手机结构设计手册.pdf

手机结构设计手册1手机U结构设计手册*目录*上篇翻盖部分第一章、翻盖部分零部件明细图示说明.4第二章、设计进行的步聚.6 A、元器件选型阶段.6 B、设计 输入阶段.11 C、工业设计、模型阶段.11 D、零部件可行性分析阶段.12E、3D建模阶段-零部件设计.12 F、正式模具开发阶段.13 G、外购件开发阶段.14H、试产阶段.14 I、量产阶段.15第三章、零部件详细设计说明.16A、FPCB的设计.16B、导光件的设计.18 C、密封性的设计.19 D、翻 盖 壳 体 选材.20 E、翻盖力口强肋的设计.21 F、壳体角结构的设计.23G、翻盖部件壁厚的设计.24 H、壳体注塑浇口的设计原则.24 I、嵌件与螺丝载体的结构设计.25 J、Bosses的设计.29 K、翻盖面支与面壳之间卡扣与螺丝的设计布局31 L、翻盖的转轴设计.34 M、翻盖LCD部分的设计要点.50 N、音腔设计.55 O、翻盖部件之间间隙的设计.64 P、拔模角的设计.66第四章、表面处理.67第五章、装饰件设计.84 第六章、视窗设计.93 第七章、具体的设计数据.105 总结.138 总结下篇主机部分第一章、主机部分零部件明细图示说明.113第二章、主机部分元器件选型.115 第三章、零部件详细设计说明.115 A、Matel Dome 的 设计.115 B、按键的设计规范.118 C、电池壳体的设计规范.126 D、屏蔽轨迹的设计规范.127 E、天线的设计规范.129 F、摄像头的结构设计规范.130 G、SIM 卡座的设计规范.131 H、密封性及配合元器件的结构设计规范.132 L主机部分部件的壁厚设计规范.136 J、主机背壳与背支之间卡扣与螺丝的设计布局.137 K、主机部件之间间隙的设计规范.138 L、主机部件拔模角的设计规范.138上篇翻盖部分第一章、翻盖部分零部件明细图示说明2翻盖部件明细图示说明如下三图：其是包括零部件，装饰件，元器件。1组装后效果图零部件明细分布如上图外观面装饰件明细分布如上图翻盖内部元器件明细分布如上图第二章、设计进行的步聚A、元器件选型阶段元器件 的选型要本着满足硬软件要求，服务于结构设计的基本原则。1、LCD的选型从手机、PDA、车载DVD、GPS,到桌面显示器、笔记本电脑、液晶电视，我们的日常生活已经不 能离开LCD。但是对于LCD我们究竟了解多少？怎样鉴别LCD的优劣呢？对于LCD,我们通常考虑以下一些方面是否会满足我们的需要。首先，分辨率指能够分辨出图象的最 小细节的能力。对于LCD,通常用分辨率(resolution)表示。如图一：分辨率为1024 x768 的LCD,其象素点的总数为1024 x768=7864 32,即其全屏显示的画面山786432个象素 点构成，而每个象素点又由红、绿、蓝(R、G、B)二个亚象素点构成。同样尺寸的LCD,分辨率越高，能显示的画面就越清晰，质量越高。表一给出了几种常见LCD分辨率对照。3图一表一第二，响应时间如图二，分为上升时间(TY)和下降时间(Td)o上升时间是指 施加电压后，透光强度由90%降到10%所需时间；下降时间是指撤去电压后，透光强度 由10%升到90%所需时间。非主动发光型的LCD响应时间一般为105 00ms,而主动 发光型显示器件的响应时间都可小于1ms,因此响应时间长一直是LCD的一大弱点。过 长的响应时间会造成图面变换时的拖尾现象。要播放快速变换的画面，LCD的响应时间至 少要在20ms以下。图二第三，亮度，(nit)如图三。，对画面亮度的要求与环境光强度有关，如：在 电影院，304 5 cd/m2即明亮程度，单位坎德拉每平方米(cd/m2)即尼特就可以了；室内看显示器，要介于70200 cd/m2；在室外，则至少要达到300 cd/m2。所以，高质 量LCD亮度要达到300 cd/m2以上。图三3M中国光学实验室BM-7在60。视角范围内的量测数据黑色曲线表示参照基准LCD的量测数据红色曲线表示加入一层3M DBEF后的量测数据 绿色曲线表示 加入一层3M DBEF和一层BEF II 90/50后的量测数据4蓝色曲线表示加入一层3M DBEF和两层正交BEF II 90/50后的量测数据图四3M中国光学实验室Eldim对LCD上同一点的全视角全方位量测从左向右数据依次为参照基准LCD、加入一层3M DBEF后的LCD加入一层3M DBEF和一层BEF II 90/50后的LCD、加入一层3M DBEF和两层正交BEF II 90/50后 的LCD同时，亮度又联系着一系列关键的光学参数：1）均匀度均匀度是指整个显示器屏幕各 点亮度的均匀性，通常小尺寸显示器用9点法，大尺寸用13点法测量（如图五）。