日常做消费数码配套结构件的建模时,这类长条形态的移动电源壳体是很常见的开发需求,先从实际落地的场景说起,这类产品主要面向日常通勤、差旅场景下的手机、小型数码设备补电需求,壳体作为内部电芯、保护板的承载结构,既要满足结构防护要求,也要兼顾手持握持的手感与外观辨识度。
先拆解设计思路的核心逻辑,拿到这类需求的时候,首先要锚定内部元器件的排布边界:常规长条款内部一般采用单排18650电芯排布,搭配一块集成充放电管理、接口保护的PCB板,所以壳体的内腔尺寸首先要给电芯预留0.3-0.5mm的装配间隙,避免注塑件收缩导致的电芯卡滞,同时在PCB对应的位置要设计定位筋,防止使用过程中板件晃动导致的焊盘脱焊。从模型呈现的结构来看,这款壳体采用上下扣合的装配方式,上盖为带弧度的顶面,边缘做了R角过渡,一方面是消除注塑件的锐边,避免握持时硌手,另一方面R角结构也能提升壳体的抗冲击性能,跌落时应力不会集中在直角位置导致壳体开裂。
再看功能特性的设计细节,壳体端面预留了USB输出与输入接口的开孔,开孔边缘做了0.2mm的止口台阶,装配接口胶塞的时候可以实现贴合密封,减少日常使用中灰尘、汗液进入壳体内部腐蚀电路的风险。顶面做了凹陷的标识区域,采用模内一体成型的字符标识,不需要后续丝印或者镭雕工序,能有效降低量产的加工成本,同时标识不会因为日常摩擦出现脱落的问题。壳体侧面的分型线设置在侧棱靠下的位置,日常手持握持的时候不会直接接触分型线的合模缝,避免合模缝的毛刺影响握持手感,后续量产时也能减少打磨工序的工作量。
关于外形尺寸与安装边界的考量,这类长条款移动电源的长度一般控制在130-150mm区间,宽度在30-35mm,厚度在22-25mm,这个尺寸区间刚好适配成年人单手握持的尺寸范围,放在牛仔裤口袋、小型挎包中也不会占用过多空间。内部电芯仓的位置设计了两条平行的限位筋,筋位高度1.2mm,刚好卡住电芯的圆柱侧面,不需要额外打胶就能固定电芯位置,装配时直接将电芯卡入筋位即可,能提升产线的装配效率。在壳体的扣合位置,设计了均匀分布的卡扣结构,卡扣间距控制在25mm以内,保证上下盖扣合后不会出现翘边、缝隙不均的问题,同时在卡扣对应的内侧位置做了加厚处理,避免反复拆装卡扣时出现断裂。
从实际使用的工况出发,壳体的壁厚设计为1.8mm,这个壁厚对于ABS或者PC材质来说,既能满足日常跌落、挤压的结构强度要求,也不会因为壁厚过厚导致注塑时出现缩痕、冷却周期过长的问题。在接口端的内部,设计了两个小的圆柱定位柱,对应PCB板上的定位孔,装配时PCB板可以直接套在定位柱上,不需要额外的螺丝固定,减少零件数量的同时也能提升装配效率。另外在壳体的内部角落位置,设计了小的溢胶槽,如果后续装配需要打胶密封,多余的胶水可以流入溢胶槽,不会溢出到壳体外部影响外观。
做这类消费数码的结构设计,很多细节都是围绕量产可行性与实际使用体验打磨的,比如壳体的脱模斜度设计为1.5度,既能保证注塑时顺利脱模,也不会因为斜度过大导致上下盖扣合后出现明显的台阶差。顶面的弧度设计采用大R角过渡,从侧面看弧面最高点比边缘高1.2mm,放在平面上的时候不会因为弧面导致放置不稳,同时握持时手指刚好贴合弧面,提升握持的贴合度。
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