粉末冶金設(shè)備及車間設(shè)計(jì)講義

1、粉末冶金車間設(shè)備及設(shè)計(jì)講義粉末冶金車間設(shè)備及設(shè)計(jì)講義緒 論粉末冶金是材料科學(xué)的一個(gè)重要領(lǐng)域。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中起著重要的作用。粉末冶金方法起源于公元前三千多年。制造鐵的第一個(gè)方法實(shí)質(zhì)上采用的就是粉末冶金方法。1909年制造電燈鎢絲，推動(dòng)了粉末冶金的發(fā)展；1923年粉末冶金硬質(zhì)合金的出現(xiàn)被譽(yù)為機(jī)械加工中的革命；三十年代成功制取多孔含油軸承；繼而粉末冶金鐵基機(jī)械零件的發(fā)展，充分發(fā)揮了粉末冶金少切削甚至無(wú)切削的優(yōu)點(diǎn)；四十年代，出現(xiàn)金屬陶瓷、彌散強(qiáng)化等材料；六十年代末至七十年代初，粉末高速鋼、粉末高溫合金相繼出現(xiàn)；利用粉末冶金鍛造及熱等靜壓已能制造高強(qiáng)度的零件。工程材料主要利用其力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬

2、度、塑性、韌性等）；功能材料主要利用其物理性能（光、電、磁、熱、聲等）。領(lǐng)域：機(jī)械、化工、電器儀表、石油鉆探、國(guó)防等材質(zhì)：Fe基、Cu基、Cu-W合金、W制品、WC-Co合金等用途：摩擦材料、減磨材料、結(jié)構(gòu)材料、工具材料、電工材料等多孔材料：孔隙度2030，可以過(guò)濾、減震、隔音、熱交換等減摩材料：多孔可含油，保證高耐磨性時(shí)低的摩擦系數(shù)。摩擦材料：高耐磨性和高的摩擦系數(shù)。工具材料：硬質(zhì)合金、粉末高速鋼、金屬陶瓷等工模具。電磁材料：電器、電子、通訊等元件高溫材料：助推火箭、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)等。目前大家在做的事情：（1）金屬粉末高密度、高精度、高強(qiáng)度粉末冶金零件的發(fā)展，導(dǎo)致日本、歐美低合金粉末生產(chǎn)

3、的迅速發(fā)展。按照加入的合金元素，現(xiàn)在有Cr一Mn系與Ni一Mo一Cu系，但它們皆趨向于采用復(fù)合型粉末（是指用氣體式液體霧化法制成的預(yù)合金化粉末。部分?jǐn)U散預(yù)合金化粉末，使一種或幾種組份以涂層狀或很細(xì)的彌散顆粒狀分布于主要組份粉末顆粒之上或之中組成的粉末）。（2）硬質(zhì)合金混料設(shè)備：采用微機(jī)控制的可傾式球磨機(jī)。新的干燥方法有噴霧干燥法及流態(tài)化床干燥法以及兩者結(jié)合的流態(tài)化床噴霧制粒裝置。 成形技術(shù)：擠壓成形法可生產(chǎn)0.2一0.35mm的打印針，中0.530mm，長(zhǎng)達(dá)3m的棒針，內(nèi)徑o.OZmm，外徑o。45mm的微型套管。還可生產(chǎn)整體銑刀、鉸刀、麻花鉆、微型鉆、螺旋銑、半月型空心深孔鉆等形狀復(fù)雜的制品

4、，這是模壓法所難以勝任的。 燒結(jié)技術(shù)：過(guò)壓燒結(jié)，也稱低壓熱等靜壓、真空燒結(jié)熱等靜壓或低壓真空燒結(jié)。其實(shí)質(zhì)是脫蠟、預(yù)燒、燒結(jié)、熱等靜壓合為一道工序。這種新的燒結(jié)技術(shù)源于80年代初期，可以說(shuō)是由熱等靜壓技術(shù)演變過(guò)來(lái)的。可以得到孔隙度為零的產(chǎn)品，且能消除鉆池和碳化物晶粒異常長(zhǎng)大，因而更能保證燒結(jié)質(zhì)量。 涂層硬質(zhì)合金：自1969年問(wèn)世后，發(fā)展速度很快，涂層刀片已達(dá)切削刀片總量的60一70%。 機(jī)夾刀片技術(shù)和廢料回收技術(shù)：硬質(zhì)合金工藝技術(shù)方面的重大進(jìn)展，除上述幾方面外，還有機(jī)夾刀片(或可轉(zhuǎn)位刀片)技木和硬質(zhì)合金廢料的回收拉術(shù)。機(jī)夾刀片的發(fā)展給機(jī)械加工業(yè)帶來(lái)巨大效益，因此成為世界各國(guó)硬質(zhì)合金廠的主要產(chǎn)品。

5、最近發(fā)展起來(lái)的電泳回收法，亦可方便地回收WC和CO，克服了產(chǎn)物中的含鋅間題，但還需進(jìn)一步控制粒度。 （3）航空工業(yè)粉末冶金結(jié)構(gòu)材料 60年代以來(lái)，粉末冶金技術(shù)在航空上的應(yīng)用出現(xiàn)了突破性的發(fā)展，一系列新技術(shù)、新工藝和新材料相繼涌現(xiàn)。如超細(xì)超微、高純高合金化粉末制造技術(shù)，快速凝固、機(jī)械合金化、噴射成形（4）非晶態(tài)合金粉末非晶態(tài)合金在結(jié)構(gòu)和成份上的均勻性，使它具有許多獨(dú)特的性能，如優(yōu)異的磁性、耐腐蝕性、耐磨性，高的強(qiáng)度、硬度和韌性，高的電阻率和機(jī)電藕合系數(shù)，以及良好的催化活性，儲(chǔ)氫特性，釬焊性能和防輻照特性等，由于其性能優(yōu)異、制備工藝簡(jiǎn)單，非晶態(tài)合金的研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)已成為80年代材料科學(xué)界的熱點(diǎn)項(xiàng)目

6、之一。制取非晶態(tài)合金粉末的主要方法有:常規(guī)氮?dú)忪F化法，高壓水霧化法，超聲氦氣霧化法。其它方法還有，高速旋轉(zhuǎn)筒法，滾筒急冷法等。（5） 精細(xì)陶瓷研究與開(kāi)發(fā)只有嚴(yán)格控制精細(xì)陶瓷的形狀與結(jié)構(gòu)，才可以提高陶瓷的性能并開(kāi)發(fā)新用途。（6） 粉末冶金新工藝的發(fā)展自芡燼高溫合成技術(shù)(SHs)自蔓燃高溫合成技術(shù)是一種能合成，制造和加工處理各種材料的新技術(shù)。SHS技術(shù)是利用化學(xué)能而不是電能，用快速內(nèi)燃，而不是慢速外部加熱的方法，與傳統(tǒng)的材料制造工藝相比，其工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，能耗和原材料消耗低，由于高溫蒸發(fā)低沸點(diǎn)雜質(zhì)，產(chǎn)品純度高，而高溫梯度和大的冷卻速率，能獲得復(fù)雜相或亞穩(wěn)相，生產(chǎn)效率高，成本低等。 SHS的應(yīng)用非常