均匀 度=9点（或13点）中最高亮度/9点（或13点）中最小亮度x 100%,各点亮度由亮 度计（BM-7等）测量。图五2）对比度对比度是指在某一个倾角及某一个转动角度上，LCD亮状态与暗状态 的亮度比较值。在正常环境光强下，显示器的对比度至少要大于30:1；在暗室中的测试数 据，可以达到数百比一。具体量测由亮度计（BM-7等）完成。3）视角即可接受的观测 角度范围。对其的界定，通常有以下两种：a）对比度10:1所围成的等对比曲线范围b）50%最大亮度值所围成的等亮度曲线范围。如图六，红色曲线围成范围即等亮度值视角范围图六由3M中国光学实验室Eldim量测不同的显示终端，需要不同的视角范围来满足其要求，如手机需要高亮度、小视角，电视 需要高亮度、大视角。5对于LCD各项能力的评测，仅凭肉眼太有限，很多问题是不可能马上被发现的，因此必须 借助专业实验室的仪器设备进行。对于结构而言，LCD的选型范围通常都很宽，因为针对 重要器件我们都会选择宽恕的态度！2、Speaker/Receiver/Motor/Camera/B-B Connector的 选型一般在选用S/R产品时，总是希望选到尺寸规格小，价格便宜以及发声功率大的产品，事实上这样完美的产品很难找，因此如果您需要选用S/R产品的话，就看您需要的产品在 哪个具体方面需要具有优势。Speaker：/Receiver：/Speaker&Receiver 二合一：/Motor：/Camera：/B-B connector：B、设计输入阶段即元器件及零部件确定以后，接下来要做的 工作。根据手机功能及市场定位需要，将元器件所需位置布局好，针对翻盖部分的设计输 入来说相对简单很多，所设及到的部件大约如第一章内容所示。为此需考虑的因素如下：1）外观目标尺寸，例如外形的长宽厚等等2）就是详细的器件空间，音腔空间，塑胶壁厚，视窗壁厚，螺丝位置，卡扣方位，泡棉空间，各类导线，FPC的缠绕空间，连接器的安全 空间，转轴大小，camera空间等的设计需求,详细的设计说明请参见第三章。C、工业设计，模型阶段在整体的设计输入完成后，按以往的经验都将提供给工业设计公司进行外观的设计及模型的制作，其中包括 MOCK-UP及3D data的设计。ID设计应严格依照设计输入完成的sketch选 型 rendering 评审，确认 Mock up&design manual 评审，定型 线框图，最后 3D data。D、零部件可行性分析阶段此部分是基于零部件的结构设计及加工工艺的评估的可行性分析，此部分的设计具有很强的针对性，请参加附属资料。但需系统考虑的因素如下：1）结构 强度。2）各零部件的制造方法，加工工艺的可行性，良品率。3）产线组装的可行工艺性 分析，量产的可行性分析。4）信赖性测试。（性能测试、静态灵敏度、高低温、机械跌 落与振动、恒定温热、ESD、盐雾实验、砂尘实验、按键测试等等）5）对ESD,EMI的影 响。6）研发成本的控制。7）环保要求。E、3D建模阶段-零部件设计参考第三章零 部件详细设计说明F、正式模具开发阶段在正式模具开发前期，我们都会与模具工程师 进行模具开发的可行性作系统的分析。但在此之前，我们一定要对结构的自身功能需进行 全面的检讨，例如：1）各部件之间的干涉分析。含静态与动态的干涉2）组装间隙的安全 设计。3）配合硬件需要的结构设计是否合理？（例如音腔、自拍镜、EML安全性能的设 计等等）4）整体结构的强度分析。卡扣及螺丝的设计与布局是否合理？在与模具工程师 检讨时需注意的问题：1）模具结构设计可行性。模具的可行性、结构外观的影响等等2）注 塑工艺的需求。是否能同时满足供应商与自已的注塑与喷涂工艺的需求。3）浇口选择，顶 出设计，模号。4）对表面处理潜在影响。例如双色喷涂等的可行性分析。5）模具互换性 考虑。G、外购件开发阶段外购件对于结构来说，可能除了装饰件、按键、FPCB比较 重要以外！其它的比如胶、泡棉、转轴等工艺都相对成熟，并具替代性强。据以往的设计 开发的经验来看，外购件的开发，应根据外购件的加工工艺来选择供应商，选择了一个成功 的供应商就等于成功开发了一半。外购件的开发应考虑以下问题：1）供应商的选择。