摘要:以粉末冶金摩擦材料為依據，設計一種冷壓成型的脫落模具。首先對壓坯件進行壓制前工藝分析，經過計算采用單向壓制工序。采用陰模向下移動，下模沖在液壓缸作用下向上頂出壓坯的頂出方式。該模具與傳統模具相比無廢料產生，合理利用資源，節約了成本。

關鍵詞:粉末冶金;脫落模具;壓坯

20世紀80年代后，我國一些主要的粉末冶金企業先后從歐美等國家引進了粉末冶金制作設備和制造技術［1］，通過對設備吸納和改進極大地促進了我國粉末冶金模具的技術進步，使我國的粉末冶金制造技術水平有了顯著的提高［2］。之后我國一些高校開設與此相關的課程為該技術的普及及發展打下了堅實的基礎，并且企業也對此技術進行改進，為該技術的實踐創造有利條件。

1粉末冶金模具設計原則

粉末冶金模具設計的合理性在很大程度上決定了模具零件的基本特性，模具設計的不合理也會造成不同程度的生產困難和安全事故，如坯件的開裂、模具容易損壞、勞動強度大等［3－5］。基于以上問題，總結粉末冶金模具設計的基本原則為:(1)粉末冶金模具必須使壓坯符合規定的形狀、尺寸、精度及密度分布。(2)粉末冶金模具應該能夠滿足生產需求和使用壽命，應當便于操作、安全可靠、盡量能實現自動化生產，并且需要合理設計模具結構，正確選擇模具材料，使其滿足要求。(3)粉末冶金模具結構和材料選擇時應當考慮經濟效益。在良好經濟效益的前提下，保證模具滿足加工坯件要求。模具設計盡量考慮通用零件和通用模架的使用，以提高設計的效率。

2摩擦材料模具設計和材料選擇

在制作高密度零件的時候，常常需要用到熱處理等工藝。這樣既增加了成本又限制了零件的形狀和尺寸。一般來說密度、形狀和精度三者的關系為:低密度的零件精度可以要求相對高點，形狀可以較復雜點;高密度零件精度要低點，復雜程度要有所降低，同時還要注意壓力中心的問題。所謂壓力中心問題是壓坯與陰模外形的壓力中心，模沖承載板與壓力機的壓力中心相重合。否則就會產生不必要的彎曲，情況較輕時，產生配合間隙不對稱，模沖會劃傷模壁，較重時，模沖可能會斷裂。本次設計的摩擦片的壓力中心為幾何中心。

摘要：主要針對綠色冶金與環境保護的相關問題進行了討論，希望能夠通過綠色冶金更好地利用資源，減少環境污染問題，發展循環經濟，促進我國經濟的可持續發展。

關鍵詞：綠色冶金環境保護策略

1開展綠色冶金的重要意義

冶金行業的發展通常需要消耗大量的能源和資源，而且在實際生產過程中會產生大量的廢水、廢氣以及其他固體廢棄物，對周邊環境產生嚴重的污染與破壞，如果不能對這些產生的廢物進行及時的處理，會導致生態環境的急劇惡化，還會提高冶金生產行業設備發生故障的概率。因此，必須加強對綠色冶金活動的重視，開展綠色冶金是冶金行業持續穩定發展的必由之路。其次，隨著社會競爭和市場競爭的日益激烈，我國絕大多數傳統產業都面臨著轉型升級的難題[1]。目前，我國很多冶金企業存在產業化單一落后的現象，長期以來，冶金行業的發展并沒有充分重視節能降耗工作以及環境保護工作，普遍延續著以往高消耗以及高能耗的發展路線，嚴重影響企業的可持續發展。隨著我國對環境保護工作重視程度地不斷加深以及可持續發展路線的貫徹落實，在冶金行業中應用綠色環保的技術勢在必行。另外，綠色技術在冶金行業的廣泛應用可以更好地適應時代和行業發展的潮流，當前保護環境已經成為人們在日常生活和工作中所關注的重點問題。綠色技術在冶金行業的重點應用可以更好地符合當前時代的需要，實現科學發展貫徹環境友好型的理念，對于我國建設生態文明社會有良好的促進作用[2]。

