
清除压铸件毛刺的企业需要投入大量人力和物力。去毛刺工人的数量是压铸工人的 1 至 2 倍,人工成本高。毛刺生产现场灰尘大、噪音大。现代年轻人不愿从事此类工作,导致企业招工难。自动化去毛刺可以大大降低人工成本,这也是未来的发展方向。但是,自动去毛刺对铸件的一致性提出了更高的要求:毛刺未去除时,压铸件毛刺的类型、厚度、长度;毛刺去除后铸件的外观。对于模具分型面的间隙,如果铸件冷却时收缩变形引起的尺寸波动超过加工中心和机械手的识别范围,就会造成停机、损坏铸件、损坏工具,去毛刺效果也达不到设计要求。
铝合金压铸毛刺
压铸件产生毛刺的原因贯穿压铸的三大要素:压铸机、压铸模具和压铸工艺。在压铸工艺方面,模具温度和铝液温度过高、压铸压力过大容易产生毛刺;在压铸机上,如果锁模力不足,模板也会产生毛刺;在压铸模具上,制造精度不够的模具分型面、抽芯销和顶针孔都会产生毛刺。轮毂的分型面连接处毛刺较大,去毛刺的工作量增加。甚至由于模具的鼓胀力,铸件尺寸超出公差,厚度增大,原材料铝的使用量增加。在这种情况下,有必要停产采取对策。套料端面、倒角面和内孔有毛刺。套料端面未加工,毛刺必须清理干净。对接孔完全被铝皮互连封闭,增加了毛刺清理的难度。
毛刺的标准尺寸
为了验证毛刺的厚度,在压铸模上制作了锥形模具间隙。铝材料为 ADC12,温度为 660℃,铸造压力为 740Kgf/cm2。铸造验证表明,当壁厚大于或等于 0.09mm 时,成形较清晰;当壁厚小于 0.09mm 且形状大于 0.06mm 时,成形不连续。
为了验证毛刺的长度,在压铸模具上制作了图 3 的模具分型面,采用不同的间隙来测试毛刺的长度。当壁厚为 0. 08mm 时,从铸件本体溢出的长度约为 4mm;当壁厚为 0. 07mm 时,从铸件本体溢出的长度约为 2mm;当壁厚为 0. 06mm 及以下时,从铸件本体溢出的长度小于 1mm,且难以成形,铝膜像粉末一样,压铸件的抛丸可以完全去除。根据上述试验,压铸毛刺产生的必要条件是:压铸模具生产过程中间隙 C≥0. 07mm。
毛刺类型
压铸件的毛刺可分为三类:分型线毛刺、铸造过程产生的毛刺和模具异常裂纹产生的毛刺。对接孔、铝夹紧、嵌套和顶出痕迹毛刺都属于分模线毛刺;凸壳属于龟裂毛刺;溢流和浇口属于铸造过程毛刺。上述三种毛刺的厚度和形状有不同的要求。附表给出了不同毛刺类型的毛刺长度和厚度的参考标准。这个标准就是压铸工艺。保模工艺为判断毛刺工艺是否合格提供了依据。不同的制造商可以根据自己的习惯和去毛刺方法进行修正。.本标准也是控制铸件毛刺状态,给机械手去毛刺的依据。
压铸件去毛刺的基本原理
去毛刺工具
手动去毛刺的主要工具包括屠宰机、冲床和锉刀;气动动力工具包括皮带机、磨床和研磨机;压铸去毛刺设备包括研磨机、加工中心和机器人。手工去毛刺最常用的工具有三种:一种是气动铰刀,可直接刺入封闭孔(<2mm),然后去除孔内毛刺以及溢流口和浇口的毛刺。毛刺标准可达到一级标准:无;二级标准小于 0.2mm;第二种工具是打磨机,可去除分型线毛刺、顶出痕、凸壳、龟裂、打字面毛刺,甚至抛光效果;第三种是皮带机,可去除分型面毛刺、心轴痕、龟裂毛刺。使用这三种工具进行机器人去毛刺,基本上可以去除铸件上 90% 以上的毛刺。
手动去毛刺的主要工具包括屠宰机、冲床和锉刀;气动动力工具包括皮带机、磨床和研磨机;压铸去毛刺设备包括研磨机、加工中心和机器人。手工去毛刺最常用的工具有三种:一种是气动铰刀,可直接刺入封闭孔(<2mm),然后去除孔内毛刺以及溢流口和浇口的毛刺。毛刺标准可达到一级标准:无;二级标准小于 0.2mm;第二种工具是打磨机,可去除分型线毛刺、顶出痕、凸壳、龟裂、打字面毛刺,甚至抛光效果;第三种是皮带机,可去除分型面毛刺、心轴痕、龟裂毛刺。使用这三种工具进行机器人去毛刺,基本上可以去除铸件上 90% 以上的毛刺。
加工中心去毛刺
鉴于机械手的负载问题和运行速度较低,替代人工的效率达不到理想状态,加工中心去毛刺就成为必要:扭矩更大,换刀速度更快,效率更高。现有压铸厂家多采用五轴以上的加工中心进行自动化去毛刺,能达到预期效果。从使用效果评估来看,一台自动去毛刺机可以代替两个人的工作量。
自动去毛刺的一般要求
要自动去除毛刺,首先要明确铸件的尺寸公差,确保毛坯的稳定性;其次要对模具进行批量管理,同时对导致毛刺变化的铸造过程进行管理。每个关键工序首先要确保铸件毛刺状态的稳定性
压铸件外观等级标准
压铸毛刺的外观标准分为三个等级
文章中提到的铸件尺寸精度、变形和毛刺外观标准都是指二级外观标准。
压铸件毛刺标准的工程应用
针对具体的压铸件,参考各种标准,制定压铸工艺毛刺的外观标准。只有在实际生产中,各级人员才能统一认识,达成一致的外观标准。同时,还需要考虑需方的特殊要求,并在标准中予以体现。
总之
无论是手动去毛刺还是自动去毛刺,企业都必须控制压铸件的毛刺,使其处于可控状态。当毛刺超出标准范围时,需要对压铸工艺、模具间隙和尺寸公差标准进行调查。经判断,自动化设备无法满足使用要求,否定了自动化去毛刺技术。自动去毛刺的精度比手动去毛刺高,去毛刺后的外观一致性更好。