喇叭開發(fā)講座

1、1揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)和開發(fā)過程簡(jiǎn)介揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)和開發(fā)過程簡(jiǎn)介張老師 編講2產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程 1. 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)是指：策劃、管理、設(shè)計(jì)及開發(fā),直至包括顧客批準(zhǔn)在內(nèi)的全部活動(dòng) 2. 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程大致包括五個(gè)階段： 1).策劃策劃（確定設(shè)計(jì)輸入要求） 2).產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā) 3).過程設(shè)計(jì)和開發(fā)過程設(shè)計(jì)和開發(fā) 4).產(chǎn)品與過程確認(rèn)產(chǎn)品與過程確認(rèn) 5).批量生產(chǎn)批量生產(chǎn)（反饋、評(píng)定和糾正措施） 各階段之間沒有/也不可能存在著明顯的時(shí)間界限； 各階段、各分（學(xué)科）小組的工作應(yīng)該/也必須是同步進(jìn)行；3產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述4產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 第一部分一部分 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)5產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)

2、過程簡(jiǎn)述階段 二 輸 入（策劃階段的輸出） 輸 出（設(shè)計(jì)責(zé)任部門的輸出）1.設(shè)計(jì)目標(biāo)1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析(DFMEA)2.可靠性和質(zhì)量目標(biāo)2.可制造性和裝配設(shè)計(jì)3.初始材料清單（初始設(shè)計(jì)方案）3.設(shè)計(jì)驗(yàn)證4.初始過程流程圖4.設(shè)計(jì)評(píng)審5.產(chǎn)品和過程特殊特性(初始清單)5.制造樣件控制計(jì)劃6.產(chǎn)品保證計(jì)劃6.工程圖樣(包括數(shù)學(xué)數(shù)據(jù))7.管理者支持7.工程規(guī)范8.材料規(guī)范9.圖樣/規(guī)范更改6產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述一. 設(shè)計(jì)輸入1.1 顧客要求 某公司提出為其開發(fā)一款汽車音響系統(tǒng)用5”揚(yáng)聲器，要求 是： 1）腰型孔 2）腰孔中心直徑 3）插片規(guī)格 4）揚(yáng)聲器性能 應(yīng)符合GB/T9396 諧振頻率 9

3、0 Hz 阻抗 4 靈敏度 91 dB 額定功率 30 W 頻率范圍 2020 KHz 外觀 插件上方應(yīng)標(biāo)出“+”和“-”標(biāo)記 揚(yáng)聲器主要性能測(cè)試方法7產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述1.2 確定具體的設(shè)計(jì)目標(biāo) 通過QFD分析方法確定產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)及初始設(shè)計(jì)目標(biāo)8產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述1.2.1確定初始產(chǎn)品規(guī)格（技術(shù)參數(shù)） 9產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述10產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述1.2.2 確定可靠性目標(biāo) 根據(jù)GB/T9397的要求，在額定功率條件下連續(xù)負(fù)荷100小時(shí)無損壞。 滿足振動(dòng)沖擊等使用/運(yùn)輸性要求1.2.3確定環(huán)境適應(yīng)性要求 例如： 耐高溫80，低溫 - 40 冷熱溫度交變 耐鹽霧試驗(yàn)48小時(shí) 材料的環(huán)保要求11產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過

4、程簡(jiǎn)述 1.3 顧客的特殊要求和產(chǎn)品特殊特性 1. 顧客指定的特殊特性 （本產(chǎn)品的顧客未明確指出） 2. 設(shè)計(jì)部門指定 (根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)產(chǎn)品使用的分 析） 1). 涉及安全、環(huán)保、 法令法規(guī)的產(chǎn)品要求一定是產(chǎn)品的特殊 特性。 2). 顧客的特殊要求不應(yīng)僅僅理解為對(duì)產(chǎn)品特性、外觀、安裝等 方面的要求，還可能包括對(duì)技術(shù)(特性）、質(zhì)量（如Cpk、 PPM）等管理方面的要求，甚至還會(huì)涉及民俗民情等方面的 要 求。 12產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 （一個(gè)產(chǎn)品的初始特殊特性舉例）13產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 1.4 分析顧客和產(chǎn)品的其他要求 ，特別是隱性的要求 我們還必須考慮由于各種原因顧客未提出的技術(shù)要求（例如掌握的專

5、業(yè)知識(shí)）,易于忽略的技術(shù)要求（例如環(huán)保、行業(yè)/顧客對(duì)象的使用習(xí)慣），乃至地區(qū)習(xí)俗等方面的要求（例如顏色造型）等。14產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述二 .初始設(shè)計(jì)方案 2.1 設(shè)計(jì)方案： 初步的設(shè)計(jì)構(gòu)思和計(jì)算 可借鑒的歷史經(jīng)驗(yàn)、可類比/移用的 產(chǎn)品和零組件 零/組件材料清單 供應(yīng)商的初步考慮 2.2 設(shè)計(jì)FMEA 2.3 設(shè)計(jì)評(píng)審三.初始過程（工藝）流程 初始過程方案：過程（工藝）流程圖 15產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述四. 設(shè)計(jì)驗(yàn)證（確認(rèn)）試驗(yàn)計(jì)劃（DVP&R) 下表是一種設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃格式舉例16產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述五.開發(fā)進(jìn)度計(jì)劃（一種可能的開發(fā)計(jì)劃格式舉例GANTTE圖）17產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 設(shè)計(jì)過程舉例18產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過

6、程簡(jiǎn)述典型的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)包括三大部分：1.磁路系統(tǒng)：T鐵、磁鋼、上蓋板2.振動(dòng)系統(tǒng)：音圈、彈波、紙盆、防塵帽3. 其他部分：盆架、接線板、壓圈 T鐵鐵 磁鋼磁鋼上夾上夾板板 音圈音圈 盆架盆架 彈波彈波 紙紙盆盆 防塵防塵帽帽 接線板接線板 壓壓圈圈19產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 設(shè)計(jì)評(píng)設(shè)計(jì)評(píng)審審1.磁路設(shè)計(jì)磁路設(shè)計(jì)2.音圈設(shè)計(jì)音圈設(shè)計(jì)3.紙盆設(shè)計(jì)紙盆設(shè)計(jì)4.彈波設(shè)計(jì)彈波設(shè)計(jì)5.其他結(jié)其他結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)構(gòu)件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)評(píng)審設(shè)計(jì)評(píng)審模具制造模具制造樣件制造樣件制造設(shè)計(jì)確認(rèn)設(shè)計(jì)確認(rèn)設(shè)計(jì)調(diào)整設(shè)計(jì)調(diào)整設(shè)計(jì)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證證設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)DFMEDFMEA A設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)輸入20產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（一）磁路設(shè)計(jì) 磁路設(shè)計(jì)

7、的目的在于：在滿足相關(guān)條件的約束下（如體積、漏磁、重量等方面），在給定的磁間隙中獲得所要求的磁通密度Bg。也就是說，磁路設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)設(shè)定的間隙和Bg值來確定磁路結(jié)構(gòu)形式、磁鋼材料及尺寸，和導(dǎo)磁件的尺寸。 21產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 1.1 幾種典型的磁路結(jié)構(gòu)形式及主要特點(diǎn)外磁式磁路內(nèi)磁式磁路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 成本低漏磁小漏磁大，體積大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高22產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 1.2 磁鋼材料 常見的揚(yáng)聲器磁鋼有鐵氧體磁鋼和金屬磁鋼兩大類，幾款典型的磁鋼材料性能見下表。種類Br(Gs)Hc(Oe)(BH)max(106GOe)鐵氧體磁鋼Y25380019203.2Y28390024203.5Y334200

