一种型腔针、型腔针加工装置及加工方法与流程

1.本发明属于主动降噪耳机生产设备技术领域，具体涉及一种型腔针、型腔针加工装置及加工方法。


背景技术：

2.降噪分为主动降噪和被动降噪，被动降噪即物理降噪，耳机都具备被动降噪效果，但以降噪为卖点的被动降噪耳机一般采用大耳罩设计，达到把耳朵“堵上”，物理隔绝噪声的效果，由于被动降噪效果耳罩的设计会比较厚重，在佩戴时压迫感强，舒适度差，而且并不能完全的隔绝外界声音，使用体验较差。
3.2020年随着airpods pro耳机的发布，主动降噪耳机再次掀起业内和市场热潮，越来越多的用户对无线蓝牙耳机有了主动降噪的需求。声音作为一种波，描述波形变化的一个参数是相位，当两个声音的相位相同时，它们会互相叠加，声音变大，反之则会相互抵消。根据这一原理，主动降噪，即是人为制造一个和噪声相位相反，幅度完全一致的声音，来完全抵消进入耳蜗内的噪声，达到消除噪音的效果。
4.为了制造和噪声相位相反，幅度一致的声音，主动降噪耳机需要首先收集可能进入耳蜗的噪音，将其传递给内置芯片处理器，处理器再对应给出与此相反的波形。一般采用两种方式进行噪音采样：1、前馈式主动降噪，即将麦克风的声音采集点设计在耳机腔体表面，收集绝大部分环境噪音；2、反馈式主动降噪，即将噪音采集麦克风设计在耳机喇叭单元附件，采集到更接近人耳所能听到的噪音；无论采用哪一种方式，必须要在耳机机身上开设能够安装麦克风的小孔，出于对舒适度、贴合度和精致外观的追求，目前无线蓝牙耳机的设计潮流以小巧轻盈为佳，因此在耳机上开设的小孔孔径也非常小，加工如此小的小孔，而且要达到无飞边、无缺口、无拉伤的标准是一个加工难点，现有的加工方案是，使用一种极细的型腔针，在耳机机壳注塑加工时，型腔针与定模碰穿成小孔，这种型腔针由于直径很小，同时精度、刚度要求高，因此加工非常困难，这也是行业的难点之一。


