 拟订的J耐磨检测方案 45涂层耐磨检测第一方案 45涂层耐磨检测第二方案 46涂层附着力检测 46.z.第-第第1 1章章 绪论绪论1.11.1 手机的分类手机的分类随着国内通信业的迅猛开展，国内手机行业的竞
5、争也日趋白热化，国内外各手机厂商纷纷推出不同样式、功能的手机。手机按照外形可以统称分为直板机和翻盖机两种如图1-1 和 1-2 所示 ，根据手机的特殊功能又可分为拍照手机、滑盖手机、旋盖手机和具有商务功能的PDA 手机如图 1-3图 1-6 所示 ，由于手机种类过于繁多，这里就不再赘述。图 1-1 直板机图 1-2 翻盖机图 1-3 滑盖机图 1-4 旋盖机图 1-5 拍照手机图 1-6 PDA 手机1.21.2 手机的主要构造件名称手机的主要构造件名称目前，由于手机的样式繁多，其构造件数量和样式也是越来越多。直板机的主要构造件名称：本体上壳、本体下壳、 LCD 镜片、按键、电池等；翻盖机的主
6、要构造件名称：翻盖顶盖、翻盖底盖、本体上壳、本体下壳、按键、侧按键、 LCD 镜片、标牌、电池等。在后续的章节中将详细列举构造件的中英文名称。1.31.3 手机构造件的几大种类手机构造件的几大种类根据手机构造件的功用和材料性质可分为以下五类：胶壳类：例如：翻盖机的翻盖和本体，直板机的本体上下壳等；按键类：主按键、侧按键、 Metal Dome 等；标牌和镜片装饰类：金属标牌、塑料标牌和镜片等；金属部件类：镁合金射铸件、铝合金冲压件、铰链、屏蔽盖、天线螺母、螺钉、螺母等；胶贴类：双面胶带、导电泡棉、热反响胶带等。.可修编.-1.41.4 手机零件命名规则手机零件命名规则由于 Pro/ENGINE
7、ER 文件不支持中文名，所有零件均使用英文命名；为减 少 文 件 名 长 度 ， 局 部 单 词 使 用 简 写 ， 如 ： Microphone 简 写 为 ：Mic,front 简写为 fr,rear 简写为 rr,cosmetic 简写为cos ；零件词与单词之间使用下划线 _连接，例如：翻盖顶盖翻译为Flip_Top ， 电 池 盖 板 翻 译 为 Battery_cover ， 电 池 壳 翻 译 为Battery_case 等。下面以直板机 K269 和翻盖机 K698 为例，对照表 1-1、表 1-2 和图 1-6、图 1-7 介绍一下手机零件的中英文名称。表 1-1 K269
8、中英文名称对照表序号12345678910111213141516171819202122中文名LCD 镜片面壳装饰板听筒装饰物听筒装饰物双面胶耳机皮塞侧按键LED 灯镜听筒防尘垫听筒LCD 衬垫LCD 屏蔽盖LCD 模块扬声器衬垫扬声器天线衬垫扬声器防尘垫内置天线本体下壳射频皮塞电池卡扣弹簧电池卡扣电池英文名LCD_LensFront_Case_CosReceiver_CosDouble-Tape_for_Receiver_CosEarphone_CapSide_KeyLED_LensReceiver_MaskReceiverLCD_CushionLCD_ShieldingLCD_Modul
9、eSpeaker_CushionSpeakerAntenna_CushionSpeaker_MaskInternal_AntennaRear_CaseRf_CapSpring_for_Battery_BuckleBattery_BuckleBattery.z.-232425262728293031螺钉键盘拱形薄膜主 PCB 组件麦克风衬垫麦克风按键本体上壳按键装饰板LCD 镜片双面胶ScrewMetal_DomeMain_PCB_AssyMic_CushionMicrophoneKeypadFront_CaseKeypad_CosDouble-Tape_for_LCD_Lens图 1-7 K2
10、69 爆炸图表 1-2 K698 中英文名称对照序号12345678910111213中文名称标牌标牌双面胶翻盖顶盖小 LCD 衬垫热压螺母遮光片听筒衬垫LCD 模块组件LCD 衬垫听筒双面胶翻盖底盖听筒装饰片双面胶听筒装饰物英文名称Dec_PlateDouble-Tape_for_Dec-PlateFlip_TopSub_LCD_CushionNutReceiver_CushionLCD_Module_AssyLCD_CushionDouble-Tape_for_ReceiverFlip_BottomDouble-Tape_for_Receiver_CosReceiver_CosDouble
