CN108188518A - 基于尖端效应诱发硫铁反应的细长孔去毛刺方法 - Google Patents

Abstract

一种基于尖端效应诱发硫铁反应的细长孔去除毛刺方法，首先将硫粉倒入细长孔底部，然后将废气收集装置安装在细长孔口，再将零件整体通电，利用毛刺截面积极小而阻值极大的特性使毛刺温度升高诱发硫铁反应，即可实现去除细长孔内毛刺。采用本发明方法，对复杂结构零件如复杂型腔、相贯相交孔系、深孔、盲孔等上毛刺具有很强的自适应性，并且可同时去除零件不同部位的毛刺，不仅去除毛刺彻底而且效率高。

Description

基于尖端效应诱发硫铁反应的细长孔去毛刺方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，涉及一种细长孔去毛刺的方法，具体地说是一种基于尖端效应诱发硫铁反应的细长孔去毛刺方法。

背景技术

在金属切削加工过程中，各种加工方法不同程度地均会产生毛刺，其往往出现在两个表面连接处或棱边上，一般表现为微小尖棱凸出物。毛刺的存在，严重地影响着零件或产品的质量和精度。以细长孔为例，其多作为液压或气压元器件中工作介质流道。使用过程中毛刺脱落后，一旦进入液压或气压系统的回路中，不但会使运动件卡死、回路或过滤网堵塞等而造成事故，而且还会引起流体紊流或非层流，降低液压或气压系统的工作性能，等等。因此，毛刺的去除一直备受机械加工领域人员的重视。然而，当零件具有复杂型腔、相贯相交孔系、深孔、盲孔等结构时，这些结构处不仅极易产生毛刺，而且这些结构处的毛刺属于内部毛刺去除难度极大。

目前比较常见的去毛刺的方法，有电解去毛刺（利用电化学溶解作用）、超声波去毛刺（利用超声空化作用）、挤压珩磨去毛刺（利用机械力作用）等。但是，这些方法在去除细长孔内毛刺时尚不够理想。电解去毛刺法，不可避免地存在着对工件的腐蚀，而且提高了后续清洗工序的难度，此外还会对环境造成污染；超声波去毛刺法，由于细长孔特殊的结构引起超声作用不均匀，导致去毛刺不彻底；挤压珩磨法，其珩磨头则很难进入细长孔实现去毛刺。近年来，随着激光技术的迅猛发展，采用激光去毛刺的方法也受到越来越多的关注和应用。激光去毛刺是利用大功率激光的热作用使毛刺熔化、气化达到去除的目的，并且具有效率高、污染小、效果好等优点。然而，在去除细长孔内毛刺时激光极易辐照到细长孔壁，影响孔壁表面质量甚至造成零件报废；而且，细长孔毛刺往往集中在孔底以及存在贯通孔的连接区域且多数还具有随机性，故对激光扫描光路系统要求极高。目前的方法大多只是通过精准控制激光扫描路径来减少对工件的影响，如CN201710102109.X的发明专利就先根据工件的三维图像来获取毛刺位置及轮廓，再经过多次定位与位置调整规划出合理扫描路径，最后定向去除毛刺；但是此种方法对细长孔这类特殊结构的毛刺去除需要有很高的精度控制要求，对操作者或设备的来说都具有极大挑战性，且整个过程较为繁琐，同时不同工件毛刺位置不同即每一个工件均需重复上述过程，去毛刺效率非常低。

众所周知，硫粉与铁粉在加热（约200℃）的条件下，就可以发生化学反应生成硫铁化合物，这一化学反应为高中教学中较为重要的一个化学实验。此外，根据物理学知识，导体的电阻与其截面积成反比。毛刺的形态与铁粉极为类似，而且其截面积极小。若将零件通电，毛刺将形成尖端效应其在很短时间内即可达到诱发硫铁反应的温度，进而实现将毛刺去除。通过对国内外相关文献的检索，目前尚未发现一种基于尖端效应诱发硫铁反应的细长孔去除毛刺方法可供使用。

