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産品設計·結構解析|三防手機拆機詳解·防水

三防,即防水、防塵、防震,一般用IPxx表示,第一個x代表防塵,第二個x代表防水。

實際上,三防手機主要為防水,防水和防塵功能上有重疊,防震就是增加殼體強度或者殼體雙色成型,外觀外軟膠(TPU,彈性體),從而耐摔,防震。

下文以一款Haier Speed(仿Moto Defy)為例,詳細分析防水設計,以供參考:

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産品六視圖

如圖,A、B殼外觀分型線随螺釘(7顆)跳動,因A、B殼之間設計為雙層牆結構,其跳動對密封性沒有影響,具體請看後續分析。

電池蓋與B殼密封

如上圖,後殼防水線(三角Rib,矽膠)輪廓(正投影)比較圓滑,斜角。大圓角過渡處理比較到位。電池蓋中用于預壓防水線的卡扣均勻,從而防水線受力均勻,密封可靠。

如上圖,後殼防水線(截面為三角形)為矽膠件,用防水膠(較厚的雙面膠T≥0.2mm,或者泡棉滲膠)貼哈在後殼上。在批量不大的情況下,較雙色成型成本低,又能有效防水。

如上圖,卡扣分布均勻,以使防水線受壓均勻,同時做Rib固定防水線,保證其受壓可靠。與防水線配合處需要抛光,不得有斜銷、頂針痕。另外“口”字形的卡扣因有結合線,強度較差,設計時注意要增加厚度或者改善結合線強度。

A、B殼密封

如上圖,A、B殼之間用密封圈密封,将密封圈(矽膠件,截面為圓形)放入A殼槽中,後殼Rib正壓變形密封圈,此處密封槽(B殼Rib)輪廓比較圓滑,同時Boss及卡扣不均均勻,保證受力均勻,密封可靠。同樣,密封槽處不得有斜銷、頂針痕等,需要抛光。

A殼Boss有9處,其中卡扣4處,其中頭部的兩個卡扣比較靠近Boss,小夥伴們覺得效果如何呢?

如圖,前殼密封槽,截面為方形(注意預留密封圈變形空間),密封圈截面為圓形。此密封圈沒有做定位Rib,裝配困難,容易竄動,造成局部翹起,建議做定位Rib,Rib要求做的比較小,盡量保證其截面均勻,力學性能一緻,一般要求制造偏下差,防止翹起。

後殼為雙層牆結構,密封Rib為内牆,其分型面為平面,利于密封,雙層牆結構能增強殼體強度,改善殼體平面度,保證Boss之間2的受力空白區域也能有效的受力,從而保證密封。

USB密封

USB密封比較簡單,塞子為軟膠(TPU),輪廓外形受擠壓變形來密封,注意輪廓要圓滑,USB塞子輪廓建議做成跑道型;USB插座處做了矽膠套,做了二次隔離防水,設計非常嚴謹。

Phone Jack密封

與USB類似,輪廓外形受擠壓變形密封,Phone Jack插座處做了矽膠套,做了二次隔離防水,比較嚴謹。

側鍵密封

側鍵拆分為rubber和硬膠(PC)兩部分,其中Rubber與後殼配合密封,按鍵(PC)擠壓Rubber來觸動Switch。

SPK、Mic密封

SPK為自帶密封膜和密封膠,因拆卸後沒法恢複,所以在此沒有拆卸,Mic是防水膜貼前殼,然後Mic頂住防水膜,關于防水膜,後續詳細介紹。

Mic、SPK、Receiver的開孔處密封需要用到防水網,其結構為六層,防水膜為核心層,其他為輔助層。組裝時将帶膠的一面貼合在殼體上,防水網的背面的泡棉與喇叭支架?(殼體)接觸,給其一個向外的支撐力。其防水原理為:水向下作用于防水膜,防水膜向下變形後,喇叭密閉音腔的空氣會産生一個反抗阻力,從而達到一個平衡來阻止水的進入。其防水膜本身類似雞蛋殼裡面的膜,空氣可以通過,但能阻止水的進入。

TP與A殼密封

A殼為鋼片Insert molding,TP與其用雙面膠貼合,膠的厚度要求不小于0.15mm,貼合面平整,不得有斜銷痕、水口,最窄處不得小于1.2mm。另外A殼鋼片要求翻邊不得有斷開,這樣才能保證殼體強度,平面度,從而保證A、B殼密封可靠。

Others

螺釘布局如圖,其中,頭部的兩個螺釘帶O-ring密封。

泡棉貼闆支撐CTP FPC,方式器件幹涉,短路

為了方便測試,主闆在IO,Phone Jack、SPK等與外界有相通的部位都貼有防水标簽。

取他人之長,補己之短,基本結構在許多類産品中皆可化用,能給我們類似的産品提供設計參考,借鑒其巧妙設計思想。

本文由【一加一學院】原創整理編輯,轉載請注明出處

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