8、24504.2金屬磁鋼A1NiCo-5DG125006505.5NdFeBN33114001200031N33H114001700031N33SH11400200003123產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 1.3 磁路設(shè)計(jì) （簡(jiǎn)單電路 ） （ 揚(yáng)聲器磁路） 相同點(diǎn)： 1.電源 電池 磁鋼 2.無用耗能 電阻 磁阻 3.能量利用 燈泡發(fā)亮 間隙磁通 不同點(diǎn)： 1.線路的通斷可由開關(guān)控制 磁路永遠(yuǎn)是閉合的， 不存在開關(guān)的通斷控制 2.電路元件值可精確計(jì)算 磁路元件無法精確計(jì)算 和測(cè)量 和測(cè)量K KReRe燈泡燈泡RmRm 磁路間隙磁路間隙24產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 磁路設(shè)計(jì)必須考慮到揚(yáng)聲器性能（靈敏度、Qts 等）、

9、使用環(huán)境（溫度、外界對(duì)漏磁場(chǎng)要求等）、價(jià)格因素等條件約束。 磁路設(shè)計(jì)復(fù)雜、困難、結(jié)果多樣、不精確。 磁路設(shè)計(jì)方法有：計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)、磁導(dǎo)法、圖表法等。 不管用什么方法設(shè)計(jì)的磁路，都必須進(jìn)行調(diào)整、驗(yàn)證25產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 綜合考慮本設(shè)計(jì)案例揚(yáng)聲器的要求，確定該磁路設(shè)計(jì)的基本要求為：A.磁路結(jié)構(gòu)和材料選擇： 1. 鐵氧體磁鋼，外磁式磁路 2. 導(dǎo)磁件（T鐵、上夾板）材料為A3/Q235 3. T鐵直徑為25 氣隙高度（夾板厚度）為3mm 氣隙寬度為1.2mmB. 本磁路的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：間隙 Bg=9000gs. 26產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述1.3.1 理想磁路的基本計(jì)算公式： “理想磁路”：沒有漏磁，沒有磁

10、阻，磁鋼所產(chǎn)生的磁通100%均勻分布于磁間隙。 式中 Bd 磁鋼材料工作點(diǎn)的磁通密度 Am 磁鋼的橫截面積 Bg 空氣隙的磁通密度 Ag 空氣隙的面積 Hd 磁鋼材料工作點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度 Lm 磁鋼的厚度 Hg 空氣隙的磁場(chǎng)密度 Lg 空氣隙的寬度 27產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述1.3.2 引入漏磁磁阻和漏磁系數(shù) Kf 磁阻系數(shù) Kr， 對(duì)上述公式加以修正后即可得到實(shí)用的磁鋼計(jì)算公式： 式中 Kf 漏磁系數(shù)， 一般可取2.53.5 Kr 磁阻系數(shù)， 一般可取1.31.528產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述1.3.3 磁鋼材料1）常溫下磁鋼材料退磁曲線2）溫度對(duì)鐵氧體磁鋼性能的影響29產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 例：下圖是某公司生產(chǎn)的

11、Y30鐵氧體磁鋼在常溫下實(shí)測(cè) 的退磁曲線和計(jì)算的在-20及60 時(shí)退磁曲線 30產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 3）常溫下上述磁鋼材料理論工作點(diǎn)為 Bd = 2010 Gs Hd = 1780 Oe 考慮到溫度因素后的磁鋼材料工作點(diǎn)確定為 B= 2000 Gs H= 1500 Oe 4) 尺寸計(jì)算 假定磁鋼內(nèi)徑為 32 mm 計(jì)算得磁鋼外徑 Dm= 71mm 磁鋼厚度 Lm= 8mm 最終確定本設(shè)計(jì)案例磁鋼尺寸規(guī)格為： 70 32 10 31產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 1.3.4 其他導(dǎo)磁件尺寸 上夾板 64 64 27 27 3 3 下夾板 64 64 3 3 極 心 25 25 13.5 13.5 32產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過

12、程簡(jiǎn)述（二）音圈設(shè)計(jì) 音圈，不僅是一個(gè)既可能會(huì)影響到揚(yáng)聲器的聲壓頻率特性、聲壓級(jí)、阻抗和阻抗曲線、失真、瞬態(tài)特性等揚(yáng)聲 器參數(shù)、音質(zhì)等的零件，也是一個(gè)關(guān)系到揚(yáng)聲器的功率和壽命的零件，所以有人把音圈比喻為揚(yáng)聲器的心臟，一點(diǎn) 也不為過產(chǎn)品試驗(yàn)中，許多揚(yáng)聲器的損壞確實(shí)也往往是從音圈開始的。 音圈設(shè)計(jì)的先決條件是：由已知的揚(yáng)聲器額定功率確定了音圈內(nèi)徑，由已知揚(yáng)聲器的額定阻抗確定了音圈的直 流電阻Re 。 音圈設(shè)計(jì)的任務(wù)是：根據(jù)揚(yáng)聲器的技術(shù)要求來決定音圈線的種類，線徑，導(dǎo)線的長度、繞組圈數(shù)寬度、骨架 材料。 33產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2.1 音圈直徑VS 揚(yáng)聲器功率 音圈直徑的選取可綜合以下音圈直徑VS揚(yáng)聲器

13、功率關(guān)系圖表及市場(chǎng)通用的直徑規(guī)格來確定。34產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2.2 音圈導(dǎo)線材料 音圈導(dǎo)線材料直接與揚(yáng)聲器的功率、阻抗、靈敏度等多項(xiàng)技術(shù) 參數(shù)指標(biāo)有關(guān)。 常見的音圈導(dǎo)線材料有: 銅線電阻率小,強(qiáng)度好,易焊接,可用于各種揚(yáng)聲器 鋁線電阻率大,強(qiáng)度差,不易焊接,但重量輕,大多用 于高音揚(yáng)聲器 銅包鋁線綜合了銅和鋁線的優(yōu)點(diǎn),但價(jià)格較高,一 般用于要求較高的揚(yáng)聲器中。 為抑制音圈溫升，音圈需要有較大的熱容量。 從表 2.1可以看到 鋁線的比熱容量大，密度小，因此從道理上講鋁線應(yīng)該是比較好 的音圈線材，但鋁線強(qiáng)度差、焊接困難，銅包鋁線焊接性能雖好 卻又價(jià)格太 貴，所以在實(shí)際使用中仍是以銅線為主。 35產(chǎn)

14、品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 表2。1 鋁、銅、銅包鋁線的物理機(jī)械性能特性 導(dǎo)體鋁銅銅包鋁 物理性質(zhì)密度（20 g/cm3）2。708。893。63比熱容（20 j/g ）0。900。380。12熱膨脹系數(shù)（20 1/g ）241721。9熱傳導(dǎo)率（20 w/cm ）2。223。932。47體積電阻率（20cm ）2。741。722。48電阻溫度系數(shù) /m 0。0040。0030。004機(jī)械性質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度107pa71122 2710 14拉伸率（）23 25 30 4525 3036產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 2.3 音圈導(dǎo)線的膠層: LOCK-用于小功率及溫升不高的揚(yáng)聲器(150) SV-用于功率較大或溫升較高的揚(yáng)

