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产品设计·结构解析|三防手机拆机详解·防水

产品设计·结构解析|三防手机拆机详解·防水

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三防,即防水、防尘、防震,一般用IPxx表示,第一个x代表防尘,第二个x代表防水。

实际上,三防手机主要为防水,防水和防尘功能上有重叠,防震就是增加壳体强度或者壳体双色成型,外观外软胶(TPU,弹性体),从而耐摔,防震。

下文以一款Haier Speed(仿Moto Defy)为例,详细分析防水设计,以供参考:

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产品六视图

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如图,A、B壳外观分型线随螺钉(7颗)跳动,因A、B壳之间设计为双层墙结构,其跳动对密封性没有影响,具体请看后续分析。

➤电池盖与B壳密封

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如上图,后壳防水线(三角Rib,硅胶)轮廓(正投影)比较圆滑,斜角。大圆角过渡处理比较到位。电池盖中用于预压防水线的卡扣均匀,从而防水线受力均匀,密封可靠。

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如上图,后壳防水线(截面为三角形)为硅胶件,用防水胶(较厚的双面胶T≥0.2mm,或者泡棉渗胶)贴哈在后壳上。在批量不大的情况下,较双色成型成本低,又能有效防水。

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如上图,卡扣分布均匀,以使防水线受压均匀,同时做Rib固定防水线,保证其受压可靠。与防水线配合处需要抛光,不得有斜销、顶针痕。另外“口”字形的卡扣因有结合线,强度较差,设计时注意要增加厚度或者改善结合线强度。

➤A、B壳密封

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如上图,A、B壳之间用密封圈密封,将密封圈(硅胶件,截面为圆形)放入A壳槽中,后壳Rib正压变形密封圈,此处密封槽(B壳Rib)轮廓比较圆滑,同时Boss及卡扣不均均匀,保证受力均匀,密封可靠。同样,密封槽处不得有斜销、顶针痕等,需要抛光。

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A壳Boss有9处,其中卡扣4处,其中头部的两个卡扣比较靠近Boss,小伙伴们觉得效果如何呢?

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如图,前壳密封槽,截面为方形(注意预留密封圈变形空间),密封圈截面为圆形。此密封圈没有做定位Rib,装配困难,容易窜动,造成局部翘起,建议做定位Rib,Rib要求做的比较小,尽量保证其截面均匀,力学性能一致,一般要求制造偏下差,防止翘起。

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后壳为双层墙结构,密封Rib为内墙,其分型面为平面,利于密封,双层墙结构能增强壳体强度,改善壳体平面度,保证Boss之间2的受力空白区域也能有效的受力,从而保证密封。

➤USB密封

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USB密封比较简单,塞子为软胶(TPU),轮廓外形受挤压变形来密封,注意轮廓要圆滑,USB塞子轮廓建议做成跑道型;USB插座处做了硅胶套,做了二次隔离防水,设计非常严谨。

➤Phone Jack密封

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与USB类似,轮廓外形受挤压变形密封,Phone Jack插座处做了硅胶套,做了二次隔离防水,比较严谨。

➤侧键密封

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侧键拆分为rubber和硬胶(PC)两部分,其中Rubber与后壳配合密封,按键(PC)挤压Rubber来触动Switch。

➤SPK、Mic密封

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SPK为自带密封膜和密封胶,因拆卸后没法恢复,所以在此没有拆卸,Mic是防水膜贴前壳,然后Mic顶住防水膜,关于防水膜,后续详细介绍。

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Mic、SPK、Receiver的开孔处密封需要用到防水网,其结构为六层,防水膜为核心层,其他为辅助层。组装时将带胶的一面贴合在壳体上,防水网的背面的泡棉与喇叭支架?(壳体)接触,给其一个向外的支撑力。其防水原理为:水向下作用于防水膜,防水膜向下变形后,喇叭密闭音腔的空气会产生一个反抗阻力,从而达到一个平衡来阻止水的进入。其防水膜本身类似鸡蛋壳里面的膜,空气可以通过,但能阻止水的进入。

➤TP与A壳密封

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A壳为钢片Insert molding,TP与其用双面胶贴合,胶的厚度要求不小于0.15mm,贴合面平整,不得有斜销痕、水口,最窄处不得小于1.2mm。另外A壳钢片要求翻边不得有断开,这样才能保证壳体强度,平面度,从而保证A、B壳密封可靠。

Others

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螺钉布局如图,其中,头部的两个螺钉带O-ring密封。

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泡棉贴板支撑CTP FPC,方式器件干涉,短路

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为了方便测试,主板在IO,Phone Jack、SPK等与外界有相通的部位都贴有防水标签。

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取他人之长,补己之短,基本结构在许多类产品中皆可化用,能给我们类似的产品提供设计参考,借鉴其巧妙设计思想。

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,可以参考三防智能手机的资料,