去鋁合金壓鑄件批鋒毛刺最常用的方法總結(jié)

在當(dāng)前的壓鑄工藝下，鋁合金壓鑄件以及其后續(xù)加工，都無法避免批鋒毛刺產(chǎn)生，而且批鋒毛刺的去除，占了不小的加工工時，因此，如何快速高效地除去毛刺，是鋁合金壓鑄廠面臨和解決的問題。

一、批鋒毛刺的產(chǎn)生

現(xiàn)階段鋁合金壓鑄工藝壓鑄出的鋁合金壓鑄件，周邊常常伴有圖紙沒有要求的無用的附屬物，即批鋒，因為多出的部分通常有點傷手,所以帶有鋒,又形象地叫做披鋒（音同披風(fēng)，英文名詞：flash）。受地方方言影響及鋁合金壓鑄廠文化的影響，不同的企業(yè)，習(xí)慣叫法也不同，有的毛刺，還有些地方稱之為毛邊，飛邊，溢邊。鋁合金壓鑄件到了經(jīng)加工工序，也經(jīng)常會產(chǎn)生披鋒、毛刺。

（一)鋁合金壓鑄件批鋒的產(chǎn)生原因

鋁合金壓鑄件批鋒常常見于壓鑄模具分型面上，有時候還會“長”在老化了的有裂紋的模肉之中。具體到精密鋁合金壓鑄件來說，產(chǎn)生批鋒的原因大致有以下幾個方面：

1、客戶產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)過以復(fù)雜或者有不合理之處，難以通過模具設(shè)計糾正。

2、壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷。

3、壓鑄模具制造過程中違規(guī)操作或者加工工藝不合理等，如熱處理沒有按照規(guī)范操作導(dǎo)致，硬度不夠，容易造成模肉變形。

4、壓鑄模具材料內(nèi)部金相組織是否符合要求——有實力的鋁合金壓鑄廠會對模材金相組織檢查，不符合要求堅決不用。

5、選擇鋁料不當(dāng)，流動性不好。

6、壓鑄模具保養(yǎng)不當(dāng)，沒有按照操作規(guī)范清理行腔內(nèi)的雜物，或者沒有配好模。

7、鋁合金壓鑄過程參數(shù)選擇不是太恰當(dāng)，如鑄壓過高——國內(nèi)鋁合金壓鑄廠普遍喜好高壓高速生產(chǎn)鋁合金壓鑄件，這樣壓鑄模具的壽命會大大降低。

8、鋁合金壓鑄生產(chǎn)過程中沒有定時清理模面上的合金材料。

鋁合金壓鑄過程中，通過排氣塊產(chǎn)生批鋒屬于正?，F(xiàn)象，有助于模具型腔內(nèi)氣體排出，減少產(chǎn)品內(nèi)部氣孔，然而，模具其它位置封料不好，伴隨壓鑄產(chǎn)生較多的批鋒，能量損失，失去了對鋁合金壓鑄件的“高壓態(tài)勢”，不僅會導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部縮孔導(dǎo)致大批量報廢，還會在壓鑄過程中飛料，危及員工個人安全，應(yīng)當(dāng)采取措施避免。

（二）加工產(chǎn)生毛刺的因素

鋁合金壓鑄件在后續(xù)加工的一些工序也會產(chǎn)生批鋒，因其細小而尖銳，又多稱其為毛刺。機械加工過程中，鋁合金壓鑄件產(chǎn)生毛刺的原因可以從以下幾個方面考慮：

1、設(shè)計出的夾具是否有利于加工；

2、刀具的設(shè)計是否合理，如排屑是否順暢；

3、刀具材料的選擇是否恰當(dāng)；

4、加工工藝設(shè)計不盡合理；

5、加工參數(shù)是否合理，如果說一把刀，供應(yīng)商建議進給量最多為2mm，實際一次加工5mm，毛刺也會很快出現(xiàn)；

6、刀具磨損嚴重，就會產(chǎn)生毛刺，為了避免浪費工時，就要做好刀具壽命管理。

二、去批鋒毛刺的常見方法

鋁合金壓鑄件批鋒會直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)，因此，如何高效將其去除是鋁合金壓鑄廠的一大問題。近年來，隨著各行業(yè)對批鋒、毛刺去除方法深入研究，積累了不少經(jīng)驗，據(jù)不完全統(tǒng)計，去批鋒、毛刺的方法就有60多種。

