数字化技术在手机设计中的应用分析——以ProE软件为例

廉　佳

（上海创功通讯技术有限公司，上海 201203）

数字化技术在手机设计中的应用分析
——以ProE软件为例

廉佳

（上海创功通讯技术有限公司，上海 201203）

当今社会，手机早已成为人们生活中不可或缺的一部分。对于大部分人，手机不仅用于通讯，更是展现个性的重要工具。因此，除完善手机系统和使用功能外，产品外观优化也成为厂商的重要追求。ProE 软件自顶向下的设计方法为大多数手机设计企业所使用，本文试以ProE 软件为例，探讨手机结构数字技术设计。

手机 数字技术 设计 ProE

2010年年初，国内移动通信技术迎来3G时代。在二十多年的时间里，国内移动通讯技术实现了从模拟电话到2G数字网络，从CDMA、GSM 到TD-SCDMA的快速发展，其终端产品手机已经渗入到社会生活的方方面面。手机造型上，在最初直板的基础上增加了折叠、旋转、滑盖等多种样式；功能方面，不断颠覆，创新举措层出不穷:由单一的通讯延伸为集互联网、多媒体为一体的智能化手机，更有各种应用满足用户个性化需求。

纵观发展历程可以知道，手机正在向智能化、易用化、趣味化方向发展。手机变更速度如此之快，每年都有新的颠覆，旧的功能不断被抛弃，现在的人们绝不只满足于通话需求，基于娱乐功能、个性服务的需求不断提升。用户要求越高、手机更新越快，对相关人员的技术要求就越高。那么，工程师们是如何将一个手机制造出来的？手机结构数据化是如何具体操作的？笔者将选取广为使用的ProE手机结构数字化设计为例进行分析。

1　手机设计和制造的发展历程

分析ProE软件手机结构数字化首先要了解手机的设计和制作过程。手机的设计一般由结构设计部、工业设计部、市场部等部门构成。手机设计第一步:客户根据市场需求选择合适的主板；第二步:结构工程师将已经完成的主板3D图转换为六视图线框图，并按一比一的比例导出为图片，以此为基础计算出手机基本尺寸，这一过程被称为指引图设计。

手机颜色搭配、手感、材质以及外观等方面的设计工作以及手机主要界面的实现、色彩都由工业设计部完成。工业设计工程师根据既定的设计指引，首先构思并绘画出任务草图，而后从中挑选出两到三张不同的设计，这些设计既要满足客户的创意需求同时又不能在风格上出现雷同。紧接着就是细化草图，绘制出完整的手机效果图，再由客户从所有的效果图中筛选筛选并确定，这一过程中还需要进一步的调整，直到最终确定。工业设计工程师会根据客户最终确定的草图绘制出一个二维效果图。

根据ID提供的线框图，结构工程师建立起相应的模型。为了便于将ProE调入描线，在CAD软件里，MD需要将不同的视角线按六视图的方位进行摆放。MD在实际描线之前需要考虑手机拆件的难度，争取实现拆件方案最优化。

2　ProE数字技术在手机设计中的应用分析

2.1手机结构设计方法

一个完整的手机产品是由很多零部件构成的。在利用ProE设计手机时，有两种设计方法可供选择:自顶向下或自底向上。在实际操作过程中，如果采用自底向上的工作方法，过多的零部件极易造成装配困难，牵一发而动全身，修改的工作量将十分巨大，所以自顶向下的方法成为设计师的首选方案。时间紧张时，可以利用ProIntralink 的数据管理工具协同自顶向下的设计，这种方法不仅能够有效地保证手机设计参数化，更能大幅度提高设计效率。

2.2ProE软件手机结构化设计步骤

按照手机干涉检查、零部件设计、零件拆分、主控零件设计等步骤，ProE软件手机结构化设计依次进行。整体采用自顶向下设计方法的手机能够充分运用Top-Down 的设计思想，建立一个骨架主控的零件，能够有效地避免各个零件之间的相互参考。

2.3外壳设计

手机外壳零部件设计过程中，工程师需要在ProE软件中点击新建，同时取消使用缺省模块，在ProE 的软件尺寸格式选项下点击mmnspart-solid并确定，于是软件进入绘图界面。设计完相关选项后，工程师必须要点击ProE工具栏下的拉伸按钮，将默认拉伸下的实体改为曲面，然后点击放置，选择一个FRONT 面绘基准面，进入草绘界面，在该界面，设计人员绘制出手机外壳零部件，点击确定，给定拉伸深度数据，完成曲面创建工作。将这一步骤重复三次后会得到一个图形，设计人员要选择编辑及合并最喜欢的一个，打开合并曲面对话框，选择之前创建的几个曲面，点击确定合并曲面，部分超出界面的曲面会在合并过程中被系统选择性消除。继续点击编辑-填充，完成侧曲面创建，点击编辑-合并，选择该曲面并合并，保留内部选择，这一部分需要在拾取区域里完成，最后点击确定。

2.4主控件设计

主控件是手机其他元件的参照件。结构设计工程师说需要根据ID提供的设计资料设计一个Master 主控件，Master主控件是手机设计过程中所有表面原件必须遵循的参考依据，作用很大。上文有提到，依照主控件统筹好各个零部件之间的装配也十分重要，同时还要确定拔模角度。主控件设计时，在描线之前必须先导入ProE，描线时必须贴近ID线框，线条要足够光滑顺畅，曲率要分布均匀，描线就是为了方便修改和测量手机数据。

最后，为保证手机外形的对称，制作外观面时可以先做好一半，在最后拆件时采用镜像手法做另一半。外观面做好后，再一次检查手机光顺度以及拔模情况，确定合格后建立装配图。一定要明确手机基本尺寸无错误，保证手机主板和手机大面的契合。

3　结语

本文中，笔者首先介绍了手机的设计和制造过程，其次，基于ProE软件，从主要内容、手机外壳零部件设计和主控件设计三个方面具体介绍了手机结构数据化设计的具体步骤。

［1］翟玉玺.影响手机结构设计的关键因素.制造业自动化，2012-04-01.

［2］杨剑萍.手机结构开发流程的优化.机电元件，2013-10-23.