手机结构设计

第1章 绪论1.1 手机的分类随着国内通信业的迅猛发展，国内手机行业的竞争也日趋白热化，国内外各手机厂商纷纷推出不同样式、功能的手机。

手机按照外形可以统称分为直板机和翻盖机两种（如图1-1和1-2所示），根据手机的特殊功能又可分为拍照手机、滑盖手机、旋盖手机和具有商务功能的PDA手机，由于手机种类过于繁多，这里就不再赘述。

1.2 手机的主要结构件名称目前，由于手机的样式繁多，其结构件数量和样式也是越来越多。

直板机的主要结构件名称：本体上壳、本体下壳、LCD 镜片、按键、电池等；翻盖机的主要结构件名称：翻盖顶盖、翻盖底盖、本体上壳、本体下壳、按键、侧按键、LCD镜片、标牌、电池等。

在后续的章节中将详细列举结构件的中英文名称。

1.3 手机结构件的几大种类根据手机结构件的功用和材料性质可分为以下五类：胶壳类：例如：翻盖机的翻盖和本体，直板机的本体上下壳等；按键类：主按键、侧按键、Metal Dome等；标牌和镜片装饰类：金属标牌、塑料标牌和镜片等；金属部件类：镁合金射铸件、铝合金冲压件、铰链、屏蔽盖、天线螺母、螺钉、螺母等； 胶贴类：双面胶带、导电泡棉、热反应胶带等。

1.4 手机零件命名规则由于Pro/ENGINEER文件不支持中文名，所有零件均使用英文命名；为减少文件名长度，部分单词使用简写，如：“Microphone“简写为：“Mic”，“front”简写为“fr”,“rear”简写为“rr”,“cosmetic”简写为“cos” ；零件名单词与单词之间使用下划线“_”连接，例如：翻盖顶盖翻译为“Flip Top”，电池盖板翻译为“Battery cover”，电池壳翻译为“Battery case”等。

下面以直板机K269和翻盖机K698为例，对照表1-1、表1-2和图1-6、图1-7介绍一下手机零件的中英文名称。

表1-1 K269中英文名称对照表序号 中文名 英文名1 LCD镜片 LCD_Lens2 面壳装饰板 Front_Case_Cos3 听筒装饰物 Receiver_Cos4 听筒装饰物双面胶 Double-Tape_for_Receiver_Cos5 耳机皮塞 Earphone_Cap6 侧按键 Side_Key7 LED灯镜 L ED_Lens8 听筒防尘垫 Receiver_Mask9 听筒 Receiver10 LCD衬垫 LCD_Cushion11 LCD屏蔽盖 LCD_Shielding12 LCD模块 LCD_Module13 扬声器衬垫 Speaker_Cushion14 扬声器 Speaker15 天线衬垫 Antenna_Cushion16 扬声器防尘垫 Speaker_Mask17 内置天线 Internal_Antenna18 本体下壳 Rear_Case19 射频皮塞 Rf_Cap20 电池卡扣弹簧 Spring_for_Battery_Buckle21 电池卡扣 Battery_Buckle22 电池 Battery23 螺钉 Screw24 键盘拱形薄膜 Metal_Dome25 主PCB组件 Main_PCB_Assy26 麦克风衬垫 Mic_Cushion27 麦克风 Microphone28 按键 Keypad29 本体上壳 Front_Case30 按键装饰板 Keypad_Cos31 LCD镜片双面胶 Double-Tape_for_LCD_Lens表1-2 K698中英文名称对照序号 中文名称 英文名称1 标牌 Dec_Plate2 标牌双面胶 Double-Tape_for_Dec-Plate3 翻盖顶盖 Flip_Top4 小LCD衬垫 Sub_LCD_Cushion5 热压螺母 Nut6 遮光片7 听筒衬垫 Receiver_Cushion8 LCD模块组件 LCD_Module_Assy9 LCD衬垫 LCD_Cushion10 听筒双面胶 Double-Tape_for_Receiver11 翻盖底盖 Flip_Bottom12 听筒装饰片双面胶 Double-Tape_for_Receiver_Cos13 听筒装饰物 Receiver_Cos14 翻盖底盖上封盖双面胶 Double-Tape_Screw_Cap_for_Flip_Bottom15 翻盖底盖上封盖 Screw_Cap_for_Flip_Bottom16 LCD镜片双面胶 Double-Tape_for_LCD_Lens17 LCD镜片 LCD_Lens18 翻盖底盖下封盖 Screw_Cover_for_Flip_Bottom19 翻盖底盖下封盖双面胶 Double-Tape_Screw_Cover_for_Flip_Bottom20 铰链 Hinge21 磁钢双面胶 Alnico_Tape22 磁钢 Alnico23 摄像头下衬垫 Camera_Bottom_Cushion24 摄像头连接器衬垫25 闪光灯胶片 Flash_Tape26 FPCB组件 FPCB_Assy27 FPCB连接器衬垫28 摄像头上衬垫 Camera_Top_Cushion29 翻盖顶盖双面胶30 摄像头镜片 Camera_Lens31 本体上壳 Base _Top32 麦克风垫片 Mic_Cushion33 按键 Keypad34 主PCB板组件 Main_PCB_Assy35 侧按键1（音量键） Side_Key136 侧按键2（拍照键） Side_Key237 麦克风防尘垫 Mic_Mask38 本体下壳 Base_Bottom39 电池卡扣弹簧 Spring_for_Battery_Buckle40 电池卡扣 Battery_Buckle41 入网标贴42 主标贴43 标准电池 Battery44 射频皮塞 Rf_Cap45 本体下壳皮塞 Screw_Cap_for_Base_Bottom46 螺钉 Screw47 天线 Antenna48 天线螺母 Antenna_Nut49 振子 Vibrator50 扬声器防尘垫 Speaker_Mask51 扬声器 Speaker52 右侧封盖 Hinge_Cover53 右侧封盖双面胶 Double-Tape_for_Hinge_Cover54 金属转轴 Metal_Shaf55 左侧封盖双面胶 Double-Tape_for_ Metal_Shaft_Cover56 左侧封盖 Metal_Shaft_Cover1.5 手机结构设计流程图1-9 手机结构设计流程图第2章 手机壳体的设计和制造工艺2.1 前言目前，手机常用塑胶材料主要有PC、ABS和PC＋ABS三大类。

