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粉末冶金加工过程产生的毛刺原因

文章出处:责任编辑:发表时间:2020-05-16【

粉末冶金加工过程产生的毛次原因:


  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。

粉末冶金加工过程产生的毛次原因

1、粉末冶金模具结构


  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、粉末冶金毛刺产生的原因


(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,如图2所示,当Ra值从0。2增加到0。8,间隙从0。002mm增加0。008mm。这类毛刺均匀分布在零件周围,零件表面粗糙度好。


(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


幸运飞艇官网  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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