推薦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師

1、一個(gè)完整產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程目錄1.ID 造型 ;a.ID 草繪 b.ID 外形圖 c.MD 外形圖 2.建模;a. 資料核對(duì)b. 繪制一個(gè)基本形狀c. 初步拆畫零部件1.ID 造型 ;一個(gè)完整產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程 ,是從 ID 造型開始的，收到客戶的原始資料（可以是草 圖，也可以是文字說(shuō)明）， ID 即開始外形的設(shè)計(jì)； ID 繪制滿足客戶要求的外形 圖方案，交客戶確認(rèn)，逐步修改直至客戶認(rèn)同； 也有的公司是 ID 繪制幾種草案， 由客戶選定一種， ID 再在此草案基礎(chǔ)上繪制外形圖；外形圖的類型，可以是 2D 的工程圖，含必要的投影視圖；也可以是 JPG 彩圖；不管是哪一種，一般需注 名整體尺寸，至于表

2、面工藝的要求則根據(jù)實(shí)際情況， 盡量完整；外形圖確定以后， 接下來(lái)的工作就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師（以下簡(jiǎn)稱 MD ）的了； 順便提一下，如果客戶的創(chuàng)意比較完整，有的公司就不用 ID 直接用 MD 做外形 圖； 如果產(chǎn)品對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有明確的要求， 有的公司在 ID 繪制外形圖同時(shí) MD 就要參 與進(jìn)來(lái)協(xié)助外形的調(diào)整；MD開始啟動(dòng)，先是資料核對(duì)，ID給MD的資料可以是JPG彩圖，MD將彩圖 導(dǎo)入PROE后描線；ID給MD的資料還可以是IGES線畫圖，MD將IGES線畫 圖導(dǎo)入PROE后描線，這種方法精度較高；此外，如果是手機(jī)設(shè)計(jì)，還需要客戶 提供完整的電子方案，甚至實(shí)物；2。建摸階段， 以我的工作方法為例，

3、 MD 根據(jù) ID 提供的資料，先繪制一個(gè)基本形狀（我習(xí)慣 用 BASE 作為文件名）； BASE 就象大樓的基石，所有的表面元件都要以 BASE的曲面作為參考依據(jù)； 所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同，ID側(cè)重造型，不必理會(huì)拔模角度， 而 MD 不但要在 BASE 里做出拔模角度，還要清楚各個(gè)零件的裝配關(guān)系，建議 結(jié)構(gòu)部的同事之間做一下小范圍的溝通，交換一下意見(jiàn)，以免走彎路； 具體做法是先導(dǎo)入 ID 提供的文件，要尊重 ID 的設(shè)計(jì)意圖，不能隨意更改； 描線， PROE 是參數(shù)化的設(shè)計(jì)工具，描線的目的在于方便測(cè)量和修改； 繪制曲面， 曲面要和實(shí)體盡量一致， 也是后續(xù)拆圖的依據(jù)， 可以

4、的話盡量整合成 封閉曲面局部不順暢的曲面還可以用曲面造型來(lái)修補(bǔ)；BASE 完成，請(qǐng) ID 確認(rèn)一下，這一步不要省略建摸階段第二步，在 BASE 的基 礎(chǔ)上取面，拆畫出各個(gè)零部件，拆分方式以 ID 的外形圖為依據(jù)； 面/ 底殼，電池門只需做初步外形，里面掏完薄殼即可；我做 MP3 ， MP4 的面/底殼壁厚取 1.50mm ，手機(jī)面 /底殼壁厚取 2.00mm ，掛 墻鐘面 /底殼壁厚取 2.50mm ，防水產(chǎn)品面 /底殼壁厚可以取 3.00mm ； 另外面 /底殼壁厚 4.00mm 的醫(yī)療器械我也做過(guò)，是客人擔(dān)心強(qiáng)度一再堅(jiān)持的， 其實(shí) 3.00mm已經(jīng)非常保險(xiǎn)了， 壁厚太厚很容易縮水， 也容易