日本手机主要采用PC＋ABS，甚至采用ABS做手机外壳。

韩国几家手机制造商最早采用纯PC材料。

GE公司原来是不推荐采用PC材料做手机外壳的，而是主张采用PC＋ABS材料。

但最近一、二年GE公司也推出适合做手机外壳的PC材料，例如：EXL1414、141R、SP1210R等。

近年来，各大手机厂商采用PC材料做手机壳件的比例正在逐渐上升。

本章主要介绍手机壳体的材料性能、喷涂工艺、设计要求和3D建模思路等。

2.2 手机常用材料我公司的K100、K100II手机是在国内首次采用纯PC材料的机型。

像HIP这样的模具和注塑大公司也是第一次遇到采用这种材料做手机外壳。

因此，在模具设计。

注塑、喷涂等方面都遇到很大的麻烦。

就连世界有名的几家日本涂料厂商也未能解决涂料的附着力问题。

最后不得不从韩国直接进口配制好的色漆。

近两年来，无论是在模具设计、注塑技术还是涂料性能方面都有很大的突破，用PC料做手机外壳的比例在不断上升，初步估计，目前在手机上采用PC料的比例已超过50％。

塑料按用途可分为普通级、耐温级、耐冲级、阻燃级、电镀级等。

2.2.1 PC（学名 聚碳酸酯）PC材料的性能特点：1. 强度高（拉伸强度69MPa、弯曲强度96MPa）；2. 耐高温（长期使用温度130℃）；3. 透明性好、无毒；4. 原料配色及表面涂覆不如ABS。

5. PC应选高流动性牌号。

适用于翻盖机和在恶劣环境下使用的手机。

2.2.2 ABS（丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）ABS材料的性能特点：1. 强度低（拉伸强度43MPa，弯曲强度79MPa）；2. 不耐温（长期使用温度60℃）；3. 流动性、着色及表面喷涂和电镀性能均好。

2.2.3 PC＋ABS（PC与ABS的合成材料）取前面二者之特点，具有优良的成型加工性能，流动性好，强度较高(拉伸强度56MPa，弯曲强度86MPa)。

PC＋ABS材料主要用于直板机和一般外观、色彩要求高而对环境无特殊要求的翻盖机。

如表2-1所示为目前在手机上所采用的材料代号及其生产厂家。

2.2.4 选材要点2.2.4.1 根据结构特点选材：1. 当结构强度较大，壁较厚，结构形状复杂时应首选PC＋ABS；2. 当结构较单薄，强度不足时，应选PC。

2.2.4.2 根据外观涂装色彩选材：鲜艳，多色，对涂装要求严格时，应首选PC＋ABS。

2.2.4.3 翻盖机和在恶劣环境（如北方低温，有振动、冲击等）下使用的加固型手机，应选用PC2.2.4.4 直板机选料：PC和PC＋ABS均可使用时，应首选PC＋ABS2.2.4.5 选PC时，应选用高流动性的牌号，按顺序优选：三星1023M，GE EXL1414、GE141R（241R）2.2.4.6 选PC＋ABS时，应按顺序优选：GE C1110HF、C1110、三星HI-1001BS、HI-1001BN表2-1 手机常用塑胶材料牌号及生产厂家材料 GE公司 LG公司 三星公司(SAMSUNG)PC多用于翻盖机和恶劣环境下使用的手机 141R（241R）普通级，我公司K698、K320、K100、K100II手机均采用。

GN1002F P C-1023普通级141R-111，K6800乳白色灯盖SP1210R超高流动性，K100、K100II首选料。

EXL1414高流动性，GE公司推荐用于手机使用。

SC1004A PC-1023IM抗冲高流动性，K522采用EXD121WH5A072A，K100II乳白色灯盖。

LUPOYGP1000PC＋ABS多用于直板机及对涂料色彩要求严格的手机C1110高流动性，TCL采用。

CN5001RFH HI-1001BS高流动性C1110HF高流动性，TCL采用。

C1200HF耐高温，K699、K818采用。

C1000HF高流动性，K6800采用HI-1001BN抗冲击ABS多用于装饰件 E PBM（电镀级） MP-0160 HI1001BG电镀级2.3 手机壳体的涂装工艺2.3.1 涂料2.3.1.1 底漆和面漆塑件与金属不同，必须采用低温（一般60℃～80℃）固化的涂料。