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结构设计注意事项及经验之谈 (2)
1.工程图RUBBER F-T曲线,制造依据 2.click值过大可能会引起不回弹、卡键、吸盘、按键寿命短 等问题;click值过小也会造成硅胶按键回弹力太高,按起 来没有段落感
成品參數
2.5±0.4
機種名:XXX
Rubber 參數
Full Travel - Tt @ 110/120 g 2.7±0.2
0.70±0.4
1.4± 0.4mm 55± 12gf 200 gf (Fp-Fc)/Fp*100%=45%+/-15% 25gf >FR >18gf Meets or exceeds 500W (3.薄膜键盘结构设计注意要点
3-3. 字键滑动面与上盖HOUSING孔间隙尺寸及公差要求 字键与上盖Housing孔之间的间隙会影响大量生产的稳定性及品质,间隙定义太小容易因射出成形变异造成卡键,定义太大又容易造成字键晃 key,所以字键与housing的配合单边间隙应该控制在0.03~0.07mm之间。例如:字键尺寸X定议为8.0mm,则housing孔尺寸定议为 X+0.1=8.1mm,则公差定义为:字键尺寸(X)8.0+/-0.02mm,housing孔尺寸(X+0.1)8.1+/-0.02mm。 3-4.Rubber sheet 设计 1.曲线表的认识,如下图. 注: 1.寿命五百万次以上,寿命五百万次时,要求Fr>10gf, 2.曲线上不可有2个波峰, 3.反向导通点曲线行程0.5mm时,F>20gf以上,斜率不可为负. 4.底部要求有排气沟,不可有吸盘现象, 5.小Key的Rubber Contact头的直径尺寸>=4mm 6.注意在生产过程中不许有变形,翻皮现象, 7.开模时请考虑FP值在试产与生产时的偏差量。
Travel of Peak (TP)
Travel to Make Mechanical - TC Operating Force : Peak Maximum force(FT) Click rate
0.75±0.2
1.4± 0.2mm 55± 7 gf 200 gf (Fp-Fc)/Fp*100%=45%+/-15%
March.2018
2.通用结构设计
2-16.连键的设计 键盘有多Hot key在一区域,若空间足必须采用连片设计,但单一连片总长不要超过70mm,否则会出现变形无法控制,具体还 要跟据实际结构评估 原因:为了方便生产线作业,减少人力、财力,故要尽量采用连片设计 2-17.电池仓的设计 1.在电池槽正极位置做出结构防呆,反装后负极在正极不能导通(即电池负极放到正极时,负极不能接触到正极) 2.在电池槽设计电池型号标记与正负极标识,字深0.2mm,字高:3AAA-2.5mm,2AA-3.0mm. 3.电池规格请参考右图MAX规格设计,电池槽内径的设计单边放大0.2mm;正极电池平面(3AAA电池电池槽内径10.8mm, 2AA电池电池槽内径14.6mm) 4.右图正级G与弹片或弹簧至少有效干涉在≥50%以上. 5.对于电池有一部份设计埋入结构件内的设计,模拟电池取出极限位置是否有干涉并处理. 原因:1.防止电池装反而影响电性能. 2.电池按装识别. 3.预防干涉. 4.预防干涉正极与弹片或弹簧接触不良. 5.预防组装干涉取不出电池. 2-18.铝电池摆放空间及间隙 锂电池其中一面与其它结构避空间隙=锂电池厚度*10%,如电池厚度3.0mm,高度避空间隙为>0.3mm 长宽预留间隙为电池的长宽各加+1mm. 电池天面对应有原件脚,且距离高度低于1mm,电池需贴电池麦拉片保护,麦拉片尺寸=电池的长宽各加1mm*0.3mm.
