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lcd monitor结构设计指南.doc

上传人:cjc2202537 文档编号:1196340 上传时间:2018-06-17 格式:DOC 页数:23 大小:5.20MB
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资源描述

1、第 1 页 共 23 页LCD Monitor 结构设计指南一、 LCD Monitor 组成结构部分通常主要分成五大部件:面框后壳主固定板底座与支架,转轴按键有时还会有装饰件。以及包装设计,ID label 设计。二、 整体设计准备首先要根据市场部(或企业划部)提供的产品企划书,完全了解客户的整体要求。 确定 pane 规格、外型尺寸、锁附位置。 power、A/D 板尺寸、高位器件尺寸、安全距离、接口位置,锁附孔位置。 确定按键板的位置、大小,行程。图 1-1第 2 页 共 23 页 确定 LED 灯的位置。 检讨外形尺寸: 整体设计和装配:前框与后壳:通常 LCD Monitor 的结构

2、设计前后壳采用卡扣(snap) 的连接,底部有时辅助 2-4 颗螺钉(一般分布在,左下角 1 颗,右下角 1 颗,靠近转轴部分 1-2 颗)增强连接,同时也方便拆卸。Panel 装配:通过后壳或铁盘固定, (前框增加 guide ribs 定位 panel 上、下、左、右四个方向,以避免 panel 与前框的开口有偏差、避免露 panel 边铁以及倾斜的发生) 。铁盘装配:通过螺钉固定在转轴上,同时在后壳上给铁盘增加定位销或增加上、下、左、右四个方向的 guide ribs。支架与底座装配:通常建议采用卡扣连接(减少包装尺寸,对用户而言可以免工具拆装)。如果有可能支架也能与底座一起拆装,方便继

3、续减小包装尺寸。转轴:转轴通常与底座通过螺钉连接,整体装配后锁附到后壳上。Lips(电源板)与 A/D 板:固定在铁盘上,铁盘开孔散热。按键:采用悬臂式结构设计使塑料排键有弹性。通过螺钉或卡扣固定在前框或者后壳上。三、 3D 建模结构设计之前需要将 ID 部门(或外部设计公司的)所作的 2D 效果图(2D sketch)立体化,实体化。 (这一步有可能在设计公司已经做好了) 。这个过程我们称之为 PID 建模过程,建成的 3D Pro/E 数据称为 master。这个 3D 数据包含了所有 ID 想要的曲线和曲面,分型线和美工线,甚至外表面的拔模角度,以及所有外观部件的拆分。PID 建模有很多

4、种方法,这里介绍常用的一种骨架建模法:STEP1: 建一个.prt 文件,命名为 Projectname-master.prt, (一般以项目命名,比如 N1982w-master.prt)在该文件中先建几个主要的基准(Datum/Axis) ,比如说分型基准面,模块安装基准,PCB 装配基准面,铁盘背面基准,端子出口位置基准等;然后把不同外观部件的共有特征以点(Point)、线(Curve) 、面(Surface)的方式表达出来。线可以由草绘,点构成线,投影等方式来做。建面的方式可以是扫描,混成,边界曲线构成和变倒角等方式来完成;将面合并(Merge),在这里只可进行与共有特征有关的合并命令

5、,不需体现只与单个零件有关的个别特征;STEP2: 建一个总装配文件(Assembly 文件) ,命名为 Projectname.asm。在总装配文件中首先采用默认装配(Default)装配上 Projectname_master.prt 文件;其次建上所需要的各个部件,建议都按标准方式命名各个part,方便文件识别和制作材料说明文件时的效率,分别是前框Front-cover.prt,后壳Rear-cover.prt ,底座Base.prt,支架stand.prt,按键 button.prt, lens.prt (比如:图3-2),都以默认的方式装配进总装配文件;STEP3:在总装配图中分别激

