CN110475187A - 一种钛合金振膜的制造方法、钛合金振膜以及扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供一种钛合金振膜的制造方法、使用该种制造方法制造的钛合金振膜以及包括该种钛合金振膜的扬声器。其中，该种钛合金振膜的制造方法，包括以下步骤：步骤S10、提供钛合金片，在钛合金片上开设冲料孔；步骤S20、将钛合金片冲压为半圆弧结构，形成钛合金盆体；步骤S30、将钛合金盆体拉伸为锥形结构，形成钛合金锥形体；步骤S40、在钛合金锥形体的中部位置开设贯穿孔，贯穿孔用于固定音圈；步骤S50、将贯穿孔的边缘位置朝向钛合金锥形体凸起的方向拉伸设定距离，形成颈部；步骤S60、将钛合金锥形体的外径进行裁剪，得到钛合金振膜。该种钛合金振膜的制造方法工艺简单，便于生产，且有利于提高所述钛合金振膜的质量。

Description

一种钛合金振膜的制造方法、钛合金振膜以及扬声器

技术领域

本发明涉及振膜技术领域，尤其涉及一种钛合金振膜的制造方法、使用该种制造方法制造的钛合金振膜以及包括该种钛合金振膜的扬声器。

背景技术

振膜是扬声器振动系统的关键部件，振膜的性能在很大程度上决定了扬声器的有效频率范围、失真性能以及音质。传统的振膜一般采用纸质材料以及塑胶材料制成，但是由于以上两类材料制成的振膜刚性不够，会使扬声器在高频振动时出现分割振动，影响扬声器的音效。

此外，还有一分部振膜采用金属材料制成(一般是铝、不锈钢或钛)，由于金属振膜的刚性较好，金属振膜已经压缩驱动器和部分球顶扬声器中得到了广泛的应用。但是铝和钛的强度较低，刚性相对差，不锈钢密度较大会使得振膜偏重，均不利于提高振膜的性能。近年来，也有一部分振膜采用钛合金材料制成，由于钛合金振膜的比弹率高、内阻尼小，使得钛合金振膜具有良好的瞬态响应性能，且钛合金振膜的防潮性能好，耐腐蚀性强，相对于纸质振膜和塑胶振膜，钛合金振膜热传导性较好，在扬声器工作时可以使音圈的温升趋于平缓，扬声器因温度限制的功率容量有所提高。但是，钛合金材料在加工过程中容易出现变形、振动以及表面破裂等问题，不利于钛合金锥体振膜的推广应用。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种钛合金振膜的制造方法，其操作简单，便于生产，且有利于提高所述钛合金振膜的质量。

本发明的另一个目的在于：提供一种钛合金振膜以及包括该种钛合金振膜的扬声器，其不易变形和破裂，且音质好。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种钛合金振膜的制造方法，包括以下步骤：

步骤S10、提供钛合金片，在所述钛合金片上开设冲料孔；

步骤S20、将所述钛合金片冲压为半圆弧结构，形成钛合金盆体；

步骤S30、将所述钛合金盆体拉伸为锥形结构，形成钛合金锥形体；

步骤S40、在所述钛合金锥形体的中部位置开设贯穿孔，所述贯穿孔用于固定音圈；

步骤S50、将所述贯穿孔的边缘位置朝向所述钛合金锥形体凸起的方向拉伸设定距离，形成颈部；

步骤S60、将所述钛合金锥形体的外径进行裁剪，得到所述钛合金振膜。

作为所述的钛合金振膜的制造方法的一种优选的技术方案，所述钛合金片的组成成分包括：钒为0～18％，铝为1％～7％，锡为0～13％，钛为52％～99％。

作为所述的钛合金振膜的制造方法的一种优选的技术方案，在所述步骤S10,所述冲料孔位于所述钛合金片的中部位置，所述贯穿孔的尺寸大于所述冲料孔的尺寸，且所述贯穿孔的中心与所述冲料孔的中心重合。

