綠色設計與制造精選(九篇)

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第1篇：綠色設計與制造范文

關鍵詞：煤礦機械；綠色設計；制造技術；解析

隨著人們生活水平的提高，對環境的關注度也在不斷提升，人們開始重視環境的保護，并且將環保作為一項造福子孫后代的事業，在這種形勢下，我國機械制造步入了環保節能的設計制造領域，應該于生產實踐中的環保設計理念層出不窮，綠色機械產品的制造技術也隨之不斷提升[1]。煤炭作為我國最豐富的不可再生能源，被廣泛應用于我國居民的日常生活以及社會工業的生產制造，隨著我國能源需求的擴大，其生產效率也在不斷提高，各類機械設備被廣泛應用于煤礦開采中，提倡煤礦機械的綠色設計與制造，對于煤礦行業的綠色建設具有積極意義。

一、煤礦機械的綠色設計

（一）選用綠色機械產品材料

在煤礦機械產品原材料的選擇過程中，不僅對質量、性能方面有較高的要求，對于材料環保性能的要求也越來越高，這樣才能保證煤礦機械在日常使用時安全無害、環保省電，在出現故障報廢時也可以將一些原材料回收利用，且最大程度降低廢棄物對環境的污染[3]。一般來說，煤礦機械的金屬材料一般會選擇F、鋁等熱塑性好的可回收材料，其他結構材料的使用也都是選擇能耗低、對人體無害、無腐蝕、易降解的環保材料。總之，原材料的選擇首先要滿足環保節能優先的要求，再對材料的價格、性能、使用年限、材料兼容性等進行綜合考慮，才能保證機械產品的環境兼容性。

（二）煤礦機械產品的可拆卸性

煤礦機械產品通常由多個不同功能的系統部件組合而成，在整體結構設計時，應該劃分為不同系列不同模塊進行細化設計，將各個系統的設計生產過程都分開，制造出不同類型不同工藝的子系統部件，這樣便于產品維修的及回收利用。在進行產品設計時，應細化整個產品的結構，在保證產品結構穩固的前提下，使得各部件的拆卸難度降低，這個設計過程需要設計師綜合考慮產品拆卸的先后順序、拆卸成本及可回收零部件的價值，結合產品維修及回收利用使得具體拆卸過程，提出科學環保的設計方案。在產品的不同子系統部件連接與子系統內部零部件的整合設計中，盡量采取可拆卸的連接方式（比如可分離的搭扣、機械結構互相咬合等），整體設計布局應符合人性化標準，在故障易發部位進行重點設計，以便對零部件進行拆卸維修或者更換，方便后期的維護工作[2]。

（三）煤礦機械產品的可循環利用

煤礦機械產品的可循環利用，即對環保型原材料、機械零構件等具有再利用價值的構建進行回收利用，爭取將產品淘汰后的資源耗損及環境污染降到最低。產品設計人員應對產品環保原材料及產品回收利用系統進行深入的了解，再結合可拆卸性設計，對產品進行合理設計，使可回收利用的零部件易于從整體中分離，通過對產品回收利用價值的分析決定其回收利用設計的重要程度，降低再利用材料的加工成本，在整體的設計中，盡量使用環保節能的材料。產品后期維護人員將負責回收利用的過程，需要熟悉掌握產品的回收設計理念，根據各個構建的回收利用價值分析結果，對各類部件進行處理。

二、煤礦機械產品的綠色制造技術

（一）煤礦機械的虛擬制造

任何生產設備在實際使用的過程中，都難免會出現運行故障，或者出現能耗過大、不符合綠色設計理念的情況，這都會影響到機械產品在煤礦開采過程中的適用性，在這一情形下，必須應用合理的評估技術在產品設計制造的中間環節對產品性能進行測評。目前應用較為廣發的建模、仿真、優化設計技術體系當為美國的物理系統融合技術（CPS），在進行機械設備的設計時，通過計算機技術、傳感器、通信技術以及自動化技術的應用，可以建立設計模型，進行仿真測試，檢測所設計的機械產品是否存在設計不合理的地方，是否解決了上一代機型存在的實際問題，其性能是否進一步提升[3]。

