三防手机结构设计
(完整版)手机结构设计手册(内部资料)
手机结构手设计手册目录赛微电子网整理第1章绪论 (4)1.1 手机的分类 (4)1.2 手机的主要结构件名称 (5)1.3 手机结构件的几大种类 (5)1.4 手机零件命名规则 (5)1.5 手机结构设计流程 (11)第2章手机壳体的设计和制造工艺 (12)2.1 前言 (12)2.2 手机常用材料 (12)2.2.1 PC（学名聚碳酸酯） (12)2.2.2 ABS（丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物） (13)2.2.3 PC＋ABS（PC与ABS的合成材料） (13)2.2.4 选材要点 (13)2.3 手机壳体的涂装工艺 (14)2.3.1 涂料 (14)2.3.2 喷涂方法 (15)2.3.3 涂层厚度 (15)2.3.4 颜色及光亮度 (15)2.3.5 色板签样 (15)2.3.6 耐磨及抗剥离检测 (15)2.3.7 涂料生产厂家 (16)2.4 手机壳体的模具加工 (16)2.5 塑胶件加工要求 (16)2.5.1 尺寸，精度及表面粗糙度的要求 (16)2.5.2 脱模斜度的要求 (17)2.5.3 壁厚的要求 (17)2.5.4 加强筋 (17)2.5.5 圆角 (18)2.6 手机3D设计 (18)2.6.1 手机3D建模思路 (18)2.6.2 手机结构设计 (19)第3章按键的设计及制造工艺 (26)3.1 前言 (26)- I -赛微电子网整理- -II 3.2 P ＋R 按键设计与制造工艺 (26)3.3 硅胶按键设计与制造工艺 (27)3.4 PC （IMD ）按键设计与制造工艺 (28)3.5 Metal Dome 的设计 (28)3.5.1 概述 (28)3.5.2 Metal Dome 的设计 (29)3.5.3 Metal Dome 触点不同表面镀层性能对比 (29)3.5.4 Metal Dome 技术特性 (29)3.6 手机按键设计要点 (30)第4章 标牌和镜片设计及其制造工艺 (33)4.1 前言 (33)4.2 金属标牌设计与制造工艺 (33)4.2.1 电铸Ni 标牌制造工艺 (33)4.2.2 铝合金标牌制造工艺 (35)4.3 塑料标牌及镜片设计与制造工艺 (36)4.3.1 IMD 工艺 (36)4.3.2 IML 工艺 (38)4.3.3 IMD 与IML 工艺特点比较 (39)4.3.4 注塑镜片工艺 (39)4.3.5 IMD 、IML 、注塑工艺之比较 (42)4.4 平板镜片设计与制造工艺 (42)4.4.1 视窗玻璃镜片 (42)4.4.2 塑料板材镜片 (42)4.5 镀膜工艺介绍 (43)4.5.1 真空镀 (43)4.5.2 电镀 俗称水镀 (44)4.5.3 喷镀 (44)第5章 金属部件设计及制造工艺 (45)5.1 前言 (45)5.2 镁合金成型工艺 (45)5.2.1 镁合金压铸工艺 (45)5.3 金属屏蔽盖设计与制造工艺 (46)5.3.1 屏蔽盖材料 (46)手机结构手设计手册目录赛微电子网整理5.3.2 设计要求 (46)5.4 弹片设计要点 (47)5.4.1 冷轧碳素钢弹片 (47)5.4.2 不锈钢弹片 (47)5.4.3 磷青铜弹片 (47)5.4.4 铍青铜弹片 (47)5.5 螺钉、螺母及弹簧设计要点 (48)5.5.1 螺钉 (48)5.5.2 热压螺母 (48)5.5.3 弹簧 (49)第6章手机结构设计相关测试标准 (51)6.1 环境条件试验方法 (51)6.1.1 低温试验 (51)6.1.2 高温试验 (51)6.1.3 潮热试验 (52)6.1.4 温度冲击试验 (52)6.1.5 振动试验 (52)6.1.6 跌落试验 (53)6.1.7 盐雾试验 (53)6.2 涂层耐磨和抗剥离检测 (54)6.2.1 耐磨检测 (54)6.2.2 涂层附着力检测——抗剥离检测 (55)6.2.3 设计和检测注意事项 (55)6.3 拟订的J耐磨检测方案 (55)6.3.1 涂层耐磨检测（第一方案） (55)6.3.2 涂层耐磨检测（第二方案） (56)6.3.3 涂层附着力检测 (56)- III -赛微电子网整理- - IV第1章 绪论1.1 手机的分类随着国内通信业的迅猛发展，国内手机行业的竞争也日趋白热化，国内外各手机厂商纷纷推出不同样式、功能的手机。
手机的结构设计（第一讲）
手机的结构设计（第一讲）手机的结构设计应该综合考虑以下几个方面：简化每个零件的形状及结构，使制造及装配更容易；尽量使用标准化的零件，以节省成本；尽量使用标准化的设计，以减少需要验证的时间；在风险评估的机制下，可以考虑新材料，新工艺来提高外观的效果和零件的强度；每一个新的结构设计一定要有经验依据，同时必须要做结构模型作验证；每款手机采用的全新结构设计尽量不要超过一种；尽量由品质和工艺来决定ID的设计，必须保证所设计出来的结构在现有的供应商能力下是可以量产的，不能单纯为了满足ID的要求而不考虑结构的可实现性；务必重视每一次结构设计评审的重要性。
整个手机的结构设计过程中有三次设计的评审：3D Master数据评审；3D Design结构设计评审；Tooling Review模具评审，及三次试产评审(PR Review)。
一、设计流程来介绍PID（ID 3D建模）结构设计之前，需要将ID部门所作的2D效果图(2D sketch)立体化，3维化，实体化。
这个过程我们称之为PID建模过程，建成的3D Pro/E数据称为master。
这个3D数据包含了所有ID想要的曲线和曲面，分型线和美工线，甚至外表面的拔模角度，以及所有外观部件的拆分。
PID建模有很多种方法，这里介绍常用的一种骨架建模法。
首先建一个.prt文件，命名为Projectname_master.prt，在该文件中先建几个主要的基准（Datum/Axis），比如说分型基准面，PCB 装配基准面，旋转轴线等；然后把不同外观部件的共有特征以点(Point)、线(Curve)、面(Surface)的方式表达出来。
线可以由草绘，点构成线，投影等方式来做。
建面的方式可以是扫描，混成，边界曲线构成和变倒角等方式来完成；将面合并(Merge)，在这里只可进行与共有特征有关的合并命令，不需体现只与单个零件有关的个别特征；建一个总装配文件（Assembly文件），命名为Projectname_housing.asm 。
产品防水结构设计
产品防水结构设计随着用户体验要求不断的提升，手持电子产品对于设计的要求也越来越高，从早期的只要能开机，能用就能卖，到现在对外观的美感，人机工程，制造的精度，以及各种测试要求越来越高。
尤其是去年的iphone7上市，将三防这个概念推上大众，之前也就特殊行业才会用到的设计要求，现在却成了手机行业的标配。
毕竟对于我们日常生活中来说，手机已经是不可离手，必不可少的工具了。
走到哪里都会携带的物品，在行走中难免会有一些意外，造成磕磕碰碰。
毕竟我们上WC也要刷刷朋友圈的，看看新闻，是吧，万一一不小心将手机掉进茅坑了，又舍不得扔掉，总的捞起来，洗一洗，再用吧。
为了延长手机的使用寿命，就得防水防尘什么的，所以后续手机具备三防功能，再也不会是什么稀奇的黑科技了。
接下来我们根据三防手机案列来分享一下，防水结构设计如何去玩。
以下为正文：【一】什么是三防手机呢？所谓三防手机，就是具有轻微防尘、防震、防水和出色的抗摔、抗辗压性功能的手机,主要针对热爱户外运动的年轻用户或有特殊需要的专业用户，能够胜任异常恶劣的气候条件和特殊场合的应用。