2）目前市场上此类加工工艺是否成熟？建议选择成熟工艺来加工外购件。63）外购件自身的加工工艺的可行性分析。4）结构配合HOUSING的设计是否可行？H、试产阶段试产阶段对于结构来说，即为生产工艺可行性及问题点全面抛露的一个过程。这 一块，生产部门的工艺小组会根据以往的生产经验对产品进行系统的生产工艺问题检查，质管部会对产品进行全面的信赖性测试。但在试产之前，一般要做的事情如下：1、备料。2、部件初期问题的改善。3、生产 线组装顺序的合理化建议。4、初期文档的完善（包括3D,2D图档、产品工艺说明、样 机的提供、生产制具的需求等等）5、初期BOM的制作。在试产之后，一般所要做的 事情就是针对工艺评估、质管部测试结果进行失败原因分析及改善。I、量产阶段即试产 问题解决相对完善之后要做的事情，以以往的经验，量产一般数量为4 K或以上！这一般 都会在部品的品质已相当稳定。信赖性测试也已完善。工艺改善已成熟之后进行。视情况 而定，以重复改善，在达到产品性能能满足最初规划所需，根据经验，一般量产至20K量 的时候，设计部门的工作才能算是一个结束，之后都将由产品部进行现场品质的跟踪改善。第三章、零部件详细设计说明A、FPCB的设计Fpc对结构的设计而言，主要在尺寸方面,应该留有足够的间隙让其自山的变形。由于其变形的不确定性，需要根据Mockup或软模塑 件作测试，不能刮到壳体。一般次序是先估算手工作样，根据壳体实物测试一下，然后正式 打样再测一下，修改一次。一般两次后就可确定Fpc尺寸，其他我就没有什么特别的经验 了。以下针对DA60 FPCB的设计进行一些简单说明：A）FPC线宽：即FPCB布线的宽度，一般为4 miL 一般电源线、Speaker、Motor线会因 为功能电流的原因而做得宽一些，一般为6-lOmiL B）线距：即线与线之间的安全距离，一般为4 miLC）最外围线到边缘距离：山于FPC在翻盖时（或者旋转时）会做不规则运动，造成与Housing之间发生磨擦，为使其达到可选使用寿命，建议最外围线到边缘的距离保 持在lOmil以上。D）走线层数：要考虑到翻盖时（旋转时）运动不受损坏而接受的范围，运动部分不宜太宽，也不宜太厚（即不宜太多层），现在目前针 对手机来说，一般的翻盖手 机都会设计为3层，而针对功能多，翻盖部分器件多的手机来说，一般设计为4层。其中中 间层为布线最密集的层，外两层为保护层并布少量的导线。E）补强措施：FPCB需要补 强的地方一般有两个部分，一是设计在CONNECTOR易脱处，例如DA60的设计，即为B-B Connector处。一般为0.3mm厚的补强料。一是FPCB转弯处的增加铜箔的补强方式。F）接 地铜箔设计：接地的设计相对比较简单，一般都会参考硬件的整体而做！并且在空间方面也 很大。外围尺寸设计（示意图）：这具有很强的针对性！基本取决于Housing自身的结构。补充说明：71)2)FPC与壳体在静态与动的配合间隙都应保持在0.5 0mm以上，对于FPC易发生断线的 地方一般集中在转弯处，所以建议转弯处的内圆角加大，外圆角减小。B、导光件的设计1、塑料导光柱的设计由于手机内空间有限，所以一般高性能的导光设计会受到局限，一是因为导光柱的形状不 一(针对条状及LOGO状的设计都会有所不同),二是因为LED灯与导光柱之间的空 间受到严重的限制。针对手机状况，一般LED与导光柱距离0.2mm至0.5 mm为最佳透 光状况。所以一般我们都会有以下的设计：2、导光条的设计导光条的设计有两种方式：一是直接运用导光条做外观效果，二是运用 PC料结构进行固定设计。导光效果均匀。导光条在应用时，应与LED灯紧连接无间隙 设计，导光效果好。3、EL背光的设计EL C、密封性的设计泡棉的设计完全是因为吸 震及防尘的需要而设计的。这里一般都会因为实际的情况需要而进行材质的选择以及外形的 设计，一般考虑的因素有：吸震性，密封性，撕拉强度等尺寸示意图：(最窄宽度，厚 度，背胶)D、翻盖壳体选材 针对夏新以往的设计及经验多选GE PCEXL14 14.Samsong PC HF1023IM-C74 25 和 ABS MC1300,为最多。Front-cover/Front-back-cover Battery-covery Rear-cover/Rear-back-cover 等部件一般多选 GE-PC EXL14 14 和 SAMSONG-PC HF1023IM-C74 25)Battery-lock/Decoration 等多选 PC+ABS(MC1300)一般手机部品选材的 考虑应在部品本身的加工工艺可行性及模具的成型上进行考虑。