毛刺在金属加工中普遍存在。无论你使用多么先进的精密设备,它都会随着产品而诞生。是主体材料在被加工材料边缘塑性变形产生的一种多余铁屑,特别是延展性或韧性好的材料,特别容易产生毛刺。
毛刺的种类主要有飞边毛刺、尖角毛刺、飞溅等不符合产品设计要求的突出的多余金属残留物。到目前为止,还没有有效的方法在生产过程中消除这个问题,所以为了保证产品的设计要求,工程师们不得不在去除后路上下功夫。到目前为止,有许多不同的方法和设备去毛刺不同的产品。
一般来说,毛刺去除方法可以分为四类:
1.粗糙坡度(硬接触)
这一类包括切割、研磨、锉刀和刮刀加工等。
2.普通级(触感柔软)
属于这一类的有砂带磨削、磨削、弹性砂轮磨削和抛光等。
3.精密等级(柔性触点)
有水洗加工、电化学加工、电解磨削和滚压加工。
4.超精密水准仪(精密接触)
有磨料流去毛刺、磁力研磨去毛刺、电解去毛刺、热能去毛刺和密镭强超声波去毛刺等。这些去毛刺方法可以获得足够的零件加工精度。
在选择去毛刺方法时,要考虑许多因素,如零件的材料特性、结构形状、尺寸和精度,特别是表面粗糙度、尺寸公差、变形和残余应力的变化。
电解去毛刺是一种化学去毛刺方法,可以去除机械加工、磨削、冲压后的毛刺,对金属零件的锐边进行倒圆或倒角。
一种通过电解去除金属零件毛刺的电解加工方法,简称ECD。工具的阴极(一般为黄铜)固定在工件毛刺部分附近,两者之间有一定的间隙(一般为0.3 ~ 1mm)。阴极的导电部分对准毛刺边缘,另一个表面覆盖有绝缘层,使得电解集中在毛刺上。
当机床阴极连接到DC电源的阴极时,工件连接到DC电源的阳极。0.1 ~ 0.3 MPa的低压电解液(一般为硝酸钠或氯酸钠水溶液)在工件和阴极之间流动。当DC电源接通时,毛刺被阳极溶解,并被电解液带走。
电解液有一定的腐蚀性,工件去毛刺后要清洗防锈。电解去毛刺适用于十字孔隐蔽部位或形状复杂的零件去毛刺,生产效率高。去毛刺时间通常只需要几秒到几十秒。
这种方法通常用于去除齿轮、花键、连杆、阀体和曲轴油道的毛刺,以及圆角。缺点是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。
当然,除了电解去毛刺,还有以下几种特殊的去毛刺方法:
1.磨料流去毛刺
磨料流加工技术是国外70年代末发展起来的一种新型去毛刺光整加工技术。这种技术特别适合刚进入精加工阶段的去毛刺,但不适合加工小而长的孔和无底的金属模具。
2.磁力研磨去毛刺
这种方法起源于上世纪60年代的前苏联、保加利亚等东欧国家,80年代中期日系车对其机理和应用进行了深入研究。
磁力研磨时,工件置于两个磁极形成的磁场中,磁性磨料置于工件与磁极之间的间隙中。在磁场力的作用下,磨料沿磁力线方向整齐排列,形成软硬结合的磁性研磨刷。当工件在磁场中旋转并轴向振动时,工件与磨料相对运动,磨料刷对工件表面进行磨削。磁力研磨可以高效快速地对零件进行研磨和去毛刺,适用于各种材质、尺寸和结构的零件。是一种投资少、效率高、应用广、质量好的整理方法。
目前,国外已能对旋转体、平面零件、齿轮齿和复杂轮廓的内外表面进行磨削和去毛刺,去除导线和电线上的氧化皮,清洗印刷电路板等。
3.热去毛刺
热去毛刺(TED)是用氢氧或氧气和天然气的混合物爆燃产生的高温烧掉毛刺。将氧气和氧气或天然气和氧气通入密闭的容器中,用火花塞点燃,使混合物在瞬间爆炸释放出大量热能,去除毛刺。但工件烧成后,其氧化粉末会附着在工件表面,必须清洗或酸洗。
4.密集镭强超声波去毛刺
密镭强超声波去毛刺技术是近年来流行的一种去毛刺方法。仅辅助清洗效率就是普通超声波清洗机的10 ~ 20倍,水箱上均匀分布小孔,无需清洗剂的帮助,5 ~ 15分钟即可同时完成超声波。
以下是10种最常见的去毛刺方法:
1)手动去毛刺
这也是一般企业普遍采用的方法,用锉刀、砂纸、磨头等。作为辅助工具。文件包括手动文件和气动误操作。
人工成本昂贵,效率不是很高,而且很难去除复杂的十字孔。对工人的技术要求不是很高,适合毛刺小,产品结构简单的产品。
2)去毛刺模具
去毛刺是通过用冲床制作冲模来完成的。
冲压模具(粗模+精模)有一定的制造成本,可能需要做一个成型模。适用于分型面简单的产品,效率和去毛刺效果优于手工。
3)研磨和去毛刺
这种去毛刺包括振动、喷砂、滚压等。,目前在企业中广泛使用。
存在去除不是很干净的问题,可能需要手工处理残留的毛刺或者配合其他方法去除毛刺。适合批量大的小产品。
4)冷冻去毛刺
毛刺通过冷却快速脆化,然后喷丸去除毛刺。
设备价格在20-30万元左右;适用于毛刺壁厚较小的产品和较小的产品。
5)通过热爆炸去毛刺
也称为热去毛刺和爆炸去毛刺。在某设备炉内通入一些可燃气体,然后气体在某些介质和条件的作用下瞬间爆炸,利用爆炸产生的能量来溶解和去除毛刺。
设备贵(几百万价格),技术要求高,效率低,副作用大(生锈变形);主要用于一些高精密零部件领域,如汽车航空航天等精密零部件。
6)用雕刻机去毛刺
设备不是很贵(几万),适合空间结构简单,去毛刺位置简单规则的产品。
7)化学去毛刺
基于电化学反应原理,自动选择性地完成金属材料零件的去毛刺作业。
适用于难以去除的内部毛刺,适用于泵体、阀体等产品的细小毛刺(厚度小于7丝)。
8)电解去毛刺
一种通过电解去除金属零件毛刺的电解加工方法。
电解液有一定的腐蚀性,靠近毛刺的零件也会受到电解,使表面失去原有的光泽,甚至影响尺寸精度。去毛刺后,工件要清洗干净,防锈。电解去毛刺适用于十字孔隐蔽部位或形状复杂的零件去毛刺,生产效率高。去毛刺时间通常只需要几秒到几十秒。适用于齿轮、连杆、阀体、曲轴油路去毛刺,倒圆角。
9)高压水射流去毛刺
以水为介质,利用其瞬间冲击力去除加工后的毛刺和飞边,同时达到清洗的目的。
昂贵的设备,主要用于汽车的心脏和工程机械的液压控制系统。
10)超声波去毛刺
产生瞬间高压去除毛刺。
对于一些微观的毛刺,一般如果需要用显微镜观察,可以尝试用超声波去除。