5、產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力引起變形， 擔(dān)心強(qiáng)度 不足完全可以通過(guò)在內(nèi)部拉加強(qiáng)筋解決，效果遠(yuǎn)好過(guò)單一的增加壁厚；建摸階段第三步， 制作裝配圖， 將拆畫出各個(gè)零部件按裝配順序分別引入， 選擇 參考中心重合的對(duì)齊方式；放入電子方案，如 LCD， LED， BATTERY， COB 。將各 個(gè)零部件引入裝配圖時(shí)， 根據(jù)需要將有些零部件先做成一個(gè)組件， 然后再把組件 引入裝配圖時(shí) 例如做翻蓋手機(jī)時(shí)， 總裝配圖里只有兩個(gè)組件， 上蓋是一個(gè)組件， 下蓋是一個(gè)組 件。上蓋組件里面又分為 A 殼組件， B 殼組件和 LCD 組件。下蓋組件里面又分 為 C 殼組件， D 殼組件，主板組件和電池組件等。還可以再往下分3、初始造型階

6、段：分三個(gè)方面；A:由造型工程師設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的整體造型（ODM）;可由客戶選擇方案或自主開發(fā)。B：客戶提供設(shè)計(jì)資料，例如：IGS檔（居多）或者是圖片（OEM）。C: 由原有的外形的基礎(chǔ)上更改;可由客戶選擇方案或自主開發(fā)。4 建摸階段第四步，位置檢查，一般元件的擺放是有位置要求的。例如: LCD 的位置可以這樣思考，鏡片厚度 1.50mm, 雙面帖厚度 0.20mm ，面 殼局部掏薄厚度 0.60mm ，則 LCD 到最外面的距離就是 2.30mm ;元件之間不 能干涉，且有距離要求。如電波鐘設(shè)計(jì)時(shí) ,為保障接收效果，接收天線到電池之 間的距離要求大于 20mm; 為了設(shè)計(jì)方便，裝配圖內(nèi)的 元件最

7、好設(shè)置為不同顏 色，以便區(qū)分;所有大元件擺放妥當(dāng)之后，我還是建議，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，請(qǐng) ID 再 確認(rèn)一次外形效果;5 談一下自主設(shè)計(jì)方式，就是上面的 A 方案:a、由造型工程師做出油泥模型或用三維軟件模擬出造型并做一個(gè)發(fā)泡的實(shí)物模型，由多方進(jìn)行評(píng)估（按照 UL 或 EN 的標(biāo)準(zhǔn)確定用什么材料，檢查并確定進(jìn)出 風(fēng)口通道的結(jié)構(gòu)，進(jìn)出風(fēng)口的結(jié)構(gòu)，出線窗的形式，開關(guān)和卷線按鈕的機(jī)構(gòu)，風(fēng) 量管的機(jī)構(gòu)等。）后造型的方案確定，這階段大約需要一到兩個(gè)月左右的時(shí)間。b、進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：由上面得到的外形（油泥模型需要抄數(shù)，做好面）薄殼后 做內(nèi)部的結(jié)構(gòu)；真空室的設(shè)計(jì)，真空室門鎖的設(shè)計(jì)；進(jìn)風(fēng)過(guò)濾裝置的設(shè)計(jì)，電機(jī) 室的設(shè)計(jì)

8、；出風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，卷線器室的設(shè)計(jì)等，這期間要與造型工程師，供應(yīng) 商和模具工程師要經(jīng)常探討一 下，例如：外形與結(jié)構(gòu)的沖突，材料的選用及結(jié) 構(gòu)方面是否與模具有沖突等并可以用軟件進(jìn)行一些相關(guān)的分析。c、以上設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)評(píng)審合格后進(jìn)行手板的制作，手板完成后按照安規(guī)要求做相關(guān) 的測(cè)試，包括：性能，裝配，結(jié)構(gòu)，噪音，跌落等測(cè)試，并與設(shè)計(jì)輸入對(duì)比后進(jìn) 行設(shè)計(jì)變更。d、投模！經(jīng)過(guò)4050天后（這期間要與模廠經(jīng)常溝通，保證結(jié)構(gòu)尺寸的準(zhǔn)確 性并及時(shí)掌握進(jìn)度。）模具完成。進(jìn)行樣品制作并發(fā)樣給客戶，而且還要測(cè)試。 通過(guò)信息的反饋后在進(jìn)行第二次及第三次的設(shè)計(jì)變更后可以量產(chǎn)。6 我們公司的實(shí)際情況：a. 客戶給出他自己的id