2.通用结构设计
2-1.设计规划 进行3D设计前,先在2D软件中进行产品外观框架设计,零组件堆叠设计,提前规划、评估、分析图档,为接下来之3D设计作参考。此项建ID也适用. 原因:避免后端3D设计发现如空间不足等问题导致的设计工时浪费. 2-2.3D模型树 3D模型树需按上盖组件,下盖组件到子组件再到零件等规格组装。或按一定实际组装生产关系由总组件到子组件到零件方式组装设计模型树,另一方面要注意组件,规格名称命名要规则 . 原因: 1.方便审查图档 2.方便检讨时图档演示 3.方便组立图或爆炸工程图档出图 2-3.全局干涉分析 3D组件完成后,必须作全局干涉检查分析,对零件组装需求的最小进行空间分析. 原因:避免存在干涉,避免零件组装空间不足,如线材的绕线空间. 2-4.外观分型面 若ID允许,所有外观零件分型面利位置做0.5mm直身面带3度斜度或倒R0.2~0.5mm圆角. 原因:改善断差造成的刮手问题. 2-5.防呆设计 所有对称零件或有方向的零件,是否有考虑组装防呆设计. 原因:预防反装,浪费员工辨识工时. 2-6.公差搭配 产品设计完成后,需要分析结构件外观,内部关键结构配合位置的公差搭配是否符合设计规格 . 原因:预防公差搭配设计不合理靠成产品如外观观断差等问题 2-7.最大可能性选用共用物料或模组. 新开发机种有共用旧零件,需核对共用件3D,2D,关键组装位置的实物规格并依此调整3D. 原因:避免共用件实物与图档不符造成组装差异.共用物料可以减少物料仓位,减少打样到生产所产生新物料验证工时。 2-8.止口设计 除去上盖包下盖结构,所有产品都要设计内外止口. 止口间隙:纵向内外卡0.1mm,横向0.05mm,止口内卡配合部份有效高度>1.2~2.0mm 原因:调整断差需要,改善落地冲击.
March.2018
2.通用结构设计
2-9.安全距离 非定位装配结构与结构之间,零件与零件之间,安全距离必须>=0.5mm,如PCB板上的元器件本体与上下蓋 PCB上电子元件脚与绝缘部件距离>=0.5mm,与其它非绝缘部件部件有>=1.0mm空间) 原因:预防干涉引起的结构,电性不良. 2-10. PCB定位与间隙 PCB与塑胶定位柱间隙单边0.05mm,柱子直径≥1.5mm+0/-0.05mm,PCB孔径+0.1/-0mm,定位结构1~2个,限位结构1~4个 常规选用1个来配合1~2个的限位孔 原因:改善组装精度与统一标准. 2-11.Cable线的预压或者预卡 引导作业员把cable线压入或者卡入线槽. 原因:保证流水作业cable线不会在线槽以外的空间活动造成组装干涉和cable线被元件脚刺破造成短路. 2-12.ESD的预防 1.空间允许的情况下,结构需要做结构加长爬电距. 无法做结构结构加长爬电距的时候,需要电子商讨铺地及线路layout. 2.零件或组件中若用到大件金属零件,如下盖支撑铁板,字键板等,需要设计导电棉、导电布或地线连接到PCBA. 原因:预防ESD不过,此过程修改周期长,尽量做到设计规避和提前预防. 2-13.漏光,串光检查 有发光结构的位置在手板阶段务必检查是否有漏光,串光的现象. 原因:后期修改周期长,甚至会增加成本. 2-14.优化产品射出流动性 1.外观相对应的后模位置若两个方向转折>10mm,需要倒R0.25~0.5mm圆角. 2. 若空间够,加强肋需增加部份X形结构. 原因:改善塑胶流动性,改善零件抗扭曲强度. 2-15.拨动开关设计 1.侧滑开关向一侧拨动完成后,另一侧与壳体档墙有效配合面>=2mm 2.侧滑开关向一侧拨动完成后,另一侧与壳体外观侧面要有0.4-0.5mm间隙 原因:1.避免拨动键受力不均导致拨动困难或开关内陷. 2.避免PCB或开关错位导致无法开关机.
