簡析綠色設(shè)計(jì)理念在模具設(shè)計(jì)與制造中的運(yùn)用

于艷華 郝爽 孫曉微

摘要：隨著國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，可以使用的資源和能源正在逐漸減少。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，獲得生存空間，必須堅(jiān)持與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展的綠色道路。模具生產(chǎn)是制造業(yè)的主要產(chǎn)業(yè)，能源消耗占中國能源消費(fèi)總量的一半以上。本文將分析綠色設(shè)計(jì)概念在模具設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：綠色設(shè)計(jì)理念;模具設(shè)計(jì)與制造;運(yùn)用策略

引言：目前我國社會(huì)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分快速，資源的大量消耗導(dǎo)致了人們生活環(huán)境質(zhì)量的逐漸下降。在此背景下，綠色發(fā)展理念得到了大力推廣。磨具設(shè)計(jì)與制造是機(jī)械行業(yè)的重要技術(shù)，對(duì)于我國制造業(yè)的發(fā)展而言十分重要。如何將綠色設(shè)計(jì)理念與模具設(shè)計(jì)和制造進(jìn)行結(jié)合，是目前急需解決的事情。

一、綠色設(shè)計(jì)理念及綠色模具的相關(guān)論述

1、綠色模具的含義

綠色環(huán)保模具設(shè)計(jì)可以大大降低自然資源的節(jié)約消耗，綠色環(huán)保模具的企業(yè)設(shè)計(jì)主要是以安全、綠色的模具設(shè)計(jì)加工理念來作為首要主導(dǎo)，針對(duì)綠色模具的各種屬性和所用材料性能進(jìn)行密切相關(guān)的設(shè)計(jì)加工，并且在綠色模具的使用壽命上以及模具報(bào)廢率和回收率等方面可以進(jìn)行精確衡量，從而有效降低對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染和自然資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，形成一個(gè)綠色模具安全可靠和持續(xù)的企業(yè)發(fā)展設(shè)計(jì)理念。

2、綠色設(shè)計(jì)

綠色環(huán)境設(shè)計(jì)也通常可以被簡稱作綠或是綠色生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)，它主要指的是針對(duì)人類可持續(xù)發(fā)展而需要進(jìn)行的環(huán)境設(shè)計(jì)。目前雖然國的很多綠色建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)品理念相對(duì)于國外還算是有所區(qū)別，但是總體的設(shè)計(jì)理念都應(yīng)該是一致的，都應(yīng)該是以有效保護(hù)環(huán)境資源為主要目的的，在滿足保證設(shè)計(jì)產(chǎn)品的安全生命周期的需要同時(shí)還不能嚴(yán)重污染自然環(huán)境和不能浪費(fèi)自然資源，這就是綠色設(shè)計(jì)。[1]

二、綠色設(shè)計(jì)理念在模具設(shè)計(jì)與制造過程中的應(yīng)用

1、綠色的模具設(shè)計(jì)

（1）模具架構(gòu)的綠色設(shè)計(jì)

在正確設(shè)計(jì)各種模具的整體架構(gòu)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循模具可以重復(fù)利用和或者可以隨意拆卸的基本原則。如對(duì)于產(chǎn)品模具中一些易發(fā)生損耗的重要零部件等則應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)充分關(guān)注這些產(chǎn)品的日常維修保養(yǎng)方面，為便于后期維護(hù)和日常檢修，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中盡量選用鑲嵌拼接結(jié)構(gòu)，以達(dá)到模具不可拆卸設(shè)計(jì)的目的。為了盡量減少使用系統(tǒng)級(jí)體系結(jié)構(gòu)的需要，否則在需要拆卸時(shí)必須再次執(zhí)行破壞性安裝操作。另外，盡量不要采用直線焊接、鉚接等特殊連接線。同時(shí)，還應(yīng)努力確保每個(gè)模具的通用零件架構(gòu)具有較高的模具互換性和模具通用性。只有在設(shè)計(jì)模具零件時(shí)，才應(yīng)嘗試使用國際標(biāo)準(zhǔn)的模具通用零件體系結(jié)構(gòu)，并盡可能將其序列化。