2綠色冶金的原則

在開展綠色冶金的過程中，需要遵循節能減排資源可回收利用以及閉環原則，盡可能地減少冶金行業發展過程中造成的污染與破壞。在進行冶金相關產品設計期間，相關設計人員需要考慮產品是否具有可回收的性質，對具體使用的材料進行系統的分析，保證材料性質的同時，盡可能地提高材料的利用效率，從而可以避免對周邊環境產生嚴重影響，還可以從長遠的角度提升冶金企業的經濟效益。其次，在綠色冶金工程項目開展過程中，還需要盡可能地使用清潔的能源，最大限度地實現廢棄物的重復利用。另外，在設計當中一定要符合閉環的具體原則，在這個生命周期中，冶金工程項目需要和綠色特征相符合，這樣才會使得資源的利用效率以及質量得到提高，要求冶金產品在設計、運輸、制造、使用、銷售和廢氣處理等環節均符合綠色設計的原則[3]。

3綠色冶金與環境保護的相關對策

摘要：通過對于現階段地球環境的分析可以看出，在世界范圍中我們國家環境破壞情況是比較嚴重的，如今我們國家開始增強對于環境保護工作的重視，不過因為我們國家國土比較廣闊，人口數量比較多，經濟發展速度比較快，所以對于資源的消耗以及對于能源的消耗會持續增加。現階段環境保護工作高度重視環境保護工作，由于冶金機械制造企業大部分都是比較普通的大型消耗，所以會造成一定程度的污染，并且有關的冶金機械的綠色設計以及制造很難滿足綠色環保的要求。為了解決所存在的問題，本文對于冶金機械的綠色設計以及制造進行了詳細的分析，并且充分明確冶金機械開展綠色設計以及制造的重要程度，最后就是解釋了冶金機械怎樣開展綠色設計以及制造。

關鍵詞：冶金機械；綠色設計與制造；環保

引言：

一般情況下，冶金機械都是在野外工作，所以工作環境比較差，而且在使用這些機械時候會消耗大量的能源，所以會嚴重影響到附近環境，而且在使用這些機械的過程中會產生較多的噪音，并且會產生尾氣，所以會嚴重影響到我們國家的空氣質量。我們國家的冶金機械在和一些發達的國家有關的冶金機械進行比較能夠看出，我們國家的冶金機械對于環境的影響是比較大的，并且需要較多的能源。現階段我們國家大部分的冶金機械生產制造行業還沒有生產出綠色環保的冶金機械，一般情況下就是按照普通的冶金機械來開展設計工作以及制造工作，這樣冶金機械在運行的時候會消耗較多的資源，并且在保護環境的時候需要消耗較多的資金，這樣也很難保持可持續發展，如此能夠充分顯示出綠色環保冶金機械的重要程度。