作为所述的钛合金振膜的制造方法的一种优选的技术方案，所述步骤S20具体为：将所述钛合金片放置在冲压模具中预热设定时间，向所述冲压模具内部充入氮气，升高所述冲压模具内部的气压，使所述钛合金片被冲压为所述半圆弧结构。

作为所述的钛合金振膜的制造方法的一种优选的技术方案，预热的温度为260℃～300℃。

作为所述的钛合金振膜的制造方法的一种优选的技术方案，设定时间为1min～5min。

作为所述的钛合金振膜的制造方法的一种优选的技术方案，在步骤S30中使用定型拉伸模具对所述钛合金进行拉伸。

作为所述的钛合金振膜的制造方法的一种优选的技术方案，在所述步骤S50与所述步骤S60之间，还包括步骤S51：对所述钛合金锥形体的表面喷涂防护涂料。

另一方发面，还提供一种钛合金振膜，采用上述的钛合金振膜的制造方法制造而成。其特征在于，包括振膜，所述振膜为权利要求9所述的钛合金振膜。

作为所述的钛合金振膜的制造方法的一种优选的技术方案，

本发明的有益效果为：通过在钛合金片开设冲料孔为后续对钛合金片的冲压加工预留形变空间，使钛合金振膜成型的过程中不易破损，并通过冲压和拉伸的分步分别得到钛合金盆体和钛合金锥形体，以完成钛合金振膜的主体结构的加工，减小每次加工钛合金片的形变量，降低所述钛合金片破损的可能性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述钛合金振膜的制造主要步骤示意图。

图2实施例所述的冲压模具的结构示意图；

图3实施例所述的定型拉伸模具的结构示意图；

图4实施例所述的颈部直角拉伸模具的结构示意图；

图5实施例所述的裁剪工装的结构示意图；

图6为实施例一所述钛合金振膜的结构示意图。

图7为实施例二所述钛合金振膜的结构示意图。

图8为实施例三所述钛合金振膜的结构示意图。

图9为实施例四所述钛合金振膜的结构示意图。

图10为实施例五所述钛合金振膜的结构示意图。

图11为实施例六所述钛合金振膜的结构示意图。

图12为实施例七所述钛合金振膜的结构示意图。

图中：

1、钛合金锥形体；2、颈部；3、加强筋；4、翻边结构；

11、第四托板；12、第二发热板；13、第三上模板；14、第三下模板；15、第四底板；16、第二氮气通道；17、半弧形凹槽；

21、第一托板；22、第一发热板；23、第一上模板；24、第一下模板；25、第一底板；26、第一氮气通道；

31、第二托板；32、第二上模板；33、第二下模板；34、第一连接件；35、第一固定板；36、第二底板；

41、第三托板；42、裁剪刀；43、钛合金锥形体放置板；44、第二连接件；45、第二固定板；46、底座。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图5所示，本发明提供一种钛合金振膜的制造方法，包括以下步骤：

步骤S10、提供钛合金片，在所述钛合金片上开设冲料孔。在实际的加工过程中，可以用开料机将钛合金片预剪切，使得钛合金片尺寸与钛合金振膜的尺寸相适应，节省制作钛合金振膜的原材料。

步骤S20、将所述钛合金片冲压为半圆弧结构，形成钛合金盆体。

步骤S30、将所述钛合金盆体拉伸为锥形结构，形成钛合金锥形体。在具体的实施过程中，可以根据设计要求将所述钛合金盆体拉伸为直锥形结构或曲面锥形结构。具体地，在本步骤中使用定型拉伸模具对所述钛合金进行拉伸。在本实施例中，如图3所示，所述定型拉伸模具包括第一下模板24、第一上模板23、第一底板25以及第一托板21。第一上模板23选择性盖设在第一下模板24的上表面，所述第一下模板24的上端凹设有锥形凹槽，所述锥形凹槽用于放置钛合金盆体。第一托板21设置在第一上模板23远离所述第一下模板24的一侧，所述第一底板25设置在第一下模板24背对所述第一上模板23的一侧。在所述第一下模板24与所述第一底板25之间以及在所述第一上模板23与所述第一底板25之间设置均设置第一发热板22，所述第一上模板23设置有第一氮气通道26，所述第一氮气通道26与所述锥形凹槽连通。在具体的加工过程中，从第一氮气通道26通入氮气，升高锥形凹槽内部的气压，钛合金盆体在锥形凹槽内部在高压氮气的作用下，被拉伸为行为钛合金锥形体。步骤S40、在所述钛合金锥形体的中部位置开设贯穿孔，所述贯穿孔用于固定音圈。