15、聲器(150) 音圈的耐功率/耐溫度特性37產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2。4 音圈繞組寬度形式選擇 設(shè)上夾板厚度為Tp,音圈寬度Tv, Tp和Tv相比有三種狀態(tài)：38產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述分 類優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)用 途Tv Tp2X短音圈失真??；可以采用多層繞線的辦法提高效率磁通利用效率低；磁路大而費(fèi)用高；線徑細(xì)而承受功率低中高頻揚(yáng)聲器、高音驅(qū)動(dòng)器TvTv TpTp2X2X長音圈長音圈失真??；失真小；可允許大振幅可允許大振幅（低（低f f0)；磁通利用率高；磁通利用率高；承受功率大承受功率大質(zhì)量增加，效率低；質(zhì)量增加，效率低；易產(chǎn)生失真易產(chǎn)生失真大功率、全頻帶大功率、全頻帶低頻揚(yáng)聲器低頻揚(yáng)聲器Tv1。2 Tp效率型

16、音圈效率可提高；振幅小時(shí)失真也小不適合大振幅中頻揚(yáng)聲器TvTp振幅小時(shí)無問題，效率較高振幅大時(shí)失真也大 中高音揚(yáng)聲器39產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2.5 導(dǎo)線直徑確定 音圈線徑設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式 式中 I 音圈線允許通過的電流：A/mm2 一般取 7090 Pe 功率： w Z 阻抗： So 導(dǎo)線面積: mm2 本設(shè)計(jì)案例取I為80， Pe=15， Z=4，計(jì)算得導(dǎo)線的直徑為0.17 40產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2.6 音圈導(dǎo)線長度圈數(shù)計(jì)算 1) 0.17銅導(dǎo)線的線電阻率為875/KM 由設(shè)定的音圈直流電阻Re= 3.6 計(jì)算得導(dǎo)線長 L= 4.2 M 2) 由音圈內(nèi)徑為25.5， 計(jì)算得音圈繞組圈數(shù) N= 53

17、3）音圈繞組寬度估算 計(jì)算得繞組寬度約 Tv= 5.2mm Tv=（53+1)/2 0.19 （ 5.3/3=1.77） 41產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2.7 音圈骨架材料: 本設(shè)計(jì)案例選用涂SV膠的鋁骨架?；静牧媳砻嫱磕z耐 溫牛皮紙LOCKMax 140SV180NOMEXSV200Al片SV200LOCK150KAPTONSV200TILSV20042產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（三）振盆設(shè)計(jì) 揚(yáng)聲器性能和音質(zhì)的好壞均主要取決于振盆,它是揚(yáng)聲器的關(guān)鍵零件。 振盆設(shè)計(jì)的任務(wù)在于決定振盆的形狀（包括邊緣部分形狀），材料及主要的參數(shù)（如重量，共振頻率/變位）。43產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.1 振盆材料: 對(duì)振盆錐體材料選

18、擇的基本要求是 （1）密度??； （2）彈性模量高； （3）阻尼適當(dāng)。 振盆錐體的材料很多，不管那種材料滿足上述三條中的一兩項(xiàng)要求可以，但要滿足全部三個(gè)條件則相當(dāng)困難因?yàn)檫@三個(gè)條件本身就是矛盾的，例如質(zhì)量小就難以剛性大，彈性模量高就難以阻尼大，因此我們?cè)趯?shí)際選用時(shí)只能著眼重點(diǎn)，其他兼而顧之。 揚(yáng)聲器要求對(duì)振盆的要求揚(yáng)聲器要求對(duì)振盆的要求較高的靈敏度質(zhì)量?。芏刃。╊l響曲線均勻幾何形狀好，內(nèi)阻尼適當(dāng)?shù)褪д?，線性好高剛性，高內(nèi)阻尼可靠性耐熱、耐濕、阻燃防水、防霉寬頻帶高比彈性率（E/)幾何形狀好低價(jià)格易加工、取材方便粘結(jié)性好44產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 振盆錐體的材料來源其實(shí)很為廣范,關(guān)鍵是配料和制造工藝。

19、纖維類植物性纖維木材纖維、韌皮纖維、海藻纖維、果毛動(dòng)物性纖維羊毛、蠶絲動(dòng)物性纖維人造纖維化學(xué)纖維 、玻璃纖維化學(xué)纖維編織、玻纖編織塑 料注塑、吸塑金 屬鋁合金、鋁鈦合金45產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 幾種常見紙漿材料特性示例漿料名稱芬蘭漿 新西蘭漿瑞典漿廣州漿纖維平均直徑(mm)0.0370.0380.350.034纖維平均長度(mm)2.933.082.751.98楊氏模量(dyne/cm2)1.85 1010 1.86 1010 2.34 1010 1.47 1010 密度(g/cm3)0.850.750.840.54內(nèi)部損耗（%）0.0270.0260.0270.04946產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 3.2

20、 錐盆形狀: 下圖是振盆錐體部分幾種典型的形狀和可能的頻率響應(yīng)趨 勢(shì)（示意），設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)揚(yáng)聲器的要求試驗(yàn)確定。 揚(yáng)聲器頻率響應(yīng)的寬窄與振盆形狀、材料有關(guān)，也與振盆的加工工藝相關(guān)。一般說來，對(duì)于同一種材料和加工工藝，振 盆的半頂角/圓弧半徑越小，越有利于揚(yáng)聲器高頻響應(yīng)的拓寬。 拋物線形直線形弧形指數(shù)形dBF拋物線形形指數(shù)形弧形直線形47產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 直線性振盆半頂角估算： 式中 fh 紙盆高頻截止頻率 本例: fh = 5000Hz E 紙盆頂部材料楊氏模量 E = 1.91010 t 紙盆頂部厚度 t = 0.35mm Mc 紙盆質(zhì)量 Mc = 2g Mv 音圈質(zhì)量 Mv = 0.5g

21、計(jì)算得紙盆半頂角=59 48產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.3 (盆邊)折環(huán)3.3.1 折環(huán)材料:盆邊是揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)的彈性元件之一, 對(duì)盆邊材料的基本要求是：（1）具有足夠的順性，即比較柔軟；（2）具有一定的阻尼；（3）具有穩(wěn)定性和可加工性（如粘接性能）；（4）加工后的穩(wěn)定性(形狀、厚度和硬度)。 49產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.3.2 幾種常見的折環(huán)材料（1）聚氨脂泡沫塑料：價(jià)廉、柔軟、線性比布料好、易染色；易吸 潮 下表是國內(nèi)常用的JM-30泡沫塑料和 GB10802對(duì)其規(guī)定的幾項(xiàng)物理指標(biāo)。項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)密度(Kg/m3)3028撕裂強(qiáng)度(N/cm)2.513.3拉伸強(qiáng)渡(KPa)100172壓縮性能壓陷

22、25硬度 N95伸長率(%)180300壓陷65硬度 N180回彈率（%）4565 / 25壓陷比2.350產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述(2) 橡膠:具有良好的阻尼、順性和耐疲勞性；質(zhì)量大。項(xiàng)目苯乙烯丁二烯橡膠丁腈橡膠異丁烯橡膠氯丁橡膠聚氨脂橡膠密度(g/cm3)0.930.970.921.101.25脆化溫度()-10-70-15-60-50-39硬度(HS)20100201001095109040100反彈性(%)40902565205030604090使用溫度()-5010-45120-40130-30150-3014051產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述(3) 布基橡膠：具有橡膠折環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，且不太重。(4) 熱塑

