蓝牙耳机结构设计规范Word格式文档下载.docx
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2402MHz~2483MHz,通讯距离要求在100m以内。
我公司的蓝牙产品主要是蓝牙耳机,有以下几点需要注意:
1、性能参数:
详见表一:
2、常用芯片:
常用的芯片选择有两种情况(具体规格见相关的spec及公司标准库):
1.1单声道耳机可用方案:
CSR:
BC03MM/BC03AF/BC04A11(低端耳机)/BC05MM(高端耳机)
/BC06AR ;
BroadCOM:
BCM2044
1.2立体声耳机可用方案:
/BC03MM/BC03AF/BC05MM(高端耳机) ;
BroadCOM:
BCM2047
3、常用蓝牙天线:
冲压天线、印制天线、Chip天线(详见《蓝牙耳机结构设计规范——天线设计》)
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序号
项 目
指标
1
RF
-6~+4dBm
2
声学
频响
Rx:
10±
5dB;
Tx:
-21±
4dB
失真
THD<5%
静态噪声
Rx<45dBspl;
Tx<-50dBv
TCLW
14dB以上特殊要求的为19dB以上
3
待机时间
200小时
4
通话时间
5~6小时
5
电池
单声道
80mah (满足3、4要求时的最小电池容量)
立体声
150mah (满足3、4要求时的最小电池容量)
表一
二、公 司产品
简介
目前,公司的蓝牙产品主要有以下4类:
1、GBH系列蓝牙耳机
头戴单声道蓝牙耳机,体积小、重量轻,便于携带。
结构上主要由上下面壳、按键(包括多功能按键、侧按键)、导光罩、MIC胶套、RCV胶套、耳挂(或领夹)、PCB板及电池等几部分组成。
下图是GBH100蓝牙耳机的外观图。
GBH100 GCK800
2、GCK蓝牙耳机
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车载蓝牙耳机由于采用了耳机和扬声器自由分合的设计理念,在结构上包括耳机主体部分和车载(Carkit)部分,所以它除了具有GBH耳机的功能外,还可以放到车上使用,具有免提功能,方便随意。
上右图是GCK800车载蓝牙耳机的外观图。
3、GSH蓝牙耳机
立体声蓝牙耳机采用双声道技术,有两个耳塞,声音效果好。
下图是GSH300耳机的外观图。
GSH300 GBDU60
4、蓝牙适配器(BluetoothDongle)
4.1GBDU
一种具有蓝牙功能的数据传输收发装置,通过USB接口装到没有蓝牙功能的设备上,如电脑,使其和具有蓝牙功能的设备如蓝牙蓝牙耳机、蓝牙耳机之间进行无线数据传输。
上右图是GBDU60的外观图。
4.2GBDA
蓝牙音频适配器,装到不具有A2DP音频输出功能的设备上,使其能传出立体声效果的蓝牙音频信号。
下图是GBDA60的外观图。
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GBDA60
第三章结构设计规范——材料篇
1、零件材料的选择
我公司目前常用的材料可分为:
塑胶材料、可塑性软胶、硅胶、五金、泡面、双面胶、粘胶类、防水网类(防尘网类)等。
下面就塑胶材料、可塑性软胶材料等材料详细介绍。
1.1塑胶材料
GOER公司常用的塑胶材料为
PC、ABS、PC+ABS、PMMA、POM、PP、TPE、TPU、TPR、PA6、PA66+GF10%(或GF15%)、SIR、
环保PVC等。
1.1.1PC(聚碳酸酯)
属于工程塑料,具有突出的冲击韧性,有很高的耐热性,耐寒性也很好,抗弯强度与尼龙相当,并有较高的延伸率和弹性模量,收缩率小,尺寸稳定性好,成型的零件可达很精密的公差,耐磨性与尼龙相当,并有一定的抗腐蚀能力,但注塑流动性差,对模具表面的摩擦大,价格高。
有些牌号的PC材料(如GE的PC141R)具有较好的透光性,透光率较好,但次于PMMA。
一些要求不高的透明件如导光柱等零件可以选择此种材料。
PC的缩水率为0.5-0.8%,常取0.5%,密度为1.2g/cm3,注塑成型时模温为70-90℃,注塑机料筒温度为260-300℃,溢边值0.06mm,因此模具排气槽的深度一般为0.03-0.04mm,注塑前要求干燥时间长,约3-4H,干燥温度为:
80-120℃。
对于所有塑胶原材料来讲,干燥时间不能过长,温度不能太高,否则原材料容易结快,还会影响透明度,容易发黄、发黑,主要是原材料分解造成。
耳机的上下壳体及带有卡扣的零件常选用PC做为原材料,导光柱也常用PC做原材料,材料厂商主要为:
美国GE:
PC1414、PC141R、940A-116、943A-116、940A-701、943A-
