粉末冶金屬于綠色制造技術(shù)，相比傳統(tǒng)的加工零件來說，零件的硬度和零件的強(qiáng)度以及韌性都非常好，具有高質(zhì)量、高效率、低成本的特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于汽車零部件、電子、航天航空等領(lǐng)域。隨著現(xiàn)在工業(yè)及自動(dòng)化水平的不斷提高，對(duì)于零部件的要求也越來越高，毛刺的問題已被高度重視，去毛刺工序也成為了重要的工藝之一。

一、毛刺產(chǎn)生原因

1、模具

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

（1）模具的間隙

成型件在模具配合間隙處，產(chǎn)生的填充效應(yīng)，是造成毛刺的根本原因。

（2）模具的精度

在生產(chǎn)實(shí)踐中，模沖與陰模、模沖與芯棒之間的間隙是動(dòng)態(tài)變化的，粉末顆粒就會(huì)隨著模具間隙的變化而變形，從而產(chǎn)生加工硬化，增加了粉末顆粒的硬度和耐磨性。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(shí)候易出現(xiàn)毛刺，甚至不能成形。

（3）模具的損壞

粉末冶金零件常常有倒角，為了減少后續(xù)機(jī)械加工，節(jié)約成本，在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候就把倒角加在模具上，這樣模具上易出現(xiàn)薄邊，甚至尖角，在這些地方易損壞。由于模具形狀復(fù)雜，制造費(fèi)用較高，所以經(jīng)常在不影響產(chǎn)品最終質(zhì)量的前提下不會(huì)更換，就會(huì)出現(xiàn)飛邊毛刺，毛刺的形狀比較規(guī)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(jìn)行定位。由于模具配合間隙的存在，在安裝和調(diào)試模具的時(shí)候，就不能保證配合間隙的均勻分布，間隙大的一側(cè)，易出現(xiàn)毛刺，間隙小的一側(cè)，易產(chǎn)生干摩擦而導(dǎo)致局部粘著磨損。特別是在成形異形件時(shí)，由于模具壓力中心跑偏與機(jī)床壓力中心不重合而失穩(wěn)，不僅產(chǎn)生較大的毛刺，而且還加速模具的磨損損壞，對(duì)設(shè)備的精度也會(huì)有一定的影響。這些問題會(huì)產(chǎn)生局部形狀不規(guī)則毛刺。

（5）設(shè)備的精度

設(shè)備精度不足，導(dǎo)致模具的使用工況惡化，促使了毛刺的產(chǎn)生。另外，如裝粉高度超過了設(shè)備的行程范圍，壓制壓力過大導(dǎo)致設(shè)備噸位不足等，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，也會(huì)產(chǎn)生毛刺。這類毛刺多隨機(jī)分布于零件的表面。

2、機(jī)加工設(shè)備

金屬切削加工就其本質(zhì)而言，就是金屬在刀具作用下經(jīng)受擠壓而產(chǎn)生變形的過程。工件的邊、角、棱等部位上的被切削層金屬在切削中產(chǎn)生較大的塑性變形，并在切削與工件表面斷裂分離的過程中，使其一部分滯留在工件的邊、角、棱等部位上，形成了切削毛刺。

二、毛刺對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

1、影響產(chǎn)品的定位性能。粉末冶金多采用縱向壓制，產(chǎn)品的側(cè)面成形能力差。對(duì)于側(cè)面含孔的零件，往往需要機(jī)械加工。毛刺的存在必然導(dǎo)致定位誤差，從而影響孔的加工精度。對(duì)于精度要求比較高的零件，必須在機(jī)械加工之前，去除毛刺。此外，毛刺還影響了零件的檢測(cè)精度。

2、影響產(chǎn)品的裝配性能。對(duì)一些裝配要求較高的結(jié)構(gòu)件，由于毛刺的存在易造成配合零件的干涉和卡死，如電機(jī)襯套、汽車減震器的導(dǎo)向套、底閥座、活塞等，毛刺的存在直接影響裝配要求。