23、性人造橡膠：具有良好的耐侯、耐臭氧、耐紫外線及高溫和沖擊性,抗疲勞性好、撕裂強(qiáng)度高、彈性好、耐化學(xué)溶劑、工作溫度范圍廣。項(xiàng) 目指 標(biāo)硬度（HS-A或HS-D)40A90A, 40D50D密度(g/cm3)0.93 0.97抗拉強(qiáng)度(MPa)3.6 22斷裂率(%)308450抗撕裂長(kN/m)1.7 2.1脆化溫度()-60 -3052產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.3.3 折環(huán)順性計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式53產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 C=(1-2)b3/Eh3(b+D)1 2式中 C 折環(huán)順性(m/N) h 折環(huán)厚度(m) E 材料的彈性模量(Pa) 帕松比(0.250.3) b 折環(huán)寬度(m) D 錐體的有效直徑(m)

24、 1 ，2 波紋的剖面形狀系數(shù)： 正弦波形時(shí) 1=4，而2與 H/L 比值有關(guān) 有人認(rèn)為：對(duì)于單折環(huán)而言,折環(huán)寬度約為折環(huán)外徑的118， 折環(huán)高度：折環(huán)寬度7 ：8。H/L00.050.10.20.30.4211.52.63.43.74.254產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 盆邊的形狀有多種多樣，如： 本例盆邊的形狀采用單個(gè)、向上、半圓園弧形泡沫塑料邊。55產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.4 本設(shè)計(jì)案例紙盆設(shè)計(jì)結(jié)果 重量：g 頻率：Hz/g(順性：mm/g)56產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（四） 彈波設(shè)計(jì) 彈波在揚(yáng)聲器中的主要作用是:1) 保持音圈在磁間隙中的正確位置；2）保證振動(dòng)系統(tǒng)僅沿軸向振動(dòng)；3）和音圈振盆共同決定揚(yáng)聲器的共

25、振頻率。 對(duì)彈波的要求是： 垂直方向上順從性要好, 水平方向上擺動(dòng)要小。 對(duì)材料的要求是: 穩(wěn)定性和耐久性要好(包括耐折和耐氣侯)，有適當(dāng)?shù)耐笟庑浴?彈波設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是決定彈波的材料、折環(huán)的形狀、尺寸和 變位。 57產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述4.1 幾種常用彈波材料主要優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比：材料優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)C(100%棉布)柔順，價(jià)格便宜，膠接性 好耐濕性差，易疲 勞，彈性恢復(fù)性差PC(POLYESTER/棉布）強(qiáng)度大、耐疲勞、不易變形價(jià)格比棉布貴NC(NOMAX/ 棉布）強(qiáng)度和耐疲勞比PC好膠接性差，價(jià)格比棉布貴一倍NOMEX(CONEX）耐熱、阻燃、耐疲勞、防水，穩(wěn)定性好，彈性恢復(fù)性好膠接性差，價(jià)格最貴58

26、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 不同材料彈波特性的舉例59產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 彈波材料對(duì)揚(yáng)聲器諧振頻率的影響舉例60產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述4.2 彈波順性設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式 C=（12）B2 Eh3(B+dk)12 式中：C 彈波順性(mN) 帕松比（0.250.3） B 折環(huán)寬度（m) E 材料彈性摸量（Nm) h 折環(huán)材料厚(m) dk 音圈外徑(m) 1 折環(huán)剖面形狀系數(shù)（見表4.1） 2 折環(huán)深度系數(shù)（見表4.2）61產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 表4.1 表4.2折環(huán)剖面形狀平面形梯形鋸刺形正弦形1值1234H/L00.050.10.20.30.42值11.52.63.43.74.262產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述4.3 本設(shè)計(jì)案例

27、彈波的設(shè)計(jì)結(jié)果 變位：mm/g63產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（五）其他零件設(shè)計(jì)（略） 提示：盆架的有效高、彈波有效高與紙盆有效高 和之間：如果有可能，彈波與紙盆間應(yīng)留 有充分的距離：這一方面是可以改善揚(yáng)聲 器的裝配工藝特性，同時(shí)也有利于保證揚(yáng) 聲器的性能。64產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（六）揚(yáng)聲器高頻響應(yīng)的擴(kuò)展 1.同軸揚(yáng)聲器 嚴(yán)格意義上來說，同軸揚(yáng)聲器實(shí)際上是一款具有低/高音揚(yáng)聲器（及分頻器）的復(fù)合式揚(yáng)聲器系統(tǒng)。 65產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 2. 擴(kuò)展高頻響應(yīng)通?？紤]的做法有：1) 采用合適形狀的振盆，例如指數(shù)形；2）盡量采用高彈性模量的振盆材料；3）盡量減輕振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量；4）極心加銅套；5）采用雙振盆。66產(chǎn)品實(shí)

28、現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 下圖是某揚(yáng)聲器采用高音杯來擴(kuò)展高頻的結(jié)果： 本設(shè)計(jì)案例采用雙振盆的方法來擴(kuò)展高頻。67產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 提示：不同錐盆形狀和材料固然會(huì)影響揚(yáng)聲器的高頻響應(yīng)，試驗(yàn)表明采用不同骨架材料的音圈也可能會(huì)對(duì)揚(yáng)聲器的高頻響應(yīng)產(chǎn)生影響。 下圖是某揚(yáng)聲器使用紙骨架和鋁骨架的測(cè)試結(jié)果對(duì)比：68產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 （七）設(shè)計(jì)驗(yàn)證 一.理論計(jì)算 7.1 頻率響應(yīng)和靈敏度dB SPL 400Hz 1W 1m85.8969產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述7.2 揚(yáng)聲器振幅7.2.1 揚(yáng)聲器幅射的聲功率 式中 空氣密度 c 空氣中聲速 o 共振頻率 a 有效幅射半徑 o o時(shí)的振幅70產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 7.2.2 揚(yáng)聲器振幅的

29、計(jì)算 將上式進(jìn)行整理得到揚(yáng)聲器振幅的計(jì)算公式： 代入有關(guān)數(shù)據(jù):設(shè)fo=80, =1%, a=0.052 ，計(jì)算得o輸入電功率（w）149101625計(jì)算位移（mm）（=1%）1.322.653.964.185.296.6171產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 7.2.3 用振幅計(jì)算結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行驗(yàn)證 1) 對(duì)磁鋼厚度的驗(yàn)證防止音圈碰底 2）對(duì)音圈/紙盆/彈波結(jié)合部位到上夾板距離的驗(yàn)證 防止彈波碰上夾板 注：上夾板與盆架打凸鉚裝結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器還應(yīng)考慮到鉚裝后 “凸”的露出高度72產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述本設(shè)計(jì)案例揚(yáng)聲器振幅的計(jì)算值和最終實(shí)物測(cè)量值：輸入電功率（w）149101625計(jì)算位移（mm）（=1%

