听龙旗设计师谈手机结构设计心得

龙旗设计师谈手机结构设计心得(一)
本人只是依照自己的知识与经验，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，这只是我个人的一些体会，希望大伙儿能够有所借鉴，也欢迎大侠们指正赐教，感谢!!
手机结构设计中主板stacking的堆叠我没如何做过，因此我就不献丑了，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晰的轮廓。

因此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。

因此我们在评审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ID3D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，或者用如何样的工艺才能达到ID的效果，这当中要跟ID沟通。

有的我们能够达到ID效果，但可能结构风险性专门大，因此不要一味迁就ID，要明白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，没人去讲ID的不是的，因此是结构决定ID，而不是ID来左右我们结构，因此我们要尽量保存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，那个地点我是要对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，即我们通常讲的主控文件;骨架图档不管是面依旧实体形式，我建议要首先由线操纵它的形状及位置，如此后期调控骨架图档的位置及形状只要调控相应的线确实是了;
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，我们结构就能够直接在ID建模特征的后面接着了，思路也专门清晰明了;且ID假如调整外形及位置也会专门容易。

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，耐磨性不行，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℃，时刻12小时以上;PC对温度专门敏感，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;模温操纵：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，模温高尽管降低了内应力，但过高会易粘模，且使成型周期长;流淌性差，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℃，时刻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淌阻力;注射浇口可采纳任何形式的浇口，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，阻碍大分子流淌时取向和结晶，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;同时具有良好电镀性能，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的特性要紧取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。

这就能够在产品设计上具有专门大的灵活性，同时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专门高的抗冲击强度。

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(流淌性、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，更需长时刻干燥);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淌性降低)，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;模具入水采纳细水口及热水口。

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，专门高刚性和硬度;耐磨性及自润滑性仅次于尼龙(但价格比尼龙廉价)，并具有较好韧性，温度、湿度对其性能阻碍不大;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刻干燥(100℃，1-2Hrs);流淌性中等，注射速度宜用中、高速;温度操纵：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℃，操纵运热油;压力参数：注射压力100Mpa，背压0.5Mpa，正常啤压宜采纳较高的注射压力，因流体流淌性对剪切速率敏感，不宜单靠提高料温来提高流淌性，否则有害无益;赛钢收缩率专门大(2-2.5%)，须尽量延长保压时刻来补缩改善缩水现象。

模具方面：POM具高弹性材料，浅的侧凹能够强行出模，注射浇口宜采纳大入水口流道整段大粗为佳。

PMMA亚克力聚甲基丙烯酸甲脂
化学和物理特性：
具有最优秀的透明度及良好的导旋旋旋旋旋光性;在常温下有较高的机械强度;但表面硬度较低、易擦花，故包装要求专门高。

注塑工艺要点：
原料必须通过严格干燥，干燥条件：95-100℃，时刻6Hrs以上，料斗应持续保温以免回潮;流淌性稍差，宜高压成型(80-10Mpa)，宜适当增加注射时刻及足够保压压力(注射压力的80%)补缩;注塑速度不能太快以免气泡明显，但速度太慢会使熔合线变粗;料温、模温需取高，以提高流淌性，减少内应力，改善透明性及机械强度。

料温参数：200-230℃，中215-235℃，后140-160℃;模温：30-70℃;模具方面：入水口要采纳大水口，够阔够大;模腔、流道表面应光滑，对料流阻力小;出模斜度要足够大以使出模顺利;考虑排气，防止出现气泡、银纹(温度太高阻碍)、熔接痕等;PMMA极易出现啤塑黑点，请从以下方面操纵：保证原料洁净(尤其是翻用的水口料);定期清洁模具;机台清洁(清洁料筒前端，螺杆及喷咀等)。

TPU聚甲醛
化学和物理特性：
TPU是热塑性弹性体，具有高张力、高拉力、强韧耐磨耐老化之特性,且耐低温性、耐候性、耐油、耐臭氧性能为强性纤树脂。

RUBBER硅胶
NYLON(PA)尼龙(聚胺)
化学和物理特性：
常见尼龙为脂肪族尼龙如PA6、PA66、PA1010….最常用的PA66(聚己二己二胺)，在尼龙材料中结构最强，PA6(聚己内胺)具有最佳的加工性能。

它结晶度高，机械强度优异(因为高分子链含有强极性胺基(NHCO)，链之间形成氢键);冲击强度高(高过ABS、POM但比PC低)，冲击强度随温度、湿度增加而颢着增加(吸水后其它强度如拉升强度、硬度、刚度会有下降);表面硬度大、耐磨性、自滑性卓越，适于做齿轮、轴承类传动零(自滑性原理A分子结晶中具有容易滑移的面层结构);热变形温度低、吸湿性大、尺寸稳定性差。

注塑工艺要点：
原料需充分干燥、温度80-90℃、时刻四小时以上;熔料粘度底、流淌性极好、啤件易出披锋，故压力取低一般为60-90Mpa，保压取相同压力(加入玻璃纤维的尼龙相反要用高压);料温操纵：过高的料温易使胶件出现色变、质脆及银丝，而过低的料温使材料专门硬可能损伤模具及螺杆。

料筒温度220-280℃(纤维偏高)，不宜超过300℃，(注A6熔点温度210-215℃，PA66熔点温度255-265℃);收缩率
(0.8-1.4%)，使啤件呈现出尺寸的不稳定(收缩率随料温变化而波动);模温操纵：一般操纵左20-90℃，模温直接阻碍尼龙结晶情况及性能表现，模温高------结晶度大、刚性、硬度、耐磨性提高;反之模温低------柔韧性好、伸长率高、收缩性。