（二）煤礦機械產品的再制造

煤礦機械產品有一定的使用年限，到期后其性能會受到一定的影響，只能將之淘汰，更換全新的機械設備。再制造技術就是將使用年限已到的機械產品或零構件通過修復或再次加工的方式，實現對這些產品原材料的循環利用，這樣能夠有效降低產品原材料損耗率，降低機械產品廢棄造成的環境污染。一般情況下，為了保持機械產品的正常運轉，會定期對其進行維護檢修，發現損壞的零構件可及時更換，并且進行二次加工或者是技術改造，在保證產品品質的情況下，將其再次應用于到產品制造中。

（三）煤礦機械產品的集成化制造

機械傳動技術是傳統機械制造的核心，將之與現代化的信息技術、網絡技術、通信技術以及數字化技術結合在一起，便是近幾年了崛起的一種新型機械工程技術――智能化、集成化傳動技術[4]。這一技術應用了多種元器件，將所有元器件的功能結合在一起，實現了機械運轉過程中傳動零件運行數據的實施監控，賦予了機械自我診斷和系我修復的功能，在機械制造過程中，這一系統可根據機械產品的綠色設計要求及環境影響評估結果，為機械的優化設計提供信息支持，這種設計制造應用一體化的制造技術，能夠有效優化產品的性能配置。

三、結語

隨著社會的發展與進步，機械化生產已逐步取代了人工生產，機電設備廣泛應用在各個生產領域，煤礦機電設備的使用，實現了煤礦開采運輸各個環節的機械化操作，使得其生產效率大大提升，為企業創造了更大的經濟效益。為了響應環保型社會的建設理念，機械制造行業提出了綠色設計與制造的理念，在制造煤礦機械產品時，遵循綠色環保、節能降耗的理念，選擇綠色的機械產品原材料，在優化產品性能的基礎上，實現產品的可拆卸可循環利用設計，這樣能夠大大降低機械產品的養護維修費用，而且能夠減少由于機械產品更新換代造成的資源損耗，通過綠色制造技術，這樣的綠色煤礦機械產品能夠批量化生產，投入煤礦開采行業中。

參考文獻

[1]王麗坤.煤礦機械的綠色設計與制造技術思考[J].機械工程與自動化，2017，03：218-219.

[2]薛穎豪.芻議煤礦機械的綠色設計和制造[J].中國高新技術企業，2014，21：8-9.

第2篇：綠色設計與制造范文

關鍵詞：提升裝置；裝載機；企業變革；綠色設計

0 引言

隨著社會機械工程制造行業的飛速發展，產品報廢后的處理問題變得越來越嚴峻。傳統的機械電子產品壽命周期從設計、制造、銷售、使用到報廢是一個開環系統，而先進制造技術中的綠色設計充分考慮產品報廢后的處理、回收和再利用，并將產品設計與社會生產系統融為一體，形成了一個閉環系統。如圖1所示。我國工業技術在快速提高的同時，對煤礦的生產要求也在不斷提高。先進制造技術中的綠色制造技術符合環境保護和可持續發展的戰略，它是促進我國經濟增長的重要技術之一。如果綠色制造技術中的節省資源制造技術、環保型制造技術和再制造技術被成功地應用到采煤機的各項裝置，不僅提高了煤礦企業生產效率，而且也解決了資源緊張和環保問題。

1 綠色設計與制造

1.1 綠色設計

綠色設計是指在產品及其壽命周期全過程的設計中，充分考慮對資源和環境的影響，在保證產品的功能、質量、開發周期和成本同時，優化各種相關因素，使產品及其制造過程對環境的總體負影響減到最小，產品的各項指標符合綠色環保的要求。綠色設計主要包括：材料選擇及管理、產品的回收性設計、產品的可拆卸性設計。

1.2 綠色制造

聯合國環境保護署對綠色制造技術所下的定義為“將綜合預防的環境戰略，持續應用于生產過程和產品中，以便減少對人類和環境的風險”。

2 淤煤裝載機結構與提裝部工作原理

1液壓馬達 2刮板提裝部 3電動機 4滾輪行走機構 5制動機構 6操作控制臺 7螺旋給料機構

1液壓馬達 2輸送槽 3鏈輪 4螺母 5滾輪

1）水倉輕型淤煤裝載機的構造比較復雜，主要由動力裝置、行走裝置、工作裝置與電器裝置等組成，如圖2所示。其中刮板提裝部2主要由刮板輸送機、刮板鏈、鏈輪等組成，它是決定著整個裝載系統工作效率的重要因素。提裝部結構圖如圖3所示，刮板提裝部輸送槽圖如圖4所示。