701、923NC、923BK、141R-111945、920NC、920BK、500R、3412R、3413R、3414R
台湾:
110
日本出光:
IR2200 三菱:
S2000VR、S3000VR 帝人:
1250Y、1225Y、2250G、2250Y、G-
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3420R、G-3430R、G-3410R 陶氏:
201-10、201-15、301V-15
德国拜耳:
2805、2807、2605、2405、2858、2865、2857、6555、6485。
1.1.2ABS丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚体
属于通用工程塑料,具有良好的综合性能,高冲击韧性和良好的机械性能,优良的耐热耐油性能和化学稳定性,尺寸稳定,表面可电镀(最好为电镀级ABS,如:
台湾奇美ABS 727),易注塑成型,同PC相比价格便宜。
ABS的缩水率为0.3-0.8%,常取0.5%,密度为1.05g/cm3,注塑成型时模温为50-80℃,注塑机料筒温度为200-240℃,溢边值0.04mm,因此模具排气槽的深度不能大于0.04mm,一般为0.03mm,注塑前要求干燥时间短,约2-3H,干燥温度为:
70-80℃。
耳机的按键等要求强度不高的零件常选用ABS做为原材料,材料厂商主要为杜邦公司、台湾奇美公司等。
1.1.3PC/ABS
PC/ABS树脂为塑料合金(Alloy),是同时具有ABS的加工性,耐冲击性,加工性优点和PC工程塑料的理想物性的优良的塑料合金树脂。
此树脂尤其热稳定性,尺寸稳定性,耐候性优良,并且具有仅次于ABS的作业性,后加工性,价格界于ABS和PC之间。
通用级PC/ABS的缩水率为0.5-0.7%,常取0.5%,密度为1.12g/cm3,PC/ABS合金的熔融温度比普通ABS树脂提高了10℃左右,成型温度提高20--30℃,模具排气槽同ABS,注塑前要求干燥时间短,约3-4H,干燥温度为:
105-110℃。
要求不太高的耳机的上下壳体及带有卡扣的零件常选用PC/ABS做为原材料,材料厂商为:
美国GE:
C2950-111、C2950HF-111、C2950-701、C2800-111、C2800-701、C6200-
111、C6200-701、C6600-111、C6600-701、C1200-100、C1200HF-100、C1200-701、C1110-
111、C5400-701;
韩国三星:
NH-1000T;
T45、T65、T85、FR2000、FR2010、FR3000、FR110 、FR3005。
1.1.4PMMA聚甲基丙烯酸酯 (又叫亚克力或有机玻璃)
属于工程塑料,有极好的透光性,在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳光,室外十年仍有89%,紫外线达78.5%。
机械强度较高,有一定的耐寒性,耐腐蚀,绝缘性能良好,
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尺寸稳定,易于注塑成型,价格比PC便宜,但质较脆,易熔于有机溶剂,表面硬度不够,易擦毛,使用时表面通常要UV加硬。
PMMA的收缩率0.2-0.8%,常取0.5%,密度为1.19g/cm3,注塑成型时模温度为65-80℃,注塑机料筒温度为225-245℃,溢边值0.03mm,模具排气槽深度一般为0.02,注塑前要求干燥时间短约2-4H,干燥温度为70-80℃。
材料厂商主要为:
日本三菱:
MF001、VH001 日本:
GF1000、GF1000S、GH1000S 日本旭化成:
560F、80N住友:
LG2
台湾奇美:
CM-211、CM-205、CM-207日本旭化成:
1.1.5POM聚甲醛(又叫赛钢)
注塑性能较好,强度、刚度高,减磨耐磨性好,适于制作减磨耐磨零件,传动零件如齿轮等。
比重:
1.41-1.43 g/cm3,成型收缩率:
1.2-3.0%,常取2% 注塑成型时模温度:
170-200℃
,注塑机料筒的温度为:
190-210℃,干燥条件:
80-90℃,3-5小时。
极易分解,分解温度为
240度。
分解时有刺激性和腐蚀性气体发生。
故模具钢材宜选用耐腐蚀性的材料制作。
溢边值
0.03mm,模具排气槽孔深度不得超过0.02mm,宽度在3mm左右。
主要厂商为:
台丽钢:
FM090日本:
东丽S761
1.1.6PP聚丙烯
PP的拉伸强度和刚性都比较好,但冲击强度较差,特别是低温时耐冲击性差。
表面硬度:
PP的表面硬度在五类通用塑料中属低等,仅比PE好一些。
