凹凸拼接组合式定位连接结构练习件

　　日常做通讯设备内部结构设计时，经常会遇到小空间内的模块化拼接需求，这类凹凸互锁的块体结构，是很多通讯终端内部支撑、模块定位结构的基础形态，很多人刚接触结构建模时容易忽略拼接公差、安装边界的细节，做出来的结构要么装配干涉，要么定位精度不足，没法满足实际生产装配的要求。这个结构的整体外轮廓尺寸控制在50mm总长、28mm总高的范围内，属于小型通讯设备内部常用的支撑模块尺寸区间，这类尺寸的构件一般用在手持通讯终端的内部框架拼接处，不需要额外螺丝固定，靠凹凸结构的过盈配合就能实现模块之间的快速定位，在产线装配时能减少锁螺丝的工序，提升装配效率，同时在设备受外力冲击时，互锁结构能分散应力，避免内部模块移位导致的电路接触不良问题。

　　设计这类结构的时候，首先要确定拼接凸台的尺寸公差，图中凸台的宽度为14mm，对应的凹槽宽度要预留0.1-0.2mm的装配间隙，要是做硬接触的零公差设计，实际注塑或者机加工出来的零件会因为材料形变、加工误差出现装不上的问题，很多新手建模时直接按理论尺寸做凸台凹槽，到实际打样阶段就会频繁出现装配卡滞的情况。结构的壁厚统一控制在7mm，这个厚度对于ABS或者PC材质的通讯内构件来说，既能满足结构强度要求，不会在日常跌落测试中出现断裂，也不会因为壁厚过大导致注塑件出现缩痕，影响外观和装配精度。三个方向的投影视图分别对应了结构的正视、侧视、俯视尺寸，建模时要先从主视图的外轮廓开始绘制，先拉出整体的基体块，再通过切除命令做出中间的凹槽，

　　之后添加上方的拼接凸台，要注意凸台的位置和下方凹槽的位置是完全对应的，保证两个相同的构件可以实现互锁拼接，拼接后整体的外轮廓保持规整，不会出现突出的棱角，避免在设备内部刮伤排线或者其他电子元器件。这类结构除了用在通讯设备内部支撑，也可以作为模块化治具的基础拼接单元，在小型通讯产品的测试工装上，用这类互锁块可以快速搭建不同尺寸的产品定位座，不需要重新加工整块的治具板，降低治具制作成本，更换产品型号时只需要调整拼接块的组合方式就能适配新的产品尺寸。建模过程中要注意所有的棱边都做0.3mm的倒角处理，不要留尖锐的直角，一方面是加工时直角位置容易出现应力集中，导致零件受力断裂，另一方面尖锐的棱边在装配时容易划伤操作人员，

　　也可能刮破设备内部的绝缘层，带来安全隐患。结构的安装边界要严格控制在50×28mm的矩形范围内，凸台突出的高度为14mm，拼接后两个构件组合的总长度不会超过86mm，适配大多数手持通讯终端的内部安装空间，不会和电池、主板等其他元器件出现空间干涉。做这类结构的建模练习时，不要只满足于把外形画对，要结合实际应用场景考虑公差配合、材料特性、装配工艺的要求，比如如果是用在经常需要拆卸的模块位置，凹凸配合的间隙可以适当放大到0.3mm，方便反复拆装，如果是永久固定的拼接位置，可以在接触面预留超声波焊接线，装配后通过超声波焊接实现永久固定，提升结构整体的连接强度。很多人做这类基础结构练习时觉得简单，实际用到产品设计里就会出现各种问题，本质是没有把建模和实际生产、装配的要求结合起来，只追求视觉上的外形一致，忽略了工程层面的细节要求，比如凸台的根部要做R0.5mm的圆角过渡，避免应力集中导致凸台断裂，凹槽的底部也要做对应的圆角，和凸台的根部圆角匹配，保证装配时能完全贴合，不会出现顶死的情况。