2）提裝部工作原理：整個裝載機系統由電動機驅動，通過單泵雙馬達系統分別帶動向行走機構和運輸機構的運動。其中一個馬達通過一個二級減速機構驅動軌輪。行走過程中，實現前進、停止、后退運動，該機構依靠液壓控制系統實現馬達的正反轉，帶動行走箱的前進與后退。另一個馬達帶動刮板螺旋滾筒主動鏈輪，主動鏈輪帶動刮板運輸鏈在刮板槽中運動，實現淤煤的運輸。螺旋滾筒給料部是淤煤裝載機清理淤煤的關鍵工作部件。工作時，螺旋滾筒給料部是通過刮板運輸鏈帶動從動鏈輪，螺旋滾筒的兩邊葉片分別為左、右旋向，把淤煤往中間推積，通過刮板運輸鏈運輸到礦車。支撐裝置主要用于支撐運輸架，即刮板運輸裝置。

3 綠色設計與制造在提升裝置中的應用實例

3.1 模塊化設計

在煤礦實際生產中，不僅每座礦山開采的規模各不相同，而且運輸距離和開采面的傾斜角度也都不相等，所以開采時對刮板運輸機的長度及結構要求不同，也就是對制造商提出了制造不同類型的刮板輸送機要求。然而每座礦山的開采時間畢竟有限，當煤資源枯竭時刮板輸送機也失去了本身使用價值，通常處理方式是閑置或拆卸改裝成其他零件。這不僅僅造成了經濟上的損失，而且是對制造資源的嚴重浪費。若生產商在制造刮板輸送機時，能夠將刮板輸送機某些相同的鏈輪、輸送槽做成一個個模塊，投入使用時想要得到不同長度的輸送機，通過加減模塊的個數就可以實現了。這樣不僅實現了材料的最大使用價值，保證了可回收性，同時也節省了資源和降低了生產成本。

3.2 涂層技術的應用

刮板輸送組件是輸送部的組成之一，而刮板鏈則是其重要的運動受力部件，通常刮板鏈斷鏈由三個原因引起：（1）疲勞破壞；（2）制造質量不合格；（3）腐蝕、磨損與沖擊載荷。在刮板輸送機上的螺栓，軸承，輸送槽等部分同時也存在著微動疲勞引起的表層裂紋萌生和擴展，并且早期階段裂紋生長速率較高，這些缺陷導致了金屬構件的提前失效，很大程度上降低了構件壽命，所以設計人員在設計制造中必須著重考慮構件幾何形狀與其應力的對應關系。對此在制造加工構件時我們可以考慮采用機械零件DLC涂層技術，DLC涂層（diamond-like carbon）是指類金剛石涂層，是一種含有金剛石結構和石墨結構的亞穩非晶態物質，具有和金剛石非常類似的性能，不僅硬度強、導熱率高、耐磨性能好，而且成本低廉方便于大面積合成。在制造刮板輸送機的各部件工藝流程中，工作人員將工作溫度控制在353K-423K，采用含氫DLC涂層技術處理工件，膜層一般在4um左右，與基體結合力很強。通過這種工藝制造出來的產品在具有優異耐各種酸、堿腐蝕性能的同時，而且具備摩擦系數小、抗粘附性強和耐磨性優良物理機械性能。

3.3 減量化設計

鏈環是刮板輸送機上使用最多的部件之一，在占據鋼鐵資源的同時，也消耗了刮板輸送機的大部分驅動功率，從某種程度上說刮板輸送機的驅動效率是由刮板鏈決定的。如果刮板鏈的節數過多過長，會造成刮板鏈在松弛情況下運行，從而容易導致鏈輪撥鏈器處塞鏈、卡鏈和跳鏈，最終使刮板鏈受到嚴重的磨損。因此在滿足輸送機使用要求的前提下，可以考慮利用優化設計的方法，對刮板鏈的數目進行“減量化”設計，實現裝備的輕型化，如此既節約了鋼鐵資源和電力資源，同時也保護了環境。