30、）1.322.653.964.185.296.61實(shí)測(cè)位移（mm）1.732.733.544.054.3773產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 功率 VS 振幅 74產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述二. 試驗(yàn)驗(yàn)證 下表是本設(shè)計(jì)案例事先擬制的試驗(yàn)驗(yàn)證計(jì)劃75產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 （八）樣品試制 DOE（試驗(yàn)設(shè)計(jì)）和調(diào)整 DOE是一個(gè)或一系列的實(shí)驗(yàn)：對(duì)潛在影響過程的變 量，按事先規(guī)定的設(shè)計(jì)矩陣系統(tǒng)的變化進(jìn)行試驗(yàn)，以確 定影響和相互作用。 在揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)影響產(chǎn)品性能零件的參數(shù)（磁路 性能，軟件參數(shù)）設(shè)計(jì)中難以設(shè)定在現(xiàn)有條件下， 計(jì)算的結(jié)果是難以致信的，因?yàn)椴淮_定因素太多了 一般需采用 DOE方法才能最后確定。 例如，揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)中確定

31、紙盆的參數(shù)（頻率/順 性，重量）、彈波參數(shù)（變位）、紙盆順性與彈波順性 的分配等均可能需要用到DOE方法。 為了保證揚(yáng)聲器的性能，試制中還可能多次對(duì)盆邊 的形狀與材料、盆錐材料及配比、盆錐生產(chǎn)工藝參數(shù)， 乃至模具的設(shè)計(jì)與修改等都可能會(huì)用到DOE方法。76產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 一種可能的DOE試驗(yàn)記錄表式舉例77產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（九）設(shè)計(jì)確認(rèn)試驗(yàn) 設(shè)計(jì)確認(rèn)試驗(yàn)按照事先策劃好的設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃進(jìn)行，包括以下幾個(gè)方面的試驗(yàn)內(nèi)容： 0.音質(zhì)評(píng)價(jià) 1.技術(shù)要求的符合性 2.可靠性試驗(yàn) 3.環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn) 78產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 9.1 技術(shù)要求的符合性 檢查是否符合顧客提出的要求 9.1.1 純音檢聽 9.1.2

32、 頻率響應(yīng)、靈敏度、共振頻率與阻抗（曲線曲線）79產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 9.1.3 失真頻率(z)351015201005.26.389.3102001.51.72.52.83.35003.42.62.32.21.910001.81.61.31.21.220002.72.42.42.62.750002.31.91.51.61.4100001.91.61.31.2180產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 9.1.4 指向性 9.1.4.1指向性頻率響應(yīng)：偏離參考軸不同角度時(shí)測(cè)得的一組頻響曲線 9.1.4.2指向性圖形：用轉(zhuǎn)臺(tái)在同一頻率下測(cè)出的以極坐標(biāo)表示的靈敏度變化圖形揚(yáng)聲器的指向性頻率響應(yīng)5060708090401

33、002001000500020000頻率 （Hz)靈敏度 （dB)01530456081產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 9.1.5 T-S參數(shù)測(cè)量結(jié)果:項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果LMS測(cè)量結(jié)果Fo(Hz)8096.79Sd（m2)0.00850.0085SPLo(dB/400Hz)85.8987.84(%)0.383BL（TM）2.462.56Vas(l)6.4696.62Qes1.5711.517Qms2.4044.439Qts0.9501.1382產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 9.2 可靠性試驗(yàn) 可靠性試驗(yàn)主要考察產(chǎn)品使用中的可靠程度，它可能包括： 耐久性（如功率負(fù)荷）試驗(yàn) 最大功率試驗(yàn) 模擬實(shí)際使用的試驗(yàn)（如掃描振動(dòng)） 模擬實(shí)

34、際運(yùn)輸（如跌落)試驗(yàn)83產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 9.3 環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn) 環(huán)境試驗(yàn)主要考察產(chǎn)品在不同使用環(huán)境下的可使用性，它可能包括： 高/低溫儲(chǔ)存 高/低溫負(fù)荷試驗(yàn) 高/低溫冷熱交變?cè)囼?yàn) 組合溫濕度試驗(yàn) 低氣壓試驗(yàn) 鹽霧試驗(yàn) 防水性試驗(yàn)84產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 9.4 音質(zhì)評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)揚(yáng)聲器的音質(zhì)是否能滿足使用要求 評(píng)價(jià)方法：相對(duì)比較法/絕對(duì)評(píng)價(jià)法85產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述86產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（十）對(duì)揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)最大位移Xmax的討論 問題的提出：XMAX不是揚(yáng)聲器的技術(shù)指標(biāo)，但它確實(shí)與揚(yáng)聲器的多項(xiàng)技術(shù)參數(shù)/音質(zhì)有關(guān)，例如有些顧客可能會(huì)提出類似如下圖 所示的低頻失真和功率壓縮的要求，這些都與XMAX有一定關(guān)系

35、。10.1 XMAX與揚(yáng)聲器性能的關(guān)系1.揚(yáng)聲器的低頻振幅失真： 87產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2.揚(yáng)聲器的低頻功率壓縮： 下圖是本設(shè)計(jì)案例揚(yáng)聲器10W時(shí)的聲壓壓縮情況實(shí)例。 揚(yáng)聲器低頻振幅失真、揚(yáng)聲器的聲壓功率壓縮根源在于：揚(yáng) 聲器策動(dòng)力F=BLI的非線性，即揚(yáng)聲器磁路（BL）分布和支撐系 統(tǒng)Cms分布的非線性而造成。88產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述10.2 關(guān)于（BL）的Xmax電動(dòng)力是位移的函數(shù) 1） (BL)和電動(dòng)力F 理想的間隙磁通分布:至少在音圈振動(dòng)范圍內(nèi) 的磁通密度分布應(yīng)該是恒定大小的，示意如下。 此時(shí)的電動(dòng)力 F = BLI。BBg01/2 hvx1x-1/2 hvx289產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 2）實(shí)際

36、磁路間隙中可能的磁通分布90產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 3）（BL）值和電動(dòng)力F 現(xiàn)實(shí)磁路間隙中的磁通分布如上圖所示：磁通密度 B的分布是距夾板中心位置X的函數(shù)，這跟理想中的恒定磁通分布相距甚遠(yuǎn)磁路設(shè)計(jì)的任務(wù)之一就是要盡可能地使磁通 Bg的分布在音圈運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)（即X在比較大的范圍內(nèi)）變化幅度盡可能地小一些，并使其分布盡可能地以音圈振動(dòng)中心（上夾板厚度中心點(diǎn)O）為對(duì)稱。 為此，現(xiàn)實(shí)磁路中電動(dòng)力（BLI）的計(jì)算為: F （B1l1 + B2l2 + B3l3 + ) （BnLn）I BLI 式中：Bn、Ln表示間隙中某處的磁場(chǎng)強(qiáng)度和該處的的音 圈線長度分量 B 表示在音圈運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)間隙中平均磁場(chǎng)強(qiáng)度91產(chǎn)品