发明内容

本发明的目的是针对细长孔内毛刺去除十分困难，现有去毛刺的方法不同程度地存在工艺复杂、去除不彻底等问题，发明一种基于尖端效应诱发硫铁反应的细长孔去除毛刺方法。

本发明的技术方案是：

一种基于尖端效应诱发硫铁反应的细长孔去除毛刺方法，其特征在于这一方法包括如下步骤：

第一步，将硫粉倒入细长孔底部，其添加量以覆盖毛刺区域为宜；

第二步，将废气收集装置安装在细长孔口；

第三步，零件整体通电，利用毛刺截面积极小而阻值极大的特性使毛刺温度升高诱发硫铁反应；

第四步，当细长孔内硫粉消耗殆尽后，此时毛刺与硫粉的反应也结束，冷却后清洗细长孔，以去除去毛刺过程中所产生的反应生成物等，即可实现去除细长孔内毛刺。

所述硫粉纯度达99.99%及以上。

所述废气收集装置为倒锥形玻璃罩并连接有内置10%浓度氢氧化钠吸收液的气球或气囊。

所述细长孔为盲孔时可以直接在孔的开口处安装废气收集装置。

所述细长孔为通孔或贯通孔可将孔的一端密封，另一端的上部安装废气收集装置。

所述零件整体通电，最好使用24-48V直流电源，通电时间视毛刺严重程度进行设定。

所述清洗细长孔，也可以结合零件清洗工序一同进行。

多孔同时进行去毛刺作业时采用同一气球或气囊收集废气。

本发明的有益效果：

（1）本发明所述方法去毛刺过程中，利用了毛刺具有尖端效应其电阻较大且其体积极小，在很小电流下很短时间内即可达到诱发硫铁反应的温度，进而实现硫粉选择性去除毛刺，而零件其他部位则基本不产生温升。

（2）本发明所述方法去毛刺过程中，利用毛刺与铁粉类似的物性特点，让硫粉选择性地与毛刺在加热情况下反应从而达到去除的目的，其对复杂结构零件上毛刺具有很强的自适应性。

（3）本发明所述去毛刺方法可以同时实现零件不同部位的内部毛刺，不仅效率极高而且去除毛刺彻底，具有极大的实际应用价值。

附图说明

图1为某细长盲孔采用本发明方法去毛刺示意图。

图2为某细长纵横贯通孔采用本发明方法去毛刺示意图。

图3为某具有两个细长盲孔的零件采用本发明方法去毛刺示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但这不能用于对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。

实施例一。

如图1。

一种基于尖端效应诱发硫铁反应的细长盲孔去除毛刺方法，它包括如下步骤：

第一步，将硫粉倒入细长盲孔底部，其添加量以覆盖毛刺区域为宜；所使用的硫粉纯度最好在99.99%以上；具体时需清理毛刺的细长孔应处于垂直位置，下同；

第二步，将废气收集装置安装在细长孔口；废气收集装置可采用倒锥形玻璃罩，玻璃罩连接有内置10%浓度氢氧化钠吸收液的气球或气囊以便收集反应过程中产生的废气并进行净化；

第三步，零件整体通电，通电电压为直流24-48V，利用毛刺截面积极小而阻值极大的特性使毛刺温度升高诱发硫铁反应；通电时间视毛刺严重程度进行设定；

第四步，当细长孔内硫粉消耗殆尽后，此时毛刺与硫粉的反应也结束，冷却后立即或与后续的零件清洗工序一并进行，对细长孔中的反应物或杂质一并清理，以去除去毛刺过程中所产生的反应生成物等，即可实现去除细长孔内毛刺。

实施例二。

如图2所示。

一种基于尖端效应诱发硫铁反应的细长纵横贯通孔去除毛刺方法，它包括如下步骤：

第一步，先用塞子（如橡皮塞或其它不起化学反应的软塞）将横孔堵住，防止反应过程中硫粉从横孔跑出，然后，将硫粉倒入细长横贯孔的竖孔中，其添加量以覆盖毛刺区域为宜；所使用的硫粉纯度最好在99.99%以上