3.4 改變連接方式

在回收刮板機的裝置時，經常會遇到焊接等很難進行拆卸的連接方式，由此給重新利用帶來了許多不便。如果將焊接點和拆卸點盡可能減少，在各個模塊之間多采用螺栓連接和綁扎連接，最終可以達到減少拆卸的量、節約人力、物力降低回收成本的目的。

3.5 設置清掃裝置

煤礦工人在井下作業時，常常會看到以下故障：刮板機運輸煤塊時，刮板的鏈間常夾雜著煤塊前進，當鏈子進入鏈輪時， 煤塊卻卡在鏈輪齒槽內導致跳槽或錯鏈事故。對此設計產品時可以考慮在卸料機頭部的鏈子兩側加設舊膠帶作為綠色清掃器，清掃的刮刀具根據清掃的難易程度采用不同的材料制作，并適當延伸卸料口，讓清掃下的煤順利進入卸料溜槽中。經過這樣的綠色改造，在降低事故率、保證工作人員人身安全的同時，也直接提高了工作效率。如圖5所示。

3.6 新型制造方式

刮板輸送機的工作環境一般都比較惡劣，不僅巷道內飄滿了大量粉塵，機械振動噪音大，工作面狹小彎曲不平，而且裝載機經常高負荷工作，因此刮板輸送機的實際壽命年限比理論值大大縮減。如果制造產品時加入綠色元素，采用鋼塑復合的先進制造技術來生產，可以大大提高產品的性能。鋼塑復合方法以普通碳素鋼管作為基體，內襯化學穩定性優良的熱塑性塑料管，經冷拉復合或滾塑成型，這樣生產出來的產品既有鋼管的優良機械性能，又有塑料管的化學穩定性。實際生產時可采用超高分子量聚乙烯作為襯里，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）平均分子量約35萬～800萬，它幾乎集中了各種塑料的優點：耐磨性是鋼管、不銹鋼管的5倍，是普通聚乙烯管的3倍；具有普通聚乙烯和其他工程塑料無可比擬的自性和噪聲衰減性；同時具有抗沖擊、耐低溫和耐高溫蠕變、熱穩定性好、耐化學腐蝕等性能。此材料可用于溫度較高的場合，非常適用于制造軸承、軸套、齒輪等精密度要求高的機械零件。經過這種先進制造技術生產出來的刮板輸送機不僅具有優良的物理性能（耐磨性好、摩擦系數小、抗壓性強），而且具有極好的耐腐蝕性能（耐腐蝕、安全無毒環保）。從而也間接降低了功率消耗和對牽引、傳動系統的要求。本綠色產品已經由山東科技大學開始研制，可用于煤礦、化學礦山、金屬礦山及電廠等物料運輸。

4 結語

1）當今我國自然資源日益減少，供應壓力正在逐步增大。國內將長期堅持可持續發展戰略，可以預測未來產品的設計與制造趨勢必將是綠色設計與制造。

2）在煤礦能源企業快步向高效型和環保型發展的同時，未來的淤煤裝載機生產也將形成一個完整的綠色設計和綠色生產制造體系，其中包括綠色淤煤裝載機產品可拆卸回收利用技術、綠色淤煤裝載機產品設計的支持軟件和技術（如CAD/CAM、CIMS、FMC）、綠色淤煤裝載機產品綜合評價體系。

3）設計人員在設計產品時，需要以新的設計理念和思維方式，結合綠色設計理念，并在設計過程中注重科技創新，在制造過程中發揮先進制造技術的優勢，才能制造出受國內外歡迎的安全節能、高效美觀的綠色產品。

參考文獻：

[1] 毛平淮，王成軍.煤礦水倉YMZZJ型淤煤裝載機[J].礦山機械，2005，33（3）：34-35.

[2] 張世昌.先進制造技術.天津大學出版社，2004.