（一）用落料模去批鋒

在設(shè)計落料模時，就將去除鋁合金壓鑄件的批鋒考慮進去，設(shè)計成仿形的刀口，在將水口、渣包（冒口）溢流口剪掉的同時，連同產(chǎn)品批鋒一起剪掉，避免多次裝夾和減少人工操作，會大幅提高效率。

沖剪前

沖剪后效果

（二）手工去批鋒毛刺

自動化較低的落料模也有短板之處，不是去除所有的產(chǎn)品批鋒，因此，人們在努力實現(xiàn)自動化同時，不少工廠用比較傳統(tǒng)的手工銼方法來去除毛坯的批鋒。

手工去毛刺批鋒優(yōu)點是一次投資少，工具簡單易購買——鋼銼、砂紙等簡單磨具磨料即可；再則對人員要求不高，靈活，柔韌性好。其缺點是效率低且與工人的熟練程度有關(guān)；去完毛刺后表面光潔度不好掌握，長時間工作使用工人易疲勞，容易遺漏；有些工具去批鋒噪音較高，還有些工具不耐磨，且粉塵多，危險系數(shù)大。

對于精加工后出現(xiàn)的批鋒，經(jīng)常用到被叫做修邊刀的工具。加工平面后，周邊時常有些毛刺。這些毛刺會影響到產(chǎn)品的品質(zhì)及扎傷人手，所以必須去除。比起用銼刀及砂紙效率就比較低來說，而修邊刀使用極其簡單對工人熟練程度關(guān)系不大，安全，快捷，方便，無噪聲粉塵污染。因其靠切屑去毛刺，所以，所去除毛刺邊緣的光潔度是手工銼批鋒等傳統(tǒng)方式所不能匹敵的，是加工后，手工去毛刺的首選工具。

用修邊刀去毛刺

還有一些工具如倒角刀，對孔口的批鋒去除比較有效。而倒角刀通過改良，通過連桿上到風(fēng)磨上，對去除壓鑄、加工后的批鋒效率更高。

（三）噴丸法去批鋒毛刺

噴丸的主要作用是為了強化產(chǎn)品表面，但是能起到打掉鋁合金壓鑄件批鋒的作用。當(dāng)然，減少人工去批鋒工時的同時，還會伴隨著鋁合金壓鑄件起皮的“副作用”，也需要去除。

（四）機械加工去鑄件批鋒

有些鋁合金壓鑄件，在加工產(chǎn)品時，增加加工批鋒程式，隨便將批鋒去除，人工成本更低了。因此，用機械加工的辦法可以減少對人工的依賴，提高生產(chǎn)效率。

還有單頭鉆床或者多多頭鉆，加上鉆頭，銑刀，倒角刀等刀具，來去批鋒，具有效率高，效果也不錯的優(yōu)點。

（五）砂帶機磨鋁合金壓鑄件批鋒毛刺

砂帶機上裝上一定規(guī)格的砂帶（如80目砂帶、120目砂帶），來去除鋁合金壓鑄件上的批鋒，是不錯的選擇，其優(yōu)點在于：

1、投資雖然比手工銼批鋒的工具大，但是一臺砂帶機并不貴，大多數(shù)鋁合金壓鑄廠可以接受，而從效率上講，比手工銼批鋒高出好多倍；

2、能夠磨較厚的批鋒和渣包溢流口。如對于經(jīng)過落料模加工過的，貼近產(chǎn)品較厚的水口、溢流口，人工銼很耗費時間，而用砂帶機磨就顯得比較輕松；

3、大小產(chǎn)品都能夠使用，應(yīng)用廣泛；

4、可以得出較好的粗糙度；

當(dāng)然，砂帶機磨批鋒也有缺點：

1、對人員操作熟練程度，有要求；

2、對于死角的批鋒，細小毛刺，顯得無用武之地；

3、有較大噪音，產(chǎn)生粉塵較多。

2014年8月2日，昆山市中榮金屬制品有限公司汽車輪轂拋光車間在生產(chǎn)過程中發(fā)生爆炸，造成75人遇難，185人受傷。這給我們留下了慘痛的教訓(xùn)，應(yīng)引以為戒。在我司，砂帶機工作區(qū)都安裝有除塵設(shè)備，為員工提供相對較好的環(huán)境，得益于此，員工做事有積極性，公司約占三分之一的產(chǎn)品在此磨批鋒、水口，產(chǎn)品品質(zhì)也能達到標準。