当结晶度较高时,硬度也相应增加一些,但仍不及PVC、PS、ABS等。
PP的耐热性是最好的。
PP塑料制品可在100℃下长时间工作,在无外力作用时,PP制品被加热至150℃时也不会变形。
PP是所有合成树脂中密度最小的,仅为0.90~0.91g/cm3,成型收缩率:
1.0-2.5%,注塑成型时模具温度为:
30-50℃,注塑机料筒的温度为:
200-300℃。
加工性能良好,成型加工流动性良好,特别是当熔体流动速率较高时熔体粘度更小,适合于大型薄壁制品注塑成型。
模具温度
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低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形。
溢边值0.03mm,模具排气槽深度一般为0.02mm
1.1.7PA(尼龙,聚酰胺)
1.PA是一类主链上有许多重复酰胺基团的高分子化合物
2.工艺特性:
(1) 吸水性:
部分PA的吸水情况
树脂品
种
PA6
PA9
PA11
PA12
PA13
吸水性%
1.2-3.0
0.15-0.25
0.5-1.0
0.6-1.5
0.5-0.8
PA66
PA610
PA612
PA1010
PA1313
0.9-2.0
0.4-0.5
0.5-1.3
0.2-0.4
0.2-0.3
部分PA的熔点温度
流动性;
(3)
结晶性:
除透明尼龙外,其余大都是结晶性高聚物
(2)
树脂
品种
6
7
8
9
11
12
13
熔点
215-221
220-223
152
210-215
185-187
178-180
180
树脂品种
66
610
612
613
1010
1313
260-265
220-225
205
210
200-205
170-174
部分PA品种的成型收缩率
收缩率:
PA收缩率较大
(5)
热稳定性:
PA热稳定性比PP,PE等差得多
(4)
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增强
收缩率%
0.8-2.4
0.3-0.7
1.5-2.5
1.2-2
1-1.6
尼龙66
增强尼龙66
尼龙6/9
尼龙
增强尼龙610
1.5-2
0.2-0.8
1-1.5
1.2-1.8
0.4-0.7
PA6/66
透明PA
1.0-1.1
1-2.3
0.3-0.5
0.5
性,壁厚小于5mm的制品一般用冷却水控温的
加热控温装置的要求是能够在120℃以下几种PA的最高模温
模具温度:
一般制品壁厚大于5mm应采取加热控温方式,对于具有一定柔软
下
排气:
PA树脂的溢边值在0.03左右,所以排气孔,槽应控制在0.025mm以
穴;
主流道的斜度为4º
-6º
;
分流道的直径等于或大于制品的厚度,梯形流道的截面高度为上
底的2/3,下底宽为上底的3/4;
浇口直径一般为制品壁厚的2/3-3/4,但最小不得小于0.8mm
流道与浇口:
除PA66等少数品种外大部分可用热流道模具;
应有足够的冷料
制品厚度:
制品一般不低于0.8mm,1-3.2mm是尼龙类制品常用的范围
(1)
制品与模具设计:
3.
成型设备:
设备生产螺杆头子应配有止回环;
头子一般应是字自锁式喷嘴
2.
模具温度℃
100
60
80
120
PA干燥工艺参考表
原料准备:
4.
干燥方法
温度℃
时间h
料层厚度
mm
备注
10 of
179
真空干燥
95-105
12-16
<50
真空度>
95KPa
热风循环干
燥
90-100
15-20
<25
负压沸腾干
100-110
15-
30(min)
一次加料量
40-80kg
制品壁厚与模具温度的关系
6.
波纹,冲模不足等问题
注射速度:
对尼龙而言注射速度以略快为宜,可防止因冷却速率过快而造成的
注射压力:
可根据制品情况而选择压力一般在60—120MPa选取
料筒温度:
根据原料选择料温
成型工艺:
5.
制品壁厚mm
<2
20-40
6-10
60-90
3-6
30-60
>
10
(i) 热处理:
制品可在无氧的情况下可用红外线,热风循环处理;
但常用的办法是放
入(矿物油;
甘油;
液体石蜡等)液体有一定温度中进行的;
热处理的温度应高于制品的使用温度10-20℃处理的时间视制品的厚度而异,厚度在3mm以下为10-15分钟,厚度为3-6mm时间为15-30分钟经热处理的制品需缓慢冷却至室温
制品的后处理:
安全须知:
PA树脂开机是首先开启喷嘴温度、然后开启料筒的电源,
脱模剂的使用:
使用少量的脱模剂有时对气泡等缺陷有改善或消除作用
(i)再生料数不宜过多,最好不要超过三次
(ii)使用量应控制在新料的25%以下;
混合后必按工艺要求进行干燥,方可使用
再生料的使用:
成型中的注意事项:
7.
