小米手环7适配充电底座结构设计

　　日常做消费电子周边结构件设计时，这类穿戴设备的充电适配件是很常见的小批量定制需求，很多用户在原装充电座遗失、或者需要多场景固定充电时，都会需要适配性更好的第三方充电结构。这次做的小米手环7充电板，核心是解决原装充电配件场景适配不足的问题，很多用户会在桌面固定、床头壁挂、甚至3D打印自制工位充电架时，需要一个能精准对位手环充电触点、同时固定牢靠的充电承载结构。

　　设计之初最先敲定的是触点对位精度，小米手环7的背部充电触点是两个间距固定的弹片接触点，公差带控制在±0.1mm以内，一旦对位偏差超过0.2mm就会出现接触不良、充电断续的问题，所以建模时先反向测绘了原装手环背部的触点位置、弧度贴合面，把充电弹片的让位槽、定位凸台的尺寸先卡死，保证手环放上去之后不需要反复调整就能自动对准触点。考虑到很多用户会用FDM设备自制这个配件，特意把所有配合面的拔模斜度控制在1.5度，没有做小于0.8mm的薄壁结构，最小的圆角也做到了R1，避免打印时出现翘边、断料的问题，层厚设置适配0.2mm的常规打印参数，不需要额外做支撑就能直接打印成型，ASA材质的耐候性更好，长期放在桌面靠近窗边的位置也不会因为日晒出现变脆、变形的问题。

　　从安装边界来看，整个充电板的外形尺寸控制在长65mm、宽28mm、厚度8mm的范围内，不会占用过多桌面空间，背部预留了通用的走线槽，可以兼容原装的充电线埋线，线槽的宽度做了2.2mm，刚好能卡住原装充电线的线皮，不会出现线材拉扯导致触点移位的问题。板面和手环接触的位置做了0.3mm深的仿形凹槽，弧度完全匹配手环7背部的曲面，手环放上去之后不会出现左右滑动的情况，哪怕是桌面有轻微震动，也不会偏移充电位置。和很多第三方充电座不同的是，这个结构没有做多余的卡扣结构，靠仿形面的贴合度就能实现固定，取放的时候只需要单手就能操作，不需要额外掰开卡扣，日常使用的便利性更好。

　　实际场景适配方面，这个充电板既可以直接平放在桌面使用，也可以在背部贴双面胶固定在墙面、工位隔板、床架侧边，满足不同用户的充电场景需求，比如很多人习惯在工位上把手环放在视线可及的位置充电，避免错过消息提醒，贴在显示器侧边的话，这个厚度也不会突出过多，不会影响显示器的正常调节。结构上特意避开了手环的心率传感器开窗位置，凹槽对应传感器的位置做了2mm的下沉让位，不会刮花传感器的保护玻璃，也不会因为遮挡影响传感器的正常检测。走线槽的出口做在板件的侧端，线材可以根据摆放位置选择左出或者右出，不需要强制固定走线方向，适配不同的桌面布线需求。

　　从结构强度来看，整个板件的受力位置做了局部加厚，也就是手环放置的核心区域厚度做到了8mm，边缘位置做了薄化处理到3mm，既保证了整体的结构刚性，按压的时候不会出现形变，也尽可能控制了打印耗材的用量，打印一个的耗材用量控制在10g以内，小批量制作的成本很低。触点位置的让位槽深度做了1.2mm，刚好能让充电弹片伸出到接触位置，不会因为槽过深导致弹片接触不到手环触点，也不会因为槽过浅导致弹片被过度压缩，影响弹片的使用寿命。很多同类自制充电件容易出现的问题就是长期使用后板件形变导致触点对位偏移，这个设计在板件背部加了两条0.8mm高的加强筋，沿着板件的长度方向布置，哪怕是用PLA材质打印，长期使用也不会出现中部下弯的问题，对位精度可以长期保持。

　　针对日常使用的磨损问题，和手环接触的仿形面没有做尖锐的棱边，所有接触位置都做了R0.5的圆角处理，取放手环的时候不会刮花手环的表带或者中框，哪怕是频繁取放，也不会在手环表面留下划痕。整个结构没有做多余的装饰性特征，所有的结构特征都是为了实现对位、固定、走线的功能，没有冗余的设计，建模的时候把所有的配合公差都考虑了FDM打印的收缩率，X/Y方向预留了0.2mm的收缩余量，保证打印完成之后的实际尺寸和设计尺寸偏差在可控范围内，不需要后续打磨就能直接使用。