去鋁合金壓鑄件批鋒毛刺最常用的方法總結(jié)

在當前的壓鑄工藝下，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，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)品設計結(jié)構過以復雜或者有不合理之處，難以通過模具設計糾正。

2、壓鑄模具結(jié)構設計缺陷。

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，流動性不好。

6、壓鑄模具保養(yǎng)不當，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，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”，不僅會導致產(chǎn)品內(nèi)部縮孔導致大批量報廢，還會在壓鑄過程中飛料，危及員工個人安全，應當采取措施避免。

（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、設計出的夾具是否有利于加工；

2、刀具的設計是否合理，如排屑是否順暢；

3、刀具材料的選擇是否恰當；

4、加工工藝設計不盡合理；

5、加工參數(shù)是否合理，如果說一把刀，供應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

在設計落料模時，就將去除鋁合金壓鑄件的批鋒考慮進去，設計成仿形的刀口，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；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，應用廣泛；

4、可以得出較好的粗糙度；

當然，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，應引以為戒。在我司，砂帶機工作區(qū)都安裝有除塵設備，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險（如導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，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去毛刺，是當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)生劇烈的熱化學反應，達到去除毛刺的目的。

熱能去毛刺是一種特種加工技術，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?？捎糜诤谏⒂猩饘偌盁崴苄运芰系确墙饘俨牧瞎ぜ娜ッ毯徒饘賶鸿T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，有比較好的應用，其本身具有一定的技術要求，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這種費用；其二，易導致產(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，操作有一定的技術要求，不是普通人容易操作的。

（十一）化學去毛刺

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——化學去毛刺是不錯的選擇之一。

化學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，可采用預留尺寸（留加工余量）的辦法解決。

化學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性能。

化學去毛刺工藝根據(jù)毛刺與工件本身的差異性，采用垂直反應的原理來達到去除毛刺的效果。由于采用的是垂直反應，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。

化學去毛刺工藝是一種純化學的浸泡工藝，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)字圖像處理技術應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引控制。在控制主機的選用上，采用結(jié)構緊湊、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。并設計了去毛刺機器人上位機和下位機的串行通信結(jié)構。

（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。隨著列學技術的飛躍發(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、往復式精整以及電化學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)設備結(jié)構簡單，操作容易，并可實現(xiàn)多機床看管和自動化生產(chǎn)；

2)設備價格低廉，維修簡便；

3)設備結(jié)構緊演，占地面積小；

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，適當在壓鑄模具的相關區(qū)域內(nèi)增加工藝圓角，從設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。