37、實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 根據(jù)前面的設(shè)計(jì)計(jì)算，當(dāng)上夾板Lp=3時(shí) Bg = 9000gs. L = 4.2m 考慮到在音圈繞組寬度5.5mm和振幅4mm時(shí)，音圈活動(dòng)范圍約13.5mm（5.5+24)。在此范圍內(nèi)B的平均值如果按Bg的65%估算，即 B = 5850gs.,此時(shí) （BL）= 2.46（TM） 此時(shí)電動(dòng)力 F =（BL）I = 2.46I92產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述某揚(yáng)聲器磁間隙（BL）值與位移X關(guān)系的實(shí)際分布示例 93產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述4）調(diào)整（BL）分布曲線的設(shè)計(jì)變更途徑A.對(duì)極心高度/形狀的變更可以改變B分布曲線形態(tài)B.對(duì)夾板厚度/形狀的變更可以改變B分布曲線形態(tài)C.音圈設(shè)計(jì)調(diào)整繞音圈組寬度與夾板

38、厚度之比，可以 改變(BL)分布曲線形態(tài)D. 音圈裝配調(diào)整音圈繞組在磁間隙中的位置，可以改 變（BL）分布曲線形態(tài)94產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述10.3關(guān)于Cms的Xmax振動(dòng)系統(tǒng)彈性系數(shù)是位移的函數(shù) 揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)總彈性由振盆邊緣和彈波兩部分 共同構(gòu)成。由于振盆邊緣和彈波兩者各自的彈性大小及 線性范圍、設(shè)計(jì)師對(duì)兩者彈性大小的分配比例、以及裝 配等多種因素的影響，使振動(dòng)系統(tǒng)總彈性與位移的分布 曲線和線性范圍與理想中的狀態(tài)也可能偏差甚大。95產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述1） 彈波實(shí)測(cè)結(jié)果表明：彈波順性與其位移不成線性關(guān)系。 注：順性分別以10g、20g、50g、100g配重計(jì)算。 按50g配重，彈波的順性為1.5mm

39、/N。96產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 彈波順性的測(cè)量結(jié)果：Cd=3.8/1.3=2.92 mm/N97產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2） 盆邊實(shí)測(cè)結(jié)果表明：盆邊順性與其位移不成線性關(guān)系。 紙盆邊順性的測(cè)量結(jié)果：Cc=5/3.2=1.56 mm/N98產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3)盆邊與彈波組合后的順性與其位移不成線性關(guān)系。盆邊與彈波組合后的順性測(cè)量結(jié)果：Cms=3.8/3.5=1.08 mm/N99產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 某揚(yáng)聲器支撐系統(tǒng)彈性系數(shù)與振幅的實(shí)際測(cè)量結(jié)果示例：100產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 4）對(duì)系統(tǒng)彈性分布的調(diào)整A.調(diào)整振盆邊緣形狀和材料 改變盆Cms曲線的形態(tài)B.調(diào)整彈波形狀和材料 改變彈波Cms曲線的形態(tài)C.調(diào)整振盆和彈波

40、的順性比 改變振動(dòng)系統(tǒng)Cms曲線 的形態(tài)D.裝配過程注意不要使兩個(gè)零件有附加的預(yù)應(yīng)力 改變振動(dòng)系統(tǒng)Cms曲線的形態(tài)101產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述10.4 結(jié)論 1. 實(shí)際上的揚(yáng)聲器XMAX不是簡(jiǎn)單的1/2（Tv-Tp），它取決于（BL）、CMs 與振幅X的分步趨勢(shì)是四個(gè)X中的最小的一個(gè)X值。 2. 適當(dāng)增加XMAX有助于減小揚(yáng)聲器的低頻振幅失真（這僅僅是減小揚(yáng)聲器失真環(huán)節(jié)的一小部分而不是全部工作）和聲壓功率壓縮。 3. 試制階段認(rèn)真分析揚(yáng)聲器的XMAX有助于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)。102產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 第二部分 過程的設(shè)計(jì)和開發(fā)103產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 過程 就普遍意義來說：過程應(yīng)當(dāng)是包括從物料進(jìn)廠到產(chǎn)品運(yùn)送到

41、顧客庫房的每一個(gè)環(huán)節(jié)。我們?cè)谶@里所述的過程僅指產(chǎn)品的工藝技術(shù)過程。 “過程設(shè)計(jì)和開發(fā)”的目標(biāo)是 1. 保證完全開發(fā)出一套有效的制造系統(tǒng) 2. 保證制造系統(tǒng)能滿足顧客所有的期望104產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述階段三 輸 入（設(shè)計(jì)責(zé)任部門的輸出） 輸 出（工藝責(zé)任部門的輸出）1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析(DFMEA)1.包裝標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范2.可制造性和裝配設(shè)計(jì)2.過程流程圖3.設(shè)計(jì)驗(yàn)證3.車間平面布置圖4.設(shè)計(jì)評(píng)審4.過程特性矩陣圖5.制造樣件-控制計(jì)劃5.過程失效模式及后果分析(PFMEA)6.工程圖樣(包括數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)) 6. 控制計(jì)劃7.工程規(guī)范7.作業(yè)指導(dǎo)書8.材料規(guī)范8.初始過程能力研究計(jì)劃9.圖樣規(guī)范更改

42、9.測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃105產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 在進(jìn)行過程設(shè)計(jì)和開發(fā)（工藝）前，必須充分了解輸入條件和要求，包括： 產(chǎn)品圖紙 產(chǎn)品技術(shù)要求 可靠性和環(huán)境試驗(yàn)要求 產(chǎn)品特殊特性 設(shè)計(jì)FMEA 106產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述工藝過程文件一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：1.過程流程圖2.過程失效模式及后果分析(PFMEA)3.控制計(jì)劃4.作業(yè)指導(dǎo)書 每個(gè)生產(chǎn)階段的過程（工藝）文件又可能因開發(fā)階段側(cè) 重點(diǎn)不同而有所差別。107產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 一. 揚(yáng)聲器裝配過程流程圖108產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 典型的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)T鐵鐵磁鋼磁鋼上蓋板上蓋板音圈音圈盆架盆架中心盤中心盤紙盆紙盆防塵帽防塵帽接線板接線板壓圈壓圈109產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述

43、過程流程圖 描繪整個(gè)過程材料流程的圖形，包括任何可能的返工或返修的操作。 保證過程流程中所有的作業(yè)都在流程圖上得以顯示，并能夠表明生產(chǎn)的直接和可能的選擇路徑。110產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 揚(yáng)聲器的裝配過程流程圖格式之一111產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 揚(yáng)聲器的裝配過程流程圖格式之二112產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 二.過程FMEA（PFMEA）113產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述過程 FMEA PFMEA的目的主要是降低風(fēng)險(xiǎn)，幫助制造/裝配責(zé)任工程師： 確定潛在產(chǎn)品和過程失效模式和相關(guān)連的原因/機(jī)理 幫助分析新的和更改過的制造和裝配過程 評(píng)估失效時(shí)對(duì)顧客/過程的影響 確立主要過程變差，以便對(duì)其采用過程控制 建立失效模式的排列清單，確

44、定糾正/預(yù)防措施優(yōu)先順序114產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述一種PFMEA格式舉例115產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（工序）磁路零件打膠一） 影響膠合牢度的失效機(jī)理1.膠種選擇2.膠液的配方3.膠量及其分布4.膠的固化條件：溫度、時(shí)間、濕度5.被膠合面的清潔和處理二） 預(yù)防措施1.零件表面：平整度的檢查、預(yù)清潔（灰塵和油污）處理2.生產(chǎn)前的機(jī)器設(shè)定：設(shè)備的Cmk應(yīng)1.33；氣壓、轉(zhuǎn)速、打膠時(shí)間；膠量、配比。 3.膠量/配比的定時(shí)/不定時(shí)檢測(cè)（并作好記錄）三）建議措施 1.膠量的定期/不定期檢測(cè)（包括記錄檢測(cè)的時(shí)間、留樣以便萬一時(shí)便于分析和采取處施，例如可以按時(shí)間段區(qū)分隔離） 2.做膠量的 X- R（SPC）圖 3.磁路

