结构设计详解，头戴式耳机结构设计原理及基本标准

结构设计详解，头戴式耳机结构设计原理及基本标准

作为结构设计师，想要做好产品的结构设计，对于产品是需要了解和熟悉的，你需要一个清楚的产品知识储备，包含产品相关知识，工艺，材料以及设计流程，原理，标准等。总而言之，想要做好产品结构设计，你需要时刻不断的学习，尤其是一款新产品的结构设计。下面优概念工业设计为大家分享结构设计详解，头戴式耳机结构设计原理及基本标准。

一、结构组成及材料选取原则

1. 耳机的基本结构

a. 支撑、佩戴结构头带、耳挂、夹子等。

b. 腔体前腔、后腔

c. 人体贴合结构伸缩结构、弹性耳套、护套

d. 驱动单元喇叭等电声转换器件

e. 电气连接部分插头、插座、线路板、电线等

f. 功能扩展附件音控、咪盒、降噪盒等

2. 耳机各部分的材质

原则：根据各结构组成部分实现的功能，选取相应匹配的材料即：

材料特性匹配结构功能

例如：耳壳（腔体）腔体作用：反射气流，二次作用于振膜，提升音量， 并进行混音。

材料选取：不同材料会有不同音色，塑料腔体的声音会脆一些，俗称的塑料味。而木头腔体的中频会厚实一些，但低频会散。金属腔体会使声音变得明亮囿滑柔和一些。

二、结构设计流程

三、结构设计原则

1.整体通用原则：

满足功能的同时尽量保证ID外观设计、结构可靠性、模具的可行性、易装配、品质保证性，成本。

⑴、结构设计要合理：装配间隙合理，所有插入式的结构均应预留间隙；保证有足够的强度和刚度(安规测试)，并适当设计合理的安全系数。

⑵、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性，尽量简化模具的制造。

⑶、塑件的结构要考虑其可塑性，即零件注塑生产效率要高，尽量降低注塑的报废率。

⑷、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。

⑸、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构，所谓模块化设计。

⑹、能通用/公用的，尽量使用已有的零件，不新开模具。

⑺、兼顾成本。

2.耳壳设计基本准则：

壳体均匀、平整，前后腔隔离良好，后腔容量尽量大。

⑴、注意胶位不可太厚，一般不要超过2.0mm。

⑵、耳机壳里边尽量不要有尖角利边，胶位之间过渡要顺滑。

⑶、装饰件/透光件与耳机壳之间的装配要尽量避免破坏腔体的密封性。

3.喇叭盖设计基本准则：

前腔预留膜片振动空间（前腔高度在 1.5mm-3.5 mm 之间），前腔出声孔面积尽量留大。

⑴、耳机壳一般采用螺丝固定，低端耳机才采用扣位固定。

⑵、与耳机壳间的间隙，需根据耳套材料厚度以及排气要求来确定的大小。

⑶、与喇叭的配合，单边不可大于0.1mm，围边顶部要做成V或T形槽，方便容 纳密封胶。

⑷、 除出声孔外，避免有其他漏气孔，防止声音短路。

4.头带设计基本准则：

头带压力不可过大，有良好的拉伸性，整体过渡圆顺 （包括加强筋，装配结构等），强度及韧性必须足够。

4.1 塑胶头带：

⑴、外形厚度应该为3.0～5.0mm，壁厚不要超过2.0mm．

⑵、径向上避免出现切面（垂直于弧形的切面结构），以防断裂。

⑶、壁厚尽可能均匀，防止缩水变形．

⑷、如有固定件，一般只在同一径向位置上设1~2个完全固定点，其他位 置设置滑槽，既保证整体头带的变形要求，防止固定件跳出。

⑸、避免尖角利边，配合间隙小于0.1mm，以防刮伤皮肤和夹头发。

⑹、螺丝头不能高出头带表面，以防刮伤皮肤。

⑺、头带过线孔应大于线径至少0.5mm.过线槽都应该展示面的背面。

4.2 钢头带：

⑴、一般采用0.6～1mm厚度，采用弹性较好的钢材。

⑵、整体宽度保持一致，避免起台阶。

⑶、避免直角弯折，防止断裂。