6、活单个部件,把 图 3-2第 3 页 共 23 页Projectname_master.prt 文件中所有信息内容以 Merge 的方式拷贝到各个文件中(方法 1:主菜单中找:Insert/Merge 命令) 。方法 2:不用激活单个部件,直接在 Menu Manager/Component/Adv utils/Merge 先选择部件名,然后选择 Projectname_master.prt) ;STEP4:打开单个部件的 . Prt 文件,首先建立一个 master 的层,把所有的点、线、面都放到该层中,目的是使界面简单化;选取该.prt 所需要的面进行 Merge,不需要的线和面可以在层里

7、隐藏起来,最终得到自己想要的一个封闭的面,长成实体(Protrusion)。STEP5:其它.prt 文件同STEP4一样操作,最后得到一个符合 ID 外观要求的没有内部结构特征的 3D模型装配图。在 3D 建模过程中要注意以下几点:1) 在 Projectname_master.prt 文件中做好以下工作:整机的外观尺寸、分模线和分模基准面、拔模角度 Draft angle、光滑过渡的园角(指与外观有关的大的圆角) ;2) 所有Part 能公用的Curve 也全放在这个骨架模型中: 如按键、喇叭,支架,各种端子出口等;3) 在Projectname_master.prt文件中,建议在面和面结

8、合的地方尽量不要倒圆角,因为圆角在Pro/E 的重生过程中,很容易造成错误;有时在后面的结构设计中也会对抽壳(Shell)造成困扰。4) 对于点、线、面:尽量用简单的Curve线:顺序如直线简单圆弧复杂圆弧多义线复杂的点或面;最好不要直接在总装配中生成(Creat)单个 Part,单个Part 应该单独生成:这样可以拥有独自的 Right、Front、Top 基准面,而不是 Datum1、Datum2 等基准的名称。这样我们在建模和后续的结构设计的过程中,尽量采用这些原始的基准面作为参照;拔模的方式尽量用扫描 Sweep 成面的方式,这样便于以后修改;如果ID的外形有变化时,可以直接在 Pro

9、jectname_master.prt 文件中修改,然后重新生成(Regenerate)其它.prt 就行了。5) 当一个部件.prt 在一个文件夹中需要移到其它文件夹中时,一定要采用 Back up 的方式,否则 Projectname_master.prt 文件不会随之移动,这样.prt 文件就不能重生;6) 在建模初期,一般不可能把所有关系到其它零件的共有特征都在 Projectname_master.prt 文件中表达出来,其实是没关系的,照样可以继续进行。因为在建模的过程中是可以继续在 master文件中添加特征的,各零部件只要重新生成一下就行了。7) Merge 命令与Copy命令

10、的区别:对于将 Projectname_master.prt中的信息拷贝到各个子零部件中的方式、Merge 命令优于Copy 命令。因为 Merge 命令只要不进行不同文件夹之间的移动,单个子零件通常是不会与 Projectname_master.prt 失去联系的,只要重新生成,Projectname_master.prt文件中所有的特征都能融到单个的子零件中;但对于Copy命令,当在重新装配的过程中,经常会出现子零件与 Projectname_master.prt 失去相关关系,子零件会与Projectname_master.prt相互独立。也就是说在改动Projectname_maste

11、r.prt零件时,单个的子零件不会随之改动。而对于 Merge 命令,在不同文件夹中移动.prt 时,就可 以 用 上 面 提 到 的Back up的 方 式 来 避 免。但是Merge命令中只要改动一点Projectname_master.prt文件,所有的零件都会改动,很可能会产生大的影响,反之Copy命令通常只与 Copy 的特征有关。3D 建模完成后,下一步就可以进入内部结构设计。以下分别介绍各个 part的设计要点:(注:对于各个part相同或相通的特征(比如rib,boss,snap ,wallthickness特征等)一般在前第 4 页 共 23 页面有提到,后面part将不再重