7、廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域一般可分為6個(gè)方面，即SHS制粉，SHS燒結(jié)，SHS致密化;SHS焊接，SHS涂層，SHS熔敷。 超細(xì)粉末的制備及其應(yīng)用有人預(yù)測(cè)，2000年新材料發(fā)展的焦點(diǎn): 一是超導(dǎo)材料;二是超細(xì)粉末。超細(xì)粉末的制備方法很廣，分物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法三大類。物理法有:流動(dòng)油面上真空蒸發(fā)法、放電爆炸法、低壓氣中蒸發(fā)法(包括等離子射流法、電子束法、激光束法等)。化學(xué)法有:氣體還原法、氣相反應(yīng)法、金屬碳基物熱分解法;汞齊法、冷凍干燥法等。物理化學(xué)法有代表性的是活化氫熔融金屬反應(yīng)法(其粒度范圍為。.020.1nm)，該法是一種頗有前途的工業(yè)化生產(chǎn)超細(xì)粉末的方法。應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟、生產(chǎn)低投入、深度

8、加工高回報(bào)等，導(dǎo)致粉末冶金行業(yè)發(fā)展非常迅速，工廠層出不窮。株洲的知名企業(yè)與著名商標(biāo)，而成為硬質(zhì)合金的代名詞。我國(guó)粉末冶金行業(yè)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了近10年的高速發(fā)展，但與國(guó)外的同行業(yè)仍存在以下幾方面的差距：(1)企業(yè)多，規(guī)模小，經(jīng)濟(jì)效益與國(guó)外企業(yè)相差很大。(2)產(chǎn)品交叉，企業(yè)相互壓價(jià)，競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。(3)多數(shù)企業(yè)缺乏技術(shù)支持，研發(fā)能力落后，產(chǎn)品檔次低，難以與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)。(4)再投入缺乏與困擾。(5)工藝裝備、配套設(shè)施落后。(6)產(chǎn)品出口少，貿(mào)易渠道不暢。工廠性質(zhì)不同：國(guó)有控股、民營(yíng)企業(yè)、合資企業(yè)等產(chǎn)品性質(zhì)不同：粉末專業(yè)生產(chǎn)廠、粉末冶金制品生產(chǎn)廠等本課程分兩個(gè)部分：車間設(shè)備和車間設(shè)計(jì)本課程學(xué)習(xí)目的：1 了解粉

9、末冶金生產(chǎn)中基本設(shè)備2 了解工廠設(shè)計(jì)的基本概念3 了解生產(chǎn)和質(zhì)量管理的基本過(guò)程與環(huán)節(jié)4 建立安全、環(huán)保、防范的基本意識(shí)結(jié)業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：平時(shí)成績(jī)（含作業(yè)）30分，考試70分。第一部分 粉末冶金車間設(shè)備第一章 制粉設(shè)備教學(xué)內(nèi)容：固體還原、氣體還原制粉原理及設(shè)備；安全用氫；物理制粉設(shè)備。教學(xué)要求：掌握氣體還原制粉原理及設(shè)備；掌握安全使用氫氣；了解物理制取金屬粉末方法及設(shè)備。教學(xué)難點(diǎn)：氫氣的安全使用。教學(xué)安排：4課時(shí)金屬粉末屬于松散狀物質(zhì)，其性能綜合反映了金屬本身的性質(zhì)和單個(gè)顆粒的性狀及顆粒群的特性。一般將金屬粉末的性能分為化學(xué)性能、物理性能和工藝性能?；瘜W(xué)性能是指金屬含量和雜質(zhì)含量。物理性能包括粉末的

10、平均粒度和粒度分布，粉末的比表面和真密度，顆粒的形狀、表面形貌和內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)。工藝性能是一種綜合性能，包括粉末的流動(dòng)性、松裝密度、振實(shí)密度、壓縮性、成形性和燒結(jié)尺寸變化等。按轉(zhuǎn)變的作用原理分為機(jī)械法和物理化學(xué)法兩類，既可從固、液、氣態(tài)金屬直接細(xì)化獲得，又可從其不同狀態(tài)下的金屬化合物經(jīng)還原、熱解、電解而轉(zhuǎn)變制取。難熔金屬的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物一般可直接用化合或還原化合方法制取。粉末冶金制品的原材料金屬粉末可有多種路徑得到。物理化學(xué)方法：氧化還原（礦山產(chǎn)品）、氣相冷凝、液相沉淀、電解等機(jī)械方法：機(jī)械破碎、霧化等應(yīng)用最廣的是還原法、霧化法、電解法。1.1 固體碳還原制粉設(shè)備主要適用于鐵粉生

11、產(chǎn)生產(chǎn)原理：C + Fe2O3、Fe3O4、FeO = Fe + CO2本還原反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度有利反應(yīng)進(jìn)行。參加反應(yīng)的原材料是固體C（煤、焦碳、木炭）和氧化鐵（鐵鱗），生成物是鐵（海綿鐵）和廢氣。對(duì)設(shè)備的基本要求： 加熱 反應(yīng)1100-1200 保溫 擴(kuò)散型相變需要時(shí)間 冷卻 高溫出爐遇空氣又氧化 排氣 廢氣分壓影響反應(yīng)方向 測(cè)溫 控制反應(yīng)速度與產(chǎn)品質(zhì)量 進(jìn)料 減小勞動(dòng)強(qiáng)度常見(jiàn)設(shè)備： 倒焰爐 圖1-1 P3 隧道窯 圖1-2 P4* 生產(chǎn)過(guò)程控制：原料準(zhǔn)備：鐵礦粉（烘干）、還原劑（煤粉或焦炭粉）、脫硫劑（石灰石）裝罐：350×380隧道窯分為三段：預(yù)熱帶、還原帶、冷卻帶。窯長(zhǎng)26

12、0 m預(yù)熱帶（51 m） 水分的蒸發(fā)、水合物分解和碳酸鈣分解還原帶（154 m） 鐵的氧化物被CO還原 C+CO2=2CO FeO+CO=Fe+CO2 CO2+C=2CO.循環(huán)一切有利碳?xì)饣磻?yīng)的措施，均提高還原速度。如提高溫度、增加配碳量、增加碳粉表面積、加催化劑等。FeO消失后，爐內(nèi)氣氛為滲碳?xì)夥?，海綿鐵開(kāi)始滲碳 2CO =C+CO2 3Fe+C= Fe3C 正確控制還原終點(diǎn)，控制碳含量。冷卻帶（55 m） 低于100出爐溫度下降、氣氛變?yōu)檠趸再|(zhì)、海綿鐵收縮等，再氧化。預(yù)防海綿鐵再氧化措施：反應(yīng)罐加蓋密封。過(guò)程達(dá)2040 h，還原溫度1180，噴嘴152支，溫度控制點(diǎn)25個(gè)。1.2 氣體