步骤S50、将所述贯穿孔的边缘位置朝向所述钛合金锥形体凸起的方向拉伸设定距离，形成颈部。在本步骤中，使用颈部直角拉伸模具将所述贯穿孔的边缘位置进行拉伸。本实施例中，将所述贯穿孔的边缘位置朝向所述钛合金锥形体凸起的方向拉伸设定距离为1.5mm～3.0mm，在实际的实施中，拉伸的设计距离根据钛合金振膜的设计要求进行具体选择。具体地，如图4所示，所述颈部直角拉伸模具包括第二下模板33、第二上模板32、第二底板36和第二托板31，所述第二上模板32设置在第二下模板33的上方，所述第二下模板33的外周设置有用于放置所述钛合金锥形体的放置位，第二上模板与放置位的中部位置选择性抵接。第二托板31设置在第二上模板32远离所述第二下模板33的一端，在所述第二底板36与所述第二下模板33之间设置有第一固定板35。其中，第二下模板33与通过第一连接件34与第二固定板35连接。在对钛合金锥形体进行定型拉伸时，将钛合金锥形体倒扣在放置位上，使钛合金锥形体的中部位置朝向上模板的方向凸设，使用第二上模板32对贯穿孔边缘位置向上拉伸，进而形成颈部。

步骤S60、将所述钛合金锥形体的外径进行裁剪，得到所述钛合金振膜。在本步骤中，对钛合金锥体进行裁剪，可以使得钛合金振膜的整体尺寸符合设计的要求。在本步骤中，使用裁剪工装对所述钛合金锥形体进行裁剪。具体地，如图5所示，所述裁剪工装包括依次由下至上设置的底座46、第二固定板45、钛合金锥形体放置板43、裁剪刀42以及第三托板41。钛合金锥形体放置板43通过第二连接件44与第二固定板45连接，所述钛合金锥形体放置板43上设置有与所述钛合金锥形体的内腔匹配的放置凸面，所述裁剪刀42选择性顶压在所述放置面上，所述裁剪刀42的中部凹设有与所述放置凸面匹配的防护凹槽。具体的裁剪时，将钛合金锥形体倒扣到放置凸面上，使得钛合金锥形体的内腔侧壁抵接在放置面上，然后裁剪刀42朝向放置凸面的方向推动，使得钛合金锥形体置于防护凹槽内，而钛合金锥形体的边缘则被裁剪刀42进行裁剪掉，进而裁剪掉钛合金锥形体外径多余的部分，形成钛合金振膜。通过此种方式裁剪得到钛合金振膜，能够避免在裁剪的过程中钛合金锥形体发生形变。

在本实施例中，通过在钛合金片开设冲料孔为后续对钛合金片的冲压加工预留形变空间，使钛合金振膜成型的过程中不易破损，并通过冲压和拉伸的分步分别得到钛合金盆体和钛合金锥形体，以完成钛合金振膜的主体结构加工，减小每次加工钛合金片的形变量，降低所述钛合金片破损的可能性。

优选地，所述钛合金的厚度为0.08mm～0.12mm。

其中，所述钛合金片的组成成分包括：钒为0～18％，铝为1％～7％，锡为0～13％，钛为52％～99％。上述成分组成钛合金片，使得钛合金振膜具有强度高、刚性好、声音传播速度快以及抗潮性能良好的特点，在环境比较恶劣的条件下，或者是在中高音的频响具有较高的稳定性，避免了纸质振膜或塑胶材质振膜因较低的分割振动频率而造成的频响较窄及指向性较锐，有利于提高扬声器的音质。