9、ea，張JPG圖片格式或者是掃描出來(lái)的手繪圖b. 在AutiCAD里描線，產(chǎn)生產(chǎn)品各個(gè)角度的視圖和剖截面以及尺寸c. 在三維軟件如PRO/E里畫出基本的外形，然后逐漸完善細(xì)節(jié)，拆分零件d. 將三維圖擋交給模具廠加工7 建模完成， 就象大樓的框架已經(jīng)構(gòu)建好了， 現(xiàn)在可以依托框架由下而上， 完善 每一個(gè)樓層了；以一款電子產(chǎn)品為例，介紹一下一個(gè)完整產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程； 這款電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，我的做法是 :LENS結(jié)構(gòu)-LCD 結(jié)構(gòu)-夜光結(jié)構(gòu)-通關(guān)柱結(jié)構(gòu)-防水結(jié)構(gòu)-按鍵結(jié)構(gòu) PCB結(jié)構(gòu)-電池結(jié)構(gòu)-輔助結(jié)構(gòu)-尺寸檢查 手板跟進(jìn) 模具 跟進(jìn)LENS 結(jié)構(gòu):一般鏡片要求 1.5mm ，條件不足也可以是 1.0

10、mm ，手機(jī)鏡片還可以再薄點(diǎn)； （注 意：如果要絲印盡量把絲印面做成平面； 手機(jī)鏡片受外形影響， 兩側(cè)都是曲面的， 可以用模內(nèi)轉(zhuǎn)印 ）鏡片要固定，通常用雙面膠，雙面膠需預(yù)留 0.15-0.20mm 的 空間，也有鏡片做扣固定的；如果有防水要求，鏡片還可以用超聲波 焊接，不 過(guò)結(jié)構(gòu)上要預(yù)留超聲波線；LCD 結(jié)構(gòu) :對(duì)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，LCD （液晶顯示屏）就象她的眼睛，結(jié)構(gòu)的好壞直接影響到顯示的效果； LCD 通常做成方形，必要時(shí)可以切角，做成多邊形； LCD 厚度通常是2.70mm，超薄的也有1.70mm ;單塊的LCD需和主板（以下稱COB）相連 才能顯示， 常用連接方式有導(dǎo)電膠條和熱壓斑馬紙；

11、 其中導(dǎo)電膠條要有預(yù) 壓量， 通常預(yù)壓量為 10%-15% ，預(yù)壓量太少 LCD 容易缺畫，預(yù)壓量太多 LCD 容易被 頂綠;熱壓斑馬紙不需預(yù)壓，但成本較高，連接時(shí)要用到熱壓啤機(jī)， PITCH 腳 位密的還要用到精密熱壓啤機(jī)；LCD與LENS不能直接貼合，貼合容易產(chǎn)生水 紋也有LCD直接固定在LENS上的情況，我在LENS的VA顯示區(qū)開了一個(gè)方形 凹槽，間隙留足0.30mm ;通常LENS外裝，LCD內(nèi)裝，中間用面殼隔開，面殼局部掏膠至少0.50mm ; LENS到LCD之間也要保持潔凈,通常做成封閉結(jié)構(gòu), 數(shù)碼產(chǎn)品中 LCD 常做成組件，用鐵框或塑料框包成一個(gè)整體，內(nèi)有PCB， IC，信號(hào)由