13、還原制粉設(shè)備 前面介紹起還原作用的是CO氣體，但還原劑加入為固體形式。而氣體還原制粉的還原劑卻是另一種還原性氣體氫氣。 主要應(yīng)用于W粉、Mo粉、Co粉、Ni粉、Cu粉等的生產(chǎn)。生產(chǎn)原理：H2 + MeO = Me + H2O本還原反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度有利反應(yīng)進(jìn)行。參加反應(yīng)的原材料是還原性強(qiáng)的氫氣和金屬的氧化物，生成物是還原金屬和氧化性強(qiáng)的水蒸氣。對(duì)設(shè)備的基本要求： 加熱 反應(yīng)9501000 保溫 擴(kuò)散型相變需要時(shí)間 冷卻 高溫出爐遇空氣又氧化 排氣 廢氣分壓影響反應(yīng)方向 測(cè)溫 控制反應(yīng)速度與產(chǎn)品質(zhì)量 進(jìn)料 減小勞動(dòng)強(qiáng)度生產(chǎn)過(guò)程控制： 原材料處理，生產(chǎn)方法（裝料，還原金屬，溫度控制）。 與前不同

14、是，使用了非常危險(xiǎn)的易爆氣體氫氣，且產(chǎn)生強(qiáng)氧化性水蒸氣。常見(jiàn)設(shè)備： 管式爐或管式還原爐 圖1-5 P6 網(wǎng)帶式還原爐 圖1-6 P7 回轉(zhuǎn)管式還原爐 圖1-11 P10設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)：爐頭、爐身、爐尾、爐管、爐殼；推舟系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、氫氣管道系統(tǒng)、進(jìn)氣排氣設(shè)置、水冷系統(tǒng)等。* 生產(chǎn)舉例：氫氣還原氧化鎢工藝W的氧化物中有四種比較穩(wěn)定形式：黃色WO3、藍(lán)色WO2.90、紫色WO2.72、褐色WO2。實(shí)際反應(yīng)順序：WO3 + 0.1H2 = WO2.90 + 0.1H2OWO2.90 + 0.18H2 = WO2.72 + 0.18H2OWO2.72 + 0.72H2 = WO2 +

15、0.72H2OWO2 + 2H2 = W + 2H2 WO3 + H2 = W + 3H2O機(jī)理：化學(xué)氣相遷移長(zhǎng)大機(jī)理。在水蒸氣下，WO3生成揮發(fā)性較強(qiáng)的水合氧化物WO2（OH）2，呈氣相，并在H2作用下沉淀在W粉顆粒上，W粒聚集長(zhǎng)大。 從機(jī)理上看，高溫和濕氫有利于氣相遷移。還原過(guò)程分析，它受T 和比值控制1 T ： T 775 WO2.72 - WO2 - -WWO3-WO2.90- T = 575585 WO2 - -W T = 525550 -W - -W T 越低 還原時(shí)間越長(zhǎng)2 ：如比值較大，T將提高；降低T，必降低比值，降低PH2O。生產(chǎn)控制：1 H2流量提高，水氣迅速排除，有利得

16、到細(xì)顆粒W粉。但太大，W粉實(shí)收率下降。 轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)定H2流量2 氫濕度（H2中水與反應(yīng)生成水）較高。當(dāng)溫度較高，生成WO2（OH）2速度提高，W顆粒長(zhǎng)大加劇。 順H2和逆H2工藝3 料層薄，水氣易排除，有利制得細(xì)顆粒W粉。4 原料中水含量太高，出爐可能再次氧化，W粉氧含量可能超標(biāo)。所以，原料粉盡可能干燥。* 碳管爐 圖1-7 P8書上作為還原爐介紹，實(shí)際多作為碳化使用。結(jié)構(gòu)：爐管為石墨管，也為加熱元件。易氧化燃燒，故用石墨粉作保護(hù)層。特點(diǎn)：電阻很小，很小電壓，可形成較大電流，產(chǎn)生熱量較大，達(dá)到較高溫度。同時(shí)，具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)，溫度越高，強(qiáng)度越大。T可達(dá)2200。需碳化的產(chǎn)品：W粉、CK料

17、（復(fù)式碳化物或稱碳化物固溶體）等。不通H2 W + C = WC W + 2CO = WC + CO2通H2的 C + 2H2 = CH4 W + CH4 = WC + 2H2 TiO2 + 3C + WC =（40-60）TiC-WC + 2CO TiO2 + 3C + WC + TaC - TiC-WC-TaC* H2爐安全操作氫氣為易爆危險(xiǎn)氣體，爆炸危害程度非常大。工業(yè)生產(chǎn)卻是較便宜的有效的強(qiáng)還原性氣體。工業(yè)制造方法有水電解和氨氣分解。氫氣性質(zhì)：氫氣在空氣里的燃燒，生成水。 2H2 + O2 = 2H2O這一反應(yīng)過(guò)程中有大量熱放出，是相同條件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料，在火箭上使用

18、。我國(guó)長(zhǎng)征3號(hào)火箭就用液氫燃料。不純的H2點(diǎn)燃時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。但有一個(gè)極限，當(dāng)空氣中所含氫氣的體積占混合體積的474.2%時(shí)，點(diǎn)燃都會(huì)產(chǎn)生爆炸，這個(gè)體積分?jǐn)?shù)范圍叫爆炸極限。實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)注意的幾個(gè)時(shí)候：開(kāi)爐、停爐、卡舟、突發(fā)停電、突發(fā)停水、突發(fā)停H2開(kāi)爐 新?tīng)t密封-送氫-爐頭取樣，試?guó)Q3次-（如果是鉬絲爐，爐殼還應(yīng)試?guó)Q）-爐頭點(diǎn)火-送水-送電升溫停爐 推空舟-斷電-小于500停氫-停水卡舟 斷電-加大H2流量-勾舟至冷卻帶或卸出-推空舟-升溫停電 推空舟-判斷事故原因與處理時(shí)間-停爐處理或等待來(lái)電停水 斷電降溫-停止推舟-超過(guò)1小時(shí)，一次卸1/3舟-停爐處理停氫 立即封閉排氣口和爐門-超過(guò)半小時(shí)，斷

19、電-一次卸1/2舟1.3 霧化制粉設(shè)備霧化制粉法： 以快速運(yùn)動(dòng)的流體(霧化介質(zhì))沖擊或以其他方式將金屬或合金液體破碎為細(xì)小液滴，繼之冷凝為固體粉末的粉末制取方法。霧化法是生產(chǎn)完全合金化粉末的最好方法，其產(chǎn)品稱為預(yù)合金粉。這種粉的每個(gè)顆粒不僅具有與既定熔融合金完全相同的均勻化學(xué)成分，而且由于快速凝固作用而細(xì)化了結(jié)晶結(jié)構(gòu)；消除了第二相的宏觀偏析。霧化：氣體霧化、液體霧化、離心霧化、復(fù)合霧化等均屬于機(jī)械方法。1 氣體霧化制粉設(shè)備 雙流霧化法 圖1-12 P12常用來(lái)生產(chǎn)鋁粉、青銅粉結(jié)構(gòu)：熔煉系統(tǒng)、氣源系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等熔煉 中頻加熱漏包，形成金屬液流氣源 壓縮空氣或氮?dú)?