一、冶金機械的綠色設計和綠色制造的含義

冶金機械的綠色設計和制造中的綠色顯示出對于冶金機械來說不僅需要重視機械的一般功能，而且也需要重視機械所存在的各種功能，使用時間，機械的實際性能以及有關的制造成本這些方面。并且也需要高度重視冶金機械制造以及使用對于環境以及資源的影響，這樣才可以使得綠色設計以及綠色制造能夠及時實現，而且能夠滿足可持續性發展的需求，使得冶金機械得到更加可靠的發展。通過比較可以看出，綠色設計以及制造有著明顯的優勢，并且可以顯著增加冶金機械的使用時間，在被使用的過程中，能夠充分顯示出所存在的價值，并且能夠進行回收利用，防止出現資源浪費的情況，這樣對于環境保護工作來說是比較重要的。針對現階段冶金機械生產過程中的高能耗、高污染的特點，完成對冶金機械的綠色設計，可以盡可能的降低冶金生產過程中對礦產資源的消耗，轉變原有冶金生產模式，在有限的資源供給下，獲取最多金屬資源，達到提高資源利用效率。再根據冶金生產的基本需求，合理的對冶金機械的噪聲進行控制。結合原材料的回收和再生，盡可能的制作再生金屬，降低原材料對環境的不利影響。通過冶金機械綠色設計，可以使得冶金行業能夠減少的成本，控制污染排放，其最終目的是達到零排放的效果，進而使得冶金企業產能水平得到提升，積極推動冶金行業符合低碳環保的需求，對推動冶金行業的可持續發展具有積極的推動作用。

二、冶金機械綠色設計以及制造的重要性

目前，社會不斷發展，經濟水平不斷提高，工業先關產業作為主要的部分也應該引起重視。也希望通過對鋼材的化學檢測分析和相關的研究能夠提高原材料的使用率、檢測效果等，為冶金行業的健康發展與運行創造有利條件。但在冶金企業的日常運行當中，由于生產能力不足，在加上整體規模偏小，給鋼鐵材料的化學檢測造成了負面影響，難以在行業的健康發展中起到作用。

1冶金企業鋼鐵材料檢測設備的優勢分析

（1）多方向、多元素的組建分析檢測技術，在鋼材實際的分析過程中，除了利用儀器分析還可依據材料本身的特點進行多元素分析，同時在直讀光譜法的作用下，將被檢測材料的元素組成分析出來，便可大幅提高設備的化學檢測效率。（2）在設備的檢測過程中，最大的優勢體現在智能化與多功能化等方面。檢測初期通過儀器分析一般就能直接呈現檢測結果的自動化及其相關功能，這些優勢都幫助冶金企業在鋼材檢測方面的整體水平。（3）通過分析大多數冶金企業鋼材檢測的方式，利用儀器進行分析，可實現綜合性且多功能的處理檢測數據，除了將儀器分析的多功能性展現出來之外，材料檢測的方式也不斷增加。

2冶金企業鋼鐵材料化學檢測研究

2.1儀器的選擇

冶金企業對鋼材進行檢測時，采取離子檢測技術，比如電感耦合技術，可促進鋼鐵材料化學檢測效果的顯著提升，并確保檢測過程的規范完成。以下為所選設備：電子天平、摩爾超純水機及ThermoICAP6300。選擇的試劑有優級純硝酸、超級純鹽酸、氬氣、1mg/mL的硫、鉻、錳、磷、硅標準溶液。

2.2檢測方法

摘要：主要針對綠色冶金與環境保護的相關問題進行了討論，希望能夠通過綠色冶金更好地利用資源，減少環境污染問題，發展循環經濟，促進我國經濟的可持續發展。

關鍵詞：綠色冶金環境保護策略

1開展綠色冶金的重要意義

冶金行業的發展通常需要消耗大量的能源和資源，而且在實際生產過程中會產生大量的廢水、廢氣以及其他固體廢棄物，對周邊環境產生嚴重的污染與破壞，如果不能對這些產生的廢物進行及時的處理，會導致生態環境的急劇惡化，還會提高冶金生產行業設備發生故障的概率。因此，必須加強對綠色冶金活動的重視，開展綠色冶金是冶金行業持續穩定發展的必由之路。其次，隨著社會競爭和市場競爭的日益激烈，我國絕大多數傳統產業都面臨著轉型升級的難題[1]。目前，我國很多冶金企業存在產業化單一落后的現象，長期以來，冶金行業的發展并沒有充分重視節能降耗工作以及環境保護工作，普遍延續著以往高消耗以及高能耗的發展路線，嚴重影響企業的可持續發展。隨著我國對環境保護工作重視程度地不斷加深以及可持續發展路線的貫徹落實，在冶金行業中應用綠色環保的技術勢在必行。另外，綠色技術在冶金行業的廣泛應用可以更好地適應時代和行業發展的潮流，當前保護環境已經成為人們在日常生活和工作中所關注的重點問題。綠色技術在冶金行業的重點應用可以更好地符合當前時代的需要，實現科學發展貫徹環境友好型的理念，對于我國建設生態文明社會有良好的促進作用[2]。