技术实现要素：

5.针对上述问题和技术需求，本发明提供一种加工型腔针的加工装置和加工方法，使用本设备和方法能够加工针头直径为0.18mm的型腔针，且型腔针的碰穿针头无毛刺，无飞边，加工精度很高。
6.本发明的技术方案如下：一种型腔针，包括从底部往顶部直径依次递减的装夹底座、基柱、伸长柱、型腔配合柱和碰穿针头，所述装夹底座、基柱、伸长柱、型腔配合柱和碰穿针头同轴设置且一体成型，装夹底座轮廓为圆柱形，装夹底座的圆柱面上设有一个限位平面，基柱上端面圆周处设有倒角，型腔配合柱为锥形，碰穿针头连接在型腔配合柱的上端面，碰穿针头直径为0.18mm，碰穿针头高度为0.318mm。
7.一种型腔针加工装置，加工权利要求1中所述的碰穿针头，包括法兰、紧固螺帽、第一砂轮和第二砂轮，所述法兰包括限位盘，限位盘端面上同轴设有安装套，法兰芯部设有装
配孔，第一砂轮、第二砂轮和紧固螺帽依次套在安装套上，第一砂轮贴紧限位盘，紧固螺帽压紧固定第一砂轮和第二砂轮，第一砂轮直径大于第二砂轮，第一砂轮与第二砂轮的半径差值不低于0.18mm，所述第二砂轮的厚度为0.318mm，第一砂轮和第二砂轮的所有部位均厚薄一致，第二砂轮贴紧第一砂轮的外圆边做逃角加工。
8.作为优选的方案，所述第二砂轮贴着紧固螺帽的端面圆边上设有圆倒角，圆倒角半径为0.03mm。
9.一种型腔针加工方法，运用权利要求2所述的型腔针加工装置加工权利要求1所述的型腔针，包括以下步骤：step1：备料，准备一根直径4.5mm，长度30mm的圆棒；step2：夹持圆棒毛料，在其一端采用砂轮磨削出直径为4mm，长度不小于4mm的圆柱形装夹底座；step3：夹紧装夹底座，加工基柱，在距离装夹底座端面4mm的位置，使用单片46k砂轮加工，先开粗留0.03mm余量，粗磨完成后在精修砂轮上涂人工黄油，使用精修砂轮加工出直径1.5mm，长度大于11.34mm的基柱；step4：使用铣刀在装夹底座圆周面上加工出一个限位平面，限位平面距离轴心的最小距离为1.35mm；step5：加工伸长柱，在距离基柱底端11.34mm的位置，使用单片46k砂轮加工，先开粗留0.03mm余量，粗磨完成后在精修砂轮上涂人工黄油，使用精修砂轮加工出直径0.67mm，长度大于3.39mm的伸长柱；step6：使用角度修整器加工基柱上端面圆边的倒角，倒角尺寸为1mm；step7：加工型腔配合柱，使用正弦磁台，将一个冲子成型器放在正弦磁台上，正弦磁台翻转角度为2
°
，在距离伸长柱底部3.39mm的位置，冲子成型器先开粗加工，留0.03mm的余量，粗磨完成后在精修砂轮上涂人工黄油，使用精修砂轮加工出底部直径0.67mm，锥度为4
°
，长度为1.5mm的圆台型型腔配合柱；step8：加工碰穿针头，将1.5mm长的型腔配合柱上方的残余圆棒毛料全部切除，在距离型腔配合柱底部1mm的位置，使用型腔针加工装置加工碰穿针头，旋转的法兰驱动第一砂轮和第二砂轮同时接近型腔配合柱，第一砂轮端面加工碰穿针头的顶面，第二砂轮的圆柱面加工碰穿针头的侧面，第二砂轮厚度为0.318mm，因此加工完成的碰穿针头长度为0.318mm，碰穿针头的直径为0.18mm。
10.作为一种优选的方案，所述第二砂轮圆边具有圆倒角，将碰穿针头底部圆周和型腔配合柱上端面之间加工成半径为0.03mm的圆倒角与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用双砂轮结构加工顶部的碰穿针头，第一砂轮和第二砂轮之间做逃角加工，能够避免碰穿针头的顶面产生r角，在加工时，第一砂轮对碰穿针头的顶面磨削，第二砂轮对碰穿针头的圆周面磨削，能够使工件精度得到保障，使顶面和侧面均无毛刺产生，防止在加工过程中断裂，第一砂轮和第二砂轮均装配在同一法兰上，每次拆卸时可避免砂轮抖动，有效提高加工效率，节约成本。
附图说明
11.图1为本发明中型腔针的立体结构图；
图2为本发明中型腔针的剖面结构图；图3为图2中a部的放大结构图；图4为本发明中型腔针的俯视图；图5为本发明中型腔针加工装置的剖面结构图；图中标记为：装夹底座1、限位平面11、基柱2、伸长柱3、型腔配合柱4、碰穿针头5、法兰6、限位盘61、安装套62、装配孔63、第一砂轮7、第二砂轮8、紧固螺帽9。
