那么接下来,看图想结构系列会慢慢变多,至于基础知识薄弱的朋友,可以去公众号→菜单栏→结构相关里面去查看之前的资料,后期就不会再挖坟翻出来分享了。
好了,言归正传,这期为大家分享路由器的结构思路设计,全部都是结构设计草稿,来看看在一个还是ID效果图阶段的产品,如何去思考规划结构设计。
以下为正文:
首先我们先看看产品的外观长什么样子,用的是什么材料,表面处理又是怎样?
没错,这是一款小米路由器,内置硬盘的路由器,一款宣传很牛逼的路由器,至于多牛逼,自己去官网看吧,这里就不做广告了,何况也没有广告费。
根据上面的图,可以看出产品外观设计很简洁,整体外形拆件是由铝合金型材+左右两侧塑胶装饰件+后侧部一件塑胶端子挡板,完成整个的产品包裹。
而器件装配上按键与WIFI天线都与网线口在一面,对于结构设计来说简单了很多,正面则只有一颗信号灯,没有其他需要拆件的结构了。
根据ID效果图大体可以猜测出主板的大概布局,见下图:
1,顶视图为核心主板摆布区域,上面会有一个很大的铝合金散热片,类似于显卡的散热片一样,此散热片市场上有标准件,是带卡扣的,也可以自己开模制作。
2,侧视图为所有外接端子口朝向方向,这样对于ID设计,MD设计都是有益的,就不需要到处开孔,不然会很难看,目前市面上有些路由器有3面开端口的。
3,底视图为硬盘摆放区域,相对于整体散热来说,可以跟顶视图的核心处理器散热隔离,硬盘的散热不受影响,其次,为了方便维修或者用户更好硬盘,所以硬盘放置一侧会有更大的活动空间。
为什么硬盘需要可拆卸的结构方式?
答:这个跟电脑机箱一样,容量这个东西不满足的时候,就打开盖子,换一个高容量的即可,而对于路由器是不是需要更换硬盘,取决于市场销售策略与产品策划,目前在这里构想是可拆卸的。
接下来我们根据ID效果图与主板布局猜测图来进行结构构想,先看一张结构拆件爆炸图:
请忽略图上的狗爬字与手残草绘,重点看拆件与结构装配布局。
OK,我们先来理一理整个产品的装配顺序,这样才能更好的设计结构:
1,首先要把PCB主板部分需要固定的元器件先固定好,比如硬盘支架,硬盘转接头,端子挡板等。
2,其次将PCB主板塞进铝型材外壳放置。
3,然后将装饰件支架锁上,盖上装饰件,锁上螺丝。
4,最后将硬盘与托架锁好斜插入主体,再盖上硬盘盖,锁上螺丝。
这里简单介绍一下主机内部风扇散热的原理方式,见下图:
风先通过右侧风扇将风吸入主机内部,通过主机中间内部的空间,将风从左侧送出,如果散热效果不是很好,那么左侧就要多增加一个送风风扇,这样就可以实现内部空间流动,降低主机内部热量,如果散热效果好,则可以取消左侧的风扇。
大体就是这样的一个装配顺序,下面来设计它的细节关系。
首先设计PCB主板上的硬盘支架的结构,一个U形的框架,采用0.5-0.8厚度SGCC材料的钣金结构,这个上面要设计好硬盘转接头的固定螺丝位,硬盘支架与主板锁的螺丝位,硬盘托架的螺丝位,硬盘盖的螺丝位,而螺丝柱的设计为翻珠嘴的方式设计。
不了解钣金设计的,可以点下面的超级链接,去了解一下:
接下来设计端子挡板上的结构,见下图:
在端子挡板与PCB主板还没有装配之前,需要先将WIFI天线的螺栓装好,那么端子挡板上面就要设计好螺栓的固定结构,见下面放大设计截面图:
螺栓懂的吧?中间有一圈螺芯,穿过端子挡板塑胶,然后扭上螺栓。
不懂就见下面产品图吧,一看就清楚了,这里画的不是很好,就没有画了。
WIFI天线组件,分里外2端,里端用同轴线链接PCB主板,外端直接与里端扭进去,就OK了。
除了此处WIFI,还有一种,是卡扣的,不需要螺栓的,见下图:
也就是先将同轴线穿过端子挡板孔,然后将WIFI天线外壳卡入端子挡板即可。
这里具体用那种方式好,就看你的产品规划的成本与销售方案来定了,结构上用卡扣的装配方便,但是维修麻烦,用螺栓好维修一点,如果电子硬件质量非常好,可以采用卡扣的方式。
