音频连接器的加工工艺分析
目录
目录 3
引言 1
一、连接器的结构 2
二、音频连接器的开发 3
(一)塑胶件的材料选用及前处理 3
(二)金属材料的选用 4
(三)金属材料的电镀 4
三、零件Body成型工艺分析 5
(一)分型面选择 6
(二)型腔数量及排布方式 7
(三)流道分析 7
(四)型腔和型芯的结构 8
(五)侧向抽芯机构 9
(六)推出机构 10
(七)模架的作用 10
四、组装制程 11
五、质量检验 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
附录一 18
附录二 19
附录三 20
引言
中国经济正在快速融入世界经济,特别是中国制造业正在越来越深刻,越来越广泛地融入国际分工体系之中,中国市场已经成为国际市场重要组成部分。连接器是电子工程技术人员经常接触的一种部件。它的作用非常单纯,就是在电路内部阻断,架起沟通的桥梁,从而使电路实现预定的功能。连接器的形式和结构是千变万化的,随着应用对象,频率等不同,有各种不同形式的连接器。
TRS接头是一种常见音频接头。TRS的含义是Tip(signal头),Ring(signal环),Sleeve(groung套筒),即第一字母缩写,分别代表了该头的3个接触点。TRS插头为圆柱体形状,触点之间,用绝 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072#
缘的材料隔开。为了适应不同设备需求,TRS有三种尺寸直径分别为6.3mm,3.5mm,2.5mm。现在市场常见的是直径为3.5mm的音频连接器,。现在许多移动类音频设备上都是四芯接口。常见的有两种,一种是带话筒的耳机,接法简单,从顶端到根部分为四级,第一级为L(左)热线,第二级为R(右)热线,第三级是话筒(MIC)热线,最后一级是上述三者的共用地线(GND)。还有一种是全平衡式耳机接口,如果也变做是一根的直插插头的话,平衡耳机接口会多一个触点,也就是四个触点。因为传统的耳机接口左右声道是共用一条地线的。目前常用的四芯接口为第一种介绍的3.5mm圆柱形规格。
本文主要介绍音频连接器的加工工艺流程。材料的选用,金属零件的电镀,零部件的组装等都是音频连接器的基本常识。并将重点放在零部件Body的加工工艺流程上。从模具分型面,模仁,浇注,模架等方面重点讨论有关塑胶模具的知识。
本课题选用音频连接器料号2SJ3161003111F为事例进行讨论。
一、连接器的结构
音频连接器又称为Audio (Phone)Jack,为I/O类讯号传输之连接器,主要为音源讯号的传输。凡所有的电子消费产品需使用到音源传输皆需要用到Audio Jack,如:Notebook/Mobile/PDA
由焊板方式的不同,大致可分为标准式、沉板式及弹片式等等。
如下图11所示,为本文讨论连接器的3D图。
图11 音频连接器3D效果图
音频连接器基本上包括四个部分:接触端子、主体、外壳、附件(视不同产品而定),如下图12所示是音频连接器2D图。由于篇幅所限,图纸详见附录一。
图12 音频连接器2D图示
1.接触端子
连接器完成电连接功能的核心零件。一般由Earth,Ring, TRANSFER TERMINAL, MAKE TERMINAL,Tip等功能性端子组成。其中大部分结构的连接器是由TRANSFER TERMINAL(T组合)与 MAKE TERMINAL(M接片)两只端子组合成为音频连接器开关,开关一般分为有常开,常闭两种。Earth端子为接地端子,Ring端子可分为左声道,右声道,分别控制左右两只耳机的声道。Tip端子主要提供插拔力。
2.主体(绝缘)
主体也称为Body,它的作用是使接触件按所需要的位置与间距排列;并保证接触件之间,接触件与外壳之间的绝缘性能。是整个音频连接器的重要组成部分,良好的绝缘电阻、耐电压性能以及易加工性是选择绝缘材料加工成绝缘体的基本要求。也将是本文将重点介绍的一个零件。
3.外壳
外壳是连接器的外罩,它为内装的Body及接触端子提供机械保护的作用,并提供焊脚方便客户将连接器焊接在PCB板上。目前由于成本缘故,正在逐步取消。
4.附件(麦拉)
一般音频连接器附件为麦拉,麦拉的材料一般为KAPTON+SILICON GLUE,常用厚度为0.06mm或0.1mm,基本颜色为黄色或黑色。麦拉的作用主要有绝缘防止各个端子之间接触造成短路和方便客户吸件等。
二、音频连接器的开发
(一)塑胶件的材料选用及前处理
在音频连接器中Body的主要作用为绝缘。按照高低温料可以分为高温料和低温料,目前连接器常用的是聚酰胺(PA)系列。它具有熔融粘度低,流动性良好等特点,使用此料在一模多件时,应注意使浇口厚度均匀化。在加工前必须进行干燥处理;(如图21)为公司塑胶粒子烘干机。
图21 塑胶粒子烘干机
在原材料中加入一定比例的防火材料,可以达到一定的防火效果。一般防火材料有两种。只能在造粒时加入并且使用过程中不能加入的材料是玻璃纤维。玻璃纤维不仅有一定的防火效果,而且有助于增强产品的强度。但是不可过多加入否则会加快塑胶对模仁的侵蚀。另一种材料是色母,在造粒或者使用过程中都可以加入。一般在其中连接器的防火等级一般选用UL94V0。通俗讲就是15秒不助燃,会自灭。
在原材料中添加一定比例次料,以达到节约成本的目的。这是所有的公司公开的秘密,依据不同部件功能性不同,所添加的次料也不近相同。对于尺寸要求较高,功能性要求严格的产品一般次料比例会有所减少。
(二)金属材料的选用
端子材料的选用一般依据几个原则:1.价格优惠,2.导电性能良好,3.材料硬度适合。TIP端子在整个音频连接器中是插拔力的主要来源。因此对于Tip端子来说,首要考虑的就是硬度要高。不锈钢成为Tip端子的首要选择。且价格适中。相对于Tip端子,其他端子对于硬度的要求没有那么严格,但是对于导电性有着较高的要求,只要满足导电性良好,价格适中这两个要求即可。其中黄铜,磷青铜价格适中是工厂端经常使用的材料。磷青铜具有延展性良好,腐蚀性良好的特点。钛铜导电性非常好,且硬度较高,但由于价格昂贵,现已经逐步减少使用。
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