11、-Tape_Screw_Cap_for_Flip_BottomScrew_Cap_for_Flip_BottomDouble-Tape_for_LCD_LensLCD_LensScrew_Cover_for_Flip_BottomDouble-Tape_Screw_Cover_for_Flip_BottomHingeAlnico_TapeAlnico14翻盖底盖上封盖双面胶15161718翻盖底盖上封盖LCD 镜片双面胶LCD 镜片翻盖底盖下封盖19翻盖底盖下封盖双面胶20铰链21磁钢双面胶22磁钢.可修编.-232425262728293031323334353637383940414243
12、4445464748495051525354摄像头下衬垫摄像头连接器衬垫闪光灯胶片FPCB 组件FPCB 连接器衬垫摄像头上衬垫翻盖顶盖双面胶摄像头镜片本体上壳麦克风垫片按键主 PCB 板组件侧按键 1音量键侧按键 2拍照键麦克风防尘垫本体下壳电池卡扣弹簧电池卡扣入网标贴主标贴标准电池射频皮塞本体下壳皮塞螺钉天线天线螺母振子扬声器防尘垫扬声器右侧封盖右侧封盖双面胶金属转轴55左侧封盖双面胶56左侧封盖Camera_Bottom_CushionFlash_TapeFPCB_AssyCamera_Top_CushionCamera_LensBase _TopMic_CushionKeypadMai
13、n_PCB_AssySide_Key1Side_Key2Mic_MaskBase_BottomSpring_for_Battery_BuckleBattery_BuckleBatteryRf_CapScrew_Cap_for_Base_BottomScrewAntennaAntenna_NutVibratorSpeaker_MaskSpeakerHinge_CoverDouble-Tape_for_Hinge_CoverMetal_ShafDouble-Tape_for_Metal_Shaft_CoverMetal_Shaft_Cover图 1-8 K698 爆炸图.z.-1.51.5 手机构
14、造设计流程手机构造设计流程图 1-9 手机构造设计流程图.可修编.-第第2 2章章 手机壳体的设计和制造工艺手机壳体的设计和制造工艺2.12.1 前言前言目前，手机常用塑胶材料主要有 PC、ABS 和 PCABS 三大类。日本手机主要采用 PCABS，甚至采用 ABS 做手机外壳。韩国几家手机制造商最早采用纯 PC 材料。GE 公司原来是不推荐采用 PC 材料做手机外壳的，而是主 *采用 PCABS 材料。但最近一、二年GE 公司也推出适合做手机外壳的PC 材料，例如：E*L1414、141R、SP1210R 等。近年来，各大手机厂商采用PC 材料做手机壳件的比例正在逐渐上升。本章主要介绍手机
15、壳体的材料性能、喷涂工艺、设计要求和 3D 建模思路等。2.22.2 手机常用材料手机常用材料我公司的 K100、K100II 手机是在国内首次采用纯PC 材料的机型。像HIP 这样的模具和注塑大公司也是第一次遇到采用这种材料做手机外壳。因此，在模具设计。注塑、喷涂等方面都遇到很大的麻烦。就连世界有名的几家日本涂料厂商也未能解决涂料的附着力问题。最后不得不从韩国直接进口配制好的色漆。近两年来，无论是在模具设计、注塑技术还是涂料性能方面都有很大的突破，用 PC 料做手机外壳的比例在不断上升，初步估计，目前在手机上采用 PC 料的比例已超过 50。塑料按用途可分为普通级、耐温级、耐冲级、阻燃级、电