第3篇：綠色設計與制造范文

關鍵詞：紙包裝；綠色設計；準則；造型設計

中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A

紙包裝造型設計分類

固定式紙容器包裝造型一般比較呆板、造型多是通常所說的“方盒子”形狀，這就要求設計師在對于固定式紙容器包裝設計時，既要實現良好的保護商品性能，同時又要避免包裝造型過于呆板以至對消費者帶來不良心理感受。

隨著現代包裝設計的發展，折疊式紙盒迅速興起。折疊式包裝造型首先需要做紙盒開合過程的折疊程序設計，再將各種紙板材料經過裁切、壓痕等，一次加工成型。生產使用中可以被撐開、折疊、盒坯運輸和用后處理時可被壓扁。折疊紙盒充分體現了創新性、方便性、實用性、節約性，適合于工業化大批量生產。

紙包裝造型設計基本準則

方便實用性

在設計中尤其是折疊式紙盒的造型結構必須方便于存儲、流暢、陳列、銷售、攜帶于使用。現代包裝對攜帶方便性更講究，因而在酒類、服裝、食品、玩具等商品上手提式包裝應用的十分普遍。為方便存儲與流通,外包裝一般呈立方體形較好，即使個體包裝的形狀為不規則幾何體，也要考慮使它們組合成為規則的立方體包裝。

保護性

保護性是紙包裝造型設計的關鍵問題。設計的紙容器包裝結構本身要結構堅固，有較好的耐沖擊和抗壓性能,有的商品還要求包裝盒具有良好的防潮、防蝕等性能。為此，除了正確選擇包裝材料外，還要考慮合理的盒內商品排列定位方式，合適的分隔件及緩沖內襯，科學的盒型結構。例如冰淇淋包裝設計，針對冰淇淋商品容易損壞的商品特性，包裝結構良好地起到了保護商品作用。

合理性

紙包裝造型設計應追求材料、造型與結構的科學性、合理性。設計者需要用到力學、數學、物理學、化學等知識，達到質量輕，材料省，強度好，即用較少的包裝材料，較合理的形體、較大的容量面積比，較低的成本，保證紙容器包裝具有足夠的保護功能。

創新性

現代商業社會的商品種類繁多，造型也不斷變化，推陳出新。紙材料容器結構的創新變化，標新立異，往往給人帶來新奇與美感。同類價格與質量的商品，其包裝結構設計的美、簡、雅，直接刺激到消費者的心理，一定程度上可以決定商品競爭的成敗。但是。過分繁瑣雕飾的造型設計也不可取。創新設計關鍵要體現其個性與特點，還要與商品價值協調平衡，與消費者購買能力相適應，顧及實用性。

紙盒包裝的外觀造型設計

1. 包裝展示面的加減法

在包裝產品功能特點形態允許的情況下，如果不影響產品的保護功能和成型工藝，可將容器的六面體減為五面體，四面體增加為八面體等。這種加減的方式能產生一種全新的造型感受。

切角增面法

在包裝產品功能特點，形態等方式允許的情況下，可應用紙構成的造型方法將六面矩形包裝或其他包裝造型進行切角改形，切角后會增加線形改變線的方向。增加包裝面可以改變面的大小比例，創造出別具一格的包裝紙盒造型。

包裝容器主題線形曲直對比的設計

在包裝造型設計中，影響容器造型主要是兩大因素，一是線形，二是面形。線形的改變必然會影響并產生面形的改變，從而創造出新的造型，曲線和直線是兩種不同性格，不同感受的線形，具有很強的對比關系，在包裝造型中應充分應用曲、直的對比創造出新的包裝形態。

盒蓋造型設計

盒蓋是包裝商品進出的門窗，所以盒蓋的結構必須便于商品的裝入和取出，商品裝入后不能自開，能起到保護商品的作用，而在使用時又便于開啟。

盒蓋的種類很多，有的具有多次開啟機能，有的是一次性結構，只能開啟一次，不能復原。開啟的位置，多在包裝的最窄面或最寬面。前者用于香皂、膠卷、威士忌等小商品和長形商品，后者多用于糕點，服裝等盒面積較大而且開啟后可以看到全部商品的包裝。

折疊紙盒盒底的設計

紙盒盒底的設計首先要考慮的是對內裝物的保護性，即用什么材料的紙板制作成何種結構的紙盒才能使產品安全達到消費者手中。其次盒底的結構應力求簡單，否則難以適應包裝的機械化生產。其一般的設計原則是，既要保證強度，又要力求簡單。

