Los métodos de pulvimetalurgia pueden formar productos que se aproximan a su forma final. Sin embargo, para piezas con múltiples pasos y formas más complejas, el proceso de conformado generalmente requiere prensas y matrices multifuncionales. Cómo modificar técnicamente las prensas y troqueles de uso general existentes para que puedan prensar piezas irregulares de varios pasos, mejorando así el nivel de los equipos existentes y ahorrando inversiones y reduciendo al mismo tiempo los costos del producto, es un problema que muchos fabricantes esperan resolver.
Al mismo tiempo, los usuarios tienen cada vez mayores exigencias en cuanto al rendimiento del producto y la calidad de la superficie. Cómo elegir un proceso de tratamiento térmico adecuado para que el producto alcance un alto rendimiento y una buena calidad superficial también es un problema que debe abordarse en la producción real. La práctica ha demostrado que, adoptando métodos adecuados, estos problemas pueden resolverse.
El polvo se mezcló en una mezcladora de polvo tipo V; presionado en una prensa hidráulica YA79125; y sinterizado en un horno de sinterización tipo lanzadera a una temperatura de 1100 ℃ durante 90 minutos bajo una atmósfera de amoníaco descompuesto. Después de la sinterización, las muestras fueron perforadas, roscadas, templadas y sometidas a revenido a baja temperatura. Finalmente, se impregnaron de aceite en una máquina de lubricación al vacío. La dificultad para formar este producto radica en su proceso de conformación. El producto tiene tres pasos en la parte superior e inferior, lo que significa que el proceso de conformado requiere tres punzones superiores y tres inferiores.
La prensa hidráulica YA79125 existente tiene un solo cilindro superior e inferior, y un juego de troqueles típico está equipado con solo un punzón superior y uno inferior, por lo que carece de la capacidad de formar piezas de varios pasos. Tras el análisis, simplificamos la estructura del troquel para tener dos punzones superiores y dos inferiores, combinando los pequeños escalones cóncavos internos con la cara del extremo en un solo punzón. Además, el juego de troqueles estándar original se modificó para tener una estructura de doble punzón inferior. La estructura del punzón superior también se modificó para acomodar dos punzones, agregando un mecanismo de resorte flotante al punzón superior exterior para garantizar una distribución uniforme del polvo y una compresión constante. Además, se añadió un mecanismo de expulsión al punzón superior interior. Durante el prensado, el punzón superior exterior entra primero en el troquel hembra a una profundidad aproximadamente dos veces la altura del escalón, seguido por el punzón superior interior que entra en el troquel hembra. Luego, el punzón superior exterior flota hacia arriba en relación con el punzón superior interior, mientras que el punzón inferior exterior y el troquel hembra flotan hacia abajo, completando el proceso de prensado. Para el desmolde, se utiliza un método de desmolde protector: ambos punzones superiores sostienen el tocho prensado, luego la matriz hembra, el punzón inferior exterior y la varilla central se bajan primero; posteriormente, los dos punzones superiores se elevan, y el punzón superior interior utiliza el mecanismo de expulsión durante su movimiento ascendente para empujar el tocho prensado fuera del punzón superior exterior.
El producto requiere una alta calidad superficial, lo cual es difícil de garantizar mediante métodos de tratamiento térmico convencionales. Por lo tanto, utilizamos un horno de enfriamiento brillante continuo con correa de malla para el enfriamiento brillante. La temperatura de calentamiento es de 1200°C, la velocidad de la cinta es de 50 mm/min y se utiliza una atmósfera de amoníaco descompuesto como protección. Después del calentamiento, el material se enfría automáticamente en aceite brillante y luego se templa a 200°C durante 2 horas. Después del tratamiento, la superficie queda brillante, la dureza es uniforme y la deformación es mínima. Los resultados se muestran en la Tabla 2. En la Tabla 2, se puede ver que las dimensiones cambian ligeramente después del tratamiento térmico, principalmente expandiéndose, lo que puede deberse a la transformación de fase durante el enfriamiento, pero esto se puede controlar dentro de la tolerancia permitida. Al mismo tiempo, también se puede ver que siempre que la densidad sea superior a 6,4 g/cm³, se puede garantizar que la dureza del tratamiento térmico sea superior a HRC30.