16、镀级等。2.2.12.2.1 PCPC学名学名 聚碳酸酯聚碳酸酯PC 材料的性能特点：1.2.3.4.5.强度高拉伸强度 69MPa、弯曲强度 96MPa ；耐高温长期使用温度 130 ；透明性好、无毒；原料配色及外表涂覆不如 ABS。PC 应选高流动性牌号。适用于翻盖机和在恶劣环境下使用的手机。.z.-2.2.22.2.2 ABSABS丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物ABS 材料的性能特点：1. 强度低拉伸强度 43MPa，弯曲强度 79MPa ；2. 不耐温长期使用温度 60 ；3. 流动性、着色及外表喷涂和电镀性能均好。2.2.32.2.3 PCPCABSABSPCPC
17、与与 ABSABS 的合成材料的合成材料取前面二者之特点，具有优良的成型加工性能，流动性好，强度较高(拉伸强度 56MPa，弯曲强度 86MPa)。PCABS 材料主要用于直板机和一般外观、色彩要求高而对环境无特殊要求的翻盖机。如表2-1 所示为目前在手机上所采用的材料代号及其生产厂家。2.2.42.2.4 选材要点选材要点2.2.4.12.2.4.1 根据构造特点选材：根据构造特点选材：1. 当构造强度较大，壁较厚，构造形状复杂时应首选PCABS；2. 当构造较薄弱，强度缺乏时，应选PC。2.2.4.22.2.4.2 根据外观涂装色彩选材：根据外观涂装色彩选材：鲜艳，多色，对涂装要求严格时，
18、应首选PCABS。2.2.4.32.2.4.3 翻盖机和在恶劣环境如北方低温，有振动、冲击等下使用的加翻盖机和在恶劣环境如北方低温，有振动、冲击等下使用的加固型手机，应选用固型手机，应选用 PCPC2.2.4.42.2.4.4 直板机选料：直板机选料：PC 和 PCABS 均可使用时，应首选 PCABS2.2.4.52.2.4.5 选选 PCPC 时，应选用高流动性的牌号，按顺序优选：时，应选用高流动性的牌号，按顺序优选：三星 1023M，GE E*L1414 、GE141R241R2.2.4.62.2.4.6 选选 PCPCABSABS 时，应按顺序优选：时，应按顺序优选：GE C1110H
19、FGE C1110HF 、C1110C1110、三星、三星HI-HI-1001BS1001BS、HI-1001BNHI-1001BN表 2-1 手机常用塑胶材料牌号及生产厂家材料GE 公司LG 公司三星公司(SAMSUNG).可修编.-PC多用于翻盖机和恶劣环境下使用的手机141R241R普通级，我公司K698、K320、K100、K100II 手GN1002F机均采用。141R-111，K6800 乳白色灯盖SP1210R超高流动性，K100 、K100II 首选料。E*L1414 高流动性，GE 公司推荐SC1004A用于手机使用。PC-1023 普通级PC-1023IM抗冲高流动性，K5
20、22 采用E*D121WH5A072A ，K100II乳白LUPOYGP1000色灯盖。HI-1001BS高5001RFHPCABSC1110 高流动性，TCL 采用。流动性多用于直C1110HF 高流动性，TCL 采用。板机及对C1200HF 耐高温，K699、K818 采涂料色彩用。要求严格HI-1001BN抗的手机C1000HF 高流动性，K6800 采用冲击ABS多用于装饰件MP-0160EPBM电镀级HI1001BG镀级电2.32.3 手机壳体的涂装工艺手机壳体的涂装工艺2.3.12.3.1 涂料涂料2.3.1.12.3.1.1 底漆和面漆底漆和面漆塑件与金属不同，必须采用低温一般6
21、080固化的涂料。常用面漆材料有聚氨酯 PU类和丙烯酸树脂类涂料。当需要涂层外表具有金属光泽时，还要在透明色面漆下面喷涂一层银色底漆。2.3.1.22.3.1.2 UVUV 涂料为了增加涂层外表耐磨性，通常在外外表再喷涂一层紫外固化的UV 涂料。UV 涂料的光亮度要求由高光 UV 和哑光 UV 的不同比例配制而成。.z.-2.3.22.3.2 喷涂方法喷涂方法塑件喷涂工艺分为有手工喷涂和自动喷涂两种：1. 手工喷涂：涂层厚度和质量不易控制。主要用于初期配料试喷和内外表导电涂料的喷涂。2. 自动喷涂：有多枪 6 枪、8 枪等 。将其调整不同喷射角度以到达喷涂外表厚度均匀，也有用机械手进展喷涂的方