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
13.如图1-4所示为本发明中加工成型的型腔针，包括从底部往顶部直径依次递减的装夹底座1、基柱2、伸长柱3、型腔配合柱4和碰穿针头5，所述装夹底座1、基柱2、伸长柱3、型腔配合柱4和碰穿针头5同轴设置且一体成型。
14.装夹底座1轮廓为圆柱形，装夹底座1直径4mm，长度为4mm，装夹底座1的圆柱面上设有一个限位平面11，限位平面11距离轴心的最小距离为1.35mm；基柱2的直径为1.5mm，长度为11.34mm，基柱2上端面圆周处设有尺寸为0.01mm的45
°
倒角，伸长柱3的直径为0.67mm，长度为3.39mm；伸长柱3顶部的型腔配合柱4为锥形，其锥度为4
°
，型腔配合柱4底面直径为0.67mm，长度为1mm；碰穿针头5连接在型腔配合柱4的上端面，碰穿针头5直径为0.18mm，碰穿针头5高度为0.318mm。
15.如图5所示为上述型腔针的加工装置，用于加工碰穿针头5，包括法兰6、紧固螺帽9、第一砂轮7和第二砂轮8，所述法兰6包括限位盘61，限位盘61端面上同轴设有安装套62，法兰6芯部设有装配孔63，第一砂轮7、第二砂轮8和紧固螺帽9依次套在安装套62上，第一砂轮7贴紧限位盘61，紧固螺帽9压紧固定第一砂轮7和第二砂轮8，第一砂轮7直径大于第二砂轮8，第一砂轮7与第二砂轮8的半径差值不低于0.18mm，所述第二砂轮8的厚度为0.318mm，第一砂轮7和第二砂轮8的所有部位均厚薄一致，第二砂轮8贴紧第一砂轮7的外圆边做逃角加工。作为一种优选的方案，所述第二砂轮8贴着紧固螺帽9的端面圆边上设有圆倒角，圆倒角半径为0.03mm。
16.配合型腔针加工装置，配合一些其他外部设备来加工上述型腔针的所有步骤如下：step1：备料，准备一根直径4.5mm，长度30mm的圆棒；step2：夹持圆棒毛料，在其一端采用砂轮磨削出直径为4mm，长度不小于4mm的圆柱形装夹底座1；step3：夹紧装夹底座1，加工基柱2，在距离装夹底座1端面4mm的位置，使用单片46k砂轮加工，先开粗留0.03mm余量，粗磨完成后在精修砂轮上涂人工黄油，使用精修砂轮加工出直径1.5mm，长度大于11.34mm的基柱2；step4：使用铣刀在装夹底座1圆周面上加工出一个限位平面11，限位平面11距离轴心的最小距离为1.35mm；step5：加工伸长柱3，在距离基柱2底端11.34mm的位置，使用单片46k砂轮加工，先开粗留0.03mm余量，粗磨完成后在精修砂轮上涂人工黄油，使用精修砂轮加工出直径0.67mm，长度大于3.39mm的伸长柱3；
step6：使用角度修整器加工基柱2上端面圆边的倒角，倒角尺寸为1mm；step7：加工型腔配合柱4，使用正弦磁台，将一个冲子成型器放在正弦磁台上，正弦磁台翻转角度为2
°
，在距离伸长柱3底部3.39mm的位置，冲子成型器先开粗加工，留0.03mm的余量，粗磨完成后在精修砂轮上涂人工黄油，使用精修砂轮加工出底部直径0.67mm，锥度为4
°
，长度为1.5mm的圆台型型腔配合柱4；step8：加工碰穿针头5，将1.5mm长的型腔配合柱4上方的残余圆棒毛料全部切除，在距离型腔配合柱4底部1mm的位置，使用型腔针加工装置加工碰穿针头5，旋转的法兰6驱动第一砂轮7和第二砂轮8同时接近型腔配合柱4，第一砂轮7端面加工碰穿针头5的顶面，第二砂轮8的圆柱面加工碰穿针头5的侧面，第二砂轮8厚度为0.318mm，因此加工完成的碰穿针头5长度为0.318mm，碰穿针头5的直径为0.18mm；在本步骤中，作为一种优选的方案，第二砂轮8圆边具有圆倒角，将碰穿针头5底部圆周和型腔配合柱4上端面之间加工成半径为0.03mm的圆倒角。
17.以上所述，仅为本发明较佳的几个实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。