CN106694696B - 一种壳声管一体式结构及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种壳声管一体式结构及其加工方法，包括一体成型的发声管与拉伸壳，所述发声管为一凸字型结构，所述拉伸管为一U字型结构且所述U字型开口方向相对于所述发声管开设，所述发声管与所述拉伸管之间设有一折弯部，所述发声管与所述拉伸壳之间设置有一预折弯角度，所述预折弯角度为0度~60度。本技术方案通过对产品结构、功能的深入研究，外加对模具设计及制造工艺的不断探索、总结后最终将传统加工中的两个零件的焊接方式引入到模具内部，采用折弯方式替代。本技术方案大大提高了生产效率和材料利用率，在生产过程中可避免焊接对环境及产品本身的污染，生产出来的产品质量稳定，可实现最终产品85%以上的合格率。

Description

一种壳声管一体式结构及其加工方法

技术领域

本发明涉及升学器件设备技术领域，具体涉及一种壳声管一体式结构及其加工方法。

背景技术

如图1所示现有技术中的壳声管发生零件的外围组成是由发声单元SPOUT 100和拉伸外壳200通过单独冲压之后再进行焊接而成，主要是基于单独零件比较容易加工，相对成本比较低廉。但此种加工方法和工艺比较复杂，尤其是后工序的焊接工艺，比较占用人力，同时因为零件比较小，对焊接工艺要求也比较高，而焊接产生的杂质及焊接不良时遗留的缝隙风导致成品对信号的转换产生影响。此组件通过凉席冲压得到两个零件外加一次焊接而成，且焊接的不良会影响整个产品的产出良率，最终导致产品成本比较高。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种操作简单、使用方便的壳声管一体式结构及其加工方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种壳声管一体式结构，包括一体成型的发声管与拉伸壳，所述发声管为一凸字型结构，所述拉伸管为一U字型结构且所述U字型开口方向相对于所述发声管开设，所述发声管与所述拉伸管之间设有一折弯部。

优选地，所述发声管与所述拉伸壳之间设置有一预折弯角度。

优选地，所述预折弯角度为0度～60度。

优选地，所述预折弯角度为45度。

优选地，所述折弯部的厚度为t，所述发声管与所述拉伸壳折弯后形成的内部夹角为R内，所述发声管与所述拉伸壳折弯后形成中性层的夹角为R中，所述折弯部的折弯角度为δ，k为所述折弯部的材质系数，所述折弯部的长度为L，

其中，R中＝R内 +kt，

优选地，所述发声管的长度小于所述拉伸壳的长度。

优选地，所述折弯部的长度小于所述发声管的长度。

优选地，所述折弯部的长度小于所述拉伸管的长度。

优选地，所述折弯部的材质可为不锈钢材质。

优选地，所述发声管的厚度小于所述拉伸壳的厚度。

一种壳声管一体式结构的加工方法，包括以下步骤：

S1：进料步骤；

S2：冲压步骤，在S1步骤的基础上，对板材首先进行局部冲压，即首先冲压出发声管部分，在板材上留有足够弯折空间后，避开已经成型好的发声管，对拉伸壳进行拉伸成型；

S3：上述S2步骤中的拉伸壳拉伸成型后，对所述拉伸壳法兰尺寸进行精修；

S4：折弯步骤，在发声管与拉伸壳中间通过严格计算的折弯位置处进行材料折弯，以拉伸壳作为基准面对发声管进行折弯，发声管与拉伸管之间设有一折弯部，发声管与所述拉伸壳之间设置有一预折弯角度，第一次折弯预折45度，然后进行二次折弯90度，实现90度折弯成型，折弯部的厚度为t，发声管与拉伸壳折弯后形成的内部夹角为R内，发声管与拉伸壳折弯后形成中性层的夹角为R中，所述折弯部的折弯角度为δ，k为所述折弯部的材质系数，折弯部的长度为L，其中，R中＝R内 +kt，完成角度折弯到位后，在通过模具尾部的旋切结构，将拉伸壳拉伸时多余的凸凹不平的端面切除；

S5：在模具中拉伸壳部分完成后，旋切精修拉伸壳多余高度，获得所需产品。

本发明技术方案的优点主要体现在：本技术方案通过对产品结构、功能的深入研究，外加对模具设计及制造工艺的不断探索、总结后最终将传统加工中的两个零件的焊接方式引入到模具内部，采用折弯方式替代。本技术方案大大提高了生产效率和材料利用率，在生产过程中可避免焊接对环境及产品本身的污染，生产出来的产品质量稳定，可实现最终产品85％以上的合格率。