22、式。注意：试喷涂前必须确定基材的代号、颜色及外表粗糙度。2.3.32.3.3 涂层厚度涂层厚度为使涂层颜色光泽、耐磨等方面的质量稳定，必须控制涂层厚度。涂层厚度检测可用涂层测厚仪直接测量。银色底漆为表现金属光泽用较薄，一般35m；面漆涂层厚度一般为： 810m；UV 涂层厚度一般为： 815m。2.3.42.3.4 颜色及光亮度颜色及光亮度可用色差仪和亮度仪检测。这种方法能以数据定量，但准确度较差。通常采用色板，用比拟法进展检测。2.3.52.3.5 色板签样色板签样设计部门通过颜色代号及色板等方式提出涂料颜色及光亮度要求后，由涂料厂家或与喷涂厂家配合配制涂料并在自动喷涂线上进展试喷。经设计部
23、门对试喷样品进展全面检测，合格后进展签样，同时确定涂料代号。如不能到达设计要求时，这一过程会经屡次反复后确定。2.3.62.3.6 耐磨及抗剥离检测耐磨及抗剥离检测在RCA 耐磨擦检测仪上进展纸带耐磨检测；抗剥离强度检测是用百格刀和 3M 胶带检查涂层脱落的百分比来确定。.可修编.-2.3.72.3.7 涂料生产厂家涂料生产厂家目前，国内外油漆生产厂家很多，他们生产的油漆涂料各有其特点，可根据需要进展选用。常用的厂家有：欧利生、柏林、恒利、武藏、腾昌、创兴行、中华、江山。2.42.4 手机壳体的模具加工手机壳体的模具加工2.52.5 塑胶件加工要求塑胶件加工要求2.5.12.5.1 尺寸，精度
24、及外表粗糙度的要求尺寸，精度及外表粗糙度的要求2.5.1.12.5.1.1 尺寸、精度要求尺寸、精度要求尺寸主要是满足使用要求及安装要求，同时要考虑模具的加工制造要求，设备的性能，还要考虑塑料的流动性。加工精度影响因素很多，有模具制造精度、塑料的成分和工艺条件等，因此有必要对公差进展规定。1. 名义尺寸：通常在手机设计的2D 图中，名义尺寸及公差值标注至小数点后 2 位数字。如 20.250.05mm。2. 配作尺寸：对于 *些尺寸如胶壳外形尺寸、铰链孔等，在设计上要求较为严格。这类尺寸要按公差要求去做是难以做到的，应当采用配作的方法来加以实现。例如：为使两件壳体相配断差不大于0.1mm，就必
25、须对每件分别提出 0.05mm 的公差要求，而这样高的要求往往是达不到的。而采用配作时，既能满足设计要求，其误差值也可放宽到0.1mm。3. 配合尺寸：这类尺寸均应根据配合性质要求标注公差，一般应采用基孔0.05制标出单向公差。例如：包容尺寸250mm、被包容尺寸2500.05mm 等。4. 自由尺寸：这类尺寸的公差值在国标中有严格规定。而实际上这些尺寸因对公差值无特殊要求，在图中的尺寸上可不标注公差。如必要时，可标注双向公差如 0.20mm。2.5.1.22.5.1.2 外表粗糙度要求外表粗糙度要求外表粗糙度：由模具外表的粗糙度决定，故一般模具外表粗糙度比制品的外表粗糙度要高一级。.z.-火
26、花纹粗糙度按 VDI 3400 Ref 标准样板规定 045 共有 14 档，手机外外表一般取 VDI 1821。手工抛光如 VDI 18 仍不能满足胶壳外表光亮要求时，可选择手工抛光。抛光等级从镜面至 1000、800共分 12 档次。即 A1A12。内模*些局部外表不用火花加工，而是在磨床或C 上直接切削加工的。其外表粗糙度一般为 0.8m1.6m。2.5.22.5.2 脱模斜度的要求脱模斜度的要求由于塑件在模腔内产生冷却收缩现象，使塑件紧抱模腔中型芯和型腔中的凸出局部，使塑件取出困难，强行取出会导致塑件外表擦伤，拉模，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模及轴芯方向平行的内外外表，设计足
27、够的脱模斜度，一般 130230。一般型芯斜度要比型腔的大。2.5.32.5.3 壁厚的要求壁厚的要求根据塑件使用要求强度，刚度和制品构造特点及模具成型工艺的要求而定：壁厚太小，强度及刚度缺乏，塑料填充困难；壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等缺陷。因此，要求壁厚尽可能均匀一致，否则由于冷却和固化速度不一样易产生内应力，引起塑件的变形及开裂。2.5.42.5.4 加强筋加强筋加强筋在塑料部件上是不可或缺的功能局部，加强筋有效地如工字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积，但没有如工字铁般出现倒扣难于成型的形状问题，对一些经常受到压力，扭力，弯曲的塑料产品尤其适用。此