便攜式紙盒造型的設計

這種方法主要是通過增加包裝的提手，設計成提手包裝，使包裝整體造型產生較大的變化。此類包裝設計時必須根據產品的重量和尺寸的大小以及消費對象來考慮，提手的位置主要根據內裝物的重量和形態來決定，一般提手的形狀結構尺寸應符合人手在執握時的結構尺寸的人體工學，也可與紙盒異體成型。

開窗展示盒的設計

開窗紙盒不用打開包裝就能看到商品的形態、色彩，充分展示出內裝物的一部分或全部，以便于識別內裝物的一種包裝造型的方式。開窗孔的大小、形狀和從哪里開窗，都要根據商品的特點和畫面來進行設計。天窗包裝設計時要重視天窗的形狀變化，能表現內裝產品主要的特征。讓消費者一眼就可看到被包裝的物品，便于選購，起到陳列商品，宣傳商品和自我介紹商品的作用。

圖形式紙盒的造型設計

包裝的圖形化造型是將包裝設計成某種動物或物體的形狀，加上色彩和裝潢使包裝具有典型的圖像特征。這種包裝造型生動可愛，十分生動活潑，具有很強的個性表達，這類包裝特別受到年輕消費群體的青睞，在設計中主要抓住圖像的典型特征進行簡化、夸張、添加、變形，要注重包裝的結構成型和具有必要的商品保護功能。

紙盒包裝的內觀造型設計

紙盒包裝造型給消費者的認識不僅停留在外觀的造型上，紙盒打開后存在著一個內觀造型，特別是一些豪華高檔的產品，十分注重包裝打開后內觀的色彩及結構造型的裝飾效果。

利用紙構成的辦法將本來作多邊廢料切除的部分保留或延伸擴大，通過結構設計將其折疊，印刷成某種色彩圖形，產生與包裝完全不同的色彩感，這種折疊有時還可起到隔斷或內襯固定產品的作用。

增添部分專門設計成型的內襯或隔斷，用合適的材料作特殊襯墊，以豐富紙盒的內部造型，增加形式效果。

對于有些產品可以采用大包裝套小包裝的組合形式改變內觀造型。在消費者從外包裝上看是四方形盒，一旦打開盒蓋，就會看到多個內包裝的造型。

結語

第4篇：綠色設計與制造范文

在新世紀興起的綠色設計理念在機械設計制造中得到大范圍的應用。綠色設計理念首先可以減少環境污染，將生產與環保理念結合起來，有效改善環境。其次，其可以幫助實現產品的高質量，增強企業的競爭力，提高企業市場占有率。在機械設計與制造中實現綠色設計理念并不容易，需要從幾個方面入手將綠色設計理念運用與機械制造中，以便更好的服務于社會經濟的發展。

關鍵詞：

綠色設計理念；機械設計與制造；應用

一、綠色設計理念內涵

(一)綠色設計理念

綠色設計理念的形成是一個長期的過程。人們經過一系列慘痛的教訓，逐漸意識到“綠色”在生產生活中的重要性。從工業化初期階段開始，人們為了攫取更多的經濟效益置社會效益和環境效益而不顧，將利潤建立在破壞環境的基礎上，為此付出了慘痛的代價。經過反思所走過的發展道路，綠色理念在人們心中打下了烙印，并且其重視程度越來越高，在今后會成為工業化道路的首要理念。綠色設計是將產品的生產及使用充分融合產品環境屬性，最大限度實現產品的回收、拆卸維護和循環利用的目標。同時，在保證產品的性能、效用、質量和使用期限的基礎上，滿足產品的環境屬性。通常情況下，綠色設計理念的核心包括3R原則，即reduce、recycle及reuse，減少污染、減少消耗及重復利用。綠色設計理念符合國家可持續發展戰略，是我國可持續發展理念的重要組成部分，是社會發展的趨勢所在，在未來的生產和生活中將得到廣泛應用和實踐。

