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毛刺雖小,去除卻難!介紹幾種先進去毛刺工藝

日期: 2019-06-13    

  毛刺,在金屬加工過程中無處不在。不論你采用多么高級的精密設備,它都會伴隨產品一起誕生。主要是材料的塑性變形而在被加工材料加工邊緣生成的一種多余的鐵屑,尤其是延展性或者韌性較好的材質,特別容易出現毛刺。

  毛刺類型主要有飛邊毛刺、尖角毛刺、飛濺等不符合產品設計要求的一種突出的多余的金屬殘余部分。對于這個問題,到目前為止還沒有一種有效的方法能夠在生產過程中將其杜絕,所以為了保證產品的設計要求,工程師們只有在后道的去除方面下功夫,到目前為止針對不同產品不同的去除毛刺的方法和設備已經有很多種了。

  一般情況下, 可將去除毛刺的方法分為四大類:

  1. 粗級(硬接觸)

  屬于這一類的有切削、磨削、銼刀及刮刀加工等。

  2. 普通級(柔軟接觸)

  屬于這一類的有砂帶磨、研磨、彈性砂輪磨削及拋光等。

  3. 精密級(柔性接觸)

  屬于這一類的有沖洗加工、電化學加工、電解磨削及滾動加工等。

  4. 超精密級(精密接觸)

  屬于這一類的有磨粒流去毛刺、磁力研磨去毛刺、電解去毛刺、熱能去毛刺以及密鐳強力超聲波去毛刺等, 這類去毛刺方法可獲得足夠的零件加工精度。

  當我們在選擇去毛刺方法時,要考慮多方面的因素,例如零件材料特性、結構形狀、尺寸的大小和精密程度,尤其要注意表面粗糙度、尺寸公差、變形以及殘余應力等變化。

  電解去除毛刺的神奇效果

  所謂電解去毛刺就是一種化學去毛刺方法, 它可去除機械加工,磨削加工及沖壓加工后的毛刺,并使金屬零件尖邊倒圓或倒棱。

  利用電解作用去除金屬零件毛刺的一種電解加工方法,英文簡稱 ECD 。將工具陰極(一般用黃銅)固定放置在工件有毛刺的部位附近,兩者相距一定的間隙(一般為 0.3——1 毫米)。工具陰極的導電部分對準毛刺棱邊,其他表面用絕緣層覆蓋起來,使電解作用集中在毛刺部分。

  加工時工具陰極接直流電源負極,工件接直流電源正極。壓力為 0.1——0.3 兆帕的低壓電解液( 一般用硝酸鈉或氯酸鈉水溶液 ) 流過工件與陰極之間。當接通直流電源后,毛刺便產生陽極溶解而被去除,被電解液帶走。

  電解液有一定腐蝕性,工件去毛刺后應經過清洗和防銹處理。電解去毛刺適用于去除零件中隱蔽部位交叉孔或形狀復雜零件的毛刺,生產效率高,去毛刺時間一般只需幾秒至幾十秒。

  這種方法常用于齒輪、花鍵、連桿、閥體和曲軸油路孔口等去毛刺,以及尖角倒圓等。缺點是零件毛刺的附近也受到電解作用,表面會失去原有光澤,甚至影響尺寸精度。

  當然除了電解去除毛刺,還有下面幾種特種去除毛刺方法:

  1. 磨粒流去毛刺

  磨料流加工技術(AFM)是國外70年代末發展起來的一項精飾去毛刺新工藝,此工藝特別適合于剛剛進入精加工階段的毛刺,但是對于小而長的孔以及底部不通的金屬模等均不宜加工。

  2. 磁力研磨去毛刺

  此法60年代起源于前蘇聯、保加利亞等東歐國家,80年代中期日車則對其機理和應用作廠深入研究。

  磁力研磨時將工件放入兩磁極形成的磁場中,在工件和磁極的間隙中放入磁性磨料,磨料在磁場力的作用下沿磁力線方向整齊排列,形成一只柔軟且具有一定剛性的磁研磨刷,當工件在磁場中旋轉井作軸向振動時,工件與磨料發生相對運動,磨料刷就對工件表面進行研磨加工;磁力研磨法能夠高效、快速的對零件進行研磨和去毛刺,適用于各種材料、多種尺寸、多種結構的零件,是一種投資少、效率高、用途廣、質量好的精加工方法。

