數(shù)字化技術(shù)在手機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析
——以ProE軟件為例

廉　佳

（上海創(chuàng)功通訊技術(shù)有限公司，上海 201203）

數(shù)字化技術(shù)在手機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析
——以ProE軟件為例

廉佳

（上海創(chuàng)功通訊技術(shù)有限公司，上海 201203）

當(dāng)今社會(huì)，手機(jī)早已成為人們生活中不可或缺的一部分。對(duì)于大部分人，手機(jī)不僅用于通訊，更是展現(xiàn)個(gè)性的重要工具。因此，除完善手機(jī)系統(tǒng)和使用功能外，產(chǎn)品外觀優(yōu)化也成為廠商的重要追求。ProE 軟件自頂向下的設(shè)計(jì)方法為大多數(shù)手機(jī)設(shè)計(jì)企業(yè)所使用，本文試以ProE 軟件為例，探討手機(jī)結(jié)構(gòu)數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)。

手機(jī) 數(shù)字技術(shù) 設(shè)計(jì) ProE

2010年年初，國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信技術(shù)迎來(lái)3G時(shí)代。在二十多年的時(shí)間里，國(guó)內(nèi)移動(dòng)通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從模擬電話到2G數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，從CDMA、GSM 到TD-SCDMA的快速發(fā)展，其終端產(chǎn)品手機(jī)已經(jīng)滲入到社會(huì)生活的方方面面。手機(jī)造型上，在最初直板的基礎(chǔ)上增加了折疊、旋轉(zhuǎn)、滑蓋等多種樣式；功能方面，不斷顛覆，創(chuàng)新舉措層出不窮:由單一的通訊延伸為集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體為一體的智能化手機(jī)，更有各種應(yīng)用滿足用戶個(gè)性化需求。

縱觀發(fā)展歷程可以知道，手機(jī)正在向智能化、易用化、趣味化方向發(fā)展。手機(jī)變更速度如此之快，每年都有新的顛覆，舊的功能不斷被拋棄，現(xiàn)在的人們絕不只滿足于通話需求，基于娛樂(lè)功能、個(gè)性服務(wù)的需求不斷提升。用戶要求越高、手機(jī)更新越快，對(duì)相關(guān)人員的技術(shù)要求就越高。那么，工程師們是如何將一個(gè)手機(jī)制造出來(lái)的？手機(jī)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)化是如何具體操作的？筆者將選取廣為使用的ProE手機(jī)結(jié)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析。

1　手機(jī)設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展歷程

分析ProE軟件手機(jī)結(jié)構(gòu)數(shù)字化首先要了解手機(jī)的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程。手機(jī)的設(shè)計(jì)一般由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部、工業(yè)設(shè)計(jì)部、市場(chǎng)部等部門構(gòu)成。手機(jī)設(shè)計(jì)第一步:客戶根據(jù)市場(chǎng)需求選擇合適的主板；第二步:結(jié)構(gòu)工程師將已經(jīng)完成的主板3D圖轉(zhuǎn)換為六視圖線框圖，并按一比一的比例導(dǎo)出為圖片，以此為基礎(chǔ)計(jì)算出手機(jī)基本尺寸，這一過(guò)程被稱為指引圖設(shè)計(jì)。

手機(jī)顏色搭配、手感、材質(zhì)以及外觀等方面的設(shè)計(jì)工作以及手機(jī)主要界面的實(shí)現(xiàn)、色彩都由工業(yè)設(shè)計(jì)部完成。工業(yè)設(shè)計(jì)工程師根據(jù)既定的設(shè)計(jì)指引，首先構(gòu)思并繪畫出任務(wù)草圖，而后從中挑選出兩到三張不同的設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)既要滿足客戶的創(chuàng)意需求同時(shí)又不能在風(fēng)格上出現(xiàn)雷同。緊接著就是細(xì)化草圖，繪制出完整的手機(jī)效果圖，再由客戶從所有的效果圖中篩選篩選并確定，這一過(guò)程中還需要進(jìn)一步的調(diào)整，直到最終確定。工業(yè)設(shè)計(jì)工程師會(huì)根據(jù)客戶最終確定的草圖繪制出一個(gè)二維效果圖。

根據(jù)ID提供的線框圖，結(jié)構(gòu)工程師建立起相應(yīng)的模型。為了便于將ProE調(diào)入描線，在CAD軟件里，MD需要將不同的視角線按六視圖的方位進(jìn)行擺放。MD在實(shí)際描線之前需要考慮手機(jī)拆件的難度，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)拆件方案最優(yōu)化。