(二)機械設計與制造中的綠色設計理念

以往的機械設計制造過程中，人們將重心完全放在了經濟利潤上，忽視了環保重要性，造成了資源大量浪費，導致目前全球資源匱乏等不利的情況。機械設計及制造是一個系統的加工環節，從設計之初到加工制作再到最后的合格成品，其中的每個環節都需要貫穿綠色設計理念，并且該理念在整個過程中提出的要求非常嚴格。機械設計是機械生產的第一步，因為關系到產品的尺寸、形狀及內部結構，所以設計時必須嚴格遵照設計要求，確保設計參數的精確性，在加工時才能保證產品產品的質量和效果。設計者將綠色理念運用設計中，綜合分析各種因素，可以最大限度地提高材料的利用率，減少浪費和環境污染。從長遠來看，運用綠色理念不會損害企業的經濟效益，相反會提高企業的社會經濟利潤。如運用綠色理念的機械設計可減少機械的更新頻率，延長使用期限，減少機械報廢數，從而降低機械購置費等。

二、在機械設計制造中綠色理念的利用優勢

(一)可以實現節能環保

在機械制造中利用綠色理念，有效控制了能源消耗，保護了環境，同時也為社會的發展提供了不竭動力，促進資源的可持續運用。人們日常生活角度而言，綠色理念既保證人們可以充分享受物質文明，也可以更好的追求生態文明，實現綠色生活和可持續發展雙重需求。從機械制造角度而言，綠色理念不僅節省了材料，還降低了能耗，減少了環境污染，能夠幫助企業獲得最大化經濟效益。傳統的機械制造過程中會遺留下大量的氯化物、懸浮物等水污染物質，嚴重地影響了生態環境(如表1)。將綠色理念運用到機械制造中，可以大大減少污染物的排放，提高環境質量。表1機械制造中的水污染物質排放表

(二)可以促進技術的創新進步

綠色理念運用于在機械設計制造中可以實現社會效益、經濟效益和生態環境效益，兼顧三者達到和諧統一，滿足環境要求的同時實現企業的長期發展，必然推動著企業研發新型技術，更好地實現經濟社會和生態環境的發展，促進技術的更新換代，滿足隨著時間推移而不斷變化的市場需要。

三、機械設計與制造中綠色設計理念的運用

(一)在機械設計中綠色理念的運用

在機械設計中融入綠色理念，符合我國可持續發展要求，也保障了機械設計的綠色發展要求。在產品的設計前期，設計者需要完全了解當前設計存在的問題、綠色設計理念包含的內容，以便克服現有設計的不足之處和結合產品的實際功能及性能進行創新設計，提高產品的環保功能和再利用回收率，盡可能地減少環境污染。在機械設計環境應用綠色理念，主要是確定機械制造的方案，將綠色理念融入到設計方案當中，達到節能環保的目標。可以分析綠色機械產品的成本，即在規劃設計方案時，分析產品設計的回收再利用情況和必要的污染物處理措施能否到位。設計中考慮產品的可拆裝情況。機械產品的設計需要考慮到拆裝難度，可以通過改善拆裝的難度達到節約環保的目的。逐步建立機械綠色設計數據庫，將機械設計中綠色理念的應用輸入數據庫中，長此以往，設計者可以通過數據庫掌握到相關的設計信息，通過對數據信息的分析，加快設計過程，還可以對比設計的費用開支等。

(二)在機械制造中綠色設計理念的運用

1.選擇綠色材料

在機械制造過程中首先是挑選材料，材料的合格和性價比是重點考慮的問題。通常情況下，機械制造的使用材料會包含部分化學成分如汞、鉛等，對環境有嚴重的污染。在選材中，要注意材料的規格和使用屬性，同時要確定材料可以通過環保測試。原材料既要符合設計方案中機械性能要求，也要關注原材料的工藝性、回收率、可塑性等，完成產品制造后盡量可以與其他工藝形成聯系。同時考慮原材料的綠色性能，如材料的耐高溫程度、耐腐蝕程度、抗壓能力強度等。

2.配套設施中的綠色理念的應用

機械制造過程中，一些相關的輔助設備也需要有綠色理念來支持。將綠色理念作作為機械制造的前提，得到人力、科學、政策等的支持，對設計人員進行綠色理念的培訓，強化綠色理念在機械制造中的認知。相關政府部門也需要完善相應的政策來支持綠色機械產品的綠色制造，建立相應的監督管理制度，進一步落實綠色理念。在科技上，企業可以適當增加在科技上的投入，發展密集型的科技企業，以此建立環境友好型和資源節約型社會。