20、霧化 氣體通過(guò)噴嘴吹散金屬液流 冷卻 吹散的金屬熔滴落在水冷筒體中的鐘罩式冷卻器 除塵 夾帶金屬粉塵的氣體經(jīng)旋風(fēng)除塵器和布袋除塵器排出2 水霧化制粉設(shè)備 圖1-16 P14原理與上相同，將氣體變成水結(jié)構(gòu)：熔煉系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)、水粉分離系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)等 熔煉 中頻加熱漏包，形成金屬液流 供水 經(jīng)過(guò)高壓水泵提供高壓水霧化 高壓水通過(guò)噴嘴吹散金屬液流 水粉分離 由射流引料器將水和粉射入類似旋風(fēng)除塵器的水粉分離器 干燥 螺旋式振動(dòng)干燥器干燥含水分的金屬粉3 離心霧化制粉設(shè)備 單流霧化結(jié)構(gòu)：加熱系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等 加熱 電弧加熱式 自耗電極電弧熔化 圖1-18 P15 電子束加

21、熱式 電子束熔化電極 圖1-19 P15 霧化 電弧加熱式 高速旋轉(zhuǎn)自耗電極 電子束加熱式 高速旋轉(zhuǎn)坩堝 冷卻 冷卻液或氬氣、氦氣 除塵 旋風(fēng)后收集1.4 電解制粉設(shè)備主要應(yīng)用于生產(chǎn)純銅粉、鎳粉、銀粉原理：在電解液-水溶液或金屬熔鹽中通入直流電，正價(jià)金屬離子在陰極得電子形成松散的金屬粉末。* 比較幾種制粉方法：生產(chǎn)方法不同，源于金屬粉末要求（顆粒形狀、顆粒結(jié)晶形態(tài)、粉末物理性能、成分控制、價(jià)格等因素），原材料供應(yīng)，實(shí)際生產(chǎn)要求等氣霧化粉末顆粒呈圓形，氧含量最低(低于l00×10-6)，可直接用熱成形技術(shù)(如熱等靜壓)制成致密化產(chǎn)品。水霧化粉末顆粒多為不規(guī)則形狀，氧含量高(高于600&

22、#215;10-6)，須經(jīng)退火處理，但其具有很好的壓縮性，可冷壓成形，真正能完全有效地避免氧化物夾雜污染的措施是采用“單流”霧化制粉法，例如旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉法(見(jiàn)旋轉(zhuǎn)電極制粉法)。水霧化與氣霧化制作合金粉末的方法，雖然制粉的原理相同，但制得的粉末的物理性能相差還是很大的，特別是形狀。由于氣體的熱容量要比水小，所以采用氣霧化時(shí)，合金受到的激冷度低，受到霧化介質(zhì)沖擊時(shí)，霧化成細(xì)小液滴的合金液不會(huì)馬上凝固，這給了合金液滴在下落過(guò)程中收縮成球的時(shí)間，所以容易獲得球形合金粉末。水霧化時(shí)情形正好相反，由于水對(duì)霧化成細(xì)小合金液滴的激冷作用，幾乎是在一瞬間，就凝固成了合金粉末，這使得那些表面張力較小的合金形成

23、的合金粉末，呈土豆?fàn)罨虿灰?guī)則形狀，只有那些表面張力較大的合金，例如鎳基合金，才能做成球形合金粉末。合金粉末的氧含量，與合金本身對(duì)氧的敏感性和霧化時(shí)的霧化環(huán)境中的氧含量有關(guān)。如果合金本身對(duì)氧非常敏感，則不僅在霧化時(shí)要采取措施，在熔化時(shí)最好也采用真空熔煉。對(duì)于大多數(shù)合金，只要在霧化時(shí)采取減少與氧的接觸，就能達(dá)到降低合金粉末中氧的含量的目的。氣霧化時(shí)，通常是使用氮?dú)庾鳛殪F化介質(zhì)，大量的氮?dú)獬錆M了霧化區(qū)，將霧化區(qū)的氧氣驅(qū)逐掉了，所以能保護(hù)合金液滴在霧化及冷卻時(shí)很少氧化。 當(dāng)一爐熔融的合金液被霧化成金屬粉末時(shí)，它的表面積在霧化的一瞬間增大了無(wú)數(shù)倍，換言之，其與氧結(jié)合的面積也增大了，有更多的金屬表面暴露在

24、霧化環(huán)境中。所以，水霧化時(shí)，如果不采取措施，是無(wú)法避免合金液滴的氧化的。為了在水霧化時(shí)，能讓霧化環(huán)境少氧或無(wú)氧，首先，必須將霧化筒體密封起來(lái)，將霧化環(huán)境與周圍的環(huán)境隔絕開(kāi)來(lái)。其次，是要將已封閉起來(lái)的霧化筒體中的氧氣排除掉。最后，是在霧化的過(guò)程中一直保持這樣的一個(gè)無(wú)氧或低氧的霧化環(huán)境，直到霧化結(jié)束，合金液滴全部凝固成合金粉末。第二章 成形設(shè)備教學(xué)內(nèi)容：模壓成形設(shè)備油壓機(jī)、杠桿式壓力機(jī)、等靜壓力機(jī)；擠壓機(jī)、注射成形設(shè)備。教學(xué)要求：掌握油壓機(jī)、機(jī)械壓力機(jī)的工作原理及設(shè)備結(jié)構(gòu)；了解其他成形設(shè)備。教學(xué)難點(diǎn)：重點(diǎn)油壓機(jī)結(jié)構(gòu)；機(jī)械壓力機(jī)結(jié)構(gòu)。教學(xué)安排：4課時(shí)粉末冶金工業(yè)成形方法很多，主要介紹壓力成形常用的某

25、些設(shè)備。如油壓機(jī)、機(jī)械式壓力機(jī)、冷等靜壓力機(jī)擠壓機(jī)等。2.1 模壓成形設(shè)備1 油壓機(jī)結(jié)構(gòu)：油泵、管道、閥門、油缸、機(jī)架、控制系統(tǒng)等油泵 齒輪泵和柱塞泵 圖2-1 P25 齒輪泵 兩對(duì)齒輪 供油量大，油壓小?？蛰d快速動(dòng)作。 柱塞泵 兩對(duì)打氣筒 供油量小，油壓大。提供壓機(jī)壓力。管道 無(wú)縫鋼管。主油缸進(jìn)出油管道閥門 管道上安裝的控制油前進(jìn)方向和壓力的閥門 單向閥 油只有一個(gè)前進(jìn)方向，與齒輪泵連用 溢流閥 油路中調(diào)整壓力機(jī)壓力。也稱調(diào)壓閥。與柱塞泵連用，通過(guò)阻尼孔，將柱塞泵過(guò)壓油溢流出管路。 安全閥 彈簧控制的安全閥門。保證油路鋼管不爆裂。 電磁閥 也稱換向閥。指向主油缸活塞的上或下部供油換向。 O

26、O O O O B P A 油箱 下腔 進(jìn)油 上腔如果P-A和B-O通，油進(jìn)主油缸上腔，活塞下行加壓如果P-B和A-O通，油進(jìn)主油缸下腔，活塞上行卸壓油缸 通常在壓力機(jī)上部，為單缸；也可在下部安裝，雙缸；也可在側(cè)面安裝，帶側(cè)壓。機(jī)架 固定和支撐油缸作用。單柱-懸臂；雙柱；四柱。壓力機(jī)公稱壓力：25T、45T、60T、100T、200T、500T等工作原理：?jiǎn)?dòng)電源-齒輪泵和柱塞泵空轉(zhuǎn)，電磁閥P-A和B-O接通-手動(dòng)打開(kāi)油路閥門-齒輪泵供油為主，油經(jīng)P-A進(jìn)入油缸上腔，下腔油在壓力作用下經(jīng)B-O進(jìn)入油箱，活塞快速下行-壓快與模具接觸后，行程開(kāi)關(guān)將齒輪泵關(guān)閉，柱塞泵打開(kāi)，上腔油壓迅速提高，供油以柱