（六）高壓水噴射去工件毛刺

顧名思義是以水為媒介，利用它的瞬間沖擊力來去除加工后產(chǎn)生的毛刺和飛邊，同時可達到清洗的目的。試驗表明，合適的水壓為30MPa—50MPa。若壓力不足，無法達到去毛刺的效果；壓力過高雖然可以去除毛刺，但存在損害鋁合金壓鑄件的風(fēng)險（如導(dǎo)致鋁合金壓鑄件變形，尺寸超差）。

（七）超聲波去工件毛刺

超聲波產(chǎn)生的超聲能量作用于液體里，若振動處于稀疏狀態(tài)的液體時，會撕裂成很小的空穴（即內(nèi)部是真空的）。這些空穴在破裂的時候會產(chǎn)生高達幾百個大氣壓瞬間壓力的現(xiàn)象被稱為“空化現(xiàn)象”。超聲波去毛刺就是利用“空化現(xiàn)象”產(chǎn)生瞬間巨大沖擊力將附著在部件上的毛刺清除的。

超聲波去毛刺并不適用所有鋁合金壓鑄件的毛刺，主要針對一些微觀毛刺。具體來說，一般如果毛刺需要用放大鏡、顯微鏡來觀察的話，就都可以嘗試用超聲波的方法去除。而對于肉眼可見的毛刺，還要看粘結(jié)的強度，粘結(jié)強度弱的毛刺可以用超聲波，一般要是用刀具才能處理的毛刺，也就是說，肉眼能夠看到的毛刺，用超聲波方法將其去除，效果不會太理想。

（八）電解去工件毛刺

電解去工件毛刺是利用電解作用去除金屬零件毛刺的一種加工方法，英文簡稱ECD。電解去毛刺和電火花加工方法相似，將工具陰極（一般用黃銅）固定放置在被加工工件有毛刺的部位附近，兩者相距大約0.3～1毫米的間隙，工具陰極的導(dǎo)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，當(dāng)作為陰極的加工工具與作為陽極的工件通過壓力為0.1～0.3兆帕的低壓流動的電解液(一般用硝酸鈉或氯酸鈉水溶液)相互作用而被除去，同時毛刺被被電解液帶走。

電解去毛刺適用于去除零件中隱蔽部位交叉孔或形狀復(fù)雜零件的毛刺，生產(chǎn)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。

該方法缺點是電解液有一定腐蝕性，工件去毛刺后應(yīng)經(jīng)過清洗和防銹處理；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。

（九）磁力去毛刺機

噴丸機是利用機械離心力將鋼丸以一定速度拋出，將較大的批鋒去除，而磁力去毛刺機是利用其獨特的磁場分布，產(chǎn)生強勁平穩(wěn)的磁感效應(yīng)，使磁力鋼針（半永久性）與鋁合金壓鑄件進行全方位，多角度地充分研磨，達到快速除銹，去死角，去除毛刺批鋒，除去氧化薄膜及燒模痕跡等功效。

磁力去毛刺機尤其對形狀復(fù)雜、多孔夾縫、內(nèi)外螺紋等工件，更加能顯示其神奇妙用，并且，不傷及工件表面，不影響工件精度。讓工件瞬間變得光滑整潔，煥然一新。適用于金、銀、銅、鋁、鋅、鎂、鐵、不銹鋼等金屬類與硬質(zhì)塑料等非金屬類工件的研磨拋光去除毛刺一次性完成！

（十）熱爆炸去鋁合金壓鑄件毛刺

熱爆炸去毛刺又名電熱學(xué)去毛刺，是當(dāng)今世界機械制造行業(yè)公認最適合小工件大批量去毛刺的先進工藝。它采用氫氣和氧氣在用于處理工件的密閉工作室中混合，瞬間點火燃燒并在極短時間內(nèi)與工件表面毛刺發(fā)生劇烈的熱化學(xué)反應(yīng)，達到去除毛刺的目的。

