什么是去毛刺?實施目的和方法、工具

發布日期: 2024-07-22

去毛刺是為了去除產品或零部件上因加工產生的毛刺,以提高表面質量或避免在使用過程中出現問題而進行的追加工。下面介紹一下毛刺產生的主要原因和去毛刺的方法、以及防止毛刺產生的加工方法等。

毛刺是指在加工過程中產生的預期外的刺狀物或飛邊殘料。

 

 

?什么是毛刺
毛刺是指在加工過程中產生的預期外的刺狀物或飛邊殘料。它的特點是在進行金屬加工和樹脂加工時產生,形狀呈不確定的刺狀物。
例如,當在金屬進行切削或沖壓切割加工時,工件在變形的同時會被撕裂,產生毛刺??梢韵胂笤谒核檎惩吝@樣柔軟的物品時,拉長形狀的尖端會變成鋸齒狀的不確定形狀。切削和沖壓加工中的毛刺是朝著加工的前進方向產生的。
毛刺也會出現在模具加工中,如金屬鑄造或樹脂注塑成型。模具成型加工中產生毛刺的原理與切削或沖壓加工產生毛刺的原理完全不同。在鑄造和注塑成型過程中,金屬和樹脂等材料會通過模具接合部的接縫處溢出,除了模具接縫(PL)外,還有諸如鑲塊和頂針等零件周邊也會發生接縫溢出,然后直接凝固。沿著模具和鑲塊的接縫,形成較薄的突起形狀。
毛刺還會出現在其他各種不同的場景中,例如焊接、電鍍和噴漆,但無論出于何種原因,毛刺基本上都被視為應該去除的東西。圖紙中一般也會有 “無毛刺、變形”、“不可有毛刺”等注釋內容。因此加工過的零件或產品如果有毛刺一般都會去除掉。除去產生毛刺的工序叫做去毛刺。

?去毛刺的目的
如果產生毛刺,必須進行去毛刺處理。如下所述,去毛刺有多種目的和理由。
  • 為了防止裝配精度降低
毛刺是指從原始形狀中無意突出的部分。因此,如果零件之間的接觸面有毛刺,毛刺就會作為異物夾雜在零件之間,從而導致無法正確裝配。這會導致組裝精度變差,無法發揮應有功能等問題。例如,如果要把圓棒和金屬板通過金屬板的圓孔進行組裝作業,而金屬板圓孔通過沖壓或其他剪切工藝進行開孔加工,使得該圓孔產生毛刺,則圓棒與金屬板圓孔產生的毛刺互相干擾,導致圓棒無法裝配到孔中,或無法按預期進行裝配。另外基準面邊緣存在毛刺還會導致零件無法正確定位,從而產生測量誤差。因此毛刺必須去除掉,因為它會降低裝配精度。
  • 防止故障以及產品磨損
如果零部件上有毛刺,在裝配后也會導致各種故障發生。例如,在油或空氣等流體通道中產生的毛刺不僅妨礙流體流動,而且在產品使用過程中脫落,形成異物(污染),也會損害產品的功能。此外,在電氣產品的示例中,即使設計時已確保有足夠的間隙,但預期外的突出物可能會導致毛刺與電路接觸而發生短路。此外,基于毛刺的硬度和大小,在與其他零件接觸中可能會造成其他零件的劃傷等。如果在與滑動表面接觸部位有毛刺,自然會增加滑動阻力,磨損滑動表面,降低滑動性能。
  • 防止制造工人和終端用戶受傷
尤其是金屬毛刺,它的特點是像尖刀一樣鋒利。因此,帶有毛刺的零件可能會傷害到操作工人的手??赡軙<肮ぷ靼踩?,導致不可預見的情況發生,如工傷事故等。此外,產品上殘留的毛刺也可能會傷害到終端用戶。過去曾發生過終端用戶被裸露焊點上的毛刺所傷而需要承擔損害賠償責任的案例。 在終端用戶能夠接觸到有毛刺的地方,必須特別謹慎,清除毛刺。因為毛刺不僅會傷人,還會嚴重損害制造商的聲譽。