3.薄膜键盘结构设计注意要点
3-1.零件组成 1.上盖ABS 2.下盖HIPS或ABS 3.字键ABS 4.脚架ABS或PC 5.导光板:PMMA或PC 6.扶手:HIPS或ABS 7.RUBBER SHEET:SILICON(硅胶) 8.薄膜线路:PET+银 9.铁板:SGCC或SECC 10.铁条:SGCC或SECC 11.压胶:SILICON,硬度25~35度 12.脚垫:SILICON,硬度35~55度
March.2018
3.薄膜键盘结构设计注意要点
3-2.字键组设计要求 外观要求 为了键盘整体间隙均匀一致,美观,在ID检讨阶段要求字键沉入上盖表面 0.5mm~0.8mm (或依客户规格定义); 要求字键与上盖间隙0.85~1.1mm(或依客户规格定义) 为使字键成型时,外观没有亮印,阴影等不良,要求字键侧壁厚度在0.8~1.0mm天面厚1.1~1.3mm。如图示 结构要求 为了降低晃key度、噪音,加大拉拔力,提高舒适度,在结构设计阶段, 1.要求字键预压值0.15~0.25mm,以降低晃key度; 2.在字键走完行程后,为防止字键撞击到housing产生噪音,要求字键公模天面与housing顶面间隙为>0.5mm; 3.要求字键卡钩与housing 卡钩有干涉量X=0.05-0.1,Y=0.4~0.5的干涉,以降低操作时的噪音. 4.要求字键卡钩有3度~8度的斜面或弧面缓衝设计,以降低操作时的噪音. 5.要求字键卡钩钩合量有0.8~1.0mm,以利字键拉拔力>1.0kg. 6.要求字键卡钩有12度~15度的脱模角,以防止卡钩拉变形. 7.要求字键滑动面光洁度,Housing 孔光洁度为SPI-A3以上等级,使操作更顺畅,舒适并可以降低操作时的噪音. 8.为了使字键较好的组装到housing 内,要求字键脚与Housing孔均加上倒角,起导向作用(因Housing孔倒角处为分模面,所以还要加上一0.05mm的分模面小平台后再倒角,这样有利 于提高配模精度,不易起毛边)如图示:
结构设计注意事项
马志新
2018.05.30
April.2018
1.ID的检讨.
1-1.产品尺寸规格是否符合产品需求. 原因:ID尺寸过小,内部结构设计复杂,零部件摆放困难;尺寸过大,材料浪费. 1-2.表面处理与选材对产品功能适应性评估.(主要表面处理评估: 噴塗, 印刷 ,镭雕, 電鍍, 咬花,ESD...) 原因:不同的外观处理对材料的材质,厚度,结构强度,拔模,开模方式等有不同的需求. 1-3.产品的外观实现性评估. (主要外观评估:尖角利角,分模線, 美工縫隙, 段差 ,拔模,结合线,亮印,黑影,翘曲变形...) 原因:伤人之尖角与利边要避免; 过复杂的分型面影响模具制造与寿命; 拆分不合理会造成部份零件结构强度脆弱,注射成型外观与结构尺寸不好控制等; 分模线不合理造成对ID外观有不好影响; 1-4.产品的机构功能实现性评估. (包括机械功能,机构尺寸公差规格,可靠度测试规格,产品结构与电性功能规格等) 原因:避免后期产品达不到客户需求. 1-5.产品的环境实现性评估. (如高低温,运输,存储等) 原因:避免后期产品达不到客户需求. 1-6.零件拆分是否符合机构分件规划,分模线对外观及模具寿命之影响考量. 原因:伤人之尖角与利边要避免; 过复杂的分型面影响模具制造与寿命; 拆分不合理会造成部份零件结构强度脆弱,注射成型外观与结构尺寸不好控制等; 分模线不合理造成对ID外观有不好影响; 1-7.PCBA空间大小及其它零件部件位置是否合理,做产品零件空间堆迭分析. 原因:产品内外都要有足够的空间放置零部件. 1-8.现有制造制程能力是否能够满足产品规格. (产品规格包括机构尺寸规格,可靠度测试规格,产品结构与电性功能规格等) 原因:制程能力如生产设备、工艺、环境、人员素质与管理水平,供应链能力等能力情况. 1-9.对新产品材质用料上的选择. 若常规产品,选用公司现有物料,或共用物料若新规格产品,需与材料商讨论并确定新产品材质用料,确保符合产品需要。 原因:避免后期产品达不到客户需求. 1-10.对带光效类的产品,需充分评估光效与结构的设计问题. 均匀发光效果:直射光源距离需≥8mm,反之用往下或往上射光源。≤4mm的用反射光源。发光距离尽量不要<4mm。LED与塑胶内壁越远越好。 内壁需要咬哑花纹,有条件可以做锯齿结构,效果更佳。 两个灯的间距离≤20mm超出此距离灯条会出现暗影现象。 原因:避免后期产品达不到客户需求. 后期发光类产品结构后期改善空间小。