金属加工过程中,毛刺无处不在。无论你使用多么先进的精密设备,它都会与产品一起诞生。主要是由于材料的塑性变形而在被加工材料的加工边缘处产生的一种多余的铁屑。特别是延展性或韧性好的材料特别容易产生毛刺。
毛刺的主要类型有飞边毛刺、尖角毛刺、飞溅物以及其他不符合产品设计要求的突出的多余金属残留物。对于这个问题,目前生产过程中还没有有效的方法来消除。因此,为了保证产品的设计要求,工程师只能在后端工艺的去除上下功夫。到目前为止,不同的产品有不同的要求。去除毛刺的方法和设备有很多种。
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一般来说,去除毛刺的方法可分为四类:
1.粗级(硬接触)
属于这一类的有切割、磨削、锉削和刮刀加工。
2.普通级(触感柔软)
属于这一类的有砂带磨削、磨削、弹性轮磨削和抛光。
3. 精密级(软触点)
属于这一类的有冲洗加工、电化学加工、电解研磨和滚压加工。
4.超精密水平仪(精密接触)
属于这一类的有磨料流去毛刺、磁力研磨去毛刺、电解去毛刺、热力去毛刺和密镭强力超声波去毛刺等。这类去毛刺方法可以获得足够的零件加工精度。
当我们选择去毛刺方法时,必须考虑很多因素,如零件的材料特性、结构形状、尺寸和精度等。特别要注意表面粗糙度、尺寸公差、变形、残余应力的变化。
所谓电解去毛刺是一种化学去毛刺方法。它可以去除机加工、磨削和冲压后的毛刺,并对金属零件的锋利边缘进行倒圆或倒角。
利用电解作用去除金属零件毛刺的电解加工方法,英文简称ECD。将工具阴极(通常由黄铜制成)固定在工件毛刺部分附近,它们之间有一定的间隙(通常为0.3至1毫米)。工具阴极的导电部分与毛刺边缘对齐,其他表面覆盖有绝缘层,使电解集中在毛刺部分。
加工时,刀具的负极接直流电源的负极,工件接直流电源的正极。压力为0.1~0.3MPa的低压电解液(通常为硝酸钠或氯酸钠水溶液)在工件与阴极之间流动。当接通直流电源时,毛刺会溶解在阳极中并被去除,并被电解液带走。
电解液有一定的腐蚀性,工件去毛刺后应清洗、防锈。电解去毛刺适用于去除隐藏零件或形状复杂零件的交叉孔毛刺。生产效率高,去毛刺时间一般只需几秒至几十秒。
此法常用于齿轮、花键、连杆、阀体和曲轴油道口的去毛刺,以及尖角倒圆等。缺点是毛刺附近的零件也受到电解影响,表面会出现毛刺。失去原有的光泽,甚至影响尺寸精度。
当然,除了电解去毛刺外,还有以下特殊的去毛刺方法:
1.磨料流去毛刺
磨粒流加工技术(AFM)是20世纪70年代末国外发展起来的一种新的精加工去毛刺工艺。此工艺特别适用于刚刚进入精加工阶段的毛刺,但不适用于小而长的孔以及底部堵塞的金属模具。等不适合加工。
2、磁力研磨去毛刺
这种方法起源于20世纪60年代的前苏联、保加利亚等东欧国家。 20世纪80年代中期,日本厂商对其机理和应用进行了深入研究。
磁力磨削时,将工件放入两个磁极形成的磁场中,在工件与磁极之间的间隙中放入磁性磨料。磨料在磁场力的作用下沿磁力线方向整齐排列,形成软硬磁力研磨机。刷,当工件在磁场中旋转和轴向振动时,工件与磨料相对运动,磨料刷对工件表面进行磨削;磁力磨削方法可以高效、快速地对零件进行磨削和去毛刺,适用于各种材料、尺寸和结构的零件,是一种投资低、效率高、适用范围广、质量好的精加工方法。