27、塞泵為主，活塞慢速下行，加壓-達(dá)到最大壓力，溢流閥作用，手動(dòng)停止按鈕，保壓-手動(dòng)退出按鈕，電磁閥換向，P-B和A-O接通，行程開(kāi)關(guān)將齒輪泵打開(kāi)，柱塞泵關(guān)閉，齒輪泵供油為主，油經(jīng)P-B進(jìn)入油缸下腔，上腔油在壓力作用下經(jīng)A-O進(jìn)入油箱，活塞快速上行卸壓-結(jié)束一個(gè)周期。如果有多個(gè)油缸，則將以主油缸帶動(dòng)行程開(kāi)關(guān)完成輔助油缸相應(yīng)動(dòng)作。 2 機(jī)械式壓力機(jī)主要有凸輪式和杠桿式。特點(diǎn)；自動(dòng)化生產(chǎn)，壓力小，動(dòng)作快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，維修方便。凸輪式機(jī)械壓力機(jī)： 圖2-3 P31目前，應(yīng)用最廣的DORST公司TPA壓力機(jī)。在傳統(tǒng)的壓力機(jī)結(jié)構(gòu)上改進(jìn)為：配有高精度模架，適應(yīng)多臺(tái)階復(fù)雜零件生產(chǎn)；輔助液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)

28、不等高制品的各高度壓制時(shí)進(jìn)行剛度調(diào)節(jié)；氣動(dòng)系統(tǒng)的后壓“頂壓”調(diào)節(jié)，雙向壓制；氣動(dòng)予載脫模，沉孔制品有效脫模等。* TPA自動(dòng)壓力機(jī)TPA自動(dòng)壓力機(jī)的基本結(jié)構(gòu)TPA系列壓機(jī)的基本結(jié)構(gòu)可以分為：傳動(dòng)部分（主電機(jī)、皮帶輪、離合器、變速機(jī)、偏心齒輪、傳動(dòng)軸、曲柄連桿、大拉桿）、上橫梁部分（上T型桿、位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、予載氣動(dòng)裝置）、壓制機(jī)構(gòu)部分（壓制橫梁、控制橫梁、支撐凸輪、頂壓機(jī)構(gòu)、下T型桿）、下拉機(jī)構(gòu)部分（下拉橫梁、下拉凸輪）、復(fù)位機(jī)構(gòu)部分（復(fù)位油缸）、送料機(jī)構(gòu)部分（四連桿、進(jìn)給凸輪）、控制部分（PQC3、角度編碼器、配電箱）、可裝卸的模架和機(jī)身等九大部分。另外可根據(jù)用戶要求配置機(jī)械手等其他功能附件。

29、設(shè)備技術(shù)性能性能項(xiàng)目性能參數(shù)單位最大壓制壓力KN最大下拉壓力KN最大壓制位置輔助支撐力KN上沖頭行程mm上沖頭調(diào)節(jié)mm最大裝料高度mm最大壓制行程mm最大下拉行程mm最大頂壓行程mm沖程速度調(diào)節(jié)次min總負(fù)載KW氣動(dòng)工作壓力.Mpa TPA壓力機(jī)結(jié)構(gòu)圖主要運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)原理的介紹1）上沖頭運(yùn)動(dòng)上沖頭運(yùn)動(dòng)是壓機(jī)的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)。它的傳動(dòng)路線如下：主電機(jī)皮帶輪氣動(dòng)離合器渦輪變速機(jī)傳動(dòng)軸小齒輪帶偏心輪的大齒輪曲柄連桿大拉桿（作垂直運(yùn)動(dòng)）上橫梁上T型桿上沖頭的沖程運(yùn)動(dòng)。2）陰模運(yùn)動(dòng)陰模運(yùn)動(dòng)包括壓制運(yùn)動(dòng)、下拉運(yùn)動(dòng)、復(fù)位運(yùn)動(dòng)。壓制運(yùn)動(dòng)：由于曲柄連桿與大拉桿的連接銷是由壓制橫梁的兩端圓柱取代，所以曲柄連桿的運(yùn)動(dòng)也就

30、帶動(dòng)了壓制橫梁的運(yùn)動(dòng)；中心軸與壓制橫梁是滑動(dòng)配合而與控制橫梁是緊配合，上沖頭下行直至進(jìn)入?？祝ǚ饪冢┑倪@段行程中壓制橫梁是沿中心軸滑動(dòng)下行，只有壓制橫梁下行到壓迫控制橫梁時(shí)才帶動(dòng)中心軸一起下行；中心軸上端上T型鍵與模架的下離合的T型鍵連接，下離合板通過(guò)四根導(dǎo)向桿與模板（陰模）相連，所以中心軸的下行帶動(dòng)陰模的下行；由于運(yùn)動(dòng)都是由曲柄連桿的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)的，所以此時(shí)上沖頭與陰模的運(yùn)動(dòng)都是同步的。下拉運(yùn)動(dòng)：進(jìn)入壓制位置時(shí)，控制橫梁的兩個(gè)半月形滑塊坐落在支撐凸輪上，使陰模被支撐定位；壓制完成后，支撐凸輪由大半徑轉(zhuǎn)到小半徑，空出位置使陰?？梢岳^續(xù)下行；這時(shí)上沖頭開(kāi)始回升，而主齒輪上的下拉凸輪卻壓迫下拉橫梁上半

31、月形滑塊使之下行，下拉橫梁與中心軸也是緊配合，所以帶動(dòng)陰模繼續(xù)下行到脫出位置，使壓坯脫出。復(fù)位運(yùn)動(dòng)：壓坯脫出后，在復(fù)位油缸（TPA15/3）、氣缸（TPA50/3、TPA20/3）活塞或復(fù)位彈簧的作用下，使中心軸帶動(dòng)陰模迅速回升，復(fù)位到裝料位置。3）頂壓運(yùn)動(dòng)頂壓運(yùn)動(dòng)是在壓制過(guò)程中，壓制橫梁內(nèi)的蝶形彈簧或頂出裝置強(qiáng)迫控制橫梁提前到達(dá)支撐凸輪上，使陰模被支撐定位；此時(shí)，上沖頭并未到達(dá)下死點(diǎn)，所以繼續(xù)下行一個(gè)距離（即頂壓行程），上沖頭這個(gè)運(yùn)動(dòng)是從上往下對(duì)陰模作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，來(lái)完成對(duì)壓坯的最后壓制。4）其他運(yùn)動(dòng)送料舟的運(yùn)動(dòng)是驅(qū)動(dòng)副軸帶動(dòng)進(jìn)給凸輪使四連桿驅(qū)動(dòng)送料舟前后運(yùn)動(dòng)；予載脫模運(yùn)動(dòng)是上T型壓桿內(nèi)雙向氣缸