45、牢度抽測(cè)（滑落、跌落、沖擊）116產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（工序）充磁一）失效機(jī)理1.充磁方向相反2.未能使磁鋼充磁飽和 （3. 特別注意雙磁路磁鋼的充磁和組合）二）預(yù)防措施1.生產(chǎn)前的設(shè)定：極性，充磁電壓，首件確認(rèn)2. 每次充磁機(jī)維修后的再確認(rèn)三）探測(cè)1.用極性測(cè)試儀對(duì)揚(yáng)聲器極性進(jìn)行檢測(cè)2.用在線測(cè)試儀對(duì)揚(yáng)聲器靈敏度進(jìn)行檢測(cè)117產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述（工序）純音檢聽/在線測(cè)試一）失效機(jī)理1.不良品未被識(shí)別 2.不良品混入3.漏檢二）預(yù)防措施1.規(guī)定檢聽環(huán)境噪聲水平2. 生產(chǎn)前的儀器設(shè)定：電壓、頻率范圍、掃描速度（時(shí)間）3.（比對(duì)用的）限度樣件隨時(shí)可得4.不良品/可疑品的標(biāo)識(shí)（例如倒置，貼標(biāo)簽）與隔離5.

46、檢聽人員輪換操作118產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 三.控制計(jì)劃119產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.1 三個(gè)不同過程開發(fā)階段的控制計(jì)劃： 樣件制造階段 樣件控制計(jì)劃為樣件制造過程的控制而編制。對(duì)樣件的大多數(shù)特性一般采用100%檢驗(yàn)和測(cè)試； 樣件控制計(jì)劃應(yīng)對(duì)在樣件制造過程中的尺寸、量測(cè)、材料和性能測(cè)試加以描述。在可能的情況下，采用生產(chǎn)過程制造樣件。 樣件制造過程是投產(chǎn)后過程控制計(jì)劃的開發(fā)依據(jù)。 試生產(chǎn)階段 是編制生產(chǎn)控制計(jì)劃的連續(xù)過程中的一部分。需要增加頻度，對(duì)量產(chǎn)前所需的尺寸、量測(cè)、材料和性能加以描述。 批生產(chǎn)階段 著眼于大量生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品過程特性及其控制方法、測(cè)試要求和測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)作出完整的文件規(guī)定。 12

47、0產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.2 關(guān)于批生產(chǎn)控制計(jì)劃1）目的和內(nèi)容： 在完全正式生產(chǎn)之前，確?？刂扑辛慵瓦^程的整體計(jì)劃已文件化 該計(jì)劃應(yīng)覆蓋過程流程圖中的所有操作，包括：設(shè)備、夾具或工裝產(chǎn)品和過程特殊特性規(guī)范或公差測(cè)量或評(píng)價(jià)技術(shù)抽樣樣本容量和頻次每個(gè)生產(chǎn)工序（工步）的控制方法和反應(yīng)計(jì)劃121產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2）批生產(chǎn)與試生產(chǎn)控制計(jì)劃的主要差別它們的主要差別就在于：檢驗(yàn)的抽樣數(shù)不一樣。 試生產(chǎn)檢驗(yàn)基本上是100%的檢驗(yàn)而批生產(chǎn)檢驗(yàn)的容量和 頻次主要是抽樣 通常在試生產(chǎn)階段開展全尺寸符合性檢驗(yàn)，批生產(chǎn)時(shí)則是按年度或顧客要求開展此項(xiàng)工作。批生產(chǎn)是以試生產(chǎn)控制計(jì)劃為輸入，來決定： 測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃 作業(yè)，

48、監(jiān)控指導(dǎo)書 反應(yīng)處施 初始過程能力分析注：在某些情況下，試生產(chǎn)和批生產(chǎn)控制計(jì)劃是可以相同的，僅需注明 抽樣檢驗(yàn)和測(cè)試要求。因此試生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)在典型的生產(chǎn)條件下進(jìn)行。122產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 3) 批生產(chǎn)控制方法的重點(diǎn)應(yīng)放在：滿足全部的顧客要求；更注重過程控制而非產(chǎn)品控制；更注重預(yù)防而非探測(cè)發(fā)現(xiàn)；更注重控制限目標(biāo)而非規(guī)范限；更注重防錯(cuò)措施而非檢驗(yàn)；運(yùn)用控制方法（SPC）。4）在批生產(chǎn)件被批準(zhǔn)后不太長的時(shí)間內(nèi)應(yīng)使Cpk1.33。123產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述一種控制計(jì)劃格式舉例124產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.3 關(guān)于特殊過程的控制1.特殊過程的定義 ISO9000:2000 7.5.2：當(dāng)生產(chǎn)和服務(wù)提供過程的輸出不能

49、有后續(xù)的監(jiān)視或測(cè)量加以驗(yàn)證時(shí)，組織應(yīng)對(duì)任何這樣的過程實(shí)施確認(rèn)。這包括僅在產(chǎn)品使用或服務(wù)已交付之后問題才發(fā)現(xiàn)的過程。 “特殊過程”是指：1）.在過程中無法方便地通過檢驗(yàn)來判斷過程產(chǎn)品是否達(dá)到輸出要求，只能通過工藝參數(shù)控制來間接地實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量特性的控制；2）.過程中形成的缺陷可能在后續(xù)的生產(chǎn)和服務(wù)過程乃至在產(chǎn)品使用或交付后才能顯露出來的質(zhì)量特性；125產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3).不可重覆的過程和具有昂貴價(jià)值的產(chǎn)品，不能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行測(cè)試；4).顧客有特殊要求；5).如果不對(duì)過程實(shí)施確認(rèn)，可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。 上述過程通常稱為特殊過程，如：焊接、鍛造、鑄造、熱處理、表面處理、粘接、注塑、擠塑、吹塑等。 126產(chǎn)品

50、實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 2. 特殊過程的確認(rèn) 所有的特殊過程都必須得到確認(rèn)。 特殊過程中，人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)各因素的確認(rèn)實(shí)質(zhì) 是過程的保證“能力”，要求如下圖:崗位資格認(rèn)證技術(shù)能力認(rèn)證人員設(shè)備標(biāo)稱能力是否滿足工藝的要求設(shè)備實(shí)際能力確認(rèn)設(shè)備原材料是否附合要求原材料貯存是否符合規(guī)定材料確認(rèn)內(nèi)容127產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 工藝文件編制是否符合設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求工藝文件審批是否規(guī)定工藝環(huán)境條件是否滿足工藝及產(chǎn)品質(zhì)量控制要求環(huán)境因素及危險(xiǎn)因素是否滿足環(huán)境/職業(yè)安全健康管理體系的相關(guān)要求環(huán)境檢測(cè)工具是否符合技術(shù)要求檢測(cè)工具是否按規(guī)定定期檢查檢測(cè)確認(rèn)內(nèi)容工藝驗(yàn)證是否有效監(jiān)測(cè)方法是否恰當(dāng)對(duì)過程預(yù)期達(dá)到的質(zhì)量（產(chǎn)品質(zhì)量特性）