?去毛刺的主要方法
那么,到底有哪些方法可以有效去除毛刺呢?下面從機械方法和磨粒加工這兩方面來介紹具有代表性的去毛刺方法。
  • 機械法
去毛刺的方法有很多種,其中最典型的是使用加工機器或工具,通過機械接觸去除毛刺。
在去毛刺設備中,讓專用刷子工具旋轉,工件通過皮帶或其他方式自動送入,或者操作員手動將工件壓在刷子上實現去毛刺加工。此外,在使用數控機床加工過程中,切削完成后,可以將刀具更換為刀片或毛刷等專用工具,在加工的同時進行去毛刺處理。這類方法一般都是采用較大的設備來完成的,但這樣的案例并不多。
在去毛刺的加工現場,最常用的是利用刀片、刷子、手工工具等進行手工去除毛刺。毛刺并不是總以同樣的方式出現在同一個位置。因此,并不是所有的加工產品每一處都需要去毛刺處理,合理化安排可以減少時間和精力投入,這是手動去毛刺的優點。但是在毛刺會持續發生的情況下,手動去毛刺的缺點是需要投入更多作業時間。 手工去毛刺還可能在作業過程中損傷工件。
機械法的優點是去除率高,可以可靠地去除毛刺。但是,每道工序都需要改變工件位置、更換工具等,這樣就比較繁瑣。
  • 磨粒加工
磨粒加工也是去毛刺的典型方法之一。滾筒拋光和拋丸通常被定位為打磨加工(拋光),但由于噴射和磨粒碰撞時具有去除毛刺的效果,因此有時也會為了去除毛刺而採用此方法。
滾筒拋光可以想象成洗衣機。旋轉裝有工件、液體和磨粒的容器,并利用工件之間或工件與磨粒的碰撞來去除毛刺。
拋丸是在工件表面噴射磨粒的加工工藝。通過磨粒與工件表面的毛刺碰撞,去除毛刺。其優點是可以與拋光工藝相結合,實現工序一體化。但它也有缺點,如工件表面會出現劃痕和凹痕,工件的邊角特征會被鈍化。
還有一種叫做流體拋光(磨粒流動)的加工方法。想象一下我們擠出蒙布朗蛋糕奶油的樣子。讓含有磨粒在內的粘彈性聚合物在一定壓力作用下通過工件內部。該方法主要適用于圓筒內和孔洞邊緣的毛刺,其特點是可以去除復雜形狀或者硬質材料的毛刺。另一方面也存在加工時間長等缺點。其他類型的去毛刺工藝還包括用等離子體或火焰燒結毛刺的熱加工工藝、用化學品溶解毛刺的化學工藝以及電拋光等電化學方法。

?去毛刺的常用工具
機械方法中會用到不同的工具。 以下是一些最常用的去毛刺工具。
手持工具(修邊器)
一種去毛刺的電動工具。
https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110600395560/?list=PageCategory
一種去毛刺的電動工具。
棒狀磨具
一種手持式棒狀磨石,用于去除角部和凹槽部的毛刺。
https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/223000311990/?list=PageCategory
一種手持式棒狀磨石,用于去除角部和凹槽部的毛刺。
毛刺切刀
NC機床等去毛刺時的常用工具。
https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/223303196717/?list=PageCategoryNC
機床等去毛刺時的常用工具。

?去毛刺的注意事項
去毛刺的方法有很多種,但在任何操作方法中都有著共同的注意事項。
  • 注意不要劃傷產品
去毛刺可能會用到刀具、刷子等各種工具。因此除了需要去除毛刺的部位以外,必須注意不要劃傷其他部位。根據材質強度等因素,選擇最合適的去毛刺方法,正確制定作業步驟。
  • 注意工作中受傷
如上所述,毛刺可能會傷害到工人自身。因此作業時需要穿戴護具和準備能夠實現安全作業的設備、環境等。使用防護眼鏡、防塵口罩、手套等,準備好可供遵守的安全作業標準。

?如何防止毛刺的產生
清除已產生的毛刺固然重要,但從設計和加工階段開始采取措施防止毛刺產生也同樣重要。 根據產生毛刺的原因不同,采取的措施也不盡相同,但以下方法是有效的典型措施。
  • 在設計階段考慮到防毛刺措施
在設計階段就考慮毛刺對策是非常重要的。例如,如果在圖紙上追加諸如“無指示角部C倒角”或“無指示角部C0.2倒角”的指示,則倒角過程也是去毛刺的過程,因此在某些情況下可以省去去毛刺工藝。
  • 考慮切削加工的加工方向
切削加工操作中,當刀具在工件上由內側向外側移動時,毛刺往往會變大。 因此,通過設計刀片的進給方向和加工順序,可以抑制毛刺的產生。
  • 考慮合理的加工速度
毛刺的大小與刀具的吃刀量和切削速度也有關系。 因此,找到不易產生毛刺的加工條件,并調整加工條件也是一種預防措施。
  • 考慮加工順序,毛刺在后續的工藝中去除
例如,針對在圓筒側面開孔,圓筒內部打磨的產品。如果先打磨內部,再在側面鉆孔,圓筒內部就會留下毛刺;但是,如果先在側面鉆孔,然后再打磨圓筒內部,則可以通過打磨工藝來去除毛刺。這樣,毛刺就可以在后續工藝中直接去除,而不需要另外進行去毛刺處理了。另外,在鈑金類產品中,也可以將產生毛刺的一側設計在產品內部,以確保毛刺不會影響終端用戶。
  • 提高鑄造和注塑模具的精度
在鑄造和注塑成型中,PL部會產生毛刺。這是因為模具拼縫處會有很小的縫隙而產生的,所以必須采取措施,如提高模具精度以消除縫隙,或者降低溫度以增加澆注材料的粘度等。

?總結
毛刺是在金屬切削、沖壓以及金屬和樹脂成型過程中產生的預期外刺狀物。是圖紙中沒有的形狀,它會導致裝配精度降低,零件或產品故障,產品損壞等問題。鋒利的毛刺還可能傷害操作工人和終端用戶,導致工傷和賠償責任。因此,必須實施去毛刺處理。去毛刺的方法有機械法,通過毛刷或刀具等工具去除毛刺,或使用滾筒拋光或拋丸等磨粒加工方法等。此外,還可以在設計和加工工藝方面進行充分思考和優化來抑制毛刺的產生。

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