在所述步骤S10,所述冲料孔位于所述钛合金片的中部位置，所述贯穿孔的尺寸大于所述冲料孔的尺寸，且所述贯穿孔的中心与所述冲料孔的中心重合。通过上述的设置，使冲料孔与贯穿孔重合，在开设贯穿孔时，只需要加大冲料孔的尺寸即可形成贯穿孔，避免冲料孔影响钛合金振膜的外观。

在所述步骤S20中，具体包括将所述钛合金片放置在冲压模具中预热设定时间，向所述冲压模具内部充入氮气，升高所述冲压模具内部的气压，使所述钛合金片被冲压为所述半圆弧结构。具体地，如图2所示，所述冲压模具包括第三下模板14、第三上模板13、第四底板15以及第四托板11。第三上模板13选择性盖设在第三下模板14的上表面，所述第三下模板14的上端凹设有半弧形凹槽17，所述半弧形凹槽17用于放置半弧形凹槽17中，第四托板11设置在第三上模板13远离所述第三下模板14的一侧，所述第四底板15设置在第三下模板14远离所述第三上模板13的一侧。在所述第三下模板14与所述第四底板15之间以及在所述第三上模板13与所述第四底板15之间设置均设置第二发热板12，所述第三上模板13设置有第二氮气通道16，所述第二氮气通道16与所述半弧形凹槽17连通。其中，第二发热板12的设置主要是用于对钛合金片进行预热，第二氮气通道16的设置主要是用于充入氮气，升高半弧形凹槽17内部的气压。在本步骤中预热的温度为260℃～300℃，设定时间为1min～5min。通过将钛合金放置到冲压模具中进预热设定的时间目的是增加所述钛合金盆体的延展性，在冲压钛合金盆体的过程中可以有效地均匀钛合金片在各个位置的厚度，且降低所述钛合金片破损的可能性。通过充入氮气升高冲压模具内部的气压，使得冲压模具内部各处的气压均匀，有利于提高半圆弧结构的厚度的均匀性。

在所述步骤S50与所述步骤S60之间，还包括步骤S51：对所述钛合金锥形体的表面喷涂防护涂料。在钛合金锥体的表面喷涂防护涂料，一方面，可以通过隔绝钛合金锥体的表面空气中的水蒸气和氧气，降低所述钛合金锥体被氧化或被腐蚀的可能性，另一方面可以提高所述振膜的美观性。其中，所述涂料的颜色可以根据实际需要进行选择，优选黑色哑光、黑色亮光、银色哑光和银色亮光。

具体地，在所述步骤S20和所述步骤S50中，可以根据设计的要求分别对所述钛合金盆体和将所述贯穿孔的边缘位置拉伸合适的距离，以下提供采用上述的制造方法而得到的钛合金振膜。

实施例一：

如图6所示，钛合金振膜的总高度为20mm，颈部2的高度为2mm，其中，钛合金锥形体1为曲面锥形结构。

实施例二：

如图7所示，钛合金振膜的总高度为20mm，颈部2的高度为2mm，其中，钛合金锥形体1为直锥形结构。

实施例三：

如图8所示，钛合金振膜的总高度为20mm，颈部2的高度为3mm，其中，钛合金锥形体1为曲面锥形结构。

实施例四：

如图9所示，钛合金振膜的总高度为20mm，颈部2的高度为1.5mm，其中，钛合金锥形体1为曲面锥形结构。

实施例五：

如图10所示，钛合金振膜的总高度为20mm，颈部2的高度为2.2mm，其中，钛合金锥形体1为曲面锥形结构。在本实施例中，为了加强所述钛合金振膜的结构强度，还可以在所述钛合金振膜的侧壁上设置至少两个加强筋3，所述加强筋3呈条状结构，且所述加强筋3由所述振膜的外周朝向所述贯穿孔的方向延伸。其中，加强筋3的数量可以根据实际需要设置为两个、三个、四个或五个等。

