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    鋁壓鑄件毛刺預防對策及去除新方法

    2021-9-12 瀏覽: 26 作者: 冉從旭

    針對光電產品基座壓鑄件中存在毛刺的問題,對其產生的原因及去除方法進行了分析,并提出了預防措施和去除的新技術,即通過控制壓鑄工藝參數及調整模具結構來避免毛刺的產生,采用熱能去毛刺新技術去除毛刺。這兩種方法具有適用范圍廣、夾具簡單、成本低、處理能力快、循環時間短的特點。

    關鍵詞:壓鑄成型;毛刺;熱能去毛刺

     

    在壓鑄生產中,壓鑄件在分型面、型芯配合邊緣上出現金屬薄片,我們稱之為毛刺。毛刺的存在是壓鑄件最常見的問題,它不僅會影響產品的尺寸、裝配精度,還會嚴重影響產品的外觀。毛刺的多寡是衡量壓鑄件品質好壞的重要指標之一,毛刺越多,質量標準也就越低。

    在實際工業生產中,對于壓鑄件去除毛刺的問題,各個企業都沒有根本的辦法來徹底解決。 從某種意義來講,毛刺的產生還是帶有行業的客觀存在性和必然性的。 其產生原因主要有模具動、定模未勾配好,壓鑄機各種壓射條件設置未調整到最佳狀態,模具結構如澆道、排氣設計不合理等。而且即使前述各項因素都沒有問題的情況下,初期生產的產品沒有毛刺,但隨時間推移,模具內的臟污、磨損等原因同樣也會使該模具生產出來的產品產生毛刺。由此而產生的反復洗模、修模還會影響生產效率以及模具的使用壽命。由此可見,對壓鑄件毛刺的分析及毛刺去除方法的研究具有重要的現實價值。本文通過分析某光電產品基座壓鑄件毛刺產生的原因, 提出針對性的合理有效的預防和去除毛刺方案。

    1.壓鑄件毛刺的產生及原因分析

    分析的鋁壓鑄件三維實體如圖1。其上面要安裝鏡片、軸承、線圈等,一共近50個精密零件,X、Y、Z 3個軸向主、副軸及孔等的位置公差最小在0.005 mm,各鏡片安裝角度偏差在0.5°以下,屬于精密壓鑄件,毛刺的控制也就非常嚴格。我們通過對該產品在近幾年工程不良信息統計分析,發現在影響其質量的因素中,毛刺是主要因素之一。 該產品產生毛刺的部位如圖2。其中1-主軸毛刺;2-方孔毛刺;3-滑塊毛刺;4-周邊毛刺;5-連接線毛刺;6-副軸側毛刺;7-頂針毛刺。 下面我們對以上部位的毛刺及成因進行具體分析,如表1。




    2.去除毛刺的措施

    1)避免毛刺的產生

    在生產過程中,毛刺產生的因素是多方面的,主要有壓鑄機性能的穩定性、壓鑄工藝參數的選用、合金成分及熔煉工藝、脫模劑的使用、模具結構的合理和制造質量。從工程實際來說,壓鑄機的性能、模具結構都是很少改變的,因此,如何調整壓鑄工藝參數及對模具的一些簡單修理,從而提高產品質量顯得特別重要。本文結合實際經驗,總結了壓鑄模具和工藝參數可能產生毛刺的原因及預防對策,如表2、表3。


    因此,結合以上分析,認為實際操作時可以先從調整壓鑄工藝參數著手, 在成型階段就能夠避免毛刺的產生,可以省去后續去毛刺的工序。例如,本文壓鑄件的外周毛刺,它的不良率較低,而且存在著一定的不穩定性,查看當時的注射速度,也高于標準設定值,將注射速度從0.9回調到0.8,模溫保持在90~95 ℃,毛刺消失。

    又如,6處毛刺(副軸側毛刺):此處準12的孔端面出現線毛刺,線毛刺厚度達0.02 mm,后續工序很難將其去除。查看模具情況,是因為Φ12 mm孔抽芯滑塊和型腔鑲塊之間存在互運動,生產時間長了產生磨損而存在間隙,壓鑄成型時滲入鋁液而產生線毛刺,在滑塊磨損部分焊接上0.02 mm的墊片,毛刺消失。

    (2)傳統去毛刺的方法

    壓鑄件傳統的去毛刺方法由人工采用銼刀、刀具等手工工具對毛刺逐一去除,該方法耗工時長,生產效率低,而且像本文中的精密壓鑄件,對其精度要求高,因此人工去毛刺不能滿足使用的要求。另外,在用沖壓模去除冒口的時候也能將鑄件外周毛刺去除, 但該方法對內部結構處及細節處的毛刺不能去除。

    (3)去除毛刺新方法

    對于本文中的壓鑄件,采用了一種新技術去除毛刺,即熱能去毛刺。熱能去毛刺的工作原理為:將所需去毛刺的零件,放在密閉容器內,然后充入一定量的氫氣(或甲烷)和氧氣,經火花塞點燃以后,混合氣體在瞬間內反應,放出大量的熱,使毛刺(飛邊)在高溫(約3 000 ℃),高壓(充氣壓力的20倍),高速(8倍音速)作用下,加熱自燃,而達到去除毛刺(飛邊)的目的。

    毛刺相對零件基體來說,其表面積大而且體積相對較小,從而可以吸收到更多的熱量,又因氣體的穿透性很好,無孔不入,所以對于一些用手工難以去除的零件毛刺有很好地去除效果。毛刺根部一般會比較細且薄, 這樣的話就能很好的抑制熱量向零件內部傳遞,況且這個反應的時間非常短,所以只有細小的毛刺可以燃燒去除。由于產生的熱量對零件的主

    體不會產生什么影響, 所以一般不會使零件的各項基礎性能發生變化,而且去毛刺的效率很高,工藝性能穩定。


    用以前的方法, 去毛刺質量難以保證, 效果不穩定,組裝后殘余毛刺因流體作用脫落剝離,以致可能影響產品的性能,而熱能去毛刺法對此類產品有較好的效果。本文鑄件用熱能毛刺機去除毛刺后的局部放大如圖3所示,可以看出,該鑄件毛刺基本都去除了,沒有殘留,而且沒有引起制品的二次損,尤其是在形狀復雜的細小部位。

    3.結論

    通過對光電產品基座壓鑄件毛刺產生原因及去除方法的分析,提出兩種可行的方案:一是通過控制壓鑄工藝參數及調整模具結構來避免毛刺的產生;二是采用新技術——熱能去毛刺的方法去除毛刺,該方法具有適用范圍廣、夾具簡單、成本低、處理能力快、循環時間短的特點。

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