Os métodos de metalurgia do pó podem formar produtos próximos de sua forma final. No entanto, para peças com múltiplas etapas e formatos mais complexos, o processo de conformação geralmente requer prensas e matrizes multifuncionais. Como modificar tecnicamente as prensas e matrizes de uso geral existentes para que possam prensar peças irregulares de várias etapas, melhorando assim o nível do equipamento existente e economizando investimentos e reduzindo os custos do produto, é um problema que muitos fabricantes esperam resolver.
Ao mesmo tempo, os usuários agora têm requisitos cada vez mais elevados em termos de desempenho do produto e qualidade da superfície. Como escolher um processo de tratamento térmico apropriado para que o produto atinja alto desempenho e boa qualidade superficial também é um problema que precisa ser resolvido na produção real. A prática tem demonstrado que, através da adopção de métodos adequados, estes problemas podem de facto ser resolvidos.
O pó foi misturado em um misturador de pó tipo V; prensado em prensa hidráulica YA79125; e sinterizado em um forno de sinterização tipo vaivém a uma temperatura de 1100°C por 90 minutos sob uma atmosfera decomposta de amônia. Após a sinterização, as amostras foram perfuradas, rosqueadas, temperadas e submetidas ao revenido a baixa temperatura. Finalmente, foram impregnados com óleo numa máquina de lubrificação a vácuo. A dificuldade na formação deste produto reside no seu processo de moldagem. O produto possui três etapas na parte superior e inferior, o que significa que o processo de conformação requer três punções superiores e três inferiores.
A prensa hidráulica YA79125 existente possui um único cilindro superior e inferior, e um conjunto de matrizes típico é equipado com apenas um punção superior e um punção inferior, sem a capacidade de formar peças com vários degraus. Após a análise, simplificamos a estrutura da matriz para ter dois punções superiores e dois inferiores, combinando os pequenos degraus côncavos internos com a face final em um único punção. Além disso, o conjunto de matrizes padrão original foi modificado para ter uma estrutura de punção inferior dupla. A estrutura superior do punção também foi modificada para acomodar dois punções, adicionando um mecanismo de mola flutuante ao punção superior externo para garantir distribuição uniforme de pó e compressão consistente. Além disso, um mecanismo de ejeção foi adicionado ao punção superior interno. Durante a prensagem, o punção superior externo entra primeiro na matriz fêmea a uma profundidade aproximadamente duas vezes a altura do degrau, seguido pelo punção superior interno que entra na matriz fêmea. Então, o punção superior externo flutua para cima em relação ao punção superior interno, enquanto o punção inferior externo e a matriz fêmea flutuam para baixo, completando o processo de prensagem. Para a desmoldagem, um método de desmoldagem protetor é usado: ambos os punções superiores seguram o tarugo prensado, depois a matriz fêmea, o punção inferior externo e a haste central são puxados para baixo primeiro; subsequentemente, os dois punções superiores sobem e o punção superior interno usa o mecanismo de ejeção durante seu movimento ascendente para empurrar o tarugo prensado para fora do punção superior externo.
O produto requer alta qualidade superficial, o que é difícil de garantir usando métodos convencionais de tratamento térmico. Portanto, usamos um forno de têmpera brilhante contínua com correia de malha para têmpera brilhante. A temperatura de aquecimento é de 1200°C, a velocidade da correia é de 50 mm/min e uma atmosfera de amônia decomposta é usada para proteção. Após o aquecimento, o material é automaticamente temperado em óleo brilhante e depois revenido a 200°C por 2 horas. Após o tratamento, a superfície fica brilhante, a dureza é uniforme e a deformação é mínima. Os resultados são mostrados na Tabela 2. Na Tabela 2, pode-se observar que as dimensões mudam ligeiramente após o tratamento térmico, principalmente a expansão, o que pode ser devido à transformação de fase durante a têmpera, mas isso pode ser controlado dentro da tolerância permitida. Ao mesmo tempo, também pode ser observado que, desde que a densidade seja superior a 6,4 g/cm³, a dureza tratada termicamente pode ser garantida acima de HRC30.