12、复) 第 5 页 共 23 页四、 前框、后壳设计一. 设计流程:前框对应的部位:S4S5S6S7S1S2 S3S8 S9S10S11S12外围尺寸确认前框、后壳结构设计步骤:ID check 及 PID 过程模组配合部位结构设计:铁盘配合定位设计与后壳配合部位结构设计:REVIEW S1 S2可视框尺寸确认S3拔模,胶厚确认可视框结构设计S4X,Y 轴模组限位结构设计S5 S6Z 轴模组限位结构设计S7Z 轴模组限位结构排布S8卡勾结构设计S10卡勾位置排布S11 S12设计细节 REVIEWS13舌片限位结构设计按键、lens 处设计S9X,Y 轴模组限位结构排布X,Y 铁盘限位结构设计

13、X,Y 轴铁盘限位结构排布Z 轴铁盘限位结构设计Z 轴铁盘限位结构排布前后壳连接设计第 6 页 共 23 页二. 可视框(opening)设计:开口设计遵循的原则是:允许塑料在公差许可的范围内(公差标准参考toleranc e_ABS ,保证 Active area 区域全部可见,同时不露出 panel 的铁边(bezel ): 通常开口 X 向尺寸=(Bezel opening +Active area)/2 (X 方向) 通常开口 Y 向尺寸=(Bezel opening +Active area)/2 (Y 方向 开口处 rib Z 向( 厚度)尺寸确定(距离玻璃基板距离 0.2mm,距

14、离 Bezel 距离 0.0mm) 。 开口处 rib X 向(水平)尺寸确定(距离 bezel openling 0.3mm,距离 Bezel 加强筋0.2mm.) 。 开口处 rib Y 向(垂直)尺寸确定(距离 bezel openling 0.3mm,距离 Bezel 加强筋0.2mm.) 。 开口处 rib 倒 R 角 0.5mm Panel 不建议与前框大面接触。通常在前框做一条环绕的 rib :1mm0.5mm(高)支撑panel。距离开口处 6mm 左右。也可以把这条 rib 分解成多条短线。 开口出四角倒圆 R1 设计尺寸参考如(图 2-1) ,对于不同的寸别 panel,b

15、ezel opening 与 Active Area 的大小是不一样的。即使是同图 4-2-1第 7 页 共 23 页一寸别的 panel,各个厂家也做的不一样大小,甚至同一个厂家的同一寸别的 panel 的bezel opening 与 Active Area 不一样,对于这一点,设计师尤其要注意,认真的审阅规格书是每次设计必须要做的,尤其是同一个前框兼容不同厂家的 panel 的时候,设计师更需要在 proe 里做好 3D 模型,在模型里注明 panel 的型号,厂家,画出 bezel opening 与Active Area 大小。尺寸 规格与厂家 前框开口(mm)8.9(16:9) H

16、T890WSA-100(boe) 196.711510.1(16:9) HT101WSA-100(boe) 224.4126.915.6(16:9) HT156WX1-100(boe) 345.9195.21517(4:3) HT170EX1-100(boe)Ht170E01-100(boe) 339.627217W CPT 374.1211.117W HSD 368.6230.918.5 (16:9) HT185WX1-100(boe) 411.623219(16:10)19(4:3)Ht190WG1(boe) 410.24257.15378.330319(16:10) CMO 412.42

17、58.521.5 (16:9) LG(LM215WF1) 478.24269.822 LG(LPL LM220WE1) 475.8298.123.6 HT236F01 523.22295.2226 boe 552.1345.8三. 胶厚设计与拔模角(wall thickness):4.1塑胶材料:第 8 页 共 23 页3.1.1 胶厚(wall thickness)对于已经确定好外形尺寸的 PID 模型,下一步就是抽壳,确定材料的厚度和拔模角度。设计遵循基本原则是保证产品的强度需求,最理想的壁厚分布切面在任何一个地方都是均一的厚度。如实在无法避免,建议从厚向薄方向过度要平滑,另外两壁相连转角