51、通過試驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)128產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述3.特殊過程的控制舉例： A.磁路膠合是一個(gè)特殊過程，應(yīng)考慮對(duì)以下所有環(huán)節(jié)的控制措施： 磁路零件的清潔 膠種/配比的選擇（應(yīng)事先取得包括：耐正壓力/剪切力、耐高/低溫、耐高低溫的溫度交變、耐溫濕度、耐振動(dòng)和沖擊等合格試驗(yàn)報(bào)告） 設(shè)備的Cmk應(yīng)1.67 生產(chǎn)前的工藝設(shè)定（打膠機(jī)的轉(zhuǎn)速，打膠時(shí)間，氣 壓，膠量，膠量比等） 生產(chǎn)中的定期/不定期檢查（樣本的保留，時(shí)間的記 錄） 膠量的Cpk應(yīng)1.33 固化環(huán)境設(shè)定（溫度，時(shí)間，濕度等） 抽樣檢查（滑落試驗(yàn)/沖擊試驗(yàn)）129產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述B.充磁是一個(gè)特殊過程，控制措施應(yīng)包括： 充磁機(jī)的選擇：充磁能力（應(yīng)保證被充

52、磁鋼性能飽和） 充磁機(jī)的工作穩(wěn)定性（環(huán)境工作溫度和 溫升是對(duì)充磁機(jī)有影響的） 生產(chǎn)前充磁機(jī)的設(shè)定：極性，電壓 （揚(yáng)聲器）磁路的放置：方向，位置 生產(chǎn)前的首件確認(rèn)：極性，磁通 生產(chǎn)中不定期的檢測(cè)：極性，磁通 千萬不要將極性的正確性放到的后道工序去檢測(cè)，因?yàn)橛?些問題是無可挽回的如釹鐵硼，雙磁路是不可復(fù)充磁的）130產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 四.作業(yè)指導(dǎo)書131產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述4.1 目的： 把所有缺乏書面程序會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量不良的過程書面化。 保證文件化的指導(dǎo)書在所有那些因缺少指導(dǎo)書而影響質(zhì)量的工作崗位可得。 技術(shù)規(guī)范中的信息必須描述如何進(jìn)行某項(xiàng)活動(dòng)。132產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述4.2 要求 必須為所有負(fù)責(zé)過程操作

53、的人員提供成文的過程監(jiān)視和作業(yè)指導(dǎo)書，指導(dǎo)書在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)易于得到。 作業(yè)指導(dǎo)書必須參考控制計(jì)劃，必須能被操作者在工作中的不同情況下所參考。 標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)包括（或參考以下內(nèi)容）： 作業(yè)設(shè)定（操作要素、作業(yè)順序、操作節(jié)拍）/反應(yīng)指導(dǎo)書 工具、量具和其他設(shè)備使用指導(dǎo)書 工具更換周期 材料的標(biāo)識(shí)和處理指導(dǎo)書 顧客和供方指定的特殊特性 統(tǒng)計(jì)過程（SPC）控制要求 有關(guān)工程和制造標(biāo)準(zhǔn) 檢驗(yàn)和試驗(yàn)指導(dǎo)書 預(yù)防性維護(hù)時(shí)間表、指導(dǎo)書和查核表133產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述一種作業(yè)指導(dǎo)書式樣舉例134產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 五.生產(chǎn)確認(rèn)試驗(yàn)計(jì)劃和報(bào)告（PVP&R)135產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述生產(chǎn)確認(rèn)試驗(yàn)(PV)1.對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)正確性的

54、進(jìn)一步的確認(rèn)2.對(duì)（工藝）過程設(shè)計(jì)正確性的確認(rèn)3. 對(duì)（工藝）過程中包括工藝裝備、工藝參數(shù)、輔助材料、測(cè)試儀器等的確認(rèn)136產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 六. 過程質(zhì)量和揚(yáng)聲器性能137產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述一.磁路裝配1影響磁路間隙磁通密度的過程因素1）與磁鋼性能的關(guān)系 磁鋼特性的好壞是直接決定磁路間隙磁通的大小以及揚(yáng)聲器性能穩(wěn)定性的首要因素。2）與磁路結(jié)構(gòu)的關(guān)系 同電路一樣，要想使磁鋼在揚(yáng)聲器磁路中獲得磁能的最大利用率，也必須盡可能地減小磁路中一切不必要的磁阻損耗。減小磁阻的途徑可能有： A在成本允許的范圍內(nèi)選用磁阻小的導(dǎo)磁材料。如軟鐵，硅鋼片，低碳鋼等。 B盡可能地減少構(gòu)成磁路各零件接觸部位的間隙，增加各

55、導(dǎo)磁件的接觸面積。例如將前后片與磁鋼旋壓緊，一方面可使膠液分布均勻，同時(shí)又可減小磁鋼與前后片的間隙從而減小了磁路內(nèi)的磁阻。138產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 應(yīng)盡力減小夾板與磁鋼間 的距離，以減小磁阻：空氣的 導(dǎo)磁率遠(yuǎn)比鋼板小得多，即空 氣的磁阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼板。 1）夾板盡可能地平； 2）膠不必太多太厚。 139產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 3）充磁過程 當(dāng)充磁電壓VV1時(shí)，磁鋼的B隨充磁電 壓的增加大致成線性地增加。 當(dāng)充磁電壓V1VV2時(shí)，磁鋼的B隨 充 磁電壓的增加而增加的速度放慢。 當(dāng)充磁電壓V2VV3時(shí)，磁鋼的B隨 電壓的增加幾乎不再增加，此時(shí)我們稱磁鋼 達(dá)到了飽和狀態(tài)。 當(dāng)充磁電壓卸去后，磁鋼并不是保持充

56、磁 電壓V3時(shí)刻的磁性B3，而是隨著V的下降 沿 著另外一條路線（又叫退磁曲線）下 降， 直 到充磁電壓為零（V=0）。 A要想使揚(yáng)聲器磁路間隙有較強(qiáng)的磁通，設(shè)計(jì)者選用合理剩磁Br的磁鋼。 B要想使揚(yáng)聲器有較強(qiáng)而穩(wěn)定的間隙磁通，除了設(shè)計(jì)者選用合理Hc的磁鋼,工藝上必須保證使磁鋼充飽和。 為了將磁鋼充飽和,充磁機(jī)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度要求至少超過磁鋼材料Hc的三 倍這就是為什么Hc 越高的磁鋼對(duì)充磁機(jī)的要求也越高的原因。140產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述2磁間隙中的磁通分布（1）理想的磁間隙中的磁通分布 F=（Bn Ln）I 式中的Bn，Ln表示間隙中某處的磁場(chǎng)強(qiáng)度和該處的的音圈長度。141產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)述 （2）間隙圓周上的磁通分布 例：假設(shè)公稱間隙寬度為1.2，音規(guī)偏差為0.2，即間隙可能為1.11.3,相差18.2%，如上左圖所示。不考慮其它因素的影響，僅由于間隙寬度的差異就可能使間隙中的磁通不均勻（B值大?。┫嗖?8.2%。根據(jù)公式F=（BL）I 可知電動(dòng)力F1和F2的大小也就有可能相差18.2%，如上右圖所示。說不定正是由于這不相等的力是音圈在上下振動(dòng)過程中產(chǎn)生扭擺、造