熱能去毛刺是一種特種加工技術(shù)，具有效率高、通用性強、可達性好，去除毛刺均勻徹底、工件表面平整光滑，且不受工件材料、形狀及毛刺部位的限制等特點。特別適合其他工藝方法無法解決的具有復(fù)雜型腔、相貫相交孔系、深孔、盲孔、螺紋孔等去毛刺難度較大工件的去毛刺處理。可用于黑色、有色金屬及熱塑性塑料等非金屬材料工件的去毛刺和金屬壓鑄件、塑壓件的去飛邊處理。由于它的加工效率極高，用于生產(chǎn)的直接成本低廉，特別適合大批量連續(xù)生產(chǎn)環(huán)境使用，是規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)理想的高效加工設(shè)備。

該工藝針對一些死角處的毛刺，傳統(tǒng)工藝比較困難的產(chǎn)品，有比較好的應(yīng)用，其本身具有一定的技術(shù)要求，具有保持產(chǎn)品原機械性能的優(yōu)勢，但也有一定的局限性。其一，機器成本偏高。購買一臺爆炸的去毛刺設(shè)備，動輒需要上百萬，很多中小型鋁合金壓鑄廠根本沒有能力承擔(dān)這種費用；其二，易導(dǎo)致產(chǎn)品生銹發(fā)霉。產(chǎn)品在高溫的爆炸爐中，氫氧燃燒的產(chǎn)物是水，極容易導(dǎo)致生銹發(fā)霉；其三，鋁合金壓鑄件因爆炸沖擊，可能變形；其四，操作有一定的技術(shù)要求，不是普通人容易操作的。

（十一）化學(xué)去毛刺

在機械制造行業(yè)中，精密零件去毛刺的要求是很高的，其中以在液壓系統(tǒng)中常用的精密零件的去毛刺要求為最高。它們要求在閥體和閥套的工作臺肩處去除棱邊毛刺，并要保持銳邊和很小的倒圓半徑。為了達到這些要求，必須尋求好的適合的去毛刺方法——化學(xué)去毛刺是不錯的選擇之一。

化學(xué)去毛刺是采用一種藥水，由于是一種完全浸泡腐蝕，所以對尺寸稍微有點影響，不過一般會盡量保證在工件的公差范圍之內(nèi)。如果尺寸超差，可采用預(yù)留尺寸（留加工余量）的辦法解決。

化學(xué)去毛刺藥水的任何成分不會進入到工件內(nèi)部，不會改變工件的物理性能和化學(xué)性能。

化學(xué)去毛刺工藝根據(jù)毛刺與工件本身的差異性，采用垂直反應(yīng)的原理來達到去除毛刺的效果。由于采用的是垂直反應(yīng)，不會使工件表面產(chǎn)生密閉的空間，有助于電鍍液與工件更好的結(jié)合，不會使電鍍層脫落。

化學(xué)去毛刺工藝是一種純化學(xué)的浸泡工藝，生產(chǎn)效率高，可大批量，一次性去除毛刺，節(jié)省了大量人工，降低了勞動強度，去毛刺效果非常理想，而且能夠提高鋁合金壓鑄廠的經(jīng)濟效益。

（十二）冷凍修邊去毛刺

鋁、鎂、鋅合金、橡膠、塑料產(chǎn)品等其批鋒（或毛刺）的厚度比產(chǎn)品的厚度要薄很多，所以飛邊（或毛刺)的脆化速度要比產(chǎn)品的脆化速度快，在飛邊（或毛刺)脆化而產(chǎn)品沒有脆化這一時間段里，冷凍去毛刺（修邊)機通過拋射彈丸來擊打產(chǎn)品，從而去除處于脆化的批鋒（或毛刺)。

冷凍去毛刺（修邊)機，是一種利用液氮的超低溫使橡膠、塑料制品、鋅鎂鋁合金壓鑄件的飛邊迅速發(fā)生脆化，并在此狀態(tài)下，通過高速噴射出的冷凍粒子撞擊產(chǎn)品的毛刺（或批鋒)，從而達到既能高質(zhì)量、高效率地去除制品的毛刺（或批鋒)，又能保持制品本身的所有物性不發(fā)生改變的特殊去毛刺（修邊)設(shè)備。它可大幅度地提高產(chǎn)品的修邊（去毛刺)精度且具有很高的集約化程度。目前這種設(shè)備已成為精密橡塑制品、壓鑄企業(yè)不可或缺的后道修邊及去毛刺處理設(shè)備。