2綠色冶金的原則

在開展綠色冶金的過程中，需要遵循節能減排資源可回收利用以及閉環原則，盡可能地減少冶金行業發展過程中造成的污染與破壞。在進行冶金相關產品設計期間，相關設計人員需要考慮產品是否具有可回收的性質，對具體使用的材料進行系統的分析，保證材料性質的同時，盡可能地提高材料的利用效率，從而可以避免對周邊環境產生嚴重影響，還可以從長遠的角度提升冶金企業的經濟效益。其次，在綠色冶金工程項目開展過程中，還需要盡可能地使用清潔的能源，最大限度地實現廢棄物的重復利用。另外，在設計當中一定要符合閉環的具體原則，在這個生命周期中，冶金工程項目需要和綠色特征相符合，這樣才會使得資源的利用效率以及質量得到提高，要求冶金產品在設計、運輸、制造、使用、銷售和廢氣處理等環節均符合綠色設計的原則[3]。

3綠色冶金與環境保護的相關對策

摘要：

在政府大力發展綠色經濟的背景下，有針對性的對鋼鐵冶金機械設計進行綠色化的改進也顯得十分必要，這是有效降低其生產過程中的污染、浪費等問題的有效舉措。資源緊張、污染嚴重是當代社會發展較大的阻礙，如何強化鋼鐵冶金機械設計的綠色性能需要技術人員的深入研究與大膽創新。以下本文將簡單分析落實綠色鋼鐵冶金機械設計的必要性，重點就綠色鋼鐵冶金機械設計的特點及關鍵技術展開詳細的論述。

關鍵詞：

綠色設計；鋼鐵冶金機械設計；關鍵技術；特點

1落實綠色鋼鐵冶金機械設計的必要性

冶金行業與工業、建筑業之間聯系密切，從冶金行業發展至今，生產中的污染問題長期得不到妥善的解決，較為常見的問題有粉塵污染、噪音污染、生產設備損耗率過高等，在市場經濟的發展中利益最大化的經營目標會在一定程度上影響經營者的決策，落實綠色鋼鐵冶金機械設計能夠將綠色設計理念、綠色材料、綠色能源等融入到機械設計中，從而達到綠色化生產的目的。

2綠色鋼鐵冶金機械設計的特點及關鍵技術

摘要：隨著我國科技的深入發展，科技已經逐漸作用到了各個生產發展領域中，并且促進了各個行業的發展，改進了各行各業的發展生產技術，使得我們的生活更加高效便捷。而冶金行業也不例外，隨著我國基礎建設行業的發展，冶金行業也逐漸出現在人們的視野中，并且人們逐漸將基礎建設工程和冶金行業相融合，形成冶金建筑行業，而其施工方法和技術也與一般的基礎建設不太相同，所以我們還需要不斷改進冶金建筑行業的建筑方法和手段，提高冶金建筑行業的效率，進而促進冶金建筑工程的管理和施工。

關鍵詞：冶金建筑工程；施工；管理

隨著我國科技經濟的發展，人們越來越意識到基礎建設為社會帶來的生產效益，所以我們也逐漸加強了我國的基礎建設工程，同時，在科技的推動下，我們的生產已經不在拘泥于人工生產，逐漸走向機械化生產，這也使得我國的生產效益逐漸上升，經濟發展也越加迅速。可是，隨著我國生產機械化的程度越來越高，很多企業的效益卻在逐漸下降，導致很多企業逐漸放棄了更加先進的自動化機械裝置，使得我國的冶金建筑工程效率日益下降，所以，我們必須對現有的冶金建筑工程體系進行改革，促進工程的順利進展，提高冶金建筑技術，進而促進冶金建筑的發展。

