精沖零件去毛刺方法介紹及應用

文/郭銀芳·武漢華夏精沖技術有限公司

精沖零件去毛刺方法介紹及應用

文/郭銀芳·武漢華夏精沖技術有限公司

精沖件斷面由塌角、光潔剪切面、斷裂面、撕裂面、毛刺五部分組成，精沖件的毛刺指沖裁面端部上的不規則凸起。精沖是塑性變形過程，精沖零件的毛刺是產生于精沖變形的最后塑性分離階段，以及隨后的工件推出凹模階段。

毛刺高度hG和厚度bG，如圖1所示，是判斷毛刺大小的依據。當凹模刃口鋒利時，只產生薄毛刺；當凹模刃口變鈍時，產生厚毛刺。

精沖件毛刺的影響因素

⑴零件形狀對毛刺高度的影響。頂尖角α(圖2)和相對圓角半徑R/S較小時，毛刺高度較大，其中S為零件的料厚。

⑵刃口對毛刺高度的影響。

當模具刃口鋒利時，毛刺高度hG在0.01～ 0.08 mm之間；當模具刃口變鈍時，hG在0.1～ 0.3mm；hG≥0.1～0.3mm時，模具應進行刃磨。

圖1 毛刺示意圖

圖2 頂尖角示意圖

對落料來說，凸模刃口磨損產生的圓角rs增大了間隙，促使沖裁裂紋產生，毛刺高度hG與rs大致成正比。

⑶沖壓次數對毛刺高度的影響。在一般情況下，沖壓次數與hG成正比。但沖貝氏體鋼時，規律性不強。

⑷原材料抗拉強度對毛刺高度的影響。原材料抗拉強度越小，hG越大。

⑸壓床精度對毛刺高度的影響。壓床的導向精度及其穩定性，對hG影響很大。相同沖裁次數時，特級精度精沖機比普通精度精沖機毛刺高度小很多。

精沖件常用去毛刺方法

由于毛刺狀態和零件材料的不同，清除毛刺的方法也各異，一般采用手工、砂帶磨床及振動法去毛刺，也可采用熱化學及電化學法去毛刺。

⑴手工去毛刺。靠人工使用鋼絲刷、銼刀、刮刀等工具清除毛刺，勞動強度大，效率低、成本高，只適用于單件小批量生產的精沖件。但該方法靈活，不受場地與設備限制，幾乎任何精沖件都可使用。

⑵砂帶磨床去毛刺。效率低，操作環境差。主要缺點是只能去除零件表面的毛刺，不能達到工件表面的粗糙度、光潔度要求。

⑶振動法去毛刺。利用慣性激振器(振動電機)產生的振動偏差，使機器在三維面內運動，從而使工件與磨料沿一個方向運轉，互相摩擦，達到處理表面的效果。適用大批量剛度好的平板類零件及具有較小壓凸、壓窩的成形工件的光飾光整加工，處理效果好。缺點是對生產車間產生大量的污染和很大的噪聲，小孔、齒部和異形凹槽處的毛刺很難去掉。另外需要注意的是，磨料種類的選擇以及每鍋放入零件和磨料的數量，直接影響著零件去毛刺的效果。

⑷磁力研磨機去毛刺。磁力研磨機是在傳統振動法研磨機的不足和缺陷上進行改革創新，使零件內孔、死角、細小夾縫處起到明顯較好的拋光研磨去除毛刺的效果。采用不銹鋼磁針作為磨料，消耗極低，通過磁場力量傳至不銹鋼磨針使工件作高頻率旋轉運動，最終達到精密工件快速去除毛刺、污垢的效果。

⑸自動去毛刺機去毛刺。自動去毛刺機的特點有磨料刷彈性磨削，對工件邊緣（孔)有較大的切削力，對平面作用力很小，故可自動選擇性去除工件邊緣毛刺而不影響工件的原有尺寸精度。并且選用磁性輸送機構可以加工很小的零件，因此可以保證高品質加工效率，自動化程度高。但設備初期投入高，適合大批量生產。

⑹模具內去毛刺。部分孔內毛刺的去除，可以選用此方法。具體的實現方式為在模具的下模板上設置有去毛刺工位，去毛刺工位內安裝有去毛刺小沖頭（圖3)，小沖頭帶有圓角，在沖壓的同時，可完成去毛刺工作。該方法需增加模具設計難度，目前應用并不廣泛。

圖3 去毛刺沖頭

⑺其他方法去毛刺。用電化學反應原理，對金屬材料制成的零件自動地、有選擇地完成去毛刺作業。適用于難于去除的內部毛刺、熱處理后和精加工的零件。

去毛刺實例應用

⑴小孔零件。該類零件孔小且孔公差要求高，材料較軟，生產過程中孔口很容易碰傷。采用砂帶去毛刺后，孔口毛刺內翻，孔通止規很難通過。因此，精沖后的小孔零件，選用砂帶去毛刺后，再用振動光飾和孔口倒角的方法，保證零件合格，如圖4所示。

⑵凹槽類零件。該零件設計規定，凹槽必須在毛刺面，因此無法通過更改模具設計方案來調整毛刺的方向。帶有凹槽的零件，如圖5所示。凹槽較小，且為異形，砂帶和振動光飾都很難完全去除該零件的毛刺，因該零件批量小，若投入其他去毛刺設備成本高，因此選擇砂帶去毛刺、手工去毛刺和振動光飾相結合的方法。

圖4 小孔零件去毛刺示意圖

圖5 凹槽類零件示意圖

圖6 凹槽類零件手工去毛刺示意圖

結束語

毛刺的去除問題，一直是國內各精沖企業的難題。去毛刺的方法很多，復雜零件往往需要選擇一種或幾種去毛刺方法來綜合去除毛刺。在保證質量的前提下，降低成本是選擇去毛刺工藝的基本原則，需綜合考慮零件技術要求、現有生產條件、工人技術素質和操作習慣等。另外，生產中還需要分析影響零件毛刺的各個因素，控制毛刺在一定范圍內，減小后續去除毛刺的難度。