E、翻盖加强肋的设计针 对手机上盖加强肋的设计，基本是基于面支LCD屏周围及面壳支撑LCD的加强或者外 屏的周围。不管是周围还是单条组成的加强肋群，与LCD接触的区域不要采用凸起式结 构或者不要设计受力不均匀的加强肋群形成的平面，防止drop test时引起LCD应力集中 破裂。原则是针对LCD自身的补强设计而定方案。再就是vibrator安装位置的选择的时 候要注意避开Rib很复杂的区域，因为vibrator在ALT时会有滑动现象，如碰到附近的 rib位可能被卡住，致使来电振动失败。对于手机壁厚1.00mm至1.20mm来说，加强肋 的宽度就在0.5 mm至80.75 mm之间，并且保证每个加强肋之间的距离在2倍的壁厚以上。关于肋的重要规则：1、增强刚度的办法是加肋，而不是增加壁厚。2、3、肋厚度就为壁厚的50%至75%之间。在肋与壁的结合处加圆角可以改善强度。圆角半径应是肋厚度的40%至60%之 间，4、肋根的厚度不应超过壁厚的25%,肋的高度不应超过肋厚度的5倍。1）交叉肋板的设计规则1、刚度与壁的惯性矩成比例2、一定要遵守肋的基本设计规则3、如果肋交叉处太厚,就加一个芯销。4、使用计算曲线来确定肋的高度与数量2）单向肋的重要规则1、肋间的间隙至少为标准壁厚的2倍，最好是三倍或以上。2、遵循肋的基本原则。3、使用电脑曲线来计算等劲度的肋高。4、使用 扶壁肋来加固侧壁。F、壳体角结构的设计角的设计重要的规则：1、决不用尖锐的内角2、内圆半径须至少是壁厚的0.5倍，最 好是0.6至0.75倍。3、角的壁厚度应尽可能均匀。9G、翻盖部件壁厚的设计手机翻盖的主要部件即面壳及面支，在壁厚的设计上，据经验及 强度和内空间的需要，建议壁厚设计为1.0m至1.2mm之间。嵌件与壳体表面最薄不能 少于0.5 0mm,局部可以实现0.6mm的成型，但面积不易过大，大小视周边的结构而定。H、壳体注塑浇口的设计原则1）不要将浇口置于高压力区域2）3）4）5）尽量避免或减少熔合 线尽量使熔合线远离高压力区域对于增强型塑料，浇口位置决定零件的翘曲性能提供足 够的排气口以避免空气存集I、嵌件与螺丝载体的结构设计手机嵌件一般指的是螺母的模内成型嵌接或者热压成型 嵌接，在设计的时候，一定是先本着从基本的设计规则入手，再根据特殊的情况进行处理。在设计嵌接载体的时候，尽可能的远离侧壁，好处有二，一是模具的设计更方便，刚度更好。二是可以勉免壁太厚而造成缩。而热熔嵌件相对来说，效率高，可换性强，但在设计精度 上不如模具内成型嵌件的精度高。水。一般手机嵌件的设计（即螺母嵌件）A）嵌件及外表面的距离以壁厚1.20mm来计算，应保持在0.60mm以上。请遵循肋的设 计规则，如果太薄会引起外表面的收缩，会严重影响外观，如果太厚同样会产生收缩现象。B）螺丝顶部与螺母根部的距离应保证在0.2mm以上，以保证有足够的空间和作用力去支 持螺丝，如果距离太小会引起外表面被顶白的现象。C）普通的螺丝档片的设计，建议使 用橡胶，会有比较好的韧性，档片与面支的断差一般应设计为0.05 mm至0.1mm之间，不应太深，建议设计段差为0.05 mm为好。D）关于螺丝连接结构的设计技巧，请参考下 图。10螺母在塑胶壳上的固定方式：注塑成型时直接将螺母镶嵌在模具上,成型后螺母被直接固 定在塑胶壳上;该方式螺母固定牢固，但塑胶件的生产效率低；塑胶件成型后,螺母通过超声 焊接或热熔焊接压入塑胶件中;该方式的优点是塑胶件的生产效率高，缺点是螺母固定相对不 牢固，整机组装时对电动螺丝刀的扭矩有限制；以下分别介绍两种固定方式的柱子设计参 考；(1)注塑固定如图所示，塑胶壁厚单边可取0.5-0.6;孔的深度Ll=L+(0.1-0.2);螺母 要求有凹台阶，外表面滚花无特殊要求；11（2）超声焊接或热熔固定镶嵌螺母外圈单边壁厚可取0.5-0.6;超声焊接孔的直径及深度有要求，可见下表;螺母要求有凹台阶，外表面滚花不能为直拉丝纹,常用斜纹及八字纹；下表为常用螺母的超声孔推荐尺寸；J、Bosses的设计具体的BOSSES的设计需要考虑缩水及模具成型的模具刚度，可参考上下图视具体情况 而定。12K、翻盖面支与面壳之间卡扣与螺丝的设计布局卡扣的设计主要在于布局、卡入的方式，各间隙的数据等等。