防水结构设计 .doc
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1、结 构 设 计 规 范1、Lens一般有三种方式:塑胶透明镜片、装饰片、PET薄片;也有部分产品LCD直接外露。1.1塑胶透明镜片1) 一般厚度为1.50mm条件不足也可以是1.00mm;注意:如果要丝印,尽量把丝印面做成平面;2) 镜片要固定,通常用双面胶,双面胶需预留0.15-0.20mm的间隙;3) 如果有防水要求,镜片可以用超声波焊接,不过结构上要预留超声波线间隙0.40mm以上。1.2装饰片(PET、PC)1) 一般采用0.30mm厚的PET片,0.50mm的PC片,表面丝印,背面背胶,冲裁成形。2) PET片的VA与面壳配合最窄处I为8mm,PC片的VA与面壳的配合最窄处I为5mm
2、;如果空间不足,那么在装饰片与面壳之间加镜片,以免用手按装饰片VA,使装饰片周边翘起。1.3PET透明薄片一般采用0.40mm厚的板料,冲裁成形;薄片与LCD框留0.50mm的间隙。2LCD2.1LCD通常做成方形,必要时可以切角,做成多边形;其厚度通常是2.00mm,跟据不同的情况可以做成2.80mm和1.60mm;2.2 LCD与主板的连接方式常用为导电胶条和热压斑马纸:其中导电胶条要有预压量,通常预压为0.30-0.40mm,预压量太少LCD容易缺划;预压量太大LCD容易被顶红。1) 导电橡胶条一般有YL(四面导通)和YS(两面导通)两种;一般采用YS。2) 导电橡胶条与面壳、LCD配合
3、有以下两种方式:2.3热压斑马纸不需要预压,但成本较高,连接时要用热压啤机,PITCH脚位密的还要用精密热压啤机。2.4LCD与LENS不能直接贴合,贴合容易产生水纹,也有LCD直接固定在LENS上的情况,通常在LENS的VA显示区开一个凹槽,间隙留足0.30mm;如果LENS使用0.40mmPET薄片,那么LENS与LCD中间使用0.30-0.40mm的PET垫片隔开。2.5通常LENS外装,LCD内装,中间用面壳隔开,面壳局部胶厚至小1.00mm,LCD与LENS之间要保持洁净,通常做成封闭结构。2.6 根据外观图提供的VA,来确定LENS、面壳、LCD的VA;如:外观图提供VA为(a*b
4、)mm,则 LENS的丝印VA为(a*b)mm,面壳的VA为(a+0.5)*(b+0.5)mm,LCD的VA为(a+1)*(b+1)mm;保证LCD上不会露出黑边。3螺丝柱3.1 螺丝柱的结构直接影响到整机的装配效果和可靠性。3.2 螺丝柱的设计先要考虑整机受力情况,一般要求吃牙深度至少3圈以上,孔内要预留容屑空间0.30mm以上。3.3 小电子产品通常用1.40mm、1.70mm、2.00mm的螺丝,螺丝柱各部分尺寸如表所示;螺丝柱间距视需求而定,外观上尽量看不到螺丝,必要时可以做到电池门内或藏在易拆件的下面,也可以以扣位取代一侧的螺丝。螺丝直径abcdf1.40mm3.004.601.60
5、3.001.101.70mm3.204.802.003.201.402.00mm3.605.202.403.501.70 h=g-g*(1/3) 防止螺丝柱底部缩水;i一般取(0-0.10)mm;j取(1.50-2.00)mm;k不低于1.50mm。3.4 如果空间允许的话,长螺丝尽量做成尖头或破口螺丝;螺丝柱周围可以做些加强肋,可以改善受力,还能使注塑时走胶顺畅。3.5 在有发射和接收功能的电子元件旁边尽量避免使用螺丝固定。3.6当螺丝柱在斜壁上时,不宜将螺丝柱设计的太长,因为如果螺丝柱太长,在啤塑的时候胶会把针冲变形,导至偏心,一边胶厚,一边胶薄。3.7 如果产品需要防水,那么螺丝柱一定要
6、做到防水槽外面,并在组装成品机后,在螺丝头上加胶水,防止螺丝反松;如果只要求防滴,那么螺丝柱可以做在防水圈内,但面底壳螺丝柱要紧配。4按键通常按键有窝仔片、橡胶按键、塑胶按键、机械按键、机械推制,可根据空间大小,行程要求,手感要求来选择。4.1 窝仔片行程短,一般为0.20mm-0.50mm,金属材质,可靠性好,占用空间小,带脚的窝仔片可以配合PCB上的通孔定位安装。4.2 橡胶按键行程长,一般为1.00-1.50mm,最低也要有0.50mm,橡胶材质,可靠性不如窝仔片,占用空间大,优点是按键手感好,而且橡胶按键 连成一片,容易组装。 4.2.1 Rubber Key 的设计1) Key Pa
7、d 厚度a=1.0-1.50mm2) KEY 斜壁角设计时一般取d=45,但跟据不同的情况可以作适当的更改。3) 斜壁厚c=0.25-0.45mm。4) 斜壁在水平面上的投影b,在垂直方向的投影e,设计时一般取1.00mm,最短不应小于0.80mm。5)参数ga6)参数ha+e4.3 Rubber 的按键力要求:10050g.4.4 在塑胶件上要加肋位压RubberKey Pad,如上图。4.2.2 导电接触点的常用方式1) 丝印导电油成本转低,但由于其阻值较大,且可能脱落,尽量不予采用。2) 碳粒,碳点附着性好,但碳点尺寸及形式均受限制,亦需控制碳点含硅油量. 3) 碳点的大小有规格,不能任
