TOP-DOWN在手機產品設計中的應用

張錦輝，劉雙喜

（深圳龍崗職業技術學校，廣東深圳 518172）

TOP-DOWN在手機產品設計中的應用

張錦輝，劉雙喜

（深圳龍崗職業技術學校，廣東深圳 518172）

在Pro/E產品設計中，TOP-DOWN設計方法適合產品的設計流程，應用越來越廣。以設計步步高無繩電話機為例，詳細闡述了TOP-DOWN在手機產品設計中的應用。TOP-DOWN設計方法符合產品生命流程，在產品設計變更中非常方便，因此，應用范圍越來越廣。

Pro/E軟件；TOP-DOWN；從頂向下；從底向上；產品設計；話機

1 TOP-DOWN概述

TOP-DOWN是自頂向下設計的簡稱，在裝配設計中應用，設計時先確定總體思路、設計總體布局，然后設計零部件，從而完成一個完整的設計，它是產品設計中通用的方法和思路[1]。

相對TOP-DOWN設計方法，另外一種相反的設計方法是DOWN-TOP設計。在Pro/E軟件中進行產品整體設計時，可以先把一套產品的每個零件先設計好，再拿到裝配中進行裝配，裝配完成后再檢查各零件的設計是否符合要求，是否存在干涉等情況。如果確認需要修改，則分別更改單獨的零件，然后再在組件中再次進行檢測，直到最后完全符合設計要求。由于整個過程是自下（零件）而上（裝配）的，所以無法從一開始對產品有很好的規劃，產品到底有多少個零件只能到所有的零件完成后才能確定。這種方法在修改中也會因為沒有事前的仔細規劃而事倍功半。這種自下而上的設計，在有現成的產品提供參考，且產品系列單一的情況下還是可以使用的，但在全新的產品設計或產品系列豐富多變的情況下就顯得很不方便。

TOP-DOWN設計是指從已完成的產品進行分析，然后向下設計。將產品的主框架作為主組件，并將產品分解為組件、子組件，然后標識主組件元件及其相關特征，最后了解組件內部及組件之間的關系，并評估產品的裝配方式。掌握了這些信息，就能規劃設計并在模型中體現設計意圖。

下面以圖1、圖2所示步步高無繩電話為例，詳述使用TOP-DOWN設計方法與流程。設計流程：（1）骨架模型設計；（2）后殼及部分電池蓋設計；（3）電池蓋設計；（4）面殼、按鍵及屏幕設計；（5）膠墊設計；（6）PCB、聽筒、話筒設計；（7）整體設計修改。在設計過程中，骨架模型文件集中提供設計數據，零部件在骨架模型改變時能自動更新，能有效減少不必要的父子關系，使后期產品設計變得更高效。

2 骨架模型設計

（1）在總裝模型樹中建立裝配關系，先設計骨架、前殼、后殼三個部分，前殼部分的子裝配有PC板部分、前殼、屏幕、按鍵、聽筒和橡膠墊，其中PC板部分又包括PC板、耳機孔、數據孔和電源，后殼部分的子裝配有后殼、電池和電池蓋三個。

（2）如圖3所示，在骨架文件中設計機身輪廓曲面，按鍵、聽筒、數據孔、電池蓋等輪廓曲線，以控制子裝配中的零件。為方便后期子裝配零件的修改，所有參照盡量選取軟件的TOP、FRONT、RIGHT三個基準平面。

圖1 無繩電話正面

圖2 無繩電話背面圖

圖3 機身、按鍵及電池蓋輪廓

（3）對設計的輪廓曲面、曲面進行發布幾何，并對發布的幾何進行重新命名，以方便后期零件設計時辨識，同時，一些零件設計需要的參照面也在骨架模型樹中提前設計，以便后期調用。

3 后殼及部分電池蓋設計

（1）在模型樹中激活后殼零件，復制骨架模型中發布的幾何，包括：分割、凹坑、電池蓋、電池蓋配合，并在復制幾何的基礎上進行具體的特征設計。

（2）設計后的后殼如圖4、圖5所示。

圖4 后殼內部結構

圖5 后殼外部結構

4 電池蓋設計

（1）在模型樹中激活電池蓋零件，復制骨架模型中發布的幾何，包括：分割、凹坑、電池蓋、電池蓋配合，并在復制幾何的基礎上進行具體的特征設計。電池蓋卡扣設計時需要參照后殼進行設計，但為了避免參照交叉對后期設計造成混亂，所有零件參照都設置在骨架模型中。

（2）設計后的電池蓋如圖6、圖7所示。

圖6 電池蓋內部結構

圖7 電池蓋外部結構

5 面殼、按鍵及屏幕設計

（1）在模型樹中激活面殼零件，復制骨架模型中發布的幾何，包括：上下分割、機身、屏幕、按鍵、按鍵及PCB等參照，并在復制幾何的基礎上進行具體的特征設計。

（2）設計后的面殼如圖8、9所示。

圖8 面殼外部結構

圖9 面殼內部結構

（3）按鍵及屏幕設計時要參照面殼設計尺寸，特別是屏幕卡扣位置。設計后效果如圖10、11、12所示。

圖10 話機屏幕

圖11 按鍵外部結構

圖12 按鍵內部結構

圖13 膠墊結構

圖14 話機前視圖

圖15 話機后視圖

6 膠墊設計

（1）在模型樹中激活膠墊零件，復制骨架模型中發布的幾何，包括：按鍵、按鍵及PCB等參照，并在復制幾何的基礎上進行膠墊設計。

（2）設計后的膠墊如圖13所示。

7 PCB、聽筒、話筒設計

在模型樹中分別激活PCB、聽筒、話筒零件，復制骨架模型中發布的幾何，分別包括：（PCB）按鍵及PCB等參照，（聽筒）話筒和聽筒、按鍵及PCB等參照，（話筒）話筒和聽筒、按鍵及PCB等參照，并在復制幾何的基礎上進行PCB、聽筒、話筒零件設計。

8 整體設計修改

根據話機零部件設計結果，測試整機能否達到設計意圖，并進行適當修改。在產品修改時，盡量修改骨架模型參數，以便每個零件能共用骨架模型參數，而不至于參數混亂，不利于后期產品變更。設計后話機如圖14、15所示。

9 結束語

TOP-DOWN設計在話機設計過程中，設計思路清晰，利于產品變更，適合產品設計思路，大大簡化了設計過程，提高了設計效率。

［1］趙學躍.ProE Wildfire 5.0立體詞典：產品建模［M］.杭州：浙江大學出版社，2010.

TOP-DOWN in the Application of Mobile Phone Product Design

ZHANG Jin-hui，LIU Shuang-xi
（Longgang Vocational and Technical Schools，Shenzhen518172，China）

In the Pro/E product design,top-down design method fits the process of product design,therefore,it appears wider application. This paper,taken Bubugao cordless telephone design as an example,illustrates the application of top-down in mobile phone product design.Top-down design method is consistent with the product life process,it’s very convenience in the product design change,therefore, it appears increasingly wider application.

Pro/E software；top-down；from top to down；from down to top；product design；telephone

TH122

：A

：1009－9492(2014)11－0083－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.11.023

張錦輝，男，1977年生，河南人，大學本科，中學一級。研究領域：數控技術應用。已發表論文3篇。

(編輯：向 飛)

2014－05－07