一般，市面上的三防手机目前主要有两大类：1，普通三防手机属于生活轻微防水，比如洗手时，防止水花渐入到手机内部，造成功能性损坏，只能实现轻微的三防，这种手机一般造型时尚，与市面上的普通手机没有明显差异，属于IP54以下。
2，专业三防手机属于能够承受一定水压，外部挤压，能够放入水里浸泡和汽车碾压，比如手机从1层高的楼层直接掉落不会造成功能性损坏，或者将手机掉入1米深的水池里，30分钟不会造成功能性损坏。
它的目标受众是专业的户外登山涉水等探险运动的爱好者，也有一部分喜欢军事的人因为其独特的造型和强悍的体质而对其情有独钟。
【二】什么是三防IP防护等级？它是由IEC所起草，将电器依其防尘防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第1个数字表示离尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示防湿气、防水侵入的密闭程度。
三防手机报告范文
三防手机报告范文一、引言随着科技的不断发展，手机已经成为人们日常生活中必不可少的工具之一、然而，在使用手机的过程中，我们也不可避免地会面临一些意外情况，比如水、尘土以及摔落等。
因此，为了保护手机的安全和延长其使用寿命，近年来，三防手机逐渐成为市场上的一大热门。
本报告将对三防手机的定义、特点、优点以及市场前景进行详细分析。
二、三防手机的定义三防手机是指在普通手机的基础上，具备防护水、防尘和防摔功能的手机产品。
它采用了特殊的工艺和材料，以保证手机在遭受意外撞击、水溅、尘土等情况下仍能保持正常运行。
三、三防手机的特点1.防水：三防手机采用了特殊的防水设计，通过使用防水材料和技术密封，手机能够在水下一定深度的情况下依然保持正常工作。
一般的三防手机可以在水下30分钟至1小时的时间内不受损。
2.防尘：三防手机采用了防尘网等设计，在手机的接口和出风口等位置设置了特殊的结构，以防止尘土进入手机内部影响正常运行。
3.防摔：三防手机具备优良的抗摔性能，采用了耐冲击材料和衬垫设计，能够在摔落时有效减缓冲击力，减少对手机内部零部件的伤害。
四、三防手机的优点1.拥有较高的防护性能，能够有效防止意外情况对手机产生的损害，保护手机的安全。
2.在户外运动、旅行等活动中，能够充分满足用户对手机的功能需求，在极端环境下也能正常使用。
3.提供了更长的使用寿命，由于采用了特殊材料和结构设计，三防手机的耐用性要更高，能够延长手机的使用寿命。
4.具备较高的市场竞争力，随着人们对户外生活和极限运动的热爱程度不断提升，对三防手机的需求也在逐年增加，市场前景广阔。
五、三防手机的市场前景1.户外运动爱好者群体不断壮大。
随着人们生活水平的提高和休闲度假的普及，户外运动的群体迅速增加。
三防手机的防护性能和特殊设计，能够满足他们对手机的高要求，因此，市场需求会不断增长。
2.极限运动需求的提升。
随着人们对刺激和挑战的追求，极限运动也逐渐成为时尚和生活方式的一部分。
产品三防设计
三防设计优化策略探讨
材料选择
选择具有优良耐候性、耐腐蚀性、耐磨损性的材料，提高产品的环境适应性。
密封设计
通过合理的密封设计，防止灰尘、污垢等进入产品内部。
结构优化
采用合理的结构设计，提高产品的抗冲击和抗震能力。
防护涂层
在产品表面涂覆防护涂层，提高产品的耐腐蚀性和耐磨损性。
02
防水设计
防水等级划分及要求
IPX0无防水要求 IPX1防滴水
IPX2防淋水
防水等级划分及要求
IPX3：防溅水 IPX4：防泼水 IPX5：防喷水
防水等级划分及要求
01
IPX6防海浪
02
IPX7防浸水
IPX8防潜水
03
防水材料选择与使用方法
防水材料
橡胶、塑料、金属、玻璃等
使用方法
涂抹、喷涂、浸泡等
防尘设计
家电产品通常采用防尘材料和结构设 计，以减少灰尘对产品的干扰和损坏 。
06
