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虽然硬件产品的力量来自于它的内部组件，但一个产品通常是通过它的外壳来识别的，即电子产品的外壳，使它们具有吸引力和用户友好性。
在这篇文章中，我将以物联网工厂监控产品的设计为例，向您介绍设计基本外壳的步骤。
该设计是基于这个了不起的项目使用了几个传感器，一个支持wifi的Photon开发板和一个在线云平台Fathym在美国，他能够持续监测家中植物的湿度和温度。
就本例而言，我们不关心外壳的外观，而只关注功能。
步骤1:从产品要求开始
对于任何设计，我都喜欢从考虑需求开始，这可以帮助您保持开发的范围，避免在不需要的地方增加成本和复杂性。
在这个阶段，你应该问自己，我的外壳需要做什么，它最基本的功能是什么?
以下是我们工厂监控器外壳的要求:
- 外壳将容纳一个光子板，一个温度传感器，和一个土壤湿度传感器。
- 土壤湿度传感器将渗入土壤至少一英寸。
- 外壳将允许与面板顶部的两个按钮进行交互。
- 板载LED将通过外壳可见。
以上特征对于成功的设计是必要的。请注意，在这一点上，需求如何不包括更具体的设计决定，如壁厚尺寸。在开始阶段，让您的需求尽可能地合理化，这样您就可以在以后的设计中拥有灵活性。
专家提示:封闭电子会增加系统的温度。如果您的组件变得太热，您可能需要添加一个风扇或某种散热方法。
步骤2:对内部组件建模
现在进入围栏。我通常开始一个设计，例如我们的工厂监视器的例子，通过思考内部将如何保持。
理想情况下，你有一个很好的想法，什么是里面的外壳，所以你可以准确地设计它周围。在这个例子中，我们有一个光子刨花板,一个温度传感器和一个土壤水分传感器．
建模较大的部分-光子板和土壤湿度传感器-将使3D设计更容易和更相关。如果不是真正的3D模型，你经常可以从制造商那里找到一些尺寸图。
我能够找到光子板和土壤湿度传感器的尺寸，允许我创建一些简单的3D模型。
占位符模型不需要反映部件的每个特性。外部尺寸和任何匹配特征对模型来说都很重要，但是其他的都可以忽略。
例如，我的土壤湿度传感器和Photon板的模型比较块，但是零件的程度是准确的代表。
步骤3:创建Shell
现在我们有了电子部件的模型，就可以围绕它们设计外壳了。首先，我将一个矩形的棱镜打上外壳，创造一个开放的盒子形状。
当我们创造特征时，我们努力争取均匀的壁厚，因为注塑这是我们用于大规模生产的过程所需要的。
我将使用0.040英寸的壁厚，因为这将是3D打印以及注塑成型。
步骤4:增加土壤湿度传感器槽位和外部孔位
我们的要求之一是土壤湿度传感器必须插入土壤中至少一英寸。一种选择是将电线从电路板连接到外壳外的传感器，但我喜欢完全包装产品的想法。
我将增加一个插槽，将保持湿度传感器垂直，允许探头通过外壳的底部。
步骤5:创建线连接和微型usb连接器的切口
我们需要在湿度传感器的顶部留出电线焊接的空间，所以让我们删除一些材料，同时仍然保持一个插槽。
我还将为微型usb连接器增加一个切口。该板将休息与连接器在这个插槽内，提供一些校准。
步骤6:创建支持肋光子板
Photon板目前被它的micro-USB连接器保持在一边，但是我们应该添加支持板可以坐。
幸运的是，没有什么安装在底部的Photon板，所以我们不必担心击中任何东西。创建支撑物的一个非常简单的方法是添加均匀厚度的肋，让木板可以休息。
以下是到目前为止该程序集的当前视图:
步骤7:添加盖子紧固件功能
现在我们需要考虑如何将盖子连接起来。我是内六角帽螺丝的大粉丝，所以让我们增加一些额外的特点周围的外壳，以允许一个紧固件通过。
你在这里看到的特征是注塑成型的典型特征。凸台围绕在紧固孔周围，并在外部结构上有额外的支撑肋。所有几何形状的厚度均为0.040 "。
步骤8:添加坚果功能
在塑料部件中使用金属紧固件的一个技巧是，在部件底部的螺母的大小上进行沉头或切割，当你拧紧紧固件时，防止它旋转。
第九步:圆角
最后，我们将半径外角，这将减少那里的应力集中，也使外壳看起来更友好。
我们仍然保持一个统一的厚度，所以外角的外径(0.140 ")将略大于内径(0.100 ")。
当我们这样做的时候，让我们把内部的角也半径化。重要的是要保持这些小，以避免添加太多的材料和增加壁厚。
这里是完成的底部一半我们的外壳:
步骤10:盖子设计
现在到盖子上!我们将在盖子中使用相同类型的功能，去壳的盒子，添加老板的紧固件通过，埋头的紧固件到顶部，和半径的外部角落，以匹配底部。
紧固件的老板看起来就像他们上面做的那样，因为我们保持我们的统一壁厚，这就是从另一边看起来的一个水槽。
我还把boss的高度做得比外墙稍微矮一点，这样就不会有干扰了。
步骤11:圆角和顶部边缘
就像在步骤9的外壳底部，我们将盖子的外角半径，以减少应力集中，使盖子匹配底部。
步骤12:添加突出保持Micro-USB连接器顶部
这个小老板将配合顶部的微型usb连接器，并将其固定在机箱底部的插槽。
步骤13:为按钮和LED灯剪洞
根据我们的要求，为了与板上的按钮互动和看到LED灯，我们创建了孔。
步骤14:增加肋骨固定水分传感器
当湿度传感器被推入土壤时，它可能会浮出水面接触到盖子，这并不理想。
为了弥补这一点，我将增加一根肋骨，将湿度传感器在一个更安全的位置。
步骤15:半径内角
最后一步是调整所有尖锐的角的半径，这些角不仅美观，而且有很大的应力集中。同样，我们将保持半径小(0.005 ")，以避免添加太多材质。
现在让我们将盖子添加到我们的全部组件中，并加入一些硬件。
一定要为电线和它们的弯曲留出空间!在设计时很容易忘记布线，直到试图组装产品。你可以看到，从上面的部分视图，我已经留下了足够的空间(近半英寸)上面的电路板的电线和小温度传感器。
最后指出
希望本文能够为您设计和原型化自己的产品外壳提供一些有用的指导原则。开始3 d打印技术你的外壳设计,跳上Fictiv你可以在24小时内得到3D打印的零件。
更多关于外壳设计特点的细节，请查看我们的帖子如何设计卡套组件，为3D打印零件选择最佳紧固件，如何对3D打印零件进行公差分析,如何设计光管．