1淺談冶金建筑工程的特殊之處

我國原有的建筑行業十分簡單，只有最基礎的一些基層工程，隨著近幾年的發展，人們逐漸將冶金行業融入進了建設工程中，而我們現在所熟知的冶金建筑工程行業是由多個方面組成的，并不是單純的建筑行業，比如，冶金建筑工程行業包括機電，土木建設等，使得冶金建筑行業的使用范圍越來越廣泛。也越來越受到基礎建設企業的歡迎。相較于原有的建筑工程，冶金建筑工程行業的難度和冗雜性比建筑工程要高很多，所以我們在冶金建筑工程行業中所需要的技術要求也很高，不僅對于施工人員有著較高的要求，對于施工環節也有著較高的要求，而工程管理方面也需要專人進行督察負責，所以，冶金建筑工程行業需要在施工開始前做好工程的整體規劃，進而提高冶金建筑工程的整體效率。就建筑行業來說，企業效益是促使建筑行業發展的主要原因，所以，在進行冶金建筑工程的施工時，企業效益往往需要考慮進工程項目中，這也在一定程度上阻礙了冶金建筑工程行業的發展。

2冶金建筑工程的施工過程控制

就原有的建筑工程行業來看，雖然施工過程龐大而冗雜，可對技術的要求卻不是很高，因為我國很多的基礎建設工程施工技術大同小異，而冶金建筑工程則不同，它對于施工技術和工程管理都有著較高的要求，所以我們需要提前對施工中可能存在的問題做好一切準備，準備完善的施工流程，加強工程的整體控制。

溫壓

溫壓是，在120～150℃溫度范圍內，將由適量的粘結劑與潤滑劑系統和鐵粉或低合金鋼粉組成的預混合粉壓制成形的一種壓制工藝。溫壓最初是將預混合粉與壓制的模具都加熱到上述的溫度范圍;在這些溫度下，由于鐵的壓縮屈服強度減低，伴隨著潤滑軟化，在接近PFD的密度情況下，在陰模內產生似等靜壓，從而使生坯達到了較高密度。值得注意的是，一般添加的潤滑劑數量為0．6%;因此，可得到較高的PDF。溫粉壓制結果表明，整個零件的密度較均勻，而且，和粉末冶金壓制相關的中和區最小化。這種中和區減小是一種優勢;因為密度的均勻性增大，意味著零件內部的性能較均一，對低密度區和其對最終零件使用性能的影響較少。

1)溫壓對生坯與燒結件的密度和力學性能的影響:溫壓可使粉末冶金零件的生坯與燒結件的密度分別增高0.10g/cm3、0.25g/cm3。圖3示添加0.6%石墨的FD-0405擴散合金化粉預混合粉的生坯與燒結件的密度的改進結果。溫壓在較低壓力下，可將生坯密度增高較大;其達到了在常規壓制時，于較高壓力下達到的密度。在較高的壓制壓力下，陰模型腔中的預混合粉已接近PFD;因此，進一步增高壓力時，生坯密度將不會再增高，實際上可能產生過壓，并使粉末冶金零件形成微小分層。圖4（略）匯總了用常規與溫壓壓制工藝，在410～690MPa的壓制壓力范圍內，壓制的擴散－粘結材料的橫向斷裂強度(TRS)的結果。表3中匯總了由各種預混合粉組成，溫壓的燒結件的力學性能。溫壓適用于所有的鐵與低合金鋼粉的混合粉。燒結件密度增高的多少取決于材料系統和隨后的零件加工處理。添加銅的預混合粉在燒結時發生脹大，這對溫壓工藝無益;因此，認為對于含銅的預混合粉，不適于采用溫壓壓制。在Donaldson等進行的試驗研究中［10］，將溫壓的粉末冶金零件，于871℃下進行了預燒結，隨后在高達690MPa的壓力下，于室溫下進行了二次壓制(整形)。二次壓制后，在1120℃或1260℃下進行了燒結，制得的燒結件的密度達到了7.5～7.6g/cm3。當與密度為7.4g/cm3的燒結件相比較時，這些密度較高的燒結件，橫向斷裂強度增高了約15%;更重要的是，沖擊能量增高了50%～80%。這些研究證明，對于溫壓零件，采用二次壓制/二次燒結(DP/DS)工藝生產，可顯著增高粉末冶金材料的力學性能。這類零件的綜合力學性能等同于韌性鑄鐵和切削加工的碳鋼鍛件的性能。

