粉末冶金毛刺的產生與零件的設計和制造方法有很大關系

毛刺的產生與零件的設計和制造方法有很大關系。粉末冶金是以金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合）作為原料，經過成形和燒結制造金屬材料、復合材料及各種類型制品的工藝過程。粉末零件壓制模具的設計、安裝粉坯成形過程，將直接影響到粉末冶金零件的表面質量。

1、模具結構

粉末冶金模具一般包括4部分，例如用于制作壓潰強度試樣的成形模具，即由上模沖、下模沖、芯棒、陰模組成，

2、毛刺產生的原因

（1）模具的間隙

　　粉末冶金技術是一種金屬粉末模壓成形技術，模具的陰模與模沖、模沖與芯棒之間的相對滑動必然存在配合間隙，當金屬粉末或精整燒結坯件在模具中受到壓力而成形時，會產生流動或塑性變形。成型件在模具配合間隙處，產生的填充效應，是造成毛刺的根本原因。當間隙在0.008mm左右時，零件的直線、棱角部分會出現毛刺；當模具間隙達0.002mm時，就易出現銳邊毛刺。粉末冶金件的毛刺會隨著間隙的變化而變化，而模具的間隙還依賴于加工表面粗糙度的變化。

（2）模具的精度

　　粉末壓制多采用容量裝粉法，模具表面與粉末直接接觸，細小的粉末顆粒，易進入模具間隙中，形成多體摩擦。在生產實踐中，模沖與陰模、模沖與芯棒之間的間隙是動態變化的，粉末顆粒就會隨著模具間隙的變化而變形，從而產生加工硬化，增加了粉末顆粒的硬度和耐磨性。雖然模具具有較高的硬度和耐磨性，但模具間的粉末顆粒在加工硬化以后，當模具間隙進一步縮小時，模具的表面就會留下細微劃痕。隨著磨損的加劇，模具表面粗糙度降低，增大了粉體與模具的摩擦力，在脫模的時候易出現毛刺，甚至不能成形。另外，模具的精度或制造精度（如圓柱度、垂直度等），也會對產品的質量產生一定影響。毛刺的形態視模具表面質量而定，一般零件的表面粗糙，沒有金屬光澤。

（3）模具的損壞

　　粉末冶金零件常常有倒角，為了減少后續機械加工，節約成本，在設計模具的時候就把倒角加在模具上，這樣模具上易出現薄邊，甚至尖角，在這些地方易損壞。由于模具形狀復雜，制造費用較高，所以經常在不影響產品最終質量的前提下（即粉末冶金毛坯的缺陷在以后的工序中可以消除，不影響產品的出廠質量）依然服役，就會出現飛邊毛刺，毛刺的形狀比較規則，存在于模具缺陷處。

（4）模具安裝與使用

　　模具安裝一般由下向上，由里向外安裝，依靠模具本身的配合進行定位。由于模具配合間隙的存在，在安裝和調試模具的時候，就不能保證配合間隙的均勻分布，間隙大的一側，易出現毛刺，間隙小的一側，易產生干摩擦而導致局部粘著磨損；其次，由于安裝本身的缺陷，模沖在運行時受力不均勻，在巨大壓力的作用下，易產生微小的橫向移動，導致間隙向一個方向增大。特別是在成形異形件時，由于模具壓力中心跑偏與機床壓力中心不重合而失穩，不僅產生較大的毛刺，而且還加速模具的磨損損壞，對設備的精度也會有一定的影響。這些問題會產生局部形狀不規則毛刺。

（5）設備的精度

模具的運行精度除了依賴模具本身的設計、制造精度，模具的安裝調試外，還與成形設備本身的精度有關。模具按照要求安裝在模架上，在運行過程中上下模沖的導向，以及模架本身的導向，決定著模具的運行狀態。在成形多臺階的零件，往往需要3～5個模沖，設備的精度顯得尤為重要。設備精度不足，導致模具的使用工況惡化，促使了毛刺的產生。另外，如裝粉高度超過了設備的行程范圍，壓制壓力過大導致設備噸位不足等，導致設備運行不穩定，也會產生毛刺。這類毛刺多隨機分布于零件的表面。

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