粉末冶金法では、最終形状に近い製品を形成できます。ただし、複数のステップがあり、より複雑な形状の部品の場合、成形プロセスには通常、多機能のプレスと金型が必要です。既存の汎用プレスや金型を技術的に改良して、不規則な多段階部品をプレスできるようにすることで、既存の設備のレベルを向上させ、投資を節約しながら製品コストを削減する方法は、多くのメーカーが解決したいと考えている問題です。
同時に、ユーザーは製品の性能と表面品質に対する要求をますます高くしています。製品の高性能化と良好な表面品位を両立させるために、適切な熱処理プロセスを選択することも実際の生産においては課題となります。実際に行ってみると、適切な方法を採用することで、これらの問題は実際に解決できることがわかっています。
粉末をＶ型粉末混合機で混合した。 YA79125 油圧プレスでプレス。シャトル式焼結炉にて、分解アンモニア雰囲気下、温度１１００℃で９０分間焼結した。焼結後、サンプルにドリル加工、タップ加工、焼き入れを行った後、低温焼戻しを施しました。最後に真空注油機で油を含浸させました。この製品の成形の難しさは、その成形プロセスにあります。この製品は上下3段になっており、成形には上下3つのパンチが必要となります。
既存の油圧プレス YA79125 は上下 1 つのシリンダーを備えており、一般的なダイセットには上下 1 つのパンチしか装備されておらず、多段部品を成形する機能がありません。解析の結果、金型構造を単純化して上下2つのパンチを持ち、内側の小さな凹面と端面を1つのパンチに組み合わせました。さらに、オリジナルの標準ダイセットを改造して、デュアルロワーパンチ構造にしました。上部パンチの構造も 2 つのパンチを収容できるように変更され、外側上部パンチにスプリングフローティング機構を追加して、均一な粉末分布と一貫した圧縮を確保しました。また、内上パンチに突き出し機構を追加しました。プレス中は、まず外側の上パンチが雌型の段差高さの約 2 倍の深さまで入り、続いて内側の上パンチが雌型に入ります。そして、内上パンチに対して外上パンチが上方に浮上し、外下パンチと雌型が下方に浮上してプレス加工が完了します。脱型には、保護脱型方法が使用されます。両方の上部パンチがプレスされたビレットを保持し、次に雌型、外側下部パンチ、およびコア ロッドが最初に引き下げられます。続いて、2 つの上部パンチが上昇し、内側上部パンチが上向き移動中に排出機構を使用して、プレスされたビレットを外側上部パンチから押し出します。
この製品には高い表面品質が要求されますが、従来の熱処理方法では保証することが困難です。そのため、光輝焼入れにはメッシュベルト式連続光輝焼入れ炉を使用しております。加熱温度は１２００℃、ベルト速度は５０ｍｍ／分、保護は分解アンモニア雰囲気とした。加熱後、素材は光沢油中で自動的に焼き入れされ、200℃で2時間焼き戻しされます。処理後の表面は明るく、硬度は均一で、変形は最小限です。結果を表２に示します。 表２より、焼入れ時の相変態によるものと思われる熱処理後、主に膨張を中心に若干の寸法変化が見られますが、許容範囲内に抑えられることがわかります。同時に、密度が 6.4 g/cm3 以上であれば、熱処理硬度が HRC30 以上を確保できることもわかります。