（2）模具應(yīng)采用綠色材料進(jìn)行生產(chǎn)制造

為了真正實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)模具的使用，還必須盡量減少各種綠色環(huán)保材料的選用，這必須是成功實(shí)現(xiàn)綠色模具制造的重要前提，包括盡可能選擇各種綠色環(huán)保材料，以及相關(guān)綠色生產(chǎn)設(shè)備的定期加工和控制。模具與一般加工機(jī)械和零件加工制造的主要區(qū)別在于，它只是用于生產(chǎn)和后續(xù)設(shè)計(jì)制造各種機(jī)械零件的機(jī)械工具。模具在投入使用時(shí)，幾乎整個(gè)過程都需要在更為惡劣的高溫高壓工作環(huán)境中工作。因此，模具材料必須具有很強(qiáng)的高耐腐蝕性和高機(jī)械損耗性。同時(shí)，模具必須能夠保證模具的一定使用壽命，在正確選擇整個(gè)模具材料和綠色環(huán)保材料模具時(shí)容易遇到一些困難，不僅要充分考慮綠色材料模具的安全性、可行性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也充分考慮了整個(gè)模具的環(huán)保材料和環(huán)保性能。選擇加工模具所用材料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循與使用環(huán)境相互協(xié)調(diào)的基本原則，即材料減量化，能夠完全重復(fù)和不可循環(huán)性地使用，并且不需要可降解。因此建材企業(yè)一定要在實(shí)際采購材料方案中充分體現(xiàn)材料綠色性，對(duì)建筑材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管控，采購出具有環(huán)保認(rèn)識(shí)標(biāo)志的綠色材料。

（3）模具的綠色技術(shù)

模具在加工設(shè)計(jì)時(shí)，在充分考慮整個(gè)模具的整體架構(gòu)以及所用材料外，應(yīng)積極推廣運(yùn)用各種綠色環(huán)保技術(shù)。如在工業(yè)制造大型塑料模具時(shí)，通過大量采用模具相關(guān)的塑料熱流道等先進(jìn)技術(shù)手段來有效避免模具產(chǎn)生額外的金屬料頭，就已經(jīng)能夠真正達(dá)到大大減少塑料模具大量使用金屬材料的主要效果。還因?yàn)槟軌蛴行Ш喕瘜?duì)原材料頭部件采取廢物回收及粉碎的工藝處理，從而有效節(jié)約生產(chǎn)操作技術(shù)人員及生產(chǎn)工藝設(shè)備的大量投入。同時(shí)，制造模具企業(yè)們還應(yīng)不斷提高對(duì)關(guān)于建設(shè)新的cax模具平臺(tái)的技術(shù)重視程度，從而可以實(shí)現(xiàn)模具計(jì)算機(jī)的全部自動(dòng)化編程操作，對(duì)制造模具的各個(gè)功能模塊，如模具設(shè)計(jì)、以及模具制造、管控等各個(gè)功能系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)集成，縮短模具產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)周期，提高模具工作的管理效率。

2、模具的綠色制造

綠色設(shè)計(jì)制造技術(shù)所涉及設(shè)計(jì)的技術(shù)范圍十分廣泛，其主要涵蓋的技術(shù)內(nèi)容也很多，在工業(yè)模具的加工綠色設(shè)計(jì)制造中主要含義是要泛指在模具加工的生產(chǎn)過程中盡量減少采取對(duì)生態(tài)環(huán)境和自然資源利用造成最小環(huán)境影響的綠色生產(chǎn)技藝工序以及綠色制造設(shè)備工藝。模具的制造綠色節(jié)能制造并不僅僅是指所需要生產(chǎn)的各種模具制造產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本身的模具綠色性，更多是要求在模具制造的整個(gè)過程中所能夠?qū)崿F(xiàn)的對(duì)綠色的重要程度。綠色模具制造業(yè)和模具行業(yè)需要綠色實(shí)現(xiàn)它的一個(gè)前提條件就是必須保證模具制造業(yè)和模具生產(chǎn)過程的完全保持綠色。模具材料加工中的零部件由于其精密度的加工工藝程度比較高，表層的固化處理工藝質(zhì)量比較好，其對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的處理復(fù)雜性多各向異構(gòu)且所用模具材料的整體化學(xué)結(jié)構(gòu)硬度較大等這些基本特點(diǎn)，與普通機(jī)械加工模具機(jī)械的所用模具加工零部件的所用模具材料加工件在設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造中在工藝上具有比較明顯的不同。模具設(shè)計(jì)與制造過程中，技術(shù)人員應(yīng)不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)技術(shù)，將綠色制造技術(shù)的價(jià)值進(jìn)行充分的體現(xiàn)。[2]

結(jié)語：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，相關(guān)的制造企業(yè)應(yīng)積極創(chuàng)新自身的設(shè)計(jì)與制造理念，大力發(fā)展綠色技術(shù)，將綠色節(jié)能理念充分融入到模具的設(shè)計(jì)與制造過程中，降低生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境造成的危害，從而不斷提高人們生活環(huán)境的質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]何強(qiáng).綠色設(shè)計(jì)理念在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018，000（004）：P.100-101.

[2]聶嘉杰.簡述模具設(shè)計(jì)與制造中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2019，000（001）：129.