由于一般手机上盖的左右对称的特征，所以受力的位置都很有规则，卡钩的设计都会分布在前部的Speaker/Receiver及马达两侧（如A1/A2）的受力处和LCD 的上下角的邻近处（如B1/B2）,可根据LCD的规格及整体的强度，可以选择单边双卡扣或 者三卡扣的设计（如#B1/#B2）,但据目前状况市场非概念手机来说，一般单边卡扣数量不易 超过三个卡扣。而螺丝的设计布局一般会选择最受力处（如C1/C2）的左右各一，由于结 构设计与加工工艺成熟，上盖现在用四颗螺丝已经很少了！关于卡扣与螺丝的布局，请参考 下图：补充说明：在普通非旋转转轴上面增加卡扣，可以减少面壳与面支之间的前上方的间隙。在设计的时候要因情况而定。普通卡扣的设计：A、壳与面支的配合间隙一般为紧配合O.OOmmo B、卡钩与卡扣之间的间隙设计一般 为0.05 mm以内，甚至可以紧配。C、内钩与壁的距离设计为0.10mm至0.15 mm之间。D、两扣的卡入量一般设计为0.5 mm到0.6mm之间。E、外钩与壁的距离设计为0.1mm至0.15 mm之间。F、一定要注意设计卡扣本身强 度。否则将失去作用。13A、面壳与面支的配合间隙一般为紧配合O.OOmmo B、卡钩与卡扣之间的间隙设计一般 为0.05 mm以内，甚至可以紧配。C、内钩与壁的距离设计为0.10mm至0.15 mm之间。D、两扣的卡入量一般设计为0.5 mm至lj 0.6mm之间。E、外钩与壁的距离设计为0.1mm 至0.15 mm之间。一定要注意设计卡扣本身强度。否则将失去作用。面支与面壳周围圈 的配合设计：A、外围与内围的间隙设计，一般为0.10mm左右。B、内围与定位柱的间隙设计，一 般为0.05 mm,可以增加强度，并保证面支与面壳间段差的出现。C、面支与面壳内围的 间隙一般建议大于0.20mm至0.30mm之间，太小的话会造成面支与面壳间的间隙，太大 的话会让内围失去作用。D、外围的厚度尽量保证为0.5倍壁厚以上。E、内围的厚度 可以相对来说小一些。定位柱的设计一定要本着肋的设计规则，以勉缩水，并与外围在同 一部品上。F、外围与内围的卡入量就保持在1.00-1.5 0mm之间卡勾的设计问题：卡勾 以前是打通的（如图1），这样导致强度不够，容易破裂，ALT（Accelerate Life Test）时 无法通过，现在改成封闭式（如图2）,加上0.3mm的肉厚，这对于强度有相当大的帮助。图1美工线问题：改进前的卡勾图2改进后的卡勾手机上美工线一般有以下两种（图3、图4）：14图3美工线截面图1图4美工线截面图2图中的(1)(2)尺寸根据需要给出，一般为0.20.3mm。、第二种美工线的方式较为 普遍，美工线应设计在分模线下方。L、翻盖的转轴设计转轴是翻盖手机的重要部件之 一，转轴的设计直接影响到翻盖测试是否能通过，本篇将主要介绍各类转轴的设计。1.几 种常用转轴的介绍1.1普通转轴普通转轴是现在手机设计中比较常用的。它的结构比较简单，装卸方便，其寿命一般可以 达到10万次左右。1.2自由定位转轴此类转轴在日系手机中被广泛的使用，它可以在一个范围内的任意角度停止。一般一个手 机使用两颗转轴放置于两段，FPC 一般从中间过，可以减少FPC的刮擦，提高FPC的 寿命。1.3自动转轴如图通过按傍边的按扭翻盖会自动弹开，这类转轴主要是在普通转轴的基础上做了修改。可以给手机增加新意。1.4旋转转轴是在普通翻盖的基础上增加翻盖本身的自旋180度。该转轴一般使用在比较高档的手机 中。1.5用于假翻盖的转轴此类转轴一般较小，主要用于打开比较轻的翻盖，现在常用PDA手机的设计中。1.6其 他现在手机设计中各厂商不断的求新求变，也推出了一些转轴设计上比较特别的手机。随着 手机设计的不断发展，以后还将出现更多不同结构设计的转轴。2.转轴的结构设计2.1普通转轴的结构设计针对普通转轴的组装 结构设计，我将以以下的例子说明问题可能比较直观：15一般普通转轴的外型及基准尺寸（下左图）面支的结构设计参考（下图）：配合普通转轴的背支设计参考：（下图）16说明：1、A为手机闭合时的预压角度。2、B为手机开启后挡点的角度。3、K为手机 预计开启的角度。计算方式：A=180-K-B例：手机预定全开启角度为150(K)手机 预定开启后档点角度为5(B)则手机预压角度：A=180o15 0-5=25o后置预压角度山上 盖重量决定，一般为3。