三防设计挑战与解决方案探讨
三防设计面临的挑战分析
环境适应性
产品在复杂多变的环境中，如潮湿、盐雾、高 温、低温等条件下，需要保持正常工作状态。
防尘防污
产品需要防止灰尘、污垢等进入内部，影响产 品性能和使用寿命。
耐冲击振动
防震要求
不同防震等级的产品需满足相应的抗 震能力、变形量等要求。
防震材料选择与使用方法
材料选择
选用具有较高弹性模量、较低泊松比、良好的阻尼性能的材料。
使用方法
根据产品结构和功能要求，合理选择材料的规格、尺寸和加工方法。
防震结构设计要点
结构布局
防水手机拆解
密封垫
B壳
膨胀间隙
密封圈截面为圆形，弦高 0.1mm
TPU装饰件
“U”型槽
另外，也有采用复合密封，即正压，侧压同时使用的。如B2100。 为了保证A/B壳之间的密封可靠，一般ID分型时，尽量保证此分型面为平面，避免分型面跳动。如果无法避免分型面跳动，跳动 时用平缓的斜面过渡，尖角处倒大圆角。如B2100的分型面，是相当合理的。
侧键
软胶部分 硬胶部分
密封线
6.MIC，SPK出音孔处的防水结构
MIC, SPK, Receiver 的开孔处密封需要用到防水网，其结构为六层，防水膜为核心层，其他都为辅助层。组装时 将带胶的一面贴合在壳体上，防水网的背面的泡棉与喇叭支架接触，给其一个向外的支撑力。其防水原理为：水压 向下作用于防水膜，防水膜向下变形后，喇叭密闭音腔的空气会产生一个反抗的阻力，从而达到一个平衡来阻止水 的进入(Fig.21)。其防水膜本身的原理有点类似鸡蛋壳里面的膜，空气可以通过，但能阻止水的进入。
侧面分型线因 IO而跳动
头部因灯而跳 动，大圆角过渡
A/B壳分型面跳 动过于复杂
分型线为一直线
因螺钉在两侧，所以中间的缝隙看 起来比较大
B壳分型面跳动太剧 烈，没有斜面过 渡，不利密封
在此，详细介绍一下B2100的复合密封。 A/B壳均为PC-GF30+TPU双色成型件，其固定采用6个均布的螺钉，因壳体强度相当的强，不易变形，因此可以保证分型面受力均 匀，密封可靠。 注意:其分型线在曲率变化处都有大圆角过渡，相对比较圆滑，流畅，从而保证密封的可靠。 另外，也有日系的在A/B壳密封采用 “U”型槽密封，如下图所示。
支撑面
“U”型槽
电池盖
防水墙
正压密封线， 保护DOME
三防手机精准包覆的防护结构
742023年6月下 第12期 总第408期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview0 引言具有三防性能的防爆智能终端，是实现数字化、智能化，承载5G+工业互联网技术的主要移动工具。
目前，国内市场上涌现出各种各样的智能终端，为石油化工产业注智赋能。
然而，石油化工产业生来具有高温、高压、易燃易爆的特点，工作环境恶劣。
紧急时刻，难免出现手机脱手、摔落在地的时候，即使是经验足、性格稳、素质高的作业人员，也在所难免。
手机摔落在地上，发生故障的概率极高。
在石油化工行业，智能终端突然发生故障，会导致应急处置不及时，有可能错过最佳处置时机，甚至可能由此引发重大事故。
因此，进一步提升智能终端的防护能力，是紧急时刻保障数字化、智能化有序推进的关键，必须严格对待。
1 研究目标作为承载数字化、智能化的移动通讯工具，手机起源于通讯工具，但没有止步于通讯工具，而是海纳百川，整合市场上所有可用的智能功能和数字化功能，为工作赋能。
在极端恶劣的环境中，如何保障移动智能终端智能化和数字化功能在工作之中稳定开展，成为整个石油化工企业关注的焦点。
中国智能终端品类多，特性全，创意足，深度覆盖生活娱乐和工业商业。
目前，在各大智能厂商的新品发布会上，各种聚合智能化、数字化功能的智能终端层出不穷。
与此同时，为保证智能化、数字化功能能够在任何情况下都高效有用，各大智能厂商引进MIL—STD—810G 军工防护测试和专业的SGS 三防实验，纷纷推出了手机防护功能。