28、外，加强筋更可充当内部流道，有助模腔充填，对帮助塑料流入部件的支节局部有很大的作用。如图2-1 和图 2-2 所示。加强筋设计原则如下：1. 中间加强筋要低于外壁 0.5mm 以上，使支承面易于平直；2. 应防止或减小塑料的局部聚积；3. 筋的排列要顺着型腔内的流动方向。图 2-1 加强筋缩水情况图 2-2 加强筋的根本设计.可修编.-2.5.52.5.5 圆角圆角要求塑件有转角处都要以圆角圆弧过渡，因尖角容易应力集中。塑件有圆角有利于塑料的流动充模及塑件的顶出，塑件的外观好，有利于模具的强度及寿命。2.62.6 手机手机 3D3D 设计设计手机 3D 设计分两个阶段： 3D 建模阶段和构造设
29、计阶段2.6.12.6.1 手机手机 3D3D 建模思路建模思路结合硬件和造型的要求做出手机的3D 实体模型，对于塑胶件，如外形设计错误，很可能造成模具报废，所以在设计时要特别小心。外形设计要求产品外观美观、流畅，曲面过渡圆滑、自然，符合人体工学原理。构造工程师在设计过程中同时需要详细考虑各零部件是否可以进展后续的加工，生产的工艺性以及可靠性和本钱控制等诸多方面的问题。要作到建好的模型能够做出构造，做出的构造 能够加工、生产出来的要求。首先，生成产品的总装配图档，在装配图中将一些标准件和已设计好的零件进展装配，比方：电芯， MAIN PCB ASSEMBLY ，LCD MODULE 等。目的是
30、对排布好装配体中电子器件的相对位置关系，同时为后续的SKELETON 设计做好准备。其次，在装配图中建立一个SKELETON MODEL 骨架零件模型，它是根据一个装配体内各零件之间的关系而创立的一种特殊的零件模型，或者说它是一个装配体的 3D 布局。它是自顶向下设计 Top_Down_Design 的一个强有力的工具。在手机 3D 设计过程中， SKELETON 零件模型主要有以下作用：1. 作为装配体中各零件的装配参照。2. 控制装配体的总体尺寸以及为装配体中的各零件分配空间尺寸。通过这种功能，我们在设计一个复杂的产品以前，可以先通过骨架零件确定产品的总体尺寸，并且为产品中的各零件分配好空
31、间尺寸，然后再对各零件进展详细的设计，在进展零件的详细设计时，可以将骨架零件中确定的设计意图传递过来。这就是自顶向下设计的概念和方法。3. 作为装配体中元件的设计界面。.z.-例如，直板机的外壳一般是由前、后两个外壳组成，它们都是一个独立的零件模型。在直板机的设计过程中，可以创立一个骨架零件模型，在该骨架中创立一个曲面，作为前、后壳的设计界面。在设计前、后壳时，可以分别拷贝骨架零件模型中的界面曲面，这样既可以减少设计工作量，又能保证前、后壳完好地装配在一起。SKELETON 图档可以导入已设计好的手机 3D 文件，例如：将使用其他 3D造型软件设计的手机 3D 外观图档转换成 IGES 格式文
32、件，最后导入SKELETON 文件中；也可以由设计者进展独立设计。 SKELETON 文件最好设计成曲面。最后，在装配图中进展零件的设计或将已设计好的零件进展装配。在零件设计期间和完成后，都要进展零件的曲面质量、拔模角度和组件装配干预的检查。2.6.22.6.2 手机构造设计手机构造设计塑胶件设计时尽可能做到一次成功，对一些无法确定的地方，考虑到修模时给模具加材料难、去材料易的特点，可预先给塑件保存一定的间隙。构造设计完成后需仔细检查装配干预，塑件各部位厚度，各装配体的配合关系，运动机构关系，并且征询包括造型组、硬件组、模具厂和其他配套厂的意见。 构造设计的 2D 图也应及时提供给供给商，以便