目前国外可对旋转体内外表面、平面零件、轮齿、复杂表面等进行磨削、去毛刺,去除电线上的氧化皮,清洗印刷电路板等。
3.热去毛刺
热去毛刺(TED)利用氢气和氧气或氧气和天然气的混合物爆燃产生的高温来烧掉毛刺。是将氧气与氧气或天然气与氧气通入密闭容器中,通过火花塞点燃,使混合物瞬间爆炸并释放出大量热能,从而去除毛刺。但工件发生爆炸燃烧后,其氧化粉末会附着在工件表面,必须进行清洗或酸洗。
4.MiLa强力超声波去毛刺
MiLa强力超声波去毛刺技术是近年来流行的一种去毛刺方法。仅清洗效率就是普通超声波清洗机的10至20倍。孔均匀分布在水箱内,无需超声波清洗。给药可在5至15分钟内同时完成。
我们为大家整理了10种最常用的去毛刺方法:
1)手动去毛刺
这也是一般企业常用的方法,使用锉刀、砂纸、磨头等作为辅助工具。锉刀有手动锉刀和气动移位两种。
简评:人工成本昂贵,效率不是很高,复杂交叉孔去除难度大。对工人的技术要求不是很高,适合毛刺较小、产品结构简单的产品。
2)模具去毛刺
使用模具和冲头去除毛刺。
简评:需要一定的冲裁模具(粗冲模+精冲模)制作费,还可能需要整形模。适用于分型面比较简单的产品,效率和去毛刺效果都比手工好。
3)打磨和去毛刺
这类去毛刺包括振动、喷砂、滚筒等方法,目前很多企业都在使用。
简评:存在去除不太干净的问题,可能需要手动处理残留的毛刺或者使用其他方法去除毛刺。适用于小批量、大批量的产品。
4)冷冻去毛刺
利用冷却使毛刺快速脆化,然后喷射弹丸去除毛刺。
简评:设备价格约2万至30万元;适用于毛刺壁厚较小的产品和小型产品。
5)热风去毛刺
也称为热去毛刺、爆炸去毛刺。通过将一些可燃气体通入设备炉内,然后通过一些介质和条件的作用,使气体瞬间爆炸,利用爆炸产生的能量来溶解和去除毛刺。
简评:设备价格昂贵(动辄几百万)、操作技能要求高、效率低、有副作用(生锈、变形);主要应用于一些高精度零件领域,如汽车、航空航天精密零件。
6)雕刻机去毛刺
简评:该设备价格不是很贵(几万),适合空间结构简单、所需去毛刺位置简单、规则的场合。
7)化学去毛刺
利用电化学反应原理,可以对金属材料制成的零件进行自动、选择性的去毛刺。
简评:适用于难以去除的内部毛刺,适用于泵体、阀体等产品上的小毛刺(厚度小于7丝)。
8)电解去毛刺
一种电解加工方法,利用电解作用去除金属零件上的毛刺。
简评:电解液有一定的腐蚀性,靠近毛刺的部位也会受到电解的影响。表面会失去原有的光泽,甚至影响尺寸精度。工件去毛刺后应进行清洗、防锈处理。电解去毛刺适用于去除隐藏零件或形状复杂零件的交叉孔毛刺。生产效率高,去毛刺时间一般只需几秒至几十秒。适用于齿轮、连杆、阀体和曲轴油道口的去毛刺,以及尖角倒圆等。
9)高压水射流去毛刺
以水为介质,利用其瞬时冲击力去除加工后产生的毛刺和飞边,同时达到清洗的目的。
简评:该设备价格昂贵,主要用于汽车心脏和工程机械液压控制系统。
10)超声波去毛刺
超声波产生瞬时高压,去除毛刺。
简评:主要针对一些微观毛刺。一般情况下,如果毛刺需要用显微镜观察,可以尝试用超声波的方法去除。
发布时间:2023年11月16日