12、一片軟性PCB輸出，末端有插頭，裝 拆方便數(shù)碼產(chǎn)品中LCD組件與面 殼之間留0.30mm的間隙,用0.50mm 的海綿隔開,也可以防塵； 夜光結(jié)構(gòu) :常用的夜光光源有LAMP （燈），LED （發(fā)光二極管），EL片，常用的夜光結(jié) 構(gòu)有反光罩，反光片，EL支架等；LAMP光較散，通常配合反光罩使用，反光 罩成鍋狀，內(nèi)噴白油， LAMP 套上不同顏色的燈套，可得到紅綠藍(lán)等彩色效 果.LAMP也可配合反光片使用；LED光路較為集中，通常配合反光片使用， 為 有效提高亮度 ,反光片厚度最好大于 2.0.反光片可做成楔型 （橫截面）,背面噴白 油,光線從側(cè)面進(jìn)入 ,可均勻反射到前面 ,如果想提高亮度 ,

13、可在側(cè)面也噴上白油 （入 光口除外），以減少光線流失丄ED本身有紅，橙，綠，藍(lán)，紫等彩色供選擇;EL片的發(fā)光 效果比較均勻，配合EL支架和EL導(dǎo)電膠條使用，有綠色,藍(lán)色可供選擇，通常做成 與LCD顯示區(qū)域一樣形狀，一樣大小,EL片使用時(shí)，需用火牛升壓供電，故成本較高； 筆記本電腦的反光結(jié)構(gòu)較特殊，我見(jiàn)過(guò)一款筆記本的反光結(jié)構(gòu)，是用圓形的LED射 入一根長(zhǎng)的玻璃棒 ,玻璃棒均勻發(fā)亮再?gòu)姆垂馄瑐?cè)邊均勻進(jìn)入 ,得到相當(dāng)不錯(cuò)的背 光效果.反光片的背面還有一些圓形結(jié)構(gòu)的小凸點(diǎn) ,光線在小凸點(diǎn)位置發(fā)生漫射 , 就象一個(gè)小光源一樣亮 ,在靠近玻璃棒位置小凸點(diǎn)比較疏 ,而遠(yuǎn)離玻璃棒位置小 凸點(diǎn)比較密 ,這樣整個(gè)

14、反光片的亮度都比較均勻了 .手機(jī)和 MP3 的夜光結(jié)構(gòu)直接 做到 OLED 組件里面了 ,設(shè)計(jì)時(shí)省事不少 ;另外,投影鐘把時(shí)間直接投影到墻上 ,其結(jié)構(gòu)是用高亮的紅色LED圓燈，照射反 白的LCD,得到時(shí)間的顯示 撚后通過(guò)兩個(gè) 凸透鏡放大射到墻上 ,至于清晰度則是調(diào)節(jié)兩個(gè)凸透鏡間的距離實(shí)現(xiàn)的 ;最后提一點(diǎn) ,要用到夜光結(jié)構(gòu)的 LCD 通常是半透明的或超透明的 , 通關(guān)柱結(jié)構(gòu)和防水結(jié)構(gòu) : 通關(guān)柱是連接面殼和底殼的螺絲柱，其結(jié)構(gòu)直接影響到整機(jī)的裝配效果和可靠 性；通關(guān)柱可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最后再做，但規(guī)劃應(yīng)該在建模的時(shí)候就考慮清楚， 例如一款產(chǎn)品因?yàn)橐龇浪Y(jié)構(gòu)， 防水圈是圍繞通關(guān)柱設(shè)置的， 所以先把