3、影響產(chǎn)品的使用性能。機(jī)械運(yùn)行過程中，在摩擦力的作用下，毛刺易脫落，加劇磨損，造成零件的早期失效。在液壓系統(tǒng)中，脫落的毛刺隨液壓油一起進(jìn)入液壓系統(tǒng)的回路中，影響了液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，出現(xiàn)爬行、抖動(dòng)現(xiàn)象。

4、影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。毛刺影響產(chǎn)品表面的光潔度，在對(duì)表面質(zhì)量要求比較高場(chǎng)合，導(dǎo)致零件的不合格，如某些齒輪泵側(cè)板由于零件未去除或去除不干凈的毛刺而不能使用。

5、影響產(chǎn)品的熱處理性能。帶有毛刺的零件經(jīng)熱處理時(shí)，容易應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂紋，致使零件疲勞強(qiáng)度降低。這對(duì)于承受高負(fù)荷和高速運(yùn)動(dòng)的零件不能忽視。

三、粉末冶金行業(yè)專用去毛刺工藝（機(jī)械式）

1、平面類去毛刺機(jī)（雙面自動(dòng)翻轉(zhuǎn)）

采用濕式去毛刺且自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，以磁性輸送機(jī)構(gòu)輸送零件，出料口設(shè)有退磁器，運(yùn)行過程中雙動(dòng)力頭同時(shí)工作，動(dòng)力頭采用四盤刷公轉(zhuǎn)（兩正兩反）自轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動(dòng)及伺服升降控制，可均勻去除平面上多部位毛刺并形成均勻的圓角，自動(dòng)補(bǔ)償，可與前后道工序連線實(shí)現(xiàn)無人化生產(chǎn)，適用于厚度100mm，外徑φ140mm以內(nèi)的零件去毛刺。

2、平面類去毛刺機(jī)（單面通過式）

采用濕式去毛刺，以磁性輸送機(jī)構(gòu)輸送零件，出料口設(shè)有退磁器，運(yùn)行過程中雙動(dòng)力頭同時(shí)工作，動(dòng)力頭采用四盤刷公轉(zhuǎn)（兩正兩反）自轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動(dòng)及伺服升降控制，可均勻去除平面上多部位毛刺并形成均勻的圓角，自動(dòng)補(bǔ)償，可與前后道工序連線實(shí)現(xiàn)無人化生產(chǎn)，適用于厚度100mm，外徑φ350以內(nèi)的零件去毛刺。

3、特殊去毛刺機(jī)（雙面帶臺(tái)階）

針對(duì)三梯段粉末冶金零件（帶凸臺(tái)或沉孔）或側(cè)面同時(shí)去毛刺。以磁性輸送機(jī)構(gòu)和桁架機(jī)械手結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一次性完成三處不同部位零件去毛刺。

4、多工位去毛刺機(jī)（異型件去毛刺）

采用干式或濕式，針對(duì)復(fù)雜零件多部位去毛刺。plc控制，整個(gè)過程完全自動(dòng)化，毛刷工藝參數(shù)編程控制，自動(dòng)補(bǔ)償，各工位工藝參數(shù)獨(dú)立控制，工位采用回轉(zhuǎn)方式，零件自轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)盤整體回轉(zhuǎn)采用不同的電機(jī)，可與夾具聯(lián)動(dòng)，形成多軸復(fù)雜軌跡，定點(diǎn)去除特定部位毛刺。

5、流變?nèi)ッ虣C(jī)（交叉孔去毛刺）

主要為解決內(nèi)部交叉孔、內(nèi)外不規(guī)則溝槽等處難去除的毛刺。工作時(shí)高壓磨料溶液高速通過毛刺部位進(jìn)行有效磨削加工，可選擇人工和自動(dòng)上下料。設(shè)備通用性好，通過夾具轉(zhuǎn)換可適應(yīng)不同零件加工。粉末冶金零件因其工藝和材質(zhì)的特性，力學(xué)和機(jī)械性能等方面與機(jī)械加工零件相比，有很大的差異。除了應(yīng)在零件生產(chǎn)過程中的模具、設(shè)備及加工工藝上不斷提升，選擇合理可靠的去毛刺工藝也是必要的措施。