第二步，将废气收集装置安装在细长孔口；废气收集装置可采用倒锥形玻璃罩，玻璃罩连接有内置10%浓度氢氧化钠吸收液的气球或气囊以便收集反应过程中产生的废气并进行净化；

第三步，零件整体通电，通电电压为直流24-48V，利用毛刺截面积极小而阻值极大的特性使毛刺温度升高诱发硫铁反应；通电时间视毛刺严重程度进行设定；

第四步，当细长孔内硫粉消耗殆尽后，此时毛刺与硫粉的反应也结束，冷却后立即或与后续的零件清洗工序一并进行，对细长孔中的反应物或杂质一并清理，以去除去毛刺过程中所产生的反应生成物等，即可实现去除细长孔内毛刺。

实施例三。

如图3。

一种基于尖端效应诱发硫铁反应的两个或以上细长盲孔去除毛刺方法，它包括如下步骤：

第一步，将硫粉分别倒入两个或多个细长盲孔底部，其添加量以覆盖毛刺区域为宜；所使用的硫粉纯度最好在99.99%以上；具体时需清理毛刺的细长孔应均处于垂直位置，或部分垂直，部分倾斜状态；水平状态的细长盲孔应分部进行，将垂直盲孔清理完毕后再转过90度使之垂直，再重复步骤一至四；

第二步，在细长孔口安装一个废气收集装置；废气收集装置可采用倒锥形玻璃罩，再用内置10%浓度氢氧化钠吸收液的气球或气囊连接各玻璃罩，以便使用同一个气球或气囊进行废气收集和净化，具体实施时，也可为每个玻璃罩各配一个气球或气囊；

第三步，零件整体通电，通电电压为直流24-48V，利用毛刺截面积极小而阻值极大的特性使毛刺温度升高诱发硫铁反应；通电时间视毛刺严重程度进行设定；

第四步，当细长孔内硫粉消耗殆尽后，此时毛刺与硫粉的反应也结束，冷却后立即或与后续的零件清洗工序一并进行，对细长孔中的反应物或杂质一并清理，以去除去毛刺过程中所产生的反应生成物等，即可实现去除细长孔内毛刺。

采用本发明所述细长孔去毛刺方法，对复杂结构零件如复杂型腔、相贯相交孔系、深孔、盲孔等上毛刺具有很强的自适应性，并且可同时去除零件不同部位的毛刺（图3），不仅去除毛刺彻底而且效率高，能够满足液压或气压系统等对去毛刺要求极高场合用零件去毛刺的要求。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种基于尖端效应诱发硫铁反应的细长孔去除毛刺方法，其特征在于它包括如下步骤：

第一步，将硫粉倒入细长孔底部，其添加量以覆盖毛刺区域为宜；

第二步，将废气收集装置安装在细长孔口；

第三步，零件整体通电，利用毛刺截面积极小而阻值极大的特性使毛刺温度升高诱发硫铁反应；

第四步，当细长孔内硫粉消耗殆尽后，此时毛刺与硫粉的反应也结束，冷却后清洗细长孔，以去除去毛刺过程中所产生的反应生成物，即可实现去除细长孔内毛刺。

2.根据权利要求1所述去除毛刺方法，其特征是所述硫粉纯度达99.99%及以上。

3.根据权利要求1所述去除毛刺方法，其特征是所述废气收集装置为倒锥形玻璃罩并连接有内置10%浓度氢氧化钠吸收液的气球或气囊。

4.根据权利要求1所述去除毛刺方法，其特征是所述细长孔为盲孔时可以直接在孔的开口处安装废气收集装置。

5.根据权利要求1所述去除毛刺方法，其特征是所述细长孔为通孔或贯通孔可将孔的一端密封，另一端的上部安装废气收集装置。

6.根据权利要求1所述去除毛刺方法，其特征是所述零件整体通电，使用24-48V直流电源，通电时间视毛刺严重程度进行设定。

7.根据权利要求1所述去除毛刺方法，其特征是所述清洗细长孔，也可以结合零件清洗工序一同进行。

8.根据权利要求1所述去除毛刺方法，其特征是多孔同时进行去毛刺作业时采用同一气球或气囊收集废气。