32、（TPA6壓機(jī)是彈簧）的作用而形成的。其他輔助運(yùn)動(dòng)大都是通過(guò)相應(yīng)的輔助裝置來(lái)完成的。常見(jiàn)機(jī)械控制故障原因及處理故障原因處理陰?；貜?fù)不到裝料位置1）模具復(fù)位裝置的密封環(huán)損失檢查并更換密封環(huán)2）模具復(fù)位的二位三通閥損壞檢查并更換二位三通閥3）TPA6的復(fù)位彈簧損壞檢查并更換復(fù)位彈簧壓制位置上陰模回跳1）壓制位置支撐用的滑墊磨損檢查并更換滑墊2）壓緊機(jī)構(gòu)和壓緊滾子磨損檢查并更換滾子陰模達(dá)不到下拉位置下拉滑墊磨損檢查并更換滑墊潤(rùn)滑油壓異常1）油的黏度低，流動(dòng)性過(guò)高檢查并更換抗磨液壓油2）油泵的馬達(dá)停止檢查并更換保險(xiǎn)絲3）吸管堵塞清洗吸管4）機(jī)內(nèi)油溫太高加強(qiáng)通風(fēng)、適當(dāng)調(diào)低壓力開(kāi)關(guān)的工作點(diǎn)潤(rùn)滑濾油堵塞油過(guò)

33、濾器芯子堵塞更換濾器芯子氣壓異常壓縮空氣壓力不足檢查壓縮空氣壓力壓力過(guò)載壓制密度過(guò)大或重壓反轉(zhuǎn)讓上沖頭回升至脫?？祝瑢⑸蠜_頭相對(duì)位置升高至上死點(diǎn)，將過(guò)載制品壓出，再正轉(zhuǎn)調(diào)整杠桿式機(jī)械壓力機(jī)： 圖2-4 P33 3 摩擦壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)是沖床改進(jìn)的粉末壓力機(jī) 圖2-6 P352.2 冷等靜壓力機(jī) CIP技術(shù)結(jié)構(gòu)：受力架、高壓容器、高壓泵及管路 圖2-7 P35受力架 承受高壓容器兩端活塞壓力。安置在小車上。高壓容器 高壓缸體加上下活塞構(gòu)成高壓泵 柱塞泵（油）和薄膜泵（氣）原理：利用液體或氣體在密封容器內(nèi)壓應(yīng)力傳遞特點(diǎn)，將粉體或壓坯用軟包套（橡膠或塑料）密封，置于傳力介質(zhì)中，加壓而致密化。傳力介質(zhì)

34、：L、G、S L 水、礦物油； G 氬氣、氮?dú)猓?S 橡膠、硬脂酸鋅普通物理認(rèn)為，液體不可壓縮。實(shí)際上壓力超過(guò)50MPa，體積明顯減小，且壓力足夠大，液體出現(xiàn)凝固。（水400MPa成冰；礦物油600MPa凝固）。所以，通常使用冷等靜壓力300MPa，如果壓力需大于400MPa傳力介質(zhì)用固體，大于1500MPa用鐵粉。濕袋等靜壓：粉末裝入軟模后，抽氣密封，直接裝入。軟模易污染粉末。干袋等靜壓：軟模放入母袋中，不與液體直接接觸。冷等靜壓產(chǎn)品特點(diǎn)：密度分布均勻。產(chǎn)品表面精度不高，粉末在軟模中分布難控制，壓坯外形不規(guī)則，必經(jīng)過(guò)機(jī)加工，且產(chǎn)生較多切削料。也可將粉末在模具中預(yù)成形，再入軟模進(jìn)行等靜壓加工。

35、2.3 其他成形設(shè)備擠壓機(jī)，注射成形機(jī)，粉末鍛造設(shè)備等。略第三章 燒結(jié)設(shè)備教學(xué)內(nèi)容：鉬絲爐；真空爐；網(wǎng)帶式燒結(jié)爐。教學(xué)要求：掌握燒結(jié)爐結(jié)構(gòu)、使用特點(diǎn)；掌握安全操作要點(diǎn)；了解事故處理方法。教學(xué)難點(diǎn)：重點(diǎn)真空爐結(jié)構(gòu)、安全操作要點(diǎn)。教學(xué)安排：2課時(shí)習(xí) 題： 主要介紹鉬絲爐和真空燒結(jié)爐3.1 鉬絲爐 P43 圖3-2鉬絲爐的基本結(jié)構(gòu)與管式氣體還原爐相似，只是發(fā)熱元件和爐管材質(zhì)不同，且工藝溫度不同。為連續(xù)式作業(yè)爐。產(chǎn)量大，工藝成熟投資小，運(yùn)行成本低，但產(chǎn)品尺寸受限制。此爐運(yùn)行溫度為1500左右，屬于硬質(zhì)合金燒結(jié)爐，采用氫氣保護(hù)氣氛。爐管材質(zhì)是陶瓷材料（剛玉管），發(fā)熱元件是鉬絲。鉬絲特點(diǎn)：使用溫度1600

36、。抗氧化能力很差，550左右空氣中加熱劇烈氧化成粉末。只能在H2等保護(hù)氣氛或真空下使用。制品所用舟材質(zhì)為石墨。制品用氧化鋁加炭黑作填料支撐。3.2 真空爐 P43 圖3-3結(jié)構(gòu)：爐體、水冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等 爐 體 水冷夾層（包括爐體、爐門），內(nèi)層耐熱不銹鋼外層普通鋼板水冷系統(tǒng) 水冷爐門、爐體、進(jìn)電極、電極導(dǎo)電管、羅茨泵等水可用自來(lái)水或循環(huán)水（冷卻塔）真空系統(tǒng) 真空泵（旋片泵，羅茨泵）、真空度表、管道和閥門 介紹旋片泵、羅茨泵、管道連接、閥門。加熱系統(tǒng) 變壓器、導(dǎo)電管、電極、發(fā)熱體 介紹進(jìn)電極、發(fā)熱體控制系統(tǒng) 控制柜（電腦、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)）、測(cè)溫?zé)犭娕疾僮鬟^(guò)程：1 開(kāi)冷

37、卻水2 啟動(dòng)電源總開(kāi)關(guān)3 啟動(dòng)旋片泵4 觀察真空度，小于25MP，啟動(dòng)羅茨泵5 檢查系統(tǒng)真空和水冷系統(tǒng)6 啟動(dòng)加熱系統(tǒng)開(kāi)關(guān)，進(jìn)入工藝程序。7 觀察并記錄真空度、溫度、電流表、電壓表、水溫8 結(jié)束工藝程序，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，隨爐冷卻9 溫度低于600，關(guān)閉羅茨泵和旋片泵10 溫度低于150，關(guān)閉冷卻水，打開(kāi)進(jìn)氣閥，出爐常見(jiàn)故障及措施：1 真空度不高原因 真空泵問(wèn)題、管道漏氣問(wèn)題、爐體漏氣（包括進(jìn)電極和熱電偶密封）問(wèn)題、超負(fù)荷進(jìn)料等2 水溫較高 原因 水壓較低3 三對(duì)電流和電壓表異常（不平衡） 原因 發(fā)熱體連接間隙太大、發(fā)熱體斷裂、發(fā)熱體與炭氈短路4 溫度出現(xiàn)異常波動(dòng) 原因 熱電偶已斷、熱電偶與發(fā)熱體