附图说明

图1是本发明现有技术中传统型壳声管焊接式结构的示意图；

图2是本发明壳声管一体式结构的示意图；

图3是本发明壳声管一体式结构的示意图；

图4是本发明折弯部的局部示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

如图2所示，一种壳声管一体式结构，包括一体成型的发声管1与拉伸壳2，所述发声管1为一凸字型结构，所述拉伸管2为一U字型结构且所述U字型开口方向相对于所述发声管1开设。如图3所示，所述发声管1与所述拉伸管2之间围设有一折弯部3，所述发声管1与所述拉伸壳2之间设置有一预折弯角度，所述预折弯角度为0度～60度，在本实施例中，所述预折弯角度优选为45度。

如图4所示，所述折弯部3的厚度为t，所述发声管1与所述拉伸壳2折弯后形成的内部夹角为R内，即为所述折弯部内部的圆弧半径；所述发声管1与所述拉伸壳2折弯后形成中性层的夹角为R中，即为所述折弯部中间的圆弧半径。所述折弯部的折弯角度为δ，k为折弯部的材质系数，所述折弯部的长度为L，在本技术方案中，以中性层材料长度不变为原则展开：

R中＝R内 +kt，所述R内的大小为0.15，折弯角度为90度，查下表1，得知，R值取0.42。

R(内)/T＝0.15/0.15＝1.0

查表1，得知：K值取0.42

得出：R(中性层)＝0.15+0.42*0.15＝0.213

所以，即，所述折弯部的长度L为0.34。

K值参考表

表1

如图3所示，所述发声管1的长度为L1，所述拉伸壳2的长度为L2，所述发声管1的长度为L1小于所述拉伸壳2的长度为L2，在本实施例中，所述发声管1的长度L1优选为2.69，所述拉伸壳2的长度L2优选为6.90。所述折弯部3的长度L小于所述发声管1的长度L1；所述折弯部3的长度L小于所述拉伸管2的长度L2。所述折弯部内部的圆弧半径R内小于所述折弯部中间的圆弧半径R中。所述折弯部的材质可为不锈钢材质，在本技术方案中，所述折弯部的材质不局限于不锈钢，也可为表1中其它材质，所述发声管1的厚度小于所述拉伸壳2的厚度。

传统的壳声管为两个组成零件分别冲压后再通过焊接组成。但新型壳声管一体式结构是在一套模具中，将板材首先局部冲压、拉伸声管部分，在保证尺寸符合图面的情况下，在板料上留有足够折弯空间后，避开已经成型好的声管，对外壳部分进行拉伸成型。但此时的拉伸仅仅是对三边拉伸，所以拉伸工艺作业时，要有足够的弹簧力压料，否则在拉伸工艺作业时，材料流动会比较严重，拉伸出来的外壳尺寸也会严重超标。同时需要注意的是，拉伸工艺的特性使然——有的材料延展，有的材料会挤压，外壳拉伸后在端口的材料变得凸凹不平，因此，就要求拉伸胚料尺寸一定要尽可能的做大，以备后续将凸凹不平的多余部分材料切除。在模具中拉伸壳部分完成后，即可在声管与拉伸壳中间通过严格计算的折弯位置处进行材料折弯，此时是依拉伸壳作为基准面而对声管折弯，所以，折弯时折弯冲头一定要避开声管突起部分，且第一次折弯只能预折45度，然后进行二次90度折弯。为保证折弯工艺的稳定，还需在模具设计时预留调整工站，以防折弯不到位时，有空间对角度修正。在完成角度折弯到位后，在通过模具尾部的旋切结构，将外壳拉伸时多余的凸凹不平的端面切除，保留满足图纸要求的外壳尺寸，落下的即是新型的壳声管一体式结构的零件。

一种壳声管一体式结构的加工方法，包括以下步骤：

S1：进料步骤；

S2：冲压步骤，在S1步骤的基础上，对板材首先进行局部冲压，即首先冲压出发声管部分，在板材上留有足够弯折空间后，避开已经成型好的发声管，对拉伸壳进行拉伸成型；在该步骤中，冲压完成后须进行脱脂、研磨去毛刺处理，脱脂目的外去除产品表面油污、脏污，研磨目的是去除产品在冲压过程中产生的细微毛刺及拉伸纹路，对新型壳声管一体式结构产品进行扒光处理；

S3：上述S2步骤中的拉伸壳拉伸成型后，对所述拉伸壳法兰尺寸进行精修；

S4：折弯步骤，在发声管与拉伸壳中间通过严格计算的折弯位置处进行材料折弯，以拉伸壳作为基准面对发声管进行折弯，发声管与拉伸管之间设有一折弯部，发声管与所述拉伸壳之间设置有一预折弯角度，第一次折弯预折45度，然后进行二次折弯90度，实现90度折弯成型，折弯部的厚度为t，发声管与拉伸壳折弯后形成的内部夹角为R内，发声管与拉伸壳折弯后形成中性层的夹角为R中，所述折弯部的折弯角度为δ，k为所述折弯部的材质系数，折弯部的长度为L，其中，R中＝R内 +kt，完成角度折弯到位后，在通过模具尾部的旋切结构，将拉伸壳拉伸时多余的凸凹不平的端面切除；

