Οι μέθοδοι μεταλλουργίας σκόνης μπορούν να σχηματίσουν προϊόντα που είναι κοντά στο τελικό τους σχήμα. Ωστόσο, για εξαρτήματα με πολλαπλά βήματα και πιο πολύπλοκα σχήματα, η διαδικασία διαμόρφωσης απαιτεί συνήθως πολυλειτουργικές πρέσες και μήτρες. Πώς να τροποποιήσετε τεχνικά τις υπάρχουσες πρέσες και μήτρες γενικής χρήσης, ώστε να μπορούν να πιέζουν ακανόνιστα εξαρτήματα πολλαπλών βημάτων, βελτιώνοντας έτσι το επίπεδο του υπάρχοντος εξοπλισμού και εξοικονομώντας επενδύσεις με ταυτόχρονη μείωση του κόστους προϊόντος, είναι ένα πρόβλημα που πολλοί κατασκευαστές ελπίζουν να λύσουν.
Ταυτόχρονα, οι χρήστες έχουν πλέον όλο και υψηλές απαιτήσεις για την απόδοση του προϊόντος και την ποιότητα της επιφάνειας. Ο τρόπος επιλογής μιας κατάλληλης διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας έτσι ώστε το προϊόν να επιτυγχάνει τόσο υψηλή απόδοση όσο και καλή ποιότητα επιφάνειας είναι επίσης ένα πρόβλημα που πρέπει να αντιμετωπιστεί στην πραγματική παραγωγή. Η πρακτική έχει δείξει ότι, με την υιοθέτηση κατάλληλων μεθόδων, αυτά τα προβλήματα μπορούν πράγματι να λυθούν.
Η σκόνη αναμίχθηκε σε αναμικτήρα σκόνης τύπου V. πιεσμένο σε υδραυλική πρέσα YA79125. και πυροσυσσωματώθηκε σε κλίβανο πυροσυσσωμάτωσης τύπου shuttle σε θερμοκρασία 1100℃ για 90 λεπτά υπό ατμόσφαιρα αποσυντεθειμένης αμμωνίας. Μετά την πυροσυσσωμάτωση, τα δείγματα τρυπήθηκαν, χτυπήθηκαν, σβήστηκαν και υποβλήθηκαν σε σκλήρυνση χαμηλής θερμοκρασίας. Τέλος, εμποτίστηκαν με λάδι σε μηχάνημα λαδώματος υπό κενό. Η δυσκολία στη διαμόρφωση αυτού του προϊόντος έγκειται στη διαδικασία διαμόρφωσης του. Το προϊόν έχει τρία σκαλοπάτια στο πάνω και στο κάτω μέρος, πράγμα που σημαίνει ότι η διαδικασία διαμόρφωσης απαιτεί τρεις επάνω και τρεις κάτω διατρήσεις.
Η υπάρχουσα υδραυλική πρέσα YA79125 έχει έναν ενιαίο επάνω και κάτω κύλινδρο και ένα τυπικό σετ μήτρας είναι εξοπλισμένο με μόνο έναν άνω και έναν κάτω διάτρητο, χωρίς την ικανότητα να σχηματίζει εξαρτήματα πολλαπλών βημάτων. Μετά την ανάλυση, απλοποιήσαμε τη δομή της μήτρας ώστε να έχει δύο επάνω και δύο κάτω γροθιές, συνδυάζοντας τα εσωτερικά κοίλα μικρά σκαλοπάτια με την ακραία όψη σε μία διάτρηση. Επιπλέον, το αρχικό σετ κανονικής μήτρας τροποποιήθηκε ώστε να έχει δομή διάτρησης με διπλό χαμηλότερο επίπεδο. Η ανώτερη δομή διάτρησης τροποποιήθηκε επίσης για να δέχεται δύο γροθιές, προσθέτοντας έναν μηχανισμό που αιωρείται με ελατήριο στην εξωτερική άνω διάτρηση για να εξασφαλίσει ομοιόμορφη κατανομή σκόνης και σταθερή συμπίεση. Επιπλέον, ένας μηχανισμός εκτίναξης προστέθηκε στην εσωτερική άνω διάτρηση. Κατά τη διάρκεια της πίεσης, η εξωτερική άνω διάτρηση εισέρχεται πρώτα στη θηλυκή μήτρα σε βάθος περίπου διπλάσιο από το ύψος του σκαλοπατιού, ακολουθούμενο από την εσωτερική άνω διάτρηση που εισέρχεται στη θηλυκή μήτρα. Στη συνέχεια, η εξωτερική επάνω διάτρηση επιπλέει προς τα πάνω σε σχέση με την εσωτερική άνω διάτρηση ενώ η εξωτερική κάτω διάτρηση και η θηλυκή μήτρα επιπλέουν προς τα κάτω, ολοκληρώνοντας τη διαδικασία συμπίεσης. Για το ξεκαλούπωμα, χρησιμοποιείται μια προστατευτική μέθοδος ξεκαλουπώματος: και οι δύο άνω γροθιές συγκρατούν το συμπιεσμένο κάλυμμα, μετά η θηλυκή μήτρα, η εξωτερική κάτω διάτρηση και η ράβδος πυρήνα τραβούν πρώτα προς τα κάτω. Στη συνέχεια, οι δύο επάνω γροθιές ανυψώνονται και η εσωτερική άνω διάτρηση χρησιμοποιεί τον μηχανισμό εξώθησης κατά την ανοδική κίνησή της για να ωθήσει την πιεσμένη ράβδο έξω από την εξωτερική επάνω διάτρηση.
Το προϊόν απαιτεί υψηλή ποιότητα επιφάνειας, η οποία είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί με τη χρήση συμβατικών μεθόδων θερμικής επεξεργασίας. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούμε ένα δικτυωτό ιμάντα συνεχούς φωτεινού σβηστήρα για φωτεινό σβήσιμο. Η θερμοκρασία θέρμανσης είναι 1200°C, η ταχύτητα του ιμάντα είναι 50 mm/min και χρησιμοποιείται ατμόσφαιρα αποσυντεθειμένης αμμωνίας για προστασία. Μετά τη θέρμανση, το υλικό σβήνεται αυτόματα σε λαμπερό λάδι και στη συνέχεια σκληραίνει στους 200°C για 2 ώρες. Μετά την επεξεργασία, η επιφάνεια είναι φωτεινή, η σκληρότητα είναι ομοιόμορφη και η παραμόρφωση ελάχιστη. Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 2. Από τον Πίνακα 2, φαίνεται ότι οι διαστάσεις αλλάζουν ελαφρώς μετά τη θερμική επεξεργασία, κυρίως διαστέλλονται, κάτι που μπορεί να οφείλεται σε μετασχηματισμό φάσης κατά την απόσβεση, αλλά αυτό μπορεί να ελεγχθεί εντός της επιτρεπόμενης ανοχής. Ταυτόχρονα, μπορεί επίσης να φανεί ότι εφόσον η πυκνότητα είναι μεγαλύτερη από 6,4 g/cm³, η θερμικά επεξεργασμένη σκληρότητα μπορεί να διασφαλιστεί ότι είναι πάνω από το HRC30.