现在，绝大大部分工业手机都达到了6级防尘、8级防水的水平。
甚至生活娱乐手机也普遍达到了6级防尘、7级防水水平。
三防性能重塑了用户娱乐、工作的应用心态，无需处处谨小慎微，尽可放开使用。
但是，现有的三防手机往往是将保护套主体直接套设在手机安装壳表面，依靠保护套主体自身的弹性实现保护套主体与手机安装壳的连接。
保护套主体与手机安装壳的固定效果不是很理想，难以保证保护套主体对手机安装壳的精准包覆，导致防护效果一般。
三防手机结构设计参考
螺丝孔防水
螺丝孔防水结构设计 加垫片且螺丝需有退刀槽，防止O型圈被扭碎，加垫片 的主要目的是防止螺丝投与O型圈直接接触而扭曲
出声孔的防水结构设计
通孔之类的防水，基本都是靠防水网，防水 网也有等级，高一些的等级通气孔更密，或 者多层防水网，这样的音质就会更差些，所 以要从结构设计出发，尽量保证不让税柱直 接冲击防水网，如下图所示，这种方式对6级 以下的防水相当有用，如果是7级以上，那可 能就不管用了。 另外，6级以下的防水网一般有0.15~0.3带双 面胶，7级的防水网要厚一些，空间要留出 0.6mm左右。
该防水处设计要点：避免硅胶圈尖锐，即需 圆锐过度，这样不至于使硅胶形变距差过大
电池盖防水
电池盖的防水： 第一种是外置整体电池盖， 第二种是内置电池，电池盖单独拆件+硅胶圈， 第三种，将第一种的硅胶圈更换为TPU双料
注意点： 采用O形环注意点： 1.防水圈要尽可能作在同一水平面上，（否则，O形圈基本套不住，防水也不可靠）； 2.4个边角的R角要尽量大，至少在R2.0mm以上； 3.壳体的防水配合面刚好O形环平就可，深度要尽量浅，深就不好取， 4.扣手位要大一些，电池会比较紧，方便取出
方法四：硅胶按键挤入壳体，防水级别5级以下应用
注意点： 1.弹性壁至少做到1mm以上，此处软胶厚度为 0.4~0.5mm; 2.软胶按键触点不能过长，超过5mm就要考虑再拆 一件硬胶，不然手感不好。
接口塞的防水设计
接口塞（如USB塞/T卡塞/耳机塞） 的防水结构设计， 设计时优先考虑这些孔的完整性 （孔要设计在一个壳体上，） 这样就减少装配误差导致漏水，如 下图所示：
前后壳的结构防水
主要是通过两壳体间的硅胶防水
硅胶截面1：圆形，此种方式上下壳的螺丝固 定要尽量均匀，间距35mm左右最好要有一个， 壳体的平均壁厚优先考虑1.8mm左右，侧边优 先考虑2.6mm以上，总之就是有空间要尽量作 厚一些，刚性也好一些。
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防尘防水防摔
·整机过两米跌落，防震
·六级防尘，七级防水：水深3.0米
1. 主体防水防尘结构：面底壳的partline 面是直的，如果partline 面是曲面防水功能不强。
为了便于面壳壁厚内藏密封圈，侧壁厚度3.0mm 。
2. 电声件防水结构：喇叭、听筒、麦克；三件电声件都要贴上防水薄膜，贴合时薄膜不能皱。
密封圈圈
3. 手电筒灯防水结构：加一个导光棒，导光棒上加密封圈，导光棒用卡扣限位。
导光棒背面卡扣限位
4.按键防水结构：硅胶周边长软骨，盖上0.4的钢片打螺丝压紧防水，或者直
接用主板打螺丝压紧
按键硅胶周边长一圈软骨
钢片打螺丝压紧，然
后再用主板压紧
5.侧键防水结构：侧按键用软胶与壳体双色成型
按键基点单独组装
6. USB/SIM 卡/T 卡软胶塞防水结构：胶塞槽的直身位需要2.00以上，槽壁上需保持光面，胶塞与槽壁的防水疗部分需过盈单边0.07mm 以上，胶塞配合部分的厚度0.80mm ，变形压缩槽0.60mm 宽，第二台阶0.60mm 可作第二次防水和导向作用，与槽壁的配合间隙0.0或单边0.02mm
7. 螺丝防水结构：螺丝钉+垫片+密封圈
软胶塞槽
软胶塞。