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毛刺在金屬加工中普遍存在。無論你使用多么先進的精密設(shè)備,它都會隨著產(chǎn)品而誕生。是主體材料在被加工材料邊緣塑性變形產(chǎn)生的一種多余鐵屑,特別是延展性或韌性好的材料,特別容易產(chǎn)生毛刺。
毛刺的種類主要有飛邊毛刺、尖角毛刺、飛濺等不符合產(chǎn)品設(shè)計要求的突出的多余金屬殘留物。到目前為止,還沒有有效的方法在生產(chǎn)過程中消除這個問題,所以為了保證產(chǎn)品的設(shè)計要求,工程師們不得不在去除后路上下功夫。到目前為止,有許多不同的方法和設(shè)備去毛刺不同的產(chǎn)品。
一般來說,毛刺去除方法可以分為四類:
1.粗糙坡度(硬接觸)
這一類包括切割、研磨、銼刀和刮刀加工等。
2.普通級(觸感柔軟)
屬于這一類的有砂帶磨削、磨削、彈性砂輪磨削和拋光等。
3.精密等級(柔性觸點)
有水洗加工、電化學(xué)加工、電解磨削和滾壓加工。
4.超精密水準(zhǔn)儀(精密接觸)
有磨料流去毛刺、磁力研磨去毛刺、電解去毛刺、熱能去毛刺和密鐳強超聲波去毛刺等。這些去毛刺方法可以獲得足夠的零件加工精度。
在選擇去毛刺方法時,要考慮許多因素,如零件的材料特性、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和精度,特別是表面粗糙度、尺寸公差、變形和殘余應(yīng)力的變化。
電解去毛刺是一種化學(xué)去毛刺方法,可以去除機械加工、磨削、沖壓后的毛刺,對金屬零件的銳邊進行倒圓或倒角。
一種通過電解去除金屬零件毛刺的電解加工方法,簡稱ECD。工具的陰極(一般為黃銅)固定在工件毛刺部分附近,兩者之間有一定的間隙(一般為0.3 ~ 1mm)。陰極的導(dǎo)電部分對準(zhǔn)毛刺邊緣,另一個表面覆蓋有絕緣層,使得電解集中在毛刺上。
當(dāng)機床陰極連接到DC電源的陰極時,工件連接到DC電源的陽極。0.1 ~ 0.3 MPa的低壓電解液(一般為硝酸鈉或氯酸鈉水溶液)在工件和陰極之間流動。當(dāng)DC電源接通時,毛刺被陽極溶解,并被電解液帶走。
電解液有一定的腐蝕性,工件去毛刺后要清洗防銹。電解去毛刺適用于十字孔隱蔽部位或形狀復(fù)雜的零件去毛刺,生產(chǎn)效率高。去毛刺時間通常只需要幾秒到幾十秒。
這種方法通常用于去除齒輪、花鍵、連桿、閥體和曲軸油道的毛刺,以及圓角。缺點是靠近毛刺的部位也會受到電解的影響,表面會失去原有的光澤,甚至影響尺寸精度。
當(dāng)然,除了電解去毛刺,還有以下幾種特殊的去毛刺方法:
1.磨料流去毛刺
磨料流加工技術(shù)是國外70年代末發(fā)展起來的一種新型去毛刺光整加工技術(shù)。這種技術(shù)特別適合剛進入精加工階段的去毛刺,但不適合加工小而長的孔和無底的金屬模具。
2.磁力研磨去毛刺
這種方法起源于上世紀(jì)60年代的前蘇聯(lián)、保加利亞等東歐國家,80年代中期日系車對其機理和應(yīng)用進行了深入研究。
磁力研磨時,工件置于兩個磁極形成的磁場中,磁性磨料置于工件與磁極之間的間隙中。在磁場力的作用下,磨料沿磁力線方向整齊排列,形成軟硬結(jié)合的磁性研磨刷。當(dāng)工件在磁場中旋轉(zhuǎn)并軸向振動時,工件與磨料相對運動,磨料刷對工件表面進行磨削。磁力研磨可以高效快速地對零件進行研磨和去毛刺,適用于各種材質(zhì)、尺寸和結(jié)構(gòu)的零件。是一種投資少、效率高、應(yīng)用廣、質(zhì)量好的整理方法。