18、要圆滑。((详细见 产品结构设计的基本准则胶厚设计)。 )LCD Monitor 塑料件通常采用 ABS(常用有奇美 PA757,三星 SD150),建议设计胶厚为2.2-2.8mm 之间,通常高光面取 2.5mm,咬花面取 2.2mm。主要考虑是前框是外观 A 面,前框胶薄容易缩水。胶厚物料高亮 皮纹前框(包括前框装饰件) 2.5mm 2.2mm后壳 2.5mm 2.2mm支架(前支架或支架露部分) 2.5mm 2.5mm支架(后支架或支架内部件) 2.5mm 2.2mm底座 2.5mm 2.5mm高光材料通常用 PMMA+ABS (常用 LG XG569C),该材料的表面硬度可达 1H,普

19、通 ABS硬度 2B1B 左右) 。常用三种材料设计壁厚设计参考如图常用塑料壁厚设计参考塑料 最薄 mm(inches) 平均 mm(inches) 最厚 mm(inches)ABS 0.8(0.030) 2.3(0.090) 3.2(0.125)Acrylic-PmmA 0.6(0.025) 2.4(0.093) 6.4(0.250)Polycarbonate(PC) 0.1(0.004) 2.4(0.093) 9.5(0.375)PSTSTA+ABS 0.8(0.030) 2.3(0.090) 3.2(0.125)PSTSTA+ABS+PC 0.8(0.030) 2.3(0.090) 3.

20、2(0.125)第 9 页 共 23 页通常硬度越高,材料越脆。螺钉硬度要选硬度高的。如果选用 ABS 直接做高光材料的话,建议选择 PA757,可以节约成本,通常PMMA+ABS 相比纯 ABS 价格高 2.53 倍左右, (LG XG569C 33 元/公斤,PA757 13 元/ 公斤)。壁厚设计还有一点要遵守:成本最优化,如果可能,尽可能的采用壁厚薄的设计,通过加强筋增加强度。见图 3-1。通过增加壁厚与增加 rib 的办法使两颗物料的强度一致。增加rib 的料用量是增加壁厚 85.6%。4.2 拔模角LCD monitor 的拔模角度通常取:高光面:5以上(拔模角太小,拉花表面) 。

21、咬花: 3以上(或者称皮纹,织纹) 。抛光面:2以上(通常这类的抛光面需要加喷涂处理) 。另外拔模深入或皮纹高的产品要求出模角作相应的增加,习惯上每 0.025mm 深的皮纹,便需要额外增加 1 度的出模角。内部面或内部 rib,boss 等的拔模角度一般取 0.51,详细见(图 3-2)。四. 卡扣 (SNAP)的设计对于已经抽壳和做过拔模角度的零件图,需要做零件之间的连接。前后壳连接为了降低成本和增加作业效率,一般前后壳之间采用卡扣连接。卡口设计遵循的基本原则是:保证被连接件连接牢固,卡口均匀,卡口本身有足够的强度。卡扣细部设计按照(图7-4)来设计。其中扣的设计一般设计成(从正面看):

22、“”型, “”型, “ L”形, “U”型。侧面看一般设计成“” ,方便装配时的导向用。推荐L型。Z 向卡扣配合间隙=0.1mm 0.8a0.5mm 另外一侧配合间隙 c=0.4,一般取容忍公差为准。d?,卡扣连接一般保证 23 扣。图 4-3-1图 4-3-2第 10 页 共 23 页X 向卡扣配合间隙 b=0.5两壁之间的配合间隙=0.1mm.卡扣一般取 rib=11.2mm( 皮纹),高亮 rib=0.8 1mm,如果担心强度不够,可以把卡钩做成 L 型。基本原则是:rib 的厚度不大于壁厚的 60%,rib 之间的间隙不小于两倍的壁厚。对于不是窄边设计的前框,为防止屏与前框之间有 gap 超规(一般 gap 要求1.0mm),需要在屏的四侧增加悬 臂卡钩,钩柱panel 或者固定panel 的铁盘。卡扣背 部增加三角形加强筋。图 7-5图 4-4-1

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