至6%以上建议仅供参考定位面的的设计：17因为转轴在做几万次寿命测试后，会产生扭力衰减，会造成翻盖打开时松弛，或弹不到预定 的开启角度，所以在设计时开启的角度应小于预定的开启角度，可以根据供应商提供转轴 的衰减情况确定翻盖开启时的角度一般小于预定开启角度3。-6。0要根据翻盖开启的角度来 确定面支与背支的定位位置，定位位置应为面定位，接触面的长度应不小于0.7mm,这样 是为了避免在做翻盖测试时面支出现掉漆的情况。设计时要注意的问题：脱模角对于转轴配合的影响。上图为装配Hinge的塑胶Housing侧视截面示意图，a为脱模角，L为Hinge的长度，则T为因为脱模角存在而产生的孔径位移。以M2SYS的MHM130SP005 0135为例，L=13.5 mm,当 a=0.1 时 T=13.5*tg01o=0.024 mm,即单边产生 2.4 条的差异；当 a=0.5 时，T=5 T=0.12mm,即单边产生12条的差异。很明显脱模角会使Housing孔与Hinge 的配合失效。解决方案的建议：1,脱模角尽可能的小，建议不大于0.1。,以降低不良的影响。2,如果受条件限制无法 采用小于0.1的脱模角，建议在Housing孔内顶部做加细小的肋处理。（1）肋的截面形状 建议为半圆形，如果脱模角较小建议R0.02mm,如果脱模角较大可适当增加，两条肋以中 轴线左右对称分布。（2）肋的长度不需要很长，5-7mm即可。此肋可以在一定程度填充脱 模角带来的配合间隙，且由于肋的体积细小，当配合存在较大过盈时，肋也会被压扁，而不 会产生配合过紧不易组装的不良影响。18壁厚转轴处的结构在做翻盖测试时是受力较大的部位，容易产生开裂的现象，所以此处的 设计要注意保证一定的壁厚强度。如下图：配合间隙翻盖测试时此处容易开裂 壁厚应控制在1.0以上转轴装配关系FPC过孔背支转轴面支FPC过孔转轴处的配合间隙在转轴的设计中是极为重要。转轴的配合间隙过大，会出现翻盖异音，翻盖晃动等现象。配合间隙过小，会产生摩擦等。由下图可以基本看出各处的配合间隙的 大小。转轴的装卸在设计转轴处结构的时候要考虑到转轴装卸，特别是要方便拆卸。面支与背支应留0.1的间隙，避免摩擦转轴与面支，背支建议采用0配合配合间隙过大会产生转轴异音，可以通过修改1,2次模具尺寸达到最好的效果此处的配合间隙单面留0.07mm2.2其他类型转轴的设计转轴的类型较多，在做结构设计时请多参考供应商提供的产品规 格书，它对设计有指导作用。另外一些普通转轴设计时要注意的问题同样在这些类型的转 轴设计中要注意。3.转轴常见的问题及解决方法3.1设计中的问题打开角度软弱无力特 征及原因：手机在打开时，预压角度没做或角度计算错误，使转轴的支撑力不足.感觉易摇 晃，稍动摇，即闭合.处理方案1.手机开启角度，做3度左右的预压角.获得防止晃动的 静态扭力，一般需求HN-mm以上.2.一般预压角度不能超过5度，以免组装困难闭合 力不足特征及原因：手机闭合时，抓住上盖或本体部分会随重力作用自动翻开.处理方案:1.整个转轴的行程为180度，扣除开启角度的预压角2-4度后，根据ID的设计的打开角度，来确定闭合时的转轴预压角度（约18-25度）2.手机闭合时防止开口的静态 扭力，需求最少18N-mm。3.确实设计需考虑个案上盖重量上盖摇晃特征及原因：手机 闭合时，上盖摇晃.原因是同轴度不好湄部间隙太大.处理方案：1.手机本身的同轴度要做 好，并选用同轴度较好的转轴接合部间隙控制在单边O.lmmo转动不顺畅特征及原因：手机在从闭合到打开的行程中感觉不顺畅.原因是a.塑料模具开的不好其转动部不平整；b.同轴度不好；c.使用劣质转轴处理方案：肩部破裂特征及原因：掉落测试时产生的肩部 破裂一般由以下原因造成.a.转轴头部形状不规则，在肩膀部分产生应力集中点；b.在单侧 布置附加机构，如摄像头等；c.塑料件强度不足.处理方案:1.采用头部正方形的转轴2.尽量不能把摄像头放在单侧最旁边，否则采用合金部件3启部内腔可加筋处理19直接改 善上述因素3.2跌落测试中的问题背支破裂特征及原因：一般掉落时背支破裂的原因有，a.背支塑料壁厚太薄；b.转轴本体 的突出部形状朝向背支顶端园弧部，容易在掉落时产生冲击应力集中.处理方案：1.壁厚 应保持0.9mm以上2.应以背支本体的圆弧部朝向背支顶端圆弧部。上盖脱落特征及原 因：掉落时上盖松脱主要原因是，肩部凸台设计长度太短处理方案：凸台的长度及圆径需 考虑背支内腔圆径及组装难易度来决定.一般在1.3mm2.7mm之间.