2　ProE數(shù)字技術(shù)在手機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

2.1手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

一個(gè)完整的手機(jī)產(chǎn)品是由很多零部件構(gòu)成的。在利用ProE設(shè)計(jì)手機(jī)時(shí)，有兩種設(shè)計(jì)方法可供選擇:自頂向下或自底向上。在實(shí)際操作過(guò)程中，如果采用自底向上的工作方法，過(guò)多的零部件極易造成裝配困難，牽一發(fā)而動(dòng)全身，修改的工作量將十分巨大，所以自頂向下的方法成為設(shè)計(jì)師的首選方案。時(shí)間緊張時(shí)，可以利用ProIntralink 的數(shù)據(jù)管理工具協(xié)同自頂向下的設(shè)計(jì)，這種方法不僅能夠有效地保證手機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)化，更能大幅度提高設(shè)計(jì)效率。

2.2ProE軟件手機(jī)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)步驟

按照手機(jī)干涉檢查、零部件設(shè)計(jì)、零件拆分、主控零件設(shè)計(jì)等步驟，ProE軟件手機(jī)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)依次進(jìn)行。整體采用自頂向下設(shè)計(jì)方法的手機(jī)能夠充分運(yùn)用Top-Down 的設(shè)計(jì)思想，建立一個(gè)骨架主控的零件，能夠有效地避免各個(gè)零件之間的相互參考。

2.3外殼設(shè)計(jì)

手機(jī)外殼零部件設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師需要在ProE軟件中點(diǎn)擊新建，同時(shí)取消使用缺省模塊，在ProE 的軟件尺寸格式選項(xiàng)下點(diǎn)擊mmnspart-solid并確定，于是軟件進(jìn)入繪圖界面。設(shè)計(jì)完相關(guān)選項(xiàng)后，工程師必須要點(diǎn)擊ProE工具欄下的拉伸按鈕，將默認(rèn)拉伸下的實(shí)體改為曲面，然后點(diǎn)擊放置，選擇一個(gè)FRONT 面繪基準(zhǔn)面，進(jìn)入草繪界面，在該界面，設(shè)計(jì)人員繪制出手機(jī)外殼零部件，點(diǎn)擊確定，給定拉伸深度數(shù)據(jù)，完成曲面創(chuàng)建工作。將這一步驟重復(fù)三次后會(huì)得到一個(gè)圖形，設(shè)計(jì)人員要選擇編輯及合并最喜歡的一個(gè)，打開合并曲面對(duì)話框，選擇之前創(chuàng)建的幾個(gè)曲面，點(diǎn)擊確定合并曲面，部分超出界面的曲面會(huì)在合并過(guò)程中被系統(tǒng)選擇性消除。繼續(xù)點(diǎn)擊編輯-填充，完成側(cè)曲面創(chuàng)建，點(diǎn)擊編輯-合并，選擇該曲面并合并，保留內(nèi)部選擇，這一部分需要在拾取區(qū)域里完成，最后點(diǎn)擊確定。

2.4主控件設(shè)計(jì)

主控件是手機(jī)其他元件的參照件。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師說(shuō)需要根據(jù)ID提供的設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)一個(gè)Master 主控件，Master主控件是手機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中所有表面原件必須遵循的參考依據(jù)，作用很大。上文有提到，依照主控件統(tǒng)籌好各個(gè)零部件之間的裝配也十分重要，同時(shí)還要確定拔模角度。主控件設(shè)計(jì)時(shí)，在描線之前必須先導(dǎo)入ProE，描線時(shí)必須貼近ID線框，線條要足夠光滑順暢，曲率要分布均勻，描線就是為了方便修改和測(cè)量手機(jī)數(shù)據(jù)。

最后，為保證手機(jī)外形的對(duì)稱，制作外觀面時(shí)可以先做好一半，在最后拆件時(shí)采用鏡像手法做另一半。外觀面做好后，再一次檢查手機(jī)光順度以及拔模情況，確定合格后建立裝配圖。一定要明確手機(jī)基本尺寸無(wú)錯(cuò)誤，保證手機(jī)主板和手機(jī)大面的契合。

3　結(jié)語(yǔ)

本文中，筆者首先介紹了手機(jī)的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程，其次，基于ProE軟件，從主要內(nèi)容、手機(jī)外殼零部件設(shè)計(jì)和主控件設(shè)計(jì)三個(gè)方面具體介紹了手機(jī)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)化設(shè)計(jì)的具體步驟。

［1］翟玉璽.影響手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素.制造業(yè)自動(dòng)化，2012-04-01.

［2］楊劍萍.手機(jī)結(jié)構(gòu)開發(fā)流程的優(yōu)化.機(jī)電元件，2013-10-23.