新時期機械設計與制造中的綠色設計法研究

摘要：綠色設計屬于新時代背景下產生的一種新型設計理念，將綠色設計法應用到機械設計與制造中，不僅能夠有助提升機械產品的性能，而且能夠提升其環保性能，更有助于機械制造業的持續性發展?；诖?，本文對綠色設計法的具體應用展開研究，希望通過此次研究能夠促進新時期機械設計與制造的轉型發展。

關鍵詞：機械設計;綠色設計;綠色材料

近年來，國內的環境資源問題越來越突出，受到越來越多的人關注，各行各業在發展過程中都著重強調綠色環保性。在機械設計與制造中，對資源、能源有著較高的消耗，同時對環境有著較大的污染性，在新時代背景下，在其中融入綠色設計法能夠表現出較高的必要性[1]。

1 選擇和應用綠色材料

所謂綠色材料，主要指的是能夠回收利用、能夠再生的材料類型，并且此類材料在進行機械加工制作的過程中對環境產生的污染較小。在新時期綠色設計法的應用中，綠色材料屬于首選應用的材料類型，設計人員應對相關材料有較為清楚的認識，以便在設計與制造過程中將之有效應用到對應的產品之中。如：在對模具進行設計制造的過程中，所選擇的材料類型應當盡可能地采用物理防腐方式，盡量避免采用化學防腐手段，選擇對環境影響較小的鎳磷鍍代替之前的電鍍鉻，用不銹鋼材料加工防腐模具代替電鍍方式等[2]。

2 可拆卸性原則

傳統的機械設計與制造中更多地關注零件的可配性，很少能夠考慮到產品的可拆卸性。在綠色設計與制造中，可拆性能夠極大地節省資源，以實現資源的重復利用。把可拆卸性作為機械設計與制造的一個重要準則，使得產品在報廢后能夠有相應的零件進行匹配，便于材料和零部件的重新利用和循環再生，進而達到保護環境和綠色生產的目的。

在進行可拆卸性設計的過程中，主要應堅持以下三點原則：第一，應當保證生產制造零件擁有多功能特性，以便在實際的應用中降低所需要的零件數目，同時也能夠在一定程度上降低后期的維修工作量;第二，在設計的過程中應考慮到材料之間可能存在的相互性影響，避免因為此種因素而引起零件損壞;第三，應盡可能地降低生產零件的多樣性，采用標準化、系列化的方式對零件進行設計制造[3]。

3 可回收性

可回收性是綠色設計法應用最為主要的體現。在進行機械設計與制造時，應當盡可能地考慮到每個單一零件的回收處理，采用回收的加工處理方式，不僅能夠降低對環境產生的不良影響，而且能夠降低材料采購的成本，對機械設計制造企業的發展有著較大的幫助。通?？苫厥毡憩F為兩個方面：第一，應用合適的材料進行設計制造;第二，所應用零部件能夠重復性投入利用;

鑒于當前的材料可回收和再利用的過程成本較高，很多是使用過的零部件進行再次加工?？苫厥招缘脑O計原則主要包括兩方面：一方面，在機械設計與制造過程中盡可能選擇能夠回收利用的材料進行制造，最大可能性地減小對環境的污染;另一方面，對于已經報廢的材料進行回收利用，可從中篩選出合格的零配件直接投入應用，也可對這些材料回收處理重新制造。

4 綠色產品的成本分析

在機械設計和制造中，綠色設計原則和傳統設計法需要進行對比使用?？紤]到產品的設計成本和制造過程的成本，在綜合考慮產品的性能以及回收再利用問題后，選擇合適的制造方式。考慮產品的成本制造，需要考慮產品的可拆卸方面、重復利用方面、再回收的可能性以及對于環境的污染程度比較等。綠色產品的成本分析在每一個設計與制造中選擇時，要保證設計的產品能夠符合環境的基本需求，并且具有較低的成本[4]。

5 綠色產品的設計數據庫

在綠色產品的設計過程中建立數據庫，數據庫需要包含產品的壽命周期、經濟性、環保性以及其他一些環境相關的數據，如材料的基本成分以及性能、各種材料對環境的影響、材料的降解條件以及周期、材料安裝費用以及其他的相關性能，還要包括在人工使用過程中的裝配、銷售以及使用產生的一些基本情況。綠色產品的設計數據庫對更新產品的性能和擇優選擇有著很大的作用。同時這種設計方式也是新時期對計算機信息技術的一種有效應用，屬于綠色設計方法發展的重要趨勢之一。

6 機械產品的包裝設計

此外，在綠色設計方法應用的過程中，還應關注機械產品的包裝設計，在此部分也應體現綠色性。對于綠色機械產品的包裝設計需要考慮以下因素：一是材料要選擇最省錢的，即綠色產品的包裝在能夠滿足運輸、消費以及裝配過程中的保護作用的前提下，盡可能少選擇包裝材料，以實現資源的節省。其次，在包裝材料的選擇中要盡可能地選擇能夠及時降解，并且對環境影響最小的材料進行包裝，如：聚乙烯、EPS 等包裝材料。這些材料在降解過程中不會對環境造成嚴重的危害，它們是包裝材料的不二之選。最后，包裝材料的選擇依舊要遵循可回收利用的基本原則，通過循環使用和重復利用，有效減小包裝材料的使用，從而更好地保護環境[5]。

7 結論

隨著科學技術的發展，市場對于機械產品的要求越來越高。在新時期背景下，機械設計與制造中的綠色設計應重點從節約能源和保護環境的角度出發，充分考慮產品的環境屬性與設計屬性之間的關系，明確保護環境的設計理念，從而在保證產品應有的功能、使用壽命和質量等要求的基礎上，盡可能地設計出更加簡潔、完美和長久的產品。

參考文獻：

[1]?陳瑾.新時期機械設計與制造中的綠色設計法探析[J].現代制造技術與裝備，2020（04）：217-218.

[2]?鄒文.機械設計與制造中的綠色設計法探討[J].現代物業（中旬刊），2019（07）：42.

[3]?唐鑫宇.新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法探析[J].黑龍江科技信息，2017（06）：27.

[4]?田坤文.解析新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法[J].電子制作，2015（06）：191.

[5]?朱耀武.解析新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法[J].科技風，2015（01）：183.

作者簡介：曾琳，1991年1月17日出生，女，漢族，山東省濟寧市，本科，專業：測控技術與儀器（檢測方向），研究方向：機械。

（作者身份證號碼：211121199101170243）