  目前國外已可對旋轉體內外表面、平板類零件、齒輪輪齒、復雜型面等進行研磨和去毛刺,去除導線線材上的氧化皮,清理印制電路板等。

  3. 熱能去毛刺

  熱力去毛刺(TED )是用氫氧氣體或氧與天然氣形成時混合氣爆燃后產生的高溫將毛刺燒掉。是將氧氣和氧氣或天燃氣和氧氣通入一個密閉的容器內,經火花塞點火, 使混合氣在瞬時內爆燃放出大量的熱能而去除毛刺。但工件經過燃爆燃燒后, 其氧化粉末會附著工件表面上, 必須加以清洗或酸洗。

  4. 密鐳強力超聲波去毛刺

  密鐳強力超聲波去毛刺技術是近幾年開始流行的一種去毛刺方法,僅僅就附屬的清洗效率是普通超聲波清洗機的10——20倍,空穴在水槽內均勻密布,使超聲波無需借助清洗劑就可以在5——15分鐘內同時完成。

  為大家整理了10種最常見去毛刺方式:

  1) 人工去毛刺

  這個也是一般企業普遍采用的方式,采用銼刀、砂紙、磨頭等作為輔助工具。銼刀有人工銼刀和氣動錯動。

  簡評:人工成本較貴,效率不是很高,且對復雜的交叉孔很難去除。對工人技術要求不是很高,適用毛刺小,產品結構簡單的產品。

  2) 沖模去毛刺

  采用制作沖模配合沖床進行去毛刺。

  簡評:需要一定的沖模(粗模+精沖模)制作費,可能還需要制作整形模。適合分型面較簡單的產品,效率及去毛刺效果比人工佳。

  3) 研磨去毛刺

  此類去毛刺包含振動、噴砂、滾筒等方式,目前企業采用較多。

  簡評:存在去除不是很干凈的問題,可能需要后續人工處理殘余毛刺或者配合其他方式去毛刺。適合批量較大的小產品。

  4) 冷凍去毛刺

  利用降溫使毛刺迅速脆化,然后噴射彈丸去除毛刺。

  簡評:設備價格大概在二三十萬;適合毛刺壁厚較小且產品也較小的產品。

  5) 熱爆去毛刺

  也叫熱能去毛刺、爆炸去毛刺。通過將一些易然氣體,通入到一個設備爐中,然后通過一些介質及條件的作用,讓氣體瞬間爆炸,利用爆炸產生的能量來溶解去除毛刺。

  簡評:設備昂貴(上百萬價格),操作技術要求高,效率低,副作用(生銹、變形);主要運用在一些高精密的零部件領域,如汽車航天等精密零部件。

  6) 雕刻機去毛刺

  簡評:設備價格不是很貴(幾萬),適用于空間結構簡單,所需去毛刺位置簡單有規律。

  7) 化學去毛刺

  用電化學反應原理,對金屬材料制成的零件自動地、有選擇地完成去毛刺作業。

  簡評:適用于難于去除的內部毛刺,適合泵體、閥體等產品細小毛刺(厚度小于7絲)。

  8) 電解去毛刺

  利用電解作用去除金屬零件毛刺的一種電解加工方法。

  簡評:電解液有一定腐蝕性,零件毛刺的附近也受到電解作用,表面會失去原有光澤,甚至影響尺寸精度,工件去毛刺后應經過清洗和防銹處理。電解去毛刺適用于去除零件中隱蔽部位交叉孔或形狀復雜零件的毛刺,生產效率高,去毛刺時間一般只需幾秒至幾十秒。適用于齒輪、連桿、閥體和曲軸油路孔口等去毛刺,以及尖角倒圓等。

  9) 高壓水噴射去毛刺

  以水為媒介,利用它的瞬間沖擊力來去除加工后產生的毛刺和飛邊,同時可達到清洗的目的。

  簡評:設備昂貴,主要用于汽車的心臟部位和工程機械的液壓控制系統。

  10) 超聲波去毛刺

  超聲波產生瞬間高壓去除毛刺。

  簡評:主要針對一些微觀毛刺,一般如果毛刺需要用顯微鏡來觀察的話,就都可以嘗試用超聲波的方法去除。

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