可采用特别形状.3.3 生产时出现的问题转轴头部刮漆特征及原因：组装时作业忽视，刮坏手机上盖肩部表面的 漆面.原因，a.作业人员大意;b.转轴弹簧力量太大，组装时不易按入；c.凸台设计长度太 长;d.转轴头部太大.处理方案：1.使用适当的治具。2.凸台长度适宜。3.选取合适的转轴。转轴组装间隙过紧，组装困难特征及原因：此过紧和过松状况都是背支塑料零件和转轴尺 寸的配合问题造成的.会造成量产导入时间过长，并会成为量产的瓶颈问题.此问题和掉漆 问题同属机构工程师比较大的困扰.转轴组装间隙过大,有异音特征及原因：间隙过松会在 手机开启到力矩转换方向点时产生异音，此为转轴因受力方向瞬间转换，而打到背支内壁的 声音处理方案：1.缩小塑料件和转轴尺寸的离散分布图，达成两部件的紧密配合2.要增 加转轴在背支内转动的限制条件.使塑料件有一定程度的偏差时，转轴依然被固定，不会旋 转拆卸转轴时损坏背支内的挡墙特征及原因：部分手机在生产检验中发现不良，需拆装重 工时，作业员常在退出转轴时一，用力过大，顶坏背支内部的挡墙.原因是：一般转轴尾部都 有伸出部件，使作业员要顶出转轴时作业困难.粗心的作业员就不顾一切，用力操作，损坏部件.坦的转轴。3.4寿命测试后的问题扭力衰减过 大特征及原因：手机经过测试后或使用后，转轴因手机开合造成凸轮部位磨损及弹簧的弹 力衰减.扭力衰减造成手机无论开启和闭合时都有松软的手感.处理方案：1.选用扭力衰 减比较平缓的转轴，要选用10万次后衰减度为20%以内的转轴.面支阻挡位置破裂，掉漆.特征及原因：掉漆及破裂使机构工程师最头痛.部分大厂因手机掉漆造成商誉大损，使原本 销售势头红火的产品销量大减，造成库存品积压，以致大幅度降价求售.这样的事例令人 触目惊心.此问题是由，a.使用转轴初始扭力太大;b.阻挡设计不当；c.漆面处理不良所造成.处理方案：1.选用初始扭力较小的转轴（转轴的扭力衰减曲线要平缓，以免使用后一段时间 后扭力不足）.2.在开启的角度时，上下盖的阻挡设计要使冲击力在机体上平均.特别是不 要由肩膀端单独承受3.喷漆的漆面处理要比直板的手机更注重耐磨性，特别在上盖部分 FPC损坏特征及原因：在折迭式手机使用的过程中，如果原先设计时没有特别注意，FPC 在转轴处的扭曲动态角度及接合部的间隙保持，一般在4万次开合后，FPC就会损坏.处 理方案：1.根据中轴及肩部的内径，在不触及塑料件的原则下，加大FPC在肩部内的圆 径。2.FPC转弯处保持适当R角。3.宗皓可以在客户手机完成时，给予适当的建议。冲 击引起电器部件接触不良特征及原因：因冲击引起的不良，会造成显屏无画面，声音断断 续续等不良处理方案：1.降低冲击力选用初始扭力较小的转轴2.设计较好的阻挡方式来 平均承担边量3.内部结构可在零件接合处设计各项凸起，做为固定用4.万不得已，贴橡 胶.转轴插销损坏20处理方案：使用顶部平处理方案：同下特征及原因：此状况会使手机产生异音及转动不顺畅.造成此原因是转轴本身质量不佳或手 机上盖太重，转轴在长期负担下损坏.方案：1.选用优良的转轴，最好使用没有插销的转轴肩 部与转轴头部配合龟裂处理特征及原因：此问题一般很少会被工程师注意到.此问题产生的主要原因是，手机机身使 用的PC材料和转轴头部使用的工程塑料对温度的澎涨系数不同.在手机测试或使用时有 高低温转换时，转轴头部对PC件产生应力.长期会有微细龟裂处理方案：1.在允许的情 况下，尽量减少转轴头部的尺寸.即可减低热涨冷缩的应力破坏，避免此状况的发生.肩部 与转轴头部配合孔过分磨损特征及原因：此状况较少发生，只有在选用转轴的头部为金属 材料时，才会发生.因此种转轴较昂贵，一般厂商很少使用.不要用金属头的转轴背支与转轴配合内腔过分磨损特征及原因：如果手机测试的要求是在每分钟开合40次以上，若 Hinge本体横截面近似圆形.就有可能产生此状况.原因是高速开合产生的热度较高，圆 弧形转轴固定不够牢固较易在转轴内部转动.处理方案：L选用强度较高的PC材料2.改 用金属的背支3.采用非圆弧状的转轴上盖位移特征及原因：手机在经过开合后，发现上 盖位移偏向一端.此为转轴的弹簧弹力造成处理方案：1.肩部端容纳转轴头部的内腔，深度 要适当2.肩膀跟中轴的间隙设计在0.1mm 3.适当过盈，不要使用弹簧力量过强的转轴 M、翻盖LCD部分的设计要点1、Housing的结构设计A)与LCD接触的区域不要采 用凸起式结构或者不要设计受力不均匀的加强肋群形成的平面，防止drop test时引起LCD 受力集中破裂。