Les méthodes de métallurgie des poudres permettent de former des produits proches de leur forme finale. Cependant, pour les pièces comportant plusieurs étapes et des formes plus complexes, le processus de formage nécessite généralement des presses et des matrices multifonctionnelles. Comment modifier techniquement les presses et matrices à usage général existantes afin qu'elles puissent presser des pièces irrégulières en plusieurs étapes, améliorant ainsi à la fois le niveau de l'équipement existant et économisant les investissements tout en réduisant les coûts des produits, est un problème que de nombreux fabricants espèrent résoudre.
Dans le même temps, les utilisateurs ont désormais des exigences de plus en plus élevées en matière de performances des produits et de qualité de surface. Comment choisir un processus de traitement thermique approprié pour que le produit atteigne à la fois des performances élevées et une bonne qualité de surface est également un problème qui doit être résolu lors de la production réelle. La pratique a montré qu’en adoptant des méthodes appropriées, ces problèmes peuvent effectivement être résolus.
La poudre a été mélangée dans un mélangeur de poudre de type V ; pressé sur une presse hydraulique YA79125 ; et fritté dans un four de frittage de type navette à une température de 1 100 ℃ pendant 90 minutes sous une atmosphère d'ammoniac décomposé. Après frittage, les échantillons ont été forés, taraudés, trempés et soumis à un revenu à basse température. Enfin, ils ont été imprégnés d’huile dans une machine à huiler sous vide. La difficulté de la mise en forme de ce produit réside dans son processus de mise en forme. Le produit comporte trois étapes en haut et en bas, ce qui signifie que le processus de formage nécessite trois poinçons supérieurs et trois poinçons inférieurs.
La presse hydraulique YA79125 existante est dotée d'un seul cylindre supérieur et inférieur, et un jeu de matrices typique est équipé d'un seul poinçon supérieur et d'un poinçon inférieur, n'ayant pas la capacité de former des pièces à plusieurs étapes. Après analyse, nous avons simplifié la structure de la matrice pour avoir deux poinçons supérieurs et deux poinçons inférieurs, combinant les petites marches concaves intérieures avec la face d'extrémité en un seul poinçon. De plus, le jeu de matrices standard d'origine a été modifié pour avoir une structure à double poinçon inférieur. La structure du poinçon supérieur a également été modifiée pour accueillir deux poinçons, en ajoutant un mécanisme flottant à ressort au poinçon supérieur extérieur pour assurer une distribution uniforme de la poudre et une compression constante. De plus, un mécanisme d’éjection a été ajouté au poinçon supérieur intérieur. Lors du pressage, le poinçon supérieur extérieur pénètre d'abord dans la matrice femelle à une profondeur approximativement deux fois supérieure à la hauteur de la marche, suivi par le poinçon supérieur intérieur entrant dans la matrice femelle. Ensuite, le poinçon supérieur extérieur flotte vers le haut par rapport au poinçon supérieur intérieur tandis que le poinçon inférieur extérieur et la matrice femelle flottent vers le bas, complétant ainsi le processus de pressage. Pour le démoulage, une méthode de démoulage protectrice est utilisée : les deux poinçons supérieurs maintiennent la billette pressée, puis la matrice femelle, le poinçon inférieur extérieur et la tige centrale sont tirés en premier ; ensuite, les deux poinçons supérieurs montent et le poinçon supérieur intérieur utilise le mécanisme d'éjection lors de son mouvement ascendant pour pousser la billette pressée hors du poinçon supérieur extérieur.
Le produit nécessite une qualité de surface élevée, difficile à garantir avec les méthodes de traitement thermique conventionnelles. Par conséquent, nous utilisons un four de trempe brillante continue à bande maillée pour la trempe brillante. La température de chauffage est de 1 200 °C, la vitesse de la bande est de 50 mm/min et une atmosphère d'ammoniac décomposé est utilisée pour la protection. Après chauffage, le matériau est automatiquement trempé dans de l'huile brillante puis revenu à 200°C pendant 2 heures. Après traitement, la surface est brillante, la dureté est uniforme et la déformation est minime. Les résultats sont présentés dans le tableau 2. Dans le tableau 2, on peut voir que les dimensions changent légèrement après le traitement thermique, principalement en expansion, ce qui peut être dû à une transformation de phase lors de la trempe, mais cela peut être contrôlé dans les limites de tolérance autorisées. Dans le même temps, on peut également constater que tant que la densité est supérieure à 6,4 g/cm³, la dureté traitée thermiquement peut être assurée comme étant supérieure à HRC30.