2)增高生坯強度：溫壓工藝的較次要優勢是，可增高零件壓坯的生坯強度。生坯強度的增高，是由于粉末顆粒變形較大和在溫壓中使用的獨特粘結劑與潤滑劑發生的最佳協同作用。生坯強度值的增高，是在密度顯著低于PFD值水平下實現的(見圖5)。這些數據表明，由于溫壓可增高生坯密度，其在應用于密度較低的零件時，可減小零件的損壞或零件易碎特征部分的碎裂。由于溫壓可增高生坯強度，從而使著可對生坯進行切削加工。在汽車變速器的粉末冶金換檔撥叉的大量應用中，一直在采用生坯切削加工生產［13］。零件壓制成形后，于生坯狀態下進行銑削加工，這可減小零件的整個生產成本。用鉬預合金化鋼粉+2%Ni+0．5%石墨+0．6%潤滑劑的預混合粉溫壓后的生坯，通過鉆削試驗，進行了切削性研究。這項研究證明:在高速與高進給比的切削條件下，可得到令人滿意的生坯表面粗糙度;另外，將標準鉆頭的幾何形狀從標準的90°橫刃鉆頭改變為135°分裂點鉆頭，可改進切削表面的粗糙度。在確定生坯切削加工參數之前，建議先進行試驗，檢驗鉆頭的幾何形狀、切削速度及切削進給比的效果。粉末冶金零件的生坯切削加工和燒結硬化相結合，可為零件設計者在零件設計與材料選擇上提供較大的靈活性。

溫模壓制

關于用一次壓制/一次燒結(SP/SS)得到較高生坯密度的第二個較新的方法是，僅只對模具加熱，而不對粉末進行任何預熱，將陰模加熱到60～70℃溫度范圍之內。和溫壓工藝一樣，為將密度比常規的預混合粉壓制增高0.05～0.15g/cm3，這種工藝也綜合有粘結劑與潤滑劑技術。和溫壓工藝一樣，除了增高生坯與燒結件密度之外，此生產工藝還可以減少揚塵，改進流動性及增大陰模的充填量。這些因素都可以增高粉末冶金零件的一致性和質量。圖6示用常規壓制、溫壓及溫模壓制可得到的生坯密度的比較。溫模壓制的優勢在于，可增高密度(0.05～0.15g/cm3)、附屬設備較少及可減小粉末的損耗。不足之處有:由于傳遞到粉末中的熱量有限和潤滑劑的總含量較低，零件的高度最高不大于25mm［16］;要增高密度，壓制壓力需要＞550MPa。對于溫熱粉末/溫熱陰模的方法來說，這種零件高度的限制，似乎不是問題，已經成功地生產出了高度高達63.5mm的零件。這兩種溫壓工藝的生坯密度增高，都是依靠對粉末進行加熱和減小添加于預混合粉中的潤滑劑的數量。就這一點而言，減小預混合粉中潤滑劑的含量時，潤滑劑必須使著易于脫模;因此，潤滑劑都是能滿足壓制方法要求的獨特配方。

模壁潤滑