15、通關(guān)柱 位置定下來(lái)；通關(guān)柱的設(shè)計(jì)先要考慮整機(jī)受力情況，一般要求吃牙深度至少在 3 圈以上，孔 內(nèi)要留容屑空間 0.30mm 以上；有通關(guān)柱的地方外壁較厚，易導(dǎo)致 縮水影響外觀，通常在螺絲孔底部減薄壁厚至 1.00mm ；掛墻鐘通關(guān)柱通常用 2.60mm 的螺絲，螺絲內(nèi)徑 2.20mm ，螺絲外徑 5.00mm ，螺絲間距拉得較寬； 小電子產(chǎn)品通關(guān)柱通常用 2.00mm 的螺絲，螺絲內(nèi)徑 1.60mm ，螺絲外徑 4.00mm ，螺絲間距視需要而定，外觀上盡量看不到螺絲，必要時(shí)可以做到電池 門內(nèi)或藏在易拆件的下面， 也可以做扣取代某一側(cè)的螺絲。 電波鐘在天線軸線方 向上要盡量避免螺絲，手機(jī)天線附

16、近也要盡量避免螺絲；例如一款防水鐘用 1.70mm 的螺絲，螺絲內(nèi)徑 1.40mm ，螺絲外徑 3.60mm ，因?yàn)橐浪什?用不銹鋼螺絲；曾有一款 MP3 整機(jī)只用一顆 1.40mm 的螺絲，螺絲內(nèi)徑 1.10mm ，螺絲外徑 2.60mm ，另一側(cè)做扣，螺絲藏在鏡片下面；另外一款翻蓋 手機(jī)的 A 殼 B 殼在轉(zhuǎn)軸位置下兩顆 1.40mm 的螺絲，配合銅螺母使用，銅螺母 外徑 2.50mm ，加熱后壓入 2.30mm 的孔內(nèi)。另一端做兩個(gè)深 1.00mm 的死 扣，A殼B殼兩側(cè)則用0.50mm的活扣，方便拆卸；空間允許的話，長(zhǎng)螺絲周 圍可以拉些火箭腳， 除了改善受力， 還能使注塑時(shí)走膠順

17、暢； 這款產(chǎn)品要求防水， 整機(jī)防水可以用防水圈， 按鍵防水怎么辦呢？還是用防水圈， 做成活塞結(jié)構(gòu)， 既 可以防水，有可以移動(dòng)。用 一根金屬針，開一圈凹槽單邊固定防水圈。金屬針 一頭頂按鍵帽，另一頭頂 PCB 板上的窩仔片，按下按鍵窩仔片就被按下，功能 實(shí)現(xiàn)。為保證防水效果，金屬針與針孔間隙 0.05-0.10mm ，配合防水油使用， 針孔要求光滑；一款產(chǎn)品主防水圈橫截面為直徑 1.20mm 的正圓，預(yù)壓量要大 于 30% ，壓縮 0.40mm ，所以防水槽設(shè)計(jì)寬度為 1.20mm ，深度為 0.80mm ， 0.80mm 大于防水圈橫截面直徑，配合防水油使用，放入防水槽后翻轉(zhuǎn)也不會(huì) 掉出來(lái)；另

18、外為保證防水效果， 通關(guān)柱螺絲在防水圈外側(cè)， 通關(guān)柱之間的距離不 要超過(guò) 20.00mm ；有的防水產(chǎn)品電池門一側(cè)做扣，一側(cè)用一顆螺絲壓緊，壓縮 量 0.40mm 顯然不夠，至少 0.60 怎么辦？人家有高招，橫截面做成速效丸子 形狀，上下兩個(gè)半圓，中間一端直升位， 這樣就可以增加壓縮量了； 順便提一下， 如果防水要求不高的話，這款機(jī)的鏡片還可以直接用雙面膠粘接，粘接面光滑， 粘接時(shí)吹干凈異物即可； 有的防水產(chǎn)品電池門一側(cè)做扣，一側(cè)用一顆螺絲壓緊，壓縮量 0.40mm 顯然不 夠，至少 0.60 怎么辦？人家有高招， 橫截面做成速效丸子形狀， 上下兩個(gè)半圓， 中間一端直升位， 這樣就可以增加壓