33、与供给商沟通关于公差、材料、模具分模线、水口、顶针位置、外表处理等技术要求方面的问题。2.6.2.12.6.2.1 SpeakerSpeaker 声腔构造设计声腔构造设计手机壳体内所构成的声腔和泄漏孔对Speaker 音质和音量产生较大的影响，Speaker 声腔的构造设计就显得尤为重要。如图2-1 和图 2-2 所示为两种类型 Speaker 的设计构造示意图。Speaker 声腔构造设计要点：1. 要用防尘垫把Speaker 与手机壳体密封，使声音不会泄漏到手机壳体内。2. Speaker 的发声腔体高度要 H0.8mm。3. Speaker 的发声孔面积应为喇叭面积的 1020。4. 尽
34、可能用筋将 Speaker 围住，决定传出的音量大小。5. 在 Speaker 反面使用海棉垫片压紧，加强 Speaker 的密封性。.可修编.-6. 泄漏孔主要是由 SIM 卡、电池盖、手机外接插座等手机无法密封位置的声泄漏等效而成的，泄漏孔以远离Speaker 为宜，即手机无法密封的位置要尽量远离Speaker，这样可以使得手机的整机的音质和音量表现较好。图 2-3 二合一的 Speaker 构造示意图图 2-4 单面 Speaker 构造示意图2.6.2.22.6.2.2 LCDLCD 与壳体的配合要求与壳体的配合要求1. LCD 有护框，护框要高于 LCD 面 0.05mm，如图 2-
35、5 所示：2. LCD 无护框，如图 2-6 所示：图 2-5 LCD 有护框的构造示意图图 2-6 LCD 无护框的构造示意图2.6.2.32.6.2.3 摄像头固定的要求摄像头固定的要求如图 2-7 所示，在摄像头顶部用海绵垫圈装配在壳体上，目的是对摄像头进展定位。在具体设计时要根据具体情况将镜头定位在上下壳体之间。图 2-7 摄像头固定的构造示意图2.6.2.42.6.2.4 螺丝柱的设计螺丝柱的设计如图 2-10 所示，中选用 2.5mm 的热压螺母时， A 值一般取3.84.0mm，B 值取 2.2mm，C 值取 3.0mm。图 2-10 螺丝柱构造示意图2.6.2.52.6.2.5
36、 电池电池/ /电池卡扣的设计电池卡扣的设计1. 电池设计时要保证电芯和相连的PCB 板的装配空间，尽量保证底壳与厚电、薄电通用。2. 电池壳的厚度至少 0.7mm，电池盖板的壁厚至少 0.4 mm。 如使用金属电池盖板，T=0.2mm3. 壳体与电池盖板高度方向的配合间隙要留0.15mm。4. 电池的厚度要完全依照电池厂的要求制作，注意区分国产电芯与进口电芯的区别国产电芯小一些，变形大一些。5. 卡扣处注意防止缩水与熔接痕，卡扣处的壁厚要保持0.7mm 以上，防止拆卸的时候塑胶发白、断裂。2.6.2.6扣位扣位/ /止口止口扣位主要是指上、下壳体卡扣的配合关系。在考虑扣位数量和位置时，应该从
37、产品的整体外形尺寸考虑，要求数量平均、位置均衡，设置在转角处的扣位应尽量靠近转角，确保转角处上、下壳体能更好的配合，从设计上预防转角处容易出现的间隙问题。扣位设计应考虑预留间隙如图2-11 所示 。另外，设计扣位时应考虑侧面抽心有无足够的行程，至少要有6mm 的.z.-让位空间。图 2-11 扣位构造设计示意图止口指的是上、下壳之间的相嵌配合关系。设计的名义尺寸应留0.050.1mm 的间隙，嵌合面应有 1.52的斜度。端部应设倒角或倒圆角以便装配。上、下壳圆角处的止口配合，应增大配合面内侧止口的圆角半径，以增大圆角之间的间隙，预防圆角处的干预。如图2-12 所示。图 2-12 止口构造设计示
38、意图2.6.2.72.6.2.7 FPCFPC软板软板FPC 软板宽度一般为 44.2mm，采用彩屏时宽度较大，采用黑白屏时宽度可以窄些， FPC 软板厚度变化较大，一般采用铜模时厚度为0.06mm。在设计壳体时，软板的转动局部不能和壳体内壁接触、摩擦，与壳体的间隙必须控制在 0.5mm 以上，圆角取 11.2。软板的设计要点请参照 2-7。2.6.2.82.6.2.8 PCBPCB 的定位要求：的定位要求：PCB 板定位尽可能用 PCB 板对角方向两个定位孔定位，这样可以保证定位准确性；如果在 PCB 上没有定位孔，则只能采用螺丝柱定位，但是采用这种定位一定要考虑螺丝柱因热压螺母的装配而使其