S5：在模具中拉伸壳部分完成后，旋切精修拉伸壳多余高度，获得所需产品。

本技术方案大大提高了生产效率和材料利用率：传统加工制造含有两个零件冲压，外加一次焊接，单个零件冲压SPM为120次/分钟，焊接SPM为50Pcs/分钟，综合下来可以计算出1Pcs产品所需要的时间是：2.2秒。采用新型一体式制造工艺以后，模具冲压SPM为60Pcs/分钟，通过计算得出，1Pcs成品产品所用的时间为1.0秒。可以发现，新型壳声管一体式结构的制造效率得到极大提高，所用时间不到原来的一半。所以，新型一体式冲压工艺的效率优势是非常明显的。传统壳声管式结构发声零件(SPOUT)产品的冲压材料使用率为32％，拉伸外壳产品的使用率为48％。改为新型一体式壳声管后，模具冲压材料使用率为45％。对比会发现，材料利用率的优势也是相当明显的。

本技术方案节约环保，在加工过程中节省一道焊接工序，可以避免焊接对环境及产品本身的污染。产品质量稳定：采用传统的结构及制造工艺，工艺步骤比较多，每一个工艺步骤均需要采用不同的制造设备，制造过程的重复架模，且受冲床设备，测量设备等影响，累积误差多，同样每一个工艺步骤的人为操作误差也会累积和增多，最终产品的合格率低，仅能实现72％的产品合格率。新工艺一体式结构的冲压仅采用一套模具即可制造出所需要的产品，无需再进行一次焊接。工艺步骤明显减少，由于焊接装夹引起的定位误差彻底杜绝，可保证产品不受多次重复操作的影响，以及降低不同设备对其的造成的影响。过程的简化减少了其他偶然因素的发生，质量稳定，可以实现最终产品85％以上的合格率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种壳声管一体式结构，其特征在于：包括一体成型的发声管（1）与拉伸壳（2），所述发声管（1）为一凸字型结构，所述拉伸壳（2）为一U字型结构且所述U字型开口方向相对于所述发声管（1）开设，所述发声管（1）与所述拉伸壳（2）之间设有一折弯部（3）；所述折弯部（3）的厚度为t，所述发声管（1）与所述拉伸壳（2）折弯后形成的内部夹角为R内，所述发声管（1）与所述拉伸壳（2）折弯后形成中性层的夹角为R中，所述折弯部的折弯角度为，k为所述折弯部的材质系数，所述折弯部的长度为L，

其中，。

2.根据权利要求1所述的一种壳声管一体式结构，其特征在于：所述发声管（1）与所述拉伸壳（2）之间设置有一预折弯角度。

3.根据权利要求2所述的一种壳声管一体式结构，其特征在于：所述预折弯角度为0度~60度。

4.根据权利要求2所述的一种壳声管一体式结构，其特征在于：所述预折弯角度为45度。

5.根据权利要求1所述的一种壳声管一体式结构，其特征在于：所述发声管（1）的长度小于所述拉伸壳（2）的长度。

6.根据权利要求1所述的一种壳声管一体式结构，其特征在于：所述折弯部（3）的长度小于所述发声管（1）的长度；所述折弯部（3）的长度小于所述拉伸壳（2）的长度。

7.根据权利要求1所述的一种壳声管一体式结构，其特征在于：所述折弯部的材质为不锈钢材质。

8.根据权利要求1所述的一种壳声管一体式结构，其特征在于：所述发声管（1）的厚度小于所述拉伸壳（2）的厚度。

9.如权利要求1-8中任一所述的一种壳声管一体式结构的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：进料步骤；

S2：冲压步骤，在S1步骤的基础上，对板材首先进行局部冲压，即首先冲压出发声管部分，在板材上留有足够弯折空间后，避开已经成型好的发声管，对拉伸壳进行拉伸成型；

S3：上述S2步骤中的拉伸壳拉伸成型后，对所述拉伸壳法兰尺寸进行精修；

S4：折弯步骤，在发声管与拉伸壳中间通过严格计算的折弯位置处进行材料折弯，以拉伸壳作为基准面对发声管进行折弯，发声管与拉伸壳之间设有一折弯部，发声管与所述拉伸壳之间设置有一预折弯角度，第一次折弯预折45度，然后进行二次折弯90度，实现90度折弯成型，折弯部的厚度为t，发声管与拉伸壳折弯后形成的内部夹角为R内，发声管与拉伸壳折弯后形成中性层的夹角为R中，所述折弯部的折弯角度为，k为所述折弯部的材质系数，折弯部的长度为L，

其中，，完成角度折弯到位后，在通过模具尾部的旋切结构，将拉伸壳拉伸时多余的凸凹不平的端面切除；

S5：在模具中拉伸壳部分完成后，旋切精修拉伸壳多余高度，获得所需产品。