B)一般的设计都会在LCD与Housing接触面增加泡棉，一是可以缓冲 力，以减少因Drop test时引起LCD破裂；二是可以防尘，保持LCD表面清洁。C)在组装面支与面壳的时候，应避免有卡扣在组装时与LCD干涉的现象发生。D)在面支 上应设计一个固定LCD的结构，结构的形式很多种，或围肋，或卡扣，或贴胶等等。2、Lens的区域设计处理方案：说明：Lens的区域设计：一般手机LENS的区域设计会尊重A/A、V/A的尺寸而定，一般A/A与V/A的距离为1.0mm,而针对结构及视觉习惯，我们一般设计LENS区域 为A/A往外Offset 0.5 0mm的范围，也就是居于A/A与V/A的中间位置。如图红色虚线 范围所示。3、LENS的设计此项设计视LENS的不同工艺需要，设计也有所不同，普 通的纳米玻璃的平板设计最为简单21以下将几种不同的工艺需要的设计列出，以供参考！1)背面印刷&Hard Coated(Printed Hard Coated Lens)结构与制程：a.b.c.设计注意事项：a.)b.)Lens 经过 Hard Coating 后 外缘尺寸缩小约0.030.05 mm。(指dipping方式硬化，除此外还有普通UV硬化)考量 Lens凸起外型，加斜面或R角，避免药水残留。透明塑胶(PC/PMMA/ABS)谢出表面 硬化Hard Coated背面印刷c.)避免设计0.70mm以下贯穿孔，Hard Coating后会造成药水填塞。d.)Lens外 缘拔模斜角最小3,分模面PL置于印刷面底部。e.)Lens材质选用PC时，厚度要增(建议1.201.5 0mm),避免Lens射出易造成应力集中。f.)g.)h.)i.)j.)k.)Lens 与上盖预留间隙单边0.050.10mm。Lens与上盖贴合面预留背胶厚度0.15 mm。Lens预 留Hard Coating用把柄(如图)。Lens印刷面的曲度应考量Lens纲版印刷会造成的图 形变形与扩散。Lens必须能承受15公斤力不破裂(LCD必须完好)，以橡胶圆棒直接施 力于Lens中心位置。表面耐磨硬度要求：材质PC为2H以上，材质PMMA为3H以上。2)内转印 IMD(In Mold Decoration),IMR(In Mold Roller)结构与制程：a.)Foil 印刷(整 卷)b.)Foil整卷架于模具上射出c.)成型，Foil脱离成品22设计注意事项：a)In-Mold成形的外观无法造成锐利的外型，外观轮廓应避免锐角，至少 需有R0.30mmo b)避免设计小于2以下的破孔于In-Mold,成形时易留下毛边。c)Foil 整批量易造成成品库存(最少需求60K),不适于少量多样的设计场合。d)Lens与上盖 可设计卡扣配合，避免不易背胶区域的困难。e)Lens进浇点为背后直接点状进浇，大小约 3.00mm以下，不需要留柄(不用Hard Coating),但前盖相对配合处要预留圆形孔闪避料 头。f)Lens厚度的选择，大面积PC建议最薄不低于1.5 0mm,PMMA建议最薄不低于 1.20mm(视面积大小)。g)Lens表面应避免高低落差过大的情形。h)Lens可正面或背 面Foil成型。i)Lens必须能承受15公斤力不破裂(LCD必须完好)，以橡胶圆棒直接施 力于Lens中心位置。j)增加凹槽的设计避免颜色偏移产生外观不良。k)表面耐磨硬度要 求：材质ABS为3H以上，材质PMMA为3H4 H以上。3)模内被覆 IML(In Mold Label),IMF(In Mold Film)结构与制程:a.)Film 印刷(整片)b.)Film外形冲切成形c.)Film置入模腔d.)成型设计注意事项：a.)Lens材质：PC(High Flow Resin)PC或PET。b.)Lens厚度：建议平均肉厚不低于1.20mm(不含Film为 1.00mm)o c.)Film 厚度为 0.075 mm/0.10mm/0.125 mm/0.175 mm。d.)Film 单片印刷较适合 少量多样的设计场合。e.)外观颜色为亮银，电镀银等金属质感的颜色不适用此种做法，容 易造成Film因高低温剥离。目前这种作法已较成熟，亮银区镀铝，银或铝等f.)Film外 缘尺寸大小与模具模腔尺寸有绝对关系，太小或者太大会造成模腔射出拉伸产生边缘漏白。g.)Lens上圆孔最小1.00mm。h.)Lens PL位置：一