⑷、尽量避免利角边位外露，防止划伤人体及耳机接触部件（电线、胶壳等）。

5.抽拉伸缩臂设计基本准则：

抽拉力度合理，垂直悬挂时不可自由滑落，抽拉过程力度均匀，同时需尽量减小抽拉产生的噪音。

⑴、衔接口尽可能倒囿角，避免拉出后出现利角边。

⑵、设计过线槽、卡线位固定电线，避免电线松脱被挤压、摩擦导致线断。

⑶、预留电线收藏空间，同时设计避免电线进入滑轨的结构。

⑷、伸缩臂停止位应有足够强度，防止拉脱和拉断。

⑸、滑动定位一般采用金属/塑胶的凹槽和弹性凸点来实现。

⑹、抽拉壳体部分的波浪凹槽需顺滑，最厚及最薄处比例不可超过1:3。

⑺、滑动部位应做成单一园弧或直线，防止出现力度突变。

⑻、口部尽可能做的厚一些，并作倒角，以防止破裂。

⑼、支臂和支臂盖的装配一般采用舌片加螺丝，或者舌片加扣位的连接方法。 支臂盖下面要有支撑或定位，防止下陷。

6.头叉及转轴设计基本准则：

转轴位强度必须足够，转动需灵活，转动过程 中不可刮碰耳壳支臂等其他配件。

⑴、衔接处截面尽可能作成圆形，避免转动后出现错位。

⑵、设计藏线槽、卡线位固定电线，避免电线松脱外露。

⑶、限位骨、防脱扣应有足够强度，防止拉脱。限位骨接触面必须是转轴径向 面且垂直分型面。

⑷、头叉转动方向需适应佩戴习惯

⑸、无特殊要求头叉转动角度≤120°，外旋≥90°（方便放置），内旋≤ 30°。

⑹、无特殊要求耳壳转动角度向内不可小于20°

四、耳机结构设计基本参数

一.整体结构参数 

二. 细节结构参数

1. 螺丝柱/司筒

⑴、内外径尺寸应取合理值，防止滑牙和爆裂。

⑵、螺丝柱不被锁胶件间不得留间隙，以防柱位拉断胶件变形。

⑶、螺丝柱超过10mm以上时应考虑加火箭脚，防止走位变形。

⑷、螺丝柱内孔直径不螺丝外径比例为：0.8~0.85（常用螺丝见下表）。

⑸、螺丝柱前端内孔，宜予倒角或沉台，以便于自攻螺丝导入（如下图）。

⑹、丝柱/司筒壁厚不可大于壁厚的2/3。 

2. 柱位/开孔/加强筋

⑴、加强筋的厚度不应大于壁厚的2/3。

⑵、大平面加筋时加强筋高度不可超过3-4倍料厚，尽量矮。

⑶、设计柱位若直径大于料厚2/3 时，柱底需倒角或做成空心柱，或者设计火山口。

⑷、柱位高度与直径比大于3时，需设计加强筋。

⑸、孔与孔之间的距离，一般应取孔径的2倍以上。

⑹、孔与塑件边缘之间的距离，一般应取孔径的3倍以上，能锁下螺丝帽为宜，如因塑件设计 的限制或作为固定用孔，则可在孔的边缘用凸台来加强。

3. 拔模角及壁厚的处理

⑴、内部公模面拔模一般1°以上。

⑵、透明件脱模斜角度应加大 ，以免引起划伤 。

⑶、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取3°～7° 的脱模斜度 。

⑷、外壳面脱模斜度大于等于3°。

⑸、较高、较大的尺寸，根据实际计算取较小的脱模斜度。

⑹、胶位尽量出现突变位，减少缩水现象。若厚胶的地方渐变成薄胶 的是无可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁 厚3:1的比例下。如下图1

⑺、加厚或减胶时尽量采用平缓过渡。如下图2 

4 止口及装配间隙参数

⑴、止口配合间隙一般为 0.05~0.1mm。

⑵、嵌合面应有>3～5°的脱模斜度，端部设计倒角或圆角，以利于装配。

⑶、止口方向设计，应将侧壁强度大的一端的止口设计在里边，以抵抗外力。

⑷、止口深度的尺寸一般不大于壁厚 。

⑸、允许的话止口尽量增加美工线。

⑹、考虑过喷油和电镀件等后处理各零部件配合公差，喷油件间隙一般单边 处0.15mm，电镀一般单边处0.2mm。

⑺、尽可能地使分模面变得容易，可使模具加工容易且毛边、水口切除容易。

五、耳机结构设计中的注意事项

1.转角部位倒囿角

2. 采用打胶装配工艺时预留走胶水位

3. 防呆设计

4.小耳塞腔体需预留排气孔