精冲零件去毛刺方法介绍及应用

文/郭银芳·武汉华夏精冲技术有限公司

精冲零件去毛刺方法介绍及应用

文/郭银芳·武汉华夏精冲技术有限公司

精冲件断面由塌角、光洁剪切面、断裂面、撕裂面、毛刺五部分组成，精冲件的毛刺指冲裁面端部上的不规则凸起。精冲是塑性变形过程，精冲零件的毛刺是产生于精冲变形的最后塑性分离阶段，以及随后的工件推出凹模阶段。

毛刺高度hG和厚度bG，如图1所示，是判断毛刺大小的依据。当凹模刃口锋利时，只产生薄毛刺；当凹模刃口变钝时，产生厚毛刺。

精冲件毛刺的影响因素

⑴零件形状对毛刺高度的影响。顶尖角α(图2)和相对圆角半径R/S较小时，毛刺高度较大，其中S为零件的料厚。

⑵刃口对毛刺高度的影响。

当模具刃口锋利时，毛刺高度hG在0.01～ 0.08 mm之间；当模具刃口变钝时，hG在0.1～ 0.3mm；hG≥0.1～0.3mm时，模具应进行刃磨。

图1 毛刺示意图

图2 顶尖角示意图

对落料来说，凸模刃口磨损产生的圆角rs增大了间隙，促使冲裁裂纹产生，毛刺高度hG与rs大致成正比。

⑶冲压次数对毛刺高度的影响。在一般情况下，冲压次数与hG成正比。但冲贝氏体钢时，规律性不强。

⑷原材料抗拉强度对毛刺高度的影响。原材料抗拉强度越小，hG越大。

⑸压床精度对毛刺高度的影响。压床的导向精度及其稳定性，对hG影响很大。相同冲裁次数时，特级精度精冲机比普通精度精冲机毛刺高度小很多。

精冲件常用去毛刺方法

由于毛刺状态和零件材料的不同，清除毛刺的方法也各异，一般采用手工、砂带磨床及振动法去毛刺，也可采用热化学及电化学法去毛刺。

⑴手工去毛刺。靠人工使用钢丝刷、锉刀、刮刀等工具清除毛刺，劳动强度大，效率低、成本高，只适用于单件小批量生产的精冲件。但该方法灵活，不受场地与设备限制，几乎任何精冲件都可使用。

⑵砂带磨床去毛刺。效率低，操作环境差。主要缺点是只能去除零件表面的毛刺，不能达到工件表面的粗糙度、光洁度要求。

⑶振动法去毛刺。利用惯性激振器(振动电机)产生的振动偏差，使机器在三维面内运动，从而使工件与磨料沿一个方向运转，互相摩擦，达到处理表面的效果。适用大批量刚度好的平板类零件及具有较小压凸、压窝的成形工件的光饰光整加工，处理效果好。缺点是对生产车间产生大量的污染和很大的噪声，小孔、齿部和异形凹槽处的毛刺很难去掉。另外需要注意的是，磨料种类的选择以及每锅放入零件和磨料的数量，直接影响着零件去毛刺的效果。

⑷磁力研磨机去毛刺。磁力研磨机是在传统振动法研磨机的不足和缺陷上进行改革创新，使零件内孔、死角、细小夹缝处起到明显较好的抛光研磨去除毛刺的效果。采用不锈钢磁针作为磨料，消耗极低，通过磁场力量传至不锈钢磨针使工件作高频率旋转运动，最终达到精密工件快速去除毛刺、污垢的效果。

⑸自动去毛刺机去毛刺。自动去毛刺机的特点有磨料刷弹性磨削，对工件边缘（孔)有较大的切削力，对平面作用力很小，故可自动选择性去除工件边缘毛刺而不影响工件的原有尺寸精度。并且选用磁性输送机构可以加工很小的零件，因此可以保证高品质加工效率，自动化程度高。但设备初期投入高，适合大批量生产。

⑹模具内去毛刺。部分孔内毛刺的去除，可以选用此方法。具体的实现方式为在模具的下模板上设置有去毛刺工位，去毛刺工位内安装有去毛刺小冲头（图3)，小冲头带有圆角，在冲压的同时，可完成去毛刺工作。该方法需增加模具设计难度，目前应用并不广泛。

图3 去毛刺冲头

⑺其他方法去毛刺。用电化学反应原理，对金属材料制成的零件自动地、有选择地完成去毛刺作业。适用于难于去除的内部毛刺、热处理后和精加工的零件。

去毛刺实例应用

⑴小孔零件。该类零件孔小且孔公差要求高，材料较软，生产过程中孔口很容易碰伤。采用砂带去毛刺后，孔口毛刺内翻，孔通止规很难通过。因此，精冲后的小孔零件，选用砂带去毛刺后，再用振动光饰和孔口倒角的方法，保证零件合格，如图4所示。

⑵凹槽类零件。该零件设计规定，凹槽必须在毛刺面，因此无法通过更改模具设计方案来调整毛刺的方向。带有凹槽的零件，如图5所示。凹槽较小，且为异形，砂带和振动光饰都很难完全去除该零件的毛刺，因该零件批量小，若投入其他去毛刺设备成本高，因此选择砂带去毛刺、手工去毛刺和振动光饰相结合的方法。

图4 小孔零件去毛刺示意图

图5 凹槽类零件示意图

图6 凹槽类零件手工去毛刺示意图

结束语

毛刺的去除问题，一直是国内各精冲企业的难题。去毛刺的方法很多，复杂零件往往需要选择一种或几种去毛刺方法来综合去除毛刺。在保证质量的前提下，降低成本是选择去毛刺工艺的基本原则，需综合考虑零件技术要求、现有生产条件、工人技术素质和操作习惯等。另外，生产中还需要分析影响零件毛刺的各个因素，控制毛刺在一定范围内，减小后续去除毛刺的难度。