实施例六：

如图11所示，钛合金振膜的总高度为20mm，颈部2的高度为2.5mm，其中，钛合金锥形体1为直锥形结构。在本实施例中，为了加强所述钛合金振膜的结构强度，还可以在所述钛合金振膜的外周设置翻边结构4。

实施例七：

如图12所示，钛合金振膜的总高度为20mm，颈部2的高度为2mm，中，钛合金锥形体1为曲面锥形结构。在本实施例中，为了加强所述振膜的结构强度，还可以在所述钛合金振膜的侧壁上设置加强筋3，所述加强筋3呈环形结构，且所述加强筋环形设置在所述钛合金振膜的周部。

本实施例中，还提供一种钛合金振膜，该钛合金振膜采用上述任一实施例所述的钛合金振膜的制造方法制造而成，该种钛合金振膜具有强度高、刚性好、其不易变形、声音传播速度快以及抗潮性能良好的特点，在环境比较恶劣的条件下，或者是在中高音的频响具有较高的稳定性。

在本实施例中，再提供一种扬声器，该种扬声器包括振膜，所述振膜为上述任一实施例所述钛合金振膜。相对于纸质振膜和塑胶振膜的扬声器，由于钛合金振膜热传导性较好，使该扬声器在大功率时可以在一定程度上改善功率压缩，以及使音圈的温升趋于平缓，降低音圈烧毁的可能性，且有利于扩展扬声器的振幅频率响应曲线。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

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适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钛合金振膜的制造方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S10、提供钛合金片，在所述钛合金片上开设冲料孔；

步骤S20、将所述钛合金片冲压为半圆弧结构，形成钛合金盆体；

步骤S30、将所述钛合金盆体拉伸为锥形结构，形成钛合金锥形体；

步骤S40、在所述钛合金锥形体的中部位置开设贯穿孔，所述贯穿孔用于固定音圈；

步骤S50、将所述贯穿孔的边缘位置朝向所述钛合金锥形体凸起的方向拉伸设定距离，形成颈部；

步骤S60、将所述钛合金锥形体的外径进行裁剪，得到所述钛合金振膜。

2.根据权利要求1所述的钛合金振膜的制造方法，其特征在于，所述钛合金片的组成成分包括：钒为0～18％，铝为1％～7％，锡为0～13％，钛为52％～99％。

3.根据权利要求1所述的钛合金振膜的制造方法，其特征在于，在所述步骤S10,所述冲料孔位于所述钛合金片的中部位置，所述贯穿孔的尺寸大于所述冲料孔的尺寸，且所述贯穿孔的中心与所述冲料孔的中心重合。

4.根据权利要求3所述的钛合金振膜的制造方法，其特征在于，所述步骤S20具体为：将所述钛合金片放置在冲压模具中预热设定时间，向所述冲压模具内部充入氮气，升高所述冲压模具内部的气压，使所述钛合金片被冲压为所述半圆弧结构。

5.根据权利要求4所述的钛合金振膜的制造方法，其特征在于，预热的温度为260℃～300℃。

6.根据权利要求5所述的钛合金振膜的制造方法，其特征在于，设定时间为1min～5min。

7.根据权利要求1所述的钛合金振膜的制造方法，其特征在于，在步骤S30中使用定型拉伸模具对所述钛合金进行拉伸。

8.根据权利要求1所述的钛合金振膜的制造方法，其特征在于，在所述步骤S50与所述步骤S60之间，还包括步骤51：对所述钛合金锥形体的表面喷涂防护涂料。

9.一种钛合金振膜，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的钛合金振膜的制造方法制造而成。

10.一种扬声器，其特征在于，包括振膜，所述振膜为权利要求9所述的钛合金振膜。