8、意大小均可取一般规格直径有:2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0。4) 碳点厚度一般取0.5-0.6mm,太薄则阻值偏高。4.2.3 与胶件配合的结构设计1) Keypad与胶件配合间隙,取单边为0.30mm。 2) 脱模角,胶件孔和KEY的脱模角一般都取1.0。3) 大Key 设计,由于有些Key 太长,应设计为两个接触点。4) Key 之间的间距Key与Key之间的距离不能小于1.50mm4.3 塑胶按键 一般配合窝仔片,Rubber Key,机械按制,机械推制使用。4.3.1 塑胶按键与面壳之间留单边留0.25mm间隙。 4.3.2 面壳和按键上
9、要做防呆标志。4.3.3 面壳的按键孔和按键一般做1拔模斜度。4.4 机械按键,其实里面还是金属窝仔片,性能和窝仔片差不多,但有辅助机构,按键手感比窝仔片容易调到最佳状态。4.5 机械推制,可以加推制帽使用,但挡位不容易控制,装配间隙不足都有可能影响挡位感。按键结构有一点要特别注意,按下去不能被卡住,应该可以顺利回弹;这种不良情况多出现在行程长的橡胶按键上,对策是加高按键深度,如行程为1.00mm的橡胶按键,上面的塑胶按键要高出面壳表面1.00mm以上,如果塑胶按键帽高面壳不许超过1.00mm,也可在面壳的下面起围骨加深,效果一样。5 PCB结构5.1 一般小电子产品的PCB:FR4的厚度选用
10、0.80mm,HB94选用1.00mm。5.2 如果LCD和PCB用导电胶条连接的,压导电胶条的螺丝之间的间距不要超过15.00mm,以免出现少划。5.3 PCB上的按键位置是需要受力的,可以的话应尽量离螺丝柱和卡槽近点,必要时反面加支撑点。5.4 在PCB上布线是要条件和时间的,一般在建模时就提供初步的PCB尺寸图,给电子工程师试LAY,以确定PCB面积离要求不要相差太多;在结构设计的中间过程中,大元件和敏感元件的摆放也要和电子工程师进行沟通和协调,做完所有机构后再出正式的PCB尺寸图;电子工程师LAY板的时候,结构这边在做手板,做完手板,PCB打板也差不多回来了,正式装功能样板,把问题解决
11、在前面,这样会节约许多时间。5.5 须注意静电保护,在有空间的情况下,PCB尽可能的远离边和孔,一般保证在1.50mm以上。6 底、面壳的配合6.1 底面壳采用止口配合,一般常用的止口有两种:标准止口和简化止口。 简化止口 标准止口H20.80mm H20.80mmH1-h1=0.10mm H1-h1=0.10mmL1-l1=0.40mm L1-l1=0.40mm6.2 两种止口的比较:标准止口外形美观,但在模具制造上相对来说较为复杂;而简化止口在模具制造上较为简单。对于外观上没有特别要求的产品,我们可以采用简化止品以降低模具成本。6.3 如果底面壳固定使用超声波熔接,那么在底面壳内使用定位柱
12、,使底面壳在超声波前不会错位。面底壳超声波结构一般采用以下两种设计方式: a=(0.3-0.4)m b=606.4 采用均匀壁厚设计,优先选用ABS料,建议采用1.50-2.0mm的薄壁厚设计。如果要局部减胶,深度应小于该处壁厚的1/3,并辅以圆角过渡,以免出现熔接痕,影响表面质量。7、 防水结构设计7.1、 O-Ring即为常用的密封圈, 常用材料为 NBR, silicon等,以 NBR为最常用。下面介绍 NBR 这种材料。%amKEACAD,CAE,CAM,ICAX,idesign,模具,设计,招聘,培训碃橡膠 (NBR), ,C俗名或商品 Nltrlleor Buna N p8?,ei
13、化學名 NltrlleButadi-eneV Fc+Y.A,ViCAx开思论坛1QJ1f a!cIMiCAx开思论坛機械性質:抗張強度(max psi) 3,500AD,CAE,CAM,ICAX,idesign,模具,7.1.1、一般的 ORing设计, 需要一些具体的参数, 参数的决定对防水性的效果有很大的作用, 一般都要经过计算所得。 下面介绍一些计算ORing具体参数的公式和技巧。 rlF+g!Q!u/.cn1) ID(ORing Inner diameter) jG,Qg9D*aUOperating Point- % - SC1S(TdxXminimum -1% - 0.01xf3M4
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