（十三）自動去毛刺機

自動去毛刺機是典型的機電一體化裝置，它綜合運用了機械與精密機械、微電子與計算機、自動控制與驅(qū)動、傳感器與信息處理以及人工智能等多學(xué)科的最新研究成果，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和各行各業(yè)對自動化程度要求的提高，自動去毛刺機技術(shù)得到了迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的去毛刺機產(chǎn)品。

自動去毛刺機產(chǎn)品的實用化，既解決了許多單靠人力難以解決的實際問題，又促進了工業(yè)自動化的進程。自動去毛刺機就是將機器視覺及數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用于自動化去毛刺系統(tǒng)中，采用機器視覺對孔位進行探測，并對攝像機內(nèi)外參數(shù)標定的計算方法進行了詳細的論述，并根據(jù)標定進行物像變換，將目標點在攝像機坐標系下的坐標變換到去毛刺機器人坐標系中，從而獲取了空間目標點的三維空間坐標，然后再采用兩步法對去毛刺機器人進行導(dǎo)引控制。在控制主機的選用上，采用結(jié)構(gòu)緊湊、擴展功能強和可靠性高的PC工業(yè)控制計算機作為主機，配以單片機主要承擔(dān)系統(tǒng)功能初始化、數(shù)據(jù)運算與處理、步進電機驅(qū)動以及故障診斷等功能。并設(shè)計了去毛刺機器人上位機和下位機的串行通信結(jié)構(gòu)。

（十四）回轉(zhuǎn)滾筒去毛刺

回傳滾筒加工法又稱旋磨加工法、滾筒滾光加工、波動光飾加工等。隨著列學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，回轉(zhuǎn)滾筒加工法已演變成各種各樣的精整加工方法了，如振動滾筒加工法、離心滾筒加工法、心軸拋光、流動精整、往復(fù)式精整以及電化學(xué)滾筒和磁性磨料滾筒加工法等。

這些滾筒加工法都是采用自由磨料對零件進行去毛刺、飛邊、倒圓和精整等。當(dāng)將零件、磨料和添加劑等按一定配比裝入機械運動（振功、轉(zhuǎn)動或搖動）的滾筒或加工檔內(nèi)時，通過零件和磨料的相對運動，使零件受到磨蝕，從而達到去毛刺、倒角和精整的目的。

綜合起來該方法優(yōu)缺點如下：

1.回轉(zhuǎn)滾筒加工去毛刺優(yōu)點：

1)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，并可實現(xiàn)多機床看管和自動化生產(chǎn)；

2)設(shè)備價格低廉，維修簡便；

3)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊演，占地面積??；

4)研磨力穩(wěn)定，加工質(zhì)量較好；

5)去毛刺的同時并對零件進行除銹，倒圓和精整等。

2.其主要缺點有：

1)加工時間長。因為主要去毛刺、倒圓和精整作用是在滑動層進行的，因此，加工速度慢，效率低。

2)裝料量少，加工過程中噪音大、零件表面容易產(chǎn)生劃痕和擦傷。

3)難以在加工過程中檢測被加工零件和有選擇地去毛刺和精整。

（十六）在壓鑄工藝設(shè)計上降低消或則除加工毛刺

壓鑄工藝上解決才是根本的。

（1）利用工藝圓角消除加工毛刺

在先進的去毛刺方法，都要投資，不如在壓鑄工藝設(shè)計時，就將其考慮進去，從根本上解決。就鋁合金壓鑄件而言，在壓鑄模具開發(fā)時，產(chǎn)品工程師根據(jù)產(chǎn)品加工余量，適當(dāng)在壓鑄模具的相關(guān)區(qū)域內(nèi)增加工藝圓角，從設(shè)計上解決加工可能出現(xiàn)的毛刺問題，從而達到減少加工量，降低成本的目的。

在加工藝圓角需要考慮以下因素：

1)所加工藝圓角略比加工余量大，否則起不到作用；

2)加工藝角后，是否影響到產(chǎn)品性能，尤其是密封件；

3)有些產(chǎn)品有壁厚要求的，加工藝圓角后，會影響到產(chǎn)品厚度，需要與客戶充分溝通。

壓鑄毛坯件上加上合適的刀具可以降低乃至消除加工的毛刺，簡便易行，是一種好方法。

（2）利用加工解決毛刺

在加工完工件表面后，工藝上在CNC機器上可以增加毛刷，并適時調(diào)整縱向坐標，去除加工表面的毛刺，達到降低人力成本的目的。