当WIFI天线螺栓装上以后,就要将端子挡板与PCB主板锁上,见下图:
主板上面需要设计2个定位缺口(前面的图没有画的这么细),用于端子挡板与主板的限位,然后端子挡板与主板用螺丝锁上。
此处除了用螺丝的方式,也可以用卡扣的方式,当然,主板上面也需要设计卡扣的缺口,此处就不补图了。
另外需要注意的是,端子挡板与PCB主板装配面中间需要设计预留一层0.5mm厚度的导电泡棉,防止电子静电烧坏内部主板。
当端子挡板与主板装配好后,形成一个整体,就要将它装入铝合金外壳。
此处采用滑道的方式装入,很多铝型材的结构,都是采用此类结构方式,见下面装配截面图:
铝型材外壳与端子挡板配合间隙肯定没有截面图画的那么大,此处手绘示意。具体设计单边留0.1-0.2的间隙即可,后期还可以根据实配进行加胶微调。
当PCB主板组件放置到铝型材内部后,就要装配其它部件,比如先要预装好风扇与装饰件支架,见下图:
风扇的装配方式有2种
A方案卡扣+锁螺丝
B方案直接锁螺丝
一般建议采用第A方案,节约成本,装配快捷,但是在拆卸的时候稍微麻烦一点,(锁风扇设计截面图见上图左上角)。
当风扇与装饰件支架锁好以后,就需要将风扇的线先插入PCB主板上,然后与铝型材锁上螺丝,将PCB主板夹紧,防止松动。
装配好装饰件支架以后,接下来是盖上装饰件,锁上螺丝,见下图:
见上图01与02处为卡扣斜插配合结构,配合面见右上角截面图。装饰件装配的时候是呈45度斜角插入装饰件,然后盖上,03处锁上螺丝,完成。
此处的结构跟Iphone手机上下壳装配的结构方式一样,斜插扣入,再锁螺丝。
最后就是装配硬盘的结构,见下图:
先将硬盘托架与硬盘锁上,然后呈45度角的方式插入主板盒子内,然后锁上托架后部2颗螺丝,盖上硬盘盖,锁上螺丝,完成。
具体锁螺丝配合细节见下图:
硬盘盖的螺丝采用沉头螺丝,与硬盘支架锁住即可,然后贴上软胶脚垫。
这样一来,整个产品的装配就算完成了。
是不是发现少了2个结构没有计划在内?
对,一个是开机按键,一个是指示灯,为了讲解流程顺畅,将它们挪到了后面,因为这2处的结构方式,有N种方式,就不做详解了,只简单介绍一下,想详细了解的可以点击下面的超级链接了解:
先来看按键的结构固定方式:
按键采用弹力壁结构方式,之前公众号有分享过一篇很全面的按键结构方式,此为其中一种。
在设计按键弹力壁的时候,形状也可分为很多种,目前这里只介绍常规的3种形态,不管用那种方式,原理都还是一样的,按键按压的时候要有弹性,也就是说,按键的弹力壁长度要在13-18mm左右,宽度2-3mm,厚度0.8-1.5mm即可,有兴趣的可以根据公式去计算力度与变形量。
对于按键的固定,此处采用热熔柱的方式,热熔柱要高出热熔热熔面0.7,热熔槽单边宽度留0.5即可
接下来是LED灯导光柱的结构设计,见下图:
导光柱采用锁螺丝的方式与PCB主板固定,导光柱底侧设计为亮面与LED元件配合,留0.5间隙,其它面留0.3以上的间隙即可。
导光柱的结构设计之前也分享过一篇很详细的,此处就不详解了,点下面的超级链接进行了解。
OK,整个结构设计规划完毕,再来看看总组织爆炸图,加深理解,见下图:
【结语】
1,本文只是针对效果图做结构设计猜想,与实际产品的结构方式无关。
2,至于很多结构设计细节,此处就不详解了,细节需要进行3D画图模拟后进行调整。
3,结构猜想,旨意传导结构设计前期主板布局与结构设计思路,方便后期结构设计减少弊端,推进项目进度,同时也很期待你的加入,提供更多更优的设计方案,可以去分享群里讨论哦!
4,由于是大体结构计划构思,很多结构细节并没有体现与注明,所以,需要了解结构设计细节参数的可以点击下方超级链接,选择你需要的吧!
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