19、縮量了； 增加直升位的目的在于可以增加壓 縮量 ,增加壓縮量更容易防水 ;（附圖 ,壓縮量 0.60mm 比壓縮量 0.40mm 更容易防水 ,稍微有點(diǎn)離殼變形沒(méi)關(guān)系 的） 按鍵結(jié)構(gòu) : 常用按鍵有窩仔片，橡膠按鍵，機(jī)械按鍵，可根據(jù)空間大小，行程要求，手感要 求來(lái)選擇；窩仔片行程短， 一般為 0.20mm0.50mm ，金屬材質(zhì)，可靠性好， 占用空間小， 帶腳的窩仔片可以配合 PCB 上的通孔定位安裝，這一款產(chǎn)品上用的就是帶腳的 窩仔片。手機(jī)鍵盤也是用窩仔片，但不帶腳，粘接時(shí)需精確定位； 橡膠按鍵行程長(zhǎng)，一般為 1.00mm ，也有 0.50mm 的，橡膠材質(zhì)，可靠性不如 窩仔片好，占用空間大

20、，優(yōu)點(diǎn)是按鍵手感好。電話機(jī)里常用橡膠按鍵，而且橡膠 按鍵連成一片，方便安裝； 機(jī)械按鍵，其實(shí)里面還是金屬窩仔片性能和窩仔片差不多， 但有輔助機(jī)構(gòu)， 按鍵 手感比窩仔片容易調(diào)整到最佳狀態(tài)， MP3 ，MP4 通常采用機(jī)械按鍵，而且還可 以作成五位鍵； 順便提一下機(jī)械推制， 可以加推制帽使用， 檔位感不容易控制， 裝配間隙不足都 有可能影響檔位感。 我比較傾向于用塑膠推制， 檔位感容易控制， 一般 2.00mm 一檔，最小可以做到 1.50mm 一檔； 按鍵結(jié)構(gòu)有一點(diǎn)要特別注意， 按下去不能被卡住， 應(yīng)該可以順利回彈， 這種不良 情況多出現(xiàn)在行程較長(zhǎng)的橡膠按鍵上， 對(duì)策是加高按鍵深度， 如行程為

21、1.00mm 的橡膠按鍵， 上面的 塑膠按鍵帽要高出面殼表面 1.00mm 以上， 如果塑膠按鍵 帽高出面殼表面不許超過(guò) 1.00mm 的，也可以在面殼表面以下起圍骨加深，效 果一樣； MP3 ， MP4 通常會(huì)讓按鍵高出面殼表面 0.30mm ；數(shù)碼產(chǎn)品操作時(shí) 用戶會(huì)把注意力更多的放在按鍵表面， 所以設(shè)計(jì)師會(huì)在按鍵表面效果上極盡奢華 之能事。常用的按 鍵表面處理工藝有電鍍，在模具上做文章可以做成霧面面效 果，邊緣處做成高亮效果，還可以做刀刻紋效果；PCB 結(jié)構(gòu):PCB 是電子元件附著的載體，一般小電子產(chǎn)品的推制板厚度選用 0.80mm, 主控 制板（以下簡(jiǎn)稱 COB ）厚度選用 1.00mm

22、 ；一般大電子產(chǎn)品（如掛墻鐘）的推 制板厚度選用 1.00mm,COB 厚度選用 1.201.60mm ；如果 PCB 面積有限不足 以滿足布線要求，可以采用增加跳線，單面板改雙面板， 雙面板改多層板（如 電腦的主板）； PCB 上的電子元件按大小可分為普通元件和貼片元件，普通元 件如線圈，火牛，大電容等；貼片元件如貼片電阻，貼片電容，貼片IC;小電子產(chǎn)品（如電子鐘）的反光片和 COB之間的間隙是要留給IC的，因?yàn)镮C最好 靠近 LCD 的 PITCH 位置以方便走線。 IC 經(jīng)過(guò)邦定封膠， 至 少需要 1.50mm 的 高度，前面說(shuō)過(guò)反光片截面成楔形，也有利于擺放IC;如果LCD和COB之間是用導(dǎo)電膠條連接的，壓緊導(dǎo)電膠條的螺絲之間的間距不要超過(guò) 15.00mm ，以