38、短路5 產(chǎn)品異常 原因 如果操作過(guò)程無(wú)異常，應(yīng)判定工藝制訂有誤6 緊急事故處理停水 立即停電，關(guān)閉所有閥門（包括水閥門），密切觀察進(jìn)電極，有條件送氬氣或氮?dú)?；沒(méi)條件，準(zhǔn)備真空封泥。突然來(lái)水，應(yīng)緩慢開(kāi)啟水閥門，直至水溫正常。停電 手動(dòng)關(guān)閉所有真空系統(tǒng)閥門，停爐。來(lái)電后，采用快速升溫至原事故溫度，正常完成余下過(guò)程。 其他事故（漏氣、電壓電流表異常、溫度異常），均按停爐立即處理。 3.3 網(wǎng)帶式燒結(jié)爐與網(wǎng)帶式還原爐相似，只是溫度控制不同。圖1-6 P7網(wǎng)帶為封閉的能循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的耐熱不銹鋼履帶。只能應(yīng)用于鐵銅基制品的燒結(jié)爐。溫度控制在1200以下。第四章 熱狀態(tài)致密化設(shè)備教學(xué)內(nèi)容：加壓燒結(jié)爐、熱壓設(shè)備、

39、熱靜壓力機(jī)。教學(xué)要求：了解熱狀態(tài)致密化設(shè)備。教學(xué)難點(diǎn)：無(wú)難點(diǎn)。教學(xué)安排：2課時(shí)習(xí) 題： 4.1 加壓燒結(jié)爐 圖4-1 P51典型用途是生產(chǎn)金剛石砂輪。同時(shí)加熱和加壓，利用電阻絲加熱至燒結(jié)溫度，金剛石層致密化同時(shí)與鋼基體焊接。每套間用石墨板相隔。金剛石砂輪有濃度和粒度指標(biāo)。4.2 熱壓機(jī) 圖4-2 P53典型用途是生產(chǎn)大型特殊的硬質(zhì)合金制品、較大密度較高的鐵銅基制品、金剛石制品等。有兩種形式：電阻加熱式和感應(yīng)加熱式熱壓石墨是加熱元件也是模具。三高石墨-高強(qiáng)度、高密度、高純度。4.3 熱等靜壓機(jī) HIP技術(shù)設(shè)備原理與冷等靜壓相似。但是在熱狀態(tài)，故有加熱裝置。 圖4-5 P55加熱方式有內(nèi)熱和外熱，

40、加壓介質(zhì)為惰性氣體。工藝操作： 1 先壓后升溫 進(jìn)料-抽氣后充氬-加壓（充氬）-升溫-保溫保壓-卸壓降溫 2 先升溫后壓 進(jìn)料-抽氣后充氬-低壓升溫-加壓充氬-保溫保壓- 卸壓降溫 3 同時(shí)升溫加壓 進(jìn)料-抽氣-充氬升溫-保溫保壓-卸壓降溫第五章 輔助設(shè)備教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)要求： 教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)安排：習(xí) 題： 工藝流程和性質(zhì)不同，配置的生產(chǎn)設(shè)備會(huì)有區(qū)別。硬質(zhì)合金生產(chǎn)傳統(tǒng)工藝流程：原料-混合（濕磨）-干燥 -摻膠-制粒-壓制-脫膠-燒結(jié)-毛坯-清理入庫(kù) 配置設(shè)備： 原料 還原爐、碳化爐 濕磨 球蘑機(jī) 50L 180L 干燥 振動(dòng)干燥機(jī) 摻膠 螺旋混料機(jī) 15KG 制粒 擦碎篩、制粒機(jī) 壓制 壓力機(jī)脫

41、膠 脫膠爐 燒結(jié) 燒結(jié)爐 清理 噴砂機(jī)目前常用硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝流程：原料-濕磨-噴霧干燥-壓制-（脫膠）-燒結(jié)-毛坯-清理入庫(kù) 配置設(shè)備： 原料 還原爐、碳化爐 濕磨 可傾式球蘑機(jī) 干燥 噴霧干燥塔 壓制 壓力機(jī)燒結(jié) 真空脫膠燒結(jié)一體爐 清理 噴砂機(jī)、鈍化處理機(jī)、微波清理機(jī)鐵銅基制品生產(chǎn)工藝流程： 原料-混料-壓制-燒結(jié)-（復(fù)壓復(fù)燒）-熱處理-整形-侵油-包裝入庫(kù) 配置設(shè)備： 原料 還原爐 混料 圓桶混料機(jī)、Y型混料機(jī) 壓制 壓力機(jī) 燒結(jié) 履帶式燒結(jié)爐熱處理 井式熱處理爐、井式滲碳爐整形 壓力機(jī)第二部分 粉末冶金車間設(shè)計(jì)第六章 概 述重點(diǎn)內(nèi)容：工廠設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)任務(wù)書解讀。教學(xué)要求：掌握工廠設(shè)

42、計(jì)目的、設(shè)計(jì)任務(wù)書內(nèi)容。教學(xué)難點(diǎn)：無(wú)難點(diǎn)。教學(xué)安排：1課時(shí)習(xí) 題： P11 1-1,1-6,1-15工業(yè)設(shè)計(jì)或稱工廠設(shè)計(jì)6.1 設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)目的 建立在先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，以擴(kuò)大生產(chǎn)，滿足社會(huì)需求為目的。 任務(wù) 依據(jù)上級(jí)確定的任務(wù)書，完成下面內(nèi)容（整體設(shè)計(jì)所交資料）。 工廠設(shè)計(jì)任務(wù)書 工廠設(shè)計(jì)可行性報(bào)告（附市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告）工廠設(shè)計(jì)說(shuō)明書（水文地質(zhì)報(bào)告、工廠位置圖、工廠布置平面圖、建筑施工圖、電氣布置圖、采暖通風(fēng)圖、設(shè)備安裝圖、自制設(shè)備結(jié)構(gòu)零件圖等）要求 投資少，建廠快，布局合理，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，效益高。6.2 設(shè)計(jì)的依據(jù)工廠設(shè)計(jì)是根據(jù)上級(jí)部門確定的任務(wù)書進(jìn)行任務(wù)書內(nèi)容包括：1 產(chǎn)品要求（種類、性能

43、），生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)方案2 原輔材料及能源等供應(yīng)及來(lái)源3 廠址選擇（地區(qū)條件）4 勞動(dòng)力來(lái)源，定員及生活條件保障5 投資方案及控制6 應(yīng)達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)水平7 環(huán)保要求6.3 工廠設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)單位承接的設(shè)計(jì)任務(wù)應(yīng)指定工程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人，組成設(shè)計(jì)組。完成設(shè)計(jì)任務(wù)分幾個(gè)階段進(jìn)行，既初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)。1 初步設(shè)計(jì) 是報(bào)批材料。按設(shè)計(jì)任務(wù)書內(nèi)容進(jìn)行初步設(shè)計(jì)和概算。概算投資的合理性，對(duì)基本的技術(shù)問(wèn)題作出決策。將設(shè)計(jì)和概算內(nèi)容、決策決定、相關(guān)圖紙編成設(shè)計(jì)說(shuō)明書。2 技術(shù)設(shè)計(jì) 對(duì)初步設(shè)計(jì)的概算進(jìn)行更詳細(xì)的準(zhǔn)確計(jì)算；完善技術(shù)細(xì)節(jié)。3 施工設(shè)計(jì) 將技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w施工文件和圖紙。包括：房屋建筑

