一、毛刺产生原因
1.模具
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。
(1)模具的间隙
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。
(2)模具的精度
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。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。
(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质量的前提下不会更换,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,不能确保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。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
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。
2.机加工设备
金属切削加工其本质而言,是金属在刀具作用下经受挤压而产生变形的过程。工件的边、角、棱等部位上的被切削层金属在切削中产生较大的塑性变形,并在切削与工件表面断裂分离的过程中,使其一部分滞留在工件的边、角、棱等部位上,形成了切削毛刺。
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