目前,國外已能對旋轉(zhuǎn)體、平面零件、齒輪齒和復(fù)雜輪廓的內(nèi)外表面進行磨削和去毛刺,去除導(dǎo)線和電線上的氧化皮,清洗印刷電路板等。
3.熱去毛刺
熱去毛刺(TED)是用氫氧或氧氣和天然氣的混合物爆燃產(chǎn)生的高溫?zé)裘?。將氧氣和氧氣或天然氣和氧氣通入密閉的容器中,用火花塞點燃,使混合物在瞬間爆炸釋放出大量熱能,去除毛刺。但工件燒成后,其氧化粉末會附著在工件表面,必須清洗或酸洗。
4.密集鐳強超聲波去毛刺
密鐳強超聲波去毛刺技術(shù)是近年來流行的一種去毛刺方法。僅輔助清洗效率就是普通超聲波清洗機的10 ~ 20倍,水箱上均勻分布小孔,無需清洗劑的幫助,5 ~ 15分鐘即可同時完成超聲波。
以下是10種最常見的去毛刺方法:
1)手動去毛刺
這也是一般企業(yè)普遍采用的方法,用銼刀、砂紙、磨頭等。作為輔助工具。文件包括手動文件和氣動誤操作。
人工成本昂貴,效率不是很高,而且很難去除復(fù)雜的十字孔。對工人的技術(shù)要求不是很高,適合毛刺小,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品。
2)去毛刺模具
去毛刺是通過用沖床制作沖模來完成的。
沖壓模具(粗模+精模)有一定的制造成本,可能需要做一個成型模。適用于分型面簡單的產(chǎn)品,效率和去毛刺效果優(yōu)于手工。
3)研磨和去毛刺
這種去毛刺包括振動、噴砂、滾壓等。,目前在企業(yè)中廣泛使用。
存在去除不是很干凈的問題,可能需要手工處理殘留的毛刺或者配合其他方法去除毛刺。適合批量大的小產(chǎn)品。
4)冷凍去毛刺
毛刺通過冷卻快速脆化,然后噴丸去除毛刺。
設(shè)備價格在20-30萬元左右;適用于毛刺壁厚較小的產(chǎn)品和較小的產(chǎn)品。
5)通過熱爆炸去毛刺
也稱為熱去毛刺和爆炸去毛刺。在某設(shè)備爐內(nèi)通入一些可燃?xì)怏w,然后氣體在某些介質(zhì)和條件的作用下瞬間爆炸,利用爆炸產(chǎn)生的能量來溶解和去除毛刺。
設(shè)備貴(幾百萬價格),技術(shù)要求高,效率低,副作用大(生銹變形);主要用于一些高精密零部件領(lǐng)域,如汽車航空航天等精密零部件。
6)用雕刻機去毛刺
設(shè)備不是很貴(幾萬),適合空間結(jié)構(gòu)簡單,去毛刺位置簡單規(guī)則的產(chǎn)品。
7)化學(xué)去毛刺
基于電化學(xué)反應(yīng)原理,自動選擇性地完成金屬材料零件的去毛刺作業(yè)。
適用于難以去除的內(nèi)部毛刺,適用于泵體、閥體等產(chǎn)品的細(xì)小毛刺(厚度小于7絲)。
8)電解去毛刺
一種通過電解去除金屬零件毛刺的電解加工方法。
電解液有一定的腐蝕性,靠近毛刺的零件也會受到電解,使表面失去原有的光澤,甚至影響尺寸精度。去毛刺后,工件要清洗干凈,防銹。電解去毛刺適用于十字孔隱蔽部位或形狀復(fù)雜的零件去毛刺,生產(chǎn)效率高。去毛刺時間通常只需要幾秒到幾十秒。適用于齒輪、連桿、閥體、曲軸油路去毛刺,倒圓角。
9)高壓水射流去毛刺
以水為介質(zhì),利用其瞬間沖擊力去除加工后的毛刺和飛邊,同時達到清洗的目的。
昂貴的設(shè)備,主要用于汽車的心臟和工程機械的液壓控制系統(tǒng)。
10)超聲波去毛刺
產(chǎn)生瞬間高壓去除毛刺。
對于一些微觀的毛刺,一般如果需要用顯微鏡觀察,可以嘗試用超聲波去除。