发动机增压缸盖毛刺产生原因及去毛刺工艺

在当今汽车领域，增压发动机由于功率大、扭矩高、更省油而越来越受到市场青睐，缸盖作为发动机的重要组成部分之一，随着对发动机性能要求的愈加严格，对其材料的要求也愈加苛刻，主要表现在增压缸盖的材料上，要求铝合金材料延展性更好，更耐高温、导热性更好等，但加工难度也随之增高，由于材料较软，在加工过程中，难免会产生各种各样的铝屑，这些铝屑如果不及时除去和清洁掉，将会导致发动机装配困难，甚至影响发动机的正常运行。

高压水射流是在上世纪50年代初为研究飞机、火箭和涡轮机等的物体表面在高速运动中产生的水蚀作用而开发出的新兴技术。到了上世纪70 年代，小型高压水发生设备的可靠性得了显著地改善，再加上用微小孔喷嘴进行节流，使超高压水射流成功地用于室内的在线精密切割加工。水喷射加工的应用范围较广，可用于材料切割、零件清洗和去毛刺、金属表面硬化等。
 
基于增压发动机缸盖生产过程中产生的毛刺问题，我们大致可以将毛刺分为四类，即面边缘毛刺、钻孔毛刺、镗孔毛刺、交叉孔毛刺。基于毛刺产生的位置及特征，可以看出毛刺产生都是因为刀具的挤压，被去除的边缘处超出加工面本身厚度的未脱落材料的残留部分，如钻盲孔的孔口、通孔的进口和出口、交叉孔的结合部，都容易残留毛刺，孔口的毛刺属于进给方向毛刺。而毛刺残留的主要原因还是由于铝合金材质较软，加工边缘材料不易脱落造成。

在实际生产中，对于面的去毛刺方法，都是采用刷子去除，有采用塑料毛刷的，有采用钢丝刷的，这些去毛刺的方法只能去掉90%的毛刺，还有10%的毛刺很难去掉，主要原因一是毛刺较硬，刷子刷不掉；二是受结构影响，毛刷可能没有覆盖到。通过水射流去除毛刺，是利用水射流所具有的物理作用(冲击力)和切割作用来去除毛刺的一种工艺方法。利用高压水射流做到无孔不入，高效清除各种机械零件内孔毛刺，具有节能、环保、无污染，自动化程度高等特点。
 
机械加工中产生的毛刺具有三个要素：厚度、硬度、形状。高压水去毛刺的难易程度主要取决于毛刺的厚度。由于毛刺的厚度不同，其去除机理及所需的喷射压力也不同。当毛刺厚度为数十微米时，其形状呈某种程度的连续性，仅有部分毛刺与母体相联。所需压力为30MPa以下，能较为方便地去除毛刺。当毛刺厚度为数百微米时，往往是毛刺全长几乎都与母体相联，要去除这样的毛刺，就必须使高压水的喷射力作用于毛刺根部附近，使毛刺从根部折断，这时需要使用70MPa左右的压力。对于粗加工时产生的很厚的毛刺及毛刺大部脱落后根部残留的毛刺，仅靠喷射力便不能去除毛刺，而与喷射的切割作用配合起来才可去除这类毛刺。这时，需要采用100MPa以上的高压。

现今，去毛刺工艺已经由手工作业向机械化、自动化的方向发展，去毛刺的工艺方法也在逐年增加。尤其航空、航天、汽车等制造行业，选择合适的去毛刺工艺，对毛刺去净与否至关重要。