粉末冶金毛刺的产生与零件的设计和制造方法有很大关系

毛刺的产生与零件的设计和制造方法有很大关系。粉末冶金是以金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合）作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材料及各种类型制品的工艺过程。粉末零件压制模具的设计、安装粉坯成形过程，将直接影响到粉末冶金零件的表面质量。

1、模具结构

粉末冶金模具一般包括4部分，例如用于制作压溃强度试样的成形模具，即由上模冲、下模冲、芯棒、阴模组成，

2、毛刺产生的原因

（1）模具的间隙

　　粉末冶金技术是一种金属粉末模压成形技术，模具的阴模与模冲、模冲与芯棒之间的相对滑动必然存在配合间隙，当金属粉末或精整烧结坯件在模具中受到压力而成形时，会产生流动或塑性变形。成型件在模具配合间隙处，产生的填充效应，是造成毛刺的根本原因。当间隙在0.008mm左右时，零件的直线、棱角部分会出现毛刺；当模具间隙达0.002mm时，就易出现锐边毛刺。粉末冶金件的毛刺会随着间隙的变化而变化，而模具的间隙还依赖于加工表面粗糙度的变化。

（2）模具的精度

　　粉末压制多采用容量装粉法，模具表面与粉末直接接触，细小的粉末颗粒，易进入模具间隙中，形成多体摩擦。在生产实践中，模冲与阴模、模冲与芯棒之间的间隙是动态变化的，粉末颗粒就会随着模具间隙的变化而变形，从而产生加工硬化，增加了粉末颗粒的硬度和耐磨性。虽然模具具有较高的硬度和耐磨性，但模具间的粉末颗粒在加工硬化以后，当模具间隙进一步缩小时，模具的表面就会留下细微划痕。随着磨损的加剧，模具表面粗糙度降低，增大了粉体与模具的摩擦力，在脱模的时候易出现毛刺，甚至不能成形。另外，模具的精度或制造精度（如圆柱度、垂直度等），也会对产品的质量产生一定影响。毛刺的形态视模具表面质量而定，一般零件的表面粗糙，没有金属光泽。

（3）模具的损坏

　　粉末冶金零件常常有倒角，为了减少后续机械加工，节约成本，在设计模具的时候就把倒角加在模具上，这样模具上易出现薄边，甚至尖角，在这些地方易损坏。由于模具形状复杂，制造费用较高，所以经常在不影响产品最终质量的前提下（即粉末冶金毛坯的缺陷在以后的工序中可以消除，不影响产品的出厂质量）依然服役，就会出现飞边毛刺，毛刺的形状比较规则，存在于模具缺陷处。

（4）模具安装与使用

　　模具安装一般由下向上，由里向外安装，依靠模具本身的配合进行定位。由于模具配合间隙的存在，在安装和调试模具的时候，就不能保证配合间隙的均匀分布，间隙大的一侧，易出现毛刺，间隙小的一侧，易产生干摩擦而导致局部粘着磨损；其次，由于安装本身的缺陷，模冲在运行时受力不均匀，在巨大压力的作用下，易产生微小的横向移动，导致间隙向一个方向增大。特别是在成形异形件时，由于模具压力中心跑偏与机床压力中心不重合而失稳，不仅产生较大的毛刺，而且还加速模具的磨损损坏，对设备的精度也会有一定的影响。这些问题会产生局部形状不规则毛刺。

（5）设备的精度

模具的运行精度除了依赖模具本身的设计、制造精度，模具的安装调试外，还与成形设备本身的精度有关。模具按照要求安装在模架上，在运行过程中上下模冲的导向，以及模架本身的导向，决定着模具的运行状态。在成形多台阶的零件，往往需要3～5个模冲，设备的精度显得尤为重要。设备精度不足，导致模具的使用工况恶化，促使了毛刺的产生。另外，如装粉高度超过了设备的行程范围，压制压力过大导致设备吨位不足等，导致设备运行不稳定，也会产生毛刺。这类毛刺多随机分布于零件的表面。

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