11 of
(ii) 调湿处理:
调湿处理主要是对使用环境湿度较大的制品而进行的,其办法有两种:
一是沸水调湿法;
二是醋酸钾水溶液调湿法(醋酸钾与水的比例为1.25:
1,沸点121℃)前者操作方便,只要将制品放置在相对湿度65%的环境下以使其达到所要求的平衡湿度量就可以了,但由于此方法耗时较长,故一般采用后者;
调湿处理的温度为80-100℃,处理的时间主要取决于制品的厚度,当壁厚为1.5mm时约2小时,3mm为小时,6mm的为16-18小时。
1.2热塑性软胶
1.2.1TPE热塑性弹性体
TPE属于热塑性弹性体,是一种兼具热塑性塑料和传统硫化橡胶优异性能的材料,弹性好,抗震防滑,手感柔软,耐热性较好(100℃),常和硬胶材料如PC,PP等一起双色注塑,用做耳挂。
TPE密度为0.89~0.98g/cm3,缩水率为1.2~2.0%,注塑成型时模具温度35~65°
C,注塑机料筒的温度为160-200°
C,物料一般无需干燥,表面要求高部件可烘50°
C约2~4小时,可任意比例加入回收料。
溢边值 mm,模具排气槽深度一般为
1.2.2TPU
TPU(热塑性聚氨酯弹性体)有卓越的高张力﹑高拉力﹑强韧和耐老化的特性,是种成熟的环保材料。
目前,TPU已广泛应用与医疗卫生及体育等方面。
强度高﹑韧性好﹑耐磨﹑耐寒(-40~-70℃)。
长期使用温度为80~90℃,短时间可达120℃左右。
产品能获得较好的外形,尺寸稳定,变形小。
其缺点是湿表面摩擦系数低、容易打滑。
长时间的日光照射下会变色发暗,物理性能逐渐降低。
酶菌也会导致聚氨酯的降解,因此工业生产中使用的聚氨酯橡胶中都添加了防老剂、紫外线吸收剂、防酶剂等。
此外,TPU成本也较高。
(TPU/8792 A/德国拜耳/48500元/吨,TPU/NX-85A/台湾高鼎/35500元/吨)
TPU材料的缩水率随着材料的牌号的不同一般在0.5%~2.0%的范围内波动。
1)干燥温度和时间
硬度90A以下80—90℃×
3-4小时硬度95A以上90—100℃×
3-4小时
低硬度品干燥温度过高会相粘结块,而且干燥时间过长,会容易产生黄变。
2)射出机射出成型温度参考(单位℃)
12 of
规格
C1
C2
C3
喷嘴
85A
175
185
185-190
95A
190
190-195
64D
195
200
72D
耳机的的usb盖、耳塞胶套常用。
目前市场主要有德国拜耳,美国诺誉,美国AES公司的
Santoprene系列,台湾高鼎,台湾三晃,牌号繁多。
1.2.3TPR
TPR综合了橡胶的性能和良好的可加工性,而且与传统热固性橡胶相比,TPR还具有可回收再用,加工制品的性能均匀,尺寸容易准确控制等优点.因此,在汽车、建筑、医疗器械、包装、家用电器和消费品等领域
TPR的縮率0.5~1.2%(SBS)1.2~2.0%(SEBS),料筒为160~210℃,喷嘴为180~230℃,模具温度的范围应设计定在30~40℃之间。
在高温下TPR的水分含量要求在5%以下,甚至2%~3%,因此常用真空干燥箱在75℃~90℃干燥2小时。
目前市场有AES公司的Santoprene系列,国内TPR厂家众多。
1.2.4PVC
PVC材料具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃、施工简便等特点。
规格、色彩、图案繁多,极富装饰性,被广泛运用于生产和生活中。
一般的PVC树脂塑料制品突出优点是难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、气体水汽低渗漏性好。
此外综合机械性能、制品透明性、电绝缘性、隔热、消声、消震性也好,是性能价格比最为优越的通用型材料。
缺陷是热稳定性和抗冲击性较差,无论是硬性还是软质PVC使用过程中容易产生脆性,PVC在成型过程中易释放出有毒气体。
PVC的收缩率相当低,一般为0.2~0.6%,熔化温度:
185~205℃,模具温度:
20~50℃,通常不需要干燥处理。
13 of
主要生产厂家国外Formosa、Shintech、Solvay、Geon、Eve等、国内上海氯碱化工股份
有限公司、齐鲁石化公司氯碱厂、天津大沽化工厂、北京化工三厂等。
1.3硅胶
常用的硅胶材料为SIR,弹性好,手感柔软,抗震防滑,其硬度按邵氏硬度SHORE有
20、30、40、50、60、70、80、90。
耳塞硅胶套用SHORE20、30,MIC硅胶套常选用SHORE30,没有特殊要求的零件如堵头用SHORE60。
不能注塑成型,可以压铸成型。
1.4金属材料
1.4.1不锈钢
常用的不锈钢牌号为SUS301、302、303、304,歌尔公司常用不锈钢做弹簧、金属压片的原材料。
1.4.2铜
铜的导电性能良好,常选用铜做为天线的原材料。
1.5泡面
1.6双
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- 蓝牙 耳机 结构设计 规范