44、；設(shè)備制作；設(shè)備安裝；電氣、給排水、采暖通風(fēng)、除塵等系統(tǒng)安裝。第七章 可行性研究重點(diǎn)內(nèi)容：可行性研究的重要性、可行性報(bào)告。教學(xué)要求：了解可行性報(bào)告格式內(nèi)容。教學(xué)難點(diǎn)：無(wú)難點(diǎn)。教學(xué)安排：2課時(shí)習(xí) 題： P11 1-1,1-6,1-157.1 可行性研究的重要性可行性研究是對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行全面的調(diào)查，并作出科學(xué)性綜合論證。是編制設(shè)計(jì)任務(wù)書的依據(jù)。在設(shè)計(jì)項(xiàng)目的投資決策和運(yùn)作建設(shè)中十分重要重要。將以報(bào)告的形式呈現(xiàn)。投資決策： 設(shè)計(jì)項(xiàng)目的可行性注重的是：資源情況；市場(chǎng)條件；投資效果；可持續(xù)性。要決策的是投資地點(diǎn)、投資規(guī)模、可持續(xù)發(fā)展。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下，投資是多元的（國(guó)家、地方、企業(yè)、個(gè)人）。投資方根據(jù)可行性報(bào)告

45、的評(píng)價(jià)，決定是否投資。所以它是項(xiàng)目建設(shè)單位的決策性文件。運(yùn)作建設(shè)： 是確定建設(shè)項(xiàng)目，編制設(shè)計(jì)任務(wù)書的基礎(chǔ) 是建設(shè)項(xiàng)目用地的依據(jù)（國(guó)土局） 是貸款依據(jù)（銀行） 是申請(qǐng)建設(shè)執(zhí)照的依據(jù)（消防、環(huán)保、工商、稅務(wù)等） 是簽定合同的依據(jù)（投資、銷售、合作、責(zé)任、申請(qǐng)高新技術(shù)等）7.2 可行性研究報(bào)告內(nèi)容1 項(xiàng)目總論 項(xiàng)目背景，規(guī)模，研究結(jié)論，主要技經(jīng)指標(biāo)，建議。2 項(xiàng)目背景與發(fā)展概論 背景提出，發(fā)展概況，投資的必要性。3 市場(chǎng)分析與建設(shè)規(guī)模 市場(chǎng)調(diào)查和預(yù)測(cè)，產(chǎn)品方案，建設(shè)規(guī)模。 4 建設(shè)條件與廠址選擇 資源和原材料區(qū)域條件，地區(qū)選擇，地址選擇。 5 工廠技術(shù)方案 項(xiàng)目組成，生產(chǎn)方案，平面布置，工程建筑。

46、6 環(huán)保與勞動(dòng)安全 地區(qū)環(huán)境狀況，項(xiàng)目的污染源、污染物，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，治理方案，環(huán)保投資。 7 企業(yè)組織與勞動(dòng)定員 組織機(jī)構(gòu)，定員，培訓(xùn)。 8 項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排 分階段項(xiàng)目進(jìn)度表，費(fèi)用。 9 投資估算與資金籌措 總投資估算，投資使用計(jì)劃，資金籌措。 10 財(cái)務(wù)分析 生產(chǎn)成本概算，盈利測(cè)算，還貸測(cè)算，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 11 研究結(jié)論和建議 12 附件 財(cái)務(wù)表，平面布置圖，工廠位置圖。 * 附件：企業(yè)合資可行性研究報(bào)告（范本）第一章 概況合資企業(yè)名稱 地址 中方負(fù)責(zé)人 外方負(fù)責(zé)人 1 合營(yíng)的由來(lái) 中方企業(yè)生產(chǎn)歷史及尋求外資合營(yíng)目的2 項(xiàng)目主辦人簡(jiǎn)介 中方企業(yè)地理、設(shè)施、生產(chǎn)能力、技術(shù)力量、能源條件。

47、 外方企業(yè)生產(chǎn)情況、技術(shù)力量、國(guó)際地位。第二章 合營(yíng)目標(biāo)1 合營(yíng)模式、規(guī)模 總投資額和注冊(cè)資本，雙方投資比例及投資方式。2 工藝過(guò)程 工藝流程，產(chǎn)品綱領(lǐng)。3 市場(chǎng)預(yù)測(cè) 市場(chǎng)銷售情況。（附國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)供應(yīng)情況調(diào)查報(bào)告）4 銷售方案銷售計(jì)劃、渠道、責(zé)任。第三章 合資企業(yè)組成方案董事會(huì)組成；企業(yè)辦事機(jī)構(gòu)組成；公司定員及培訓(xùn)；工資分配。第四章 生產(chǎn)原料供應(yīng)方案主要原料需求及供應(yīng)渠道；水、電、燃料消耗和解決；包裝材料；生產(chǎn)能力的預(yù)算計(jì)劃。第五章 安全和環(huán)保 污染源；污染物；環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)保投資計(jì)劃。第六章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 技術(shù)的合理性與可實(shí)現(xiàn)性。第七章 實(shí)施計(jì)劃 土建籌備；廠房交付使用；設(shè)備安裝調(diào)試時(shí)間；投廠

48、產(chǎn)時(shí)間。第八章 財(cái)務(wù)分析 設(shè)計(jì)能力；總投資費(fèi)用；資金籌措；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本；財(cái)務(wù)分析表。第八章 廠址選擇與總平面圖重點(diǎn)內(nèi)容：工廠廠址選擇、工廠平面布置圖。教學(xué)要求：了解工廠廠址選擇、工廠平面布置圖。教學(xué)難點(diǎn)：無(wú)難點(diǎn)。教學(xué)安排：1課時(shí)習(xí) 題： P11 1-1,1-6,1-158.1 廠址選擇它是一門綜合性課題。 參加人員：領(lǐng)導(dǎo)、專業(yè)人員、有各方面特長(zhǎng)人員。主要考慮問(wèn)題：土地價(jià)格；工業(yè)布局；資源（水、電、運(yùn)輸、人力）；環(huán)境；風(fēng)水等。8.2 總平面圖以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，考慮各車間的相互關(guān)系、重要性、工廠物流方向、工業(yè)污染、后續(xù)發(fā)展等，決定各車間位置，構(gòu)成總平面圖。第九章 車間工藝設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容：工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書格式內(nèi)容、生產(chǎn)方案選擇、物料平衡計(jì)算、設(shè)備選擇、勞動(dòng)組織、技術(shù)經(jīng)濟(jì)概算、過(guò)程控制與質(zhì)量檢查、車間平面布置。教學(xué)要求：掌握設(shè)計(jì)說(shuō)明書格式內(nèi)容、生產(chǎn)方案選擇、物料平衡計(jì)算過(guò)程、設(shè)備選擇方法、勞動(dòng)定額、成本概算、過(guò)程控制與質(zhì)量檢查內(nèi)容、車間平面布置。教學(xué)難點(diǎn)：工序工藝規(guī)程、過(guò)程控制與質(zhì)量檢查內(nèi)容、車間平面布置。教學(xué)安排：8課時(shí)習(xí) 題： P11 1-1,1-6,1-159.1 車間工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書是工