39、变形膨胀而引起的尺寸变化问题。同时在螺丝柱上的PCB 高度方面的定位筋需要有足够强度承受压力，以免因其变形而影响按键手感不良等缺陷。2.6.2.92.6.2.9 其它的一些设计要求其它的一些设计要求1. 翻盖机翻转角度为 1605，如图 2-13 所示；2. 铰链在翻盖上的装配位置，如图 2-14 所示；3. 翻盖与本体转轴处的单侧配合间隙为0.10.15mm，如图 2-15 所示；4. 翻盖与本体高度方向的间隙为 0.4mm，如图 2-16 所示；.5. LED 灯镜的设计有正面和反面装配两种方案。正面装配主要是灯镜和壳体之间采用过渡配合，有时在灯镜上加倒扣；反面装配主要用热熔固定LED 灯
40、镜，如图 2-17 所示。6. 两个零件装配在一起时，配合间隙处应尽量减少穿透孔，以防无法通过静电测试，如图 2-18 所示。7.做零件的装配扣位时，尽量设计成向内的卡扣，这样斜顶的夹线就不会留在外外表上，且外观棱线比拟清晰，如图2-19 所示。8.转轴配合处不能喷漆，因转动时漆易磨掉，摩擦声比拟大。9. 橡胶塞和壳体的配合要有台阶面的配合，否则，装配时易压过头，使外.可修编.-外表不平整，如图 2-20 所示。图 2-13 翻盖机翻转角度示意图图 2-14 铰链装配示意图图 2-15 翻盖和本体转轴处配合示意图图 2-16 翻盖和本体高度方向装配示意图图 2-17 灯镜正面装配示意图图 2-
41、18 翻盖和本体高度方向装配示意图图 2-19 卡扣设计示意图图 2-20 橡胶塞设计示意图.z.-第第3 3章章 按键的设计及制造工艺按键的设计及制造工艺3.13.1 前言前言按键Key Pad的设计也是手机构造设计中非常重要的一环，按键设计好与否，不仅是关系手机美观的问题，更关系到使用者的手感和操作的舒适程度，因此在作构造设计时需要格外注意。根据材料和加工工艺，目前的按键可分为3 类：A，纯硅胶按键； B，PC按键覆膜， IMD ；C，P+R。本章主要介绍当前常用的按键和金属薄膜开关Metal Dome 的设计及其加工工艺。3.23.2 P PR R 按键设计与制造工艺按键设计与制造工艺按
42、键生产中通过自动点胶机将按键帽和胶盘粘接在一起。按键帽材料通常采用PC/ABS/PMMA ，方向键多采用电铸模具加工，胶盘材料一般采用 RUBBER/ TPU+RUBBER 。图 3-1 PC+TPU+R 按键构造示意图图 3-2 P+R 按键构造设计示意图如图 3-1 所示为 PR 按键构造设计示意图， Key pad 和 Metal Dome 之间的距离是一个很重要的参数，此间隙过大会是按键松，既晃，过紧会影响手感甚至无功能。另一个重要的参数是按键到胶壳边的间隙a，此间隙过大会影响外观，手感不好，太小会影响手感。其中尺寸a 的*围由 0.050.25mm,建议采用 0.150.2mm另外，
43、Metal Dome 与主板需要有定位孔进展定位，粘合前的防尘工作非常重要，否则因主板上的细小灰尘而导致按键重按或者无功能。按键的定位孔离按键的电镀局部的距离应大于2mm，否则做环境测试是易击穿。3.33.3 硅胶按键设计与制造工艺硅胶按键设计与制造工艺硅胶按键是最先出现的按键类型，早期多用于直板机, 因其本钱低，手感好，现阶段又有再次流行的趋势。按键设计时要注意按键与面壳按键孔的配合间隙，一般来说，如果按键采用硅胶按键，则按键与面壳键孔的间隙为.可修编.-0.20.3mm。如果按键采用悬臂梁，则要考虑预留按动时偏摆的间隙。如按键外表需要处理则要考虑各种外表处理对间隙的影响。水镀电镀镀层厚度一
44、般为 0.025mm，喷涂和真空镀一般为 0.05mm。如果要考虑按键外表需进展丝印等加工工艺时，按键外表圆弧不宜过大，弓形高度小于0.5mm。按键顶部周边需倒圆角，防止卡住按键。同样硅胶按键也需要与壳体有定位的设计。如图 3-3 所示。图 3-3 硅胶按键构造设计示意图3.43.4 PCPCIMDIMD按键设计与制造工艺按键设计与制造工艺PCIMD按键为在PC/ABS 注塑成型后再在上外表覆一层PC/PET 薄膜，属于 IMD 工艺，其外表非常耐磨，但因与DOME 接触的点的硬度高故其手感不大好，不良率比拟高。如下列图所示，其中PET 薄膜厚度可作薄至0.06MM。图 3-4PC(IMD)按
