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了解金屬加工中毛刺的產生、去除以及預防毛刺的方法

發布日期: 2023-09-12

在考慮切削加工、沖壓加工、鑄造等金屬加工時無法繞開毛刺問題。在此介紹一下毛刺的產生、去除以及預防毛刺的方法。

 

什么是金屬加工中產生的毛刺?

在機械加工時,毛刺是指在加工過程中非意愿產生的突起或殘留物。
毛刺是指在加工過程中非意愿產生的突起或殘留物。當試圖撕碎柔軟的粘土等物時,能夠觀察到粘土一邊變長一邊被撕碎且撕碎的部分會變成鋸齒狀的不連續形狀。與該現象一樣,金屬在被切掉的部分要離開殘留部分時,也會發生塑性變形,被拉伸撕裂的部分會變成突起而留下。這就叫做毛刺。最典型的例子是,在切削或沖壓切割金屬時出現在金屬的邊緣上。由于金屬具有塑性,因此在進行機械去除加工時,最好事先知道或多或少都會產生毛刺。
另外,即使在包括壓鑄在內的鑄造中也會產生毛刺。這是由于鑄造模配合不好、熔融的金屬流入鑄造模的間隙而產生的。即使是樹脂加工的注塑成型,有時也會因同樣的原因在有PL或E型銷時產生毛刺。

 

去除毛刺的方法

毛刺是“非意愿的形狀”,亦即是本來不該有的形狀。
毛刺是“非意愿的形狀”,亦即是本來不該有的形狀。因此如果留下毛刺置之不顧,就會妨礙零件彼此之間的裝配,或者造成零件彼此之間無法順暢運動。特別是在油等液體通過的孔內產生的毛刺,有時還會在使用中會脫落,堵塞其他地方而造成故障。此外由于毛刺是銳利的尖刺狀,有時會割傷作業者或使用者的手。過去曾因為自行車的焊接部位留下的毛刺而導致騎自行車的人受傷,以至于發展到訴訟的程度。因此原則上要去除產生的毛刺。
去除毛刺主要有使用工具等機械去除的方法和使用磨粒等撞擊去除的方法。

  • 機械方法
    是在加工設備上換裝去除毛刺用的刀具切除毛刺、使用刀具手工作業去除毛刺或者使用刷子等刮掉毛刺等方法。有各式各樣的工具,如專用的刀具或工具、刷子等。由于工具直接作用于毛刺,因此能夠可靠地去除毛刺。另一方面,由于要求對整個加工部位進行處理,因此耗時費力。
  • 磨粒加工
    是通過滾筒拋光或噴丸等使磨粒碰撞毛刺產生部位來去除毛刺的方法。這種方法不僅去除毛刺,還能夠同時進行零件的拋光加工等。
    此外還有將零件暴露在瞬間延燒的環境中只燒掉毛刺的方法,以及化學溶解的方法等。

 

預防和輕松去除毛刺的方法

毛刺不僅依靠事后去除,還能夠從加工和設計階段預防毛刺或使之更易于去除。

毛刺不僅依靠事后去除,還能夠從加工和設計階段預防毛刺或使之更易于去除。
例如毛刺具有在刀具進入一側不易產生而在刀具伸出一側容易產生的特性。如果利用該特性,將使用鉆頭開孔的方向,不從零件外側朝向內側而是由內側朝向外側,就會變得更易于去除毛刺。此外,如果采用在二次加工中疏通一次加工中產生毛刺部位那樣的加工順序,則無需實施去除毛刺作業了。此外,由于毛刺的易產生性會因加工速度不同而變化,因此還有用不易產生毛刺的速度進行加工的方法。
作為從設計階段開始的方法,例如有在邊緣部位進行C倒角或內角R倒圓加工。這樣的設計不僅不會產生銳利的形狀,還有不易產生毛刺效果。

 

總結

所謂毛刺是在加工時產生的非意愿的突起物。置之不顧則會導致設備故障或使用者受傷等,有可能造成嚴重的后果。最重要的是事前采取措施,例如在加工時想方設法使之不易產生毛刺或在加工后增加去除毛刺的步驟等。

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