45、键构造示意图3.53.5 Metal DomeMetal Dome 的设计的设计3.5.13.5.1 概述概述Metal dome 的材料一般选用不锈钢，它具有良好的按键触感、轻薄的构造、较小的触点电阻 0.1 、使用寿命长和价格低廉等优点。3.5.23.5.2 Metal DomeMetal Dome 的设计的设计对 Dome 的脚迹处做圆边处理：在 Dome 与 PCB 板接触过程中，将脚迹接触摩擦减小到最小，延长了 PCB 和 Dome 的接触寿命。在 Dome 的中心加凹点，有效排除了组装过程中由于尘埃阻碍电接触性能的现象和有效接触面积增大，对组装过程的工艺准确性要求减低了。缺点是中心
46、的凹点在有效防止尘埃的同时存在接触中凹点会在电路板上刺出凹点，但不会刺破电路板外表导电材料，不会影响电接触性能。.z.-3.5.33.5.3 Metal DomeMetal Dome 触点不同外表镀层性能比照触点不同外表镀层性能比照表 3-1 metal dome 触点不同外表镀层性能比照外表镀层镀银处理镀镍处理无外表处理优点导电电阻较小，导电性能较好。比外表处理的本钱低价格低。缺点价格较高，在空气中，外表容易氧化。性能测试未通过。3.5.43.5.4 Metal DomeMetal Dome 技术特性技术特性3.5.4.13.5.4.1 测定条件测定条件温度及湿度条件：温度： 255，湿度：
47、605，考前须知：测定前首先将 metal dome 放置在平整台面上反复按下 10 次左右，将 metal dome 的弹力消除后进展有关测定。3.5.4.23.5.4.2 机械特性测定机械特性测定一次行程stroke ：0.190.02mm，利用1.6mm 的测量工具，在 Dome的中央部位垂直加力，直到 dome 处于 on 状态。这时 metal dome 按下的距离。1. 控制力operation ：1. 作用力CP为 210gf15按一次 dome 时所需要的最大作用力；2. 恢复力 RL ：84gfmin按下 dome 最底部后，dome 自动回弹力的最小值；3. 反弹比：501
48、0，作用力CP恢复力 RL/作用力(CP)100%。根据制造厂商的不同，反弹比多少有些细微的不同。2. 作用力的大小：用 1.6mm 的测量工具，垂直方向加以2gf 的荷重，并持续 5 秒钟。这时 metal dome 应无损坏。 要求测试平台比拟平整的条件3.5.4.33.5.4.3 电器特性电器特性1. Switch 的额定电压： DC12V 5mA电阻 ；2. 触点电阻：0.1以下，作用力： 210gf15；3. 回弹：按键速度 1 次/秒，10mS 以下。3.5.4.43.5.4.4 寿命测试寿命测试利用1.6mm 的测量工具，垂直方向按50 万次。测试完毕后作用力变化应在 25以内，
49、并且metal dome应无功能损坏。作用力：306gf，速.可修编.-度：1520 次/分。3.5.4.53.5.4.5 环境测试环境测试耐热性：在 853的温度条件下，放置240 小时。取出后在常温下放置 2 小时。这时应满足上述机械特性和电器特性。耐湿性：在 403的温度条件和 9095相对湿度条件下放置 240小时。取出后在常温下放置 2 小时。这时应满足上述机械特性和电器特性。耐寒性：在-303的温度条件下放置240 小时。取出后在常温下放置 2 小时。这时应满足上述机械特性和电器特性。3.5.4.63.5.4.6 适用温度适用温度* *围围-20+70与 PCB 粘贴后进展测试3.
50、5.4.73.5.4.7 保存温度保存温度* *围围-30+85与 PCB 粘贴后进展测试3.63.6 手机按键设计要点手机按键设计要点手机按键的种类很多，价格相差也甚远，设计时应根据手机的特点，价格定位来选择。1. 高档机一般多项选择用如下方案：1.键体构造 P+TPU+R其特点：薄， TPU+R 厚度可做到 0.2mm尺寸，形状准确；既有弹性又不易变形。2.薄膜开关：选用有中心孔带自密封的金属DOME。2. 中低档机选用方案如下：1.键体构造 P +R 或全硅胶按键其特点是构造简单，技术工艺成熟，价格低。2.薄膜开关：中间带有凸起点并有互排气槽的金属DOME。 光面金属 DOME 对灰尘污