3.實現綠色制造

通過復雜的產品設計得出方案之后，經過反復實踐和審核檢驗滿足設計初衷，最后進行投產計劃。在制造環節中，需要盡量減少原材料的浪費、控制資金的投入，在產品的整個生產周期中融入綠色制造概念。目前，部分企業為了吸引消費者的視線，在設計和制造中添加了部分沒有價值的設計，美化產品的視覺效果以提高產品的附加值，這在一定程度上提升了生產成本，加重環境污染。如包裝設計中，包裝并沒有有用的使用價值，將包裝設計地更為花哨，甚至產品與包裝有本末倒置的現象，將包裝作為吸引消費者的籌碼而忽視了產品本身的質量，這樣的設計與綠色理念不符。在機械制造中運用的各種材料，特別是在機械用品里化學和金屬材料產品較多，一部分產品或者材料在使用過程中會造成環境污染或浪費，若參照綠色制造理念進行制造，可以多使用無污染的環保材料急性替代，使得制造全過程可以貫穿綠色制造概念。

四、綠色機械制造實例

電視機作為日常必不可少的家電之一，以新型電視機設計與制造為例。在設計初期，需要對電視機行業進行全面了解以及綠色理念在電視機行業中的運用程度，通過實地考察和調查問卷等多重形式收集電視機的綠色設計創意，大概了解消費者能夠接受的價格程度，從新聞或者專利中獲得法律及科技信息，以幫助選擇電視機制作生產材料，確定生產工藝等，結合企業的生產能力和設備情況。在電視機設計中，考慮產品的運用的實際環境、造型、工藝材料及消費心理等多方面因素，把電視機的使用合理性和消費者心理作為研發切入點。收集好市場信息之后，定位好消費者人群，以便設定產品的價格區間。把產品的價格區間設置在4千人民幣以下，主要消費人群是剛建立家庭的青中年。這個階段的人群精力相對旺盛，收入穩定但生活比較緊張，對電視的需求程度較高，他們要求的是性價比較高的電視機產品。電視機對于青中年而言是緩解壓力充實生活的主要工具之一，比較關心電視機本身對健康的安全程度、電視機造型情況和其環保節能情況。通過一系列的準備工作后，得出的設計方案。電視機制造所采用的材料是完全可以回收再利用的聚碳酸酯類材料，加上木質殼，盡量少用有毒和有害的材料。包裝利用科再生回收紙，把泡沫類材料作內襯防震物。電視機的結構工藝為可拆除、可回收的模塊，整個電視機可以分成若干部分，方便產品組裝、維修及回收。電視機生產過程中要注意生產環境、使用材料屬性等。電視機的運輸和銷售，可以適當擴展生產點，提高運輸率；到貨就拆除包裝以再利用；電視機使用方面沒有任何輻射污染，對人身體無害，采用最新技術達到節能目的。

五、結束語

綠色理念在機械設計和制造中的應用會越來越廣泛，并且其應用領域也會不斷擴展。這大大提高了資源的利用率，減少了浪費的資源，符合國家可持續戰略發展，有利于企業的長遠發展，促進機械設計制造行業的綠色發展，實現社會效益、經濟效益和經濟效益的統一。

參考文獻：

[1]方蕾,李金方.淺析綠色設計理念在機械設計制造中的應用[J].機械管理開發,2014,05:60-62+67.

[2]強向紅,張丹.綠色理念在機械設計制造中的應用[J].煤炭技術,2013,05:20-21.

[3]陳才輝.基于綠色設計理念的機械設計制造探討[J].山東工業技術,2015,06:4.

[4]張壽鑫.淺談綠色理念在機械設計制造中的應用思路[J].科技風,2015,11:29.

[5]慕永成.綠色節能理念在機械設計制造中的應用分析[J].科技傳播,2015,18:73-74.

[6]佘俊超.淺析綠色理念在機械設計制造中的應用[J].科技創新與應用,2015,34:142.

[7]亮.綠色設計理念在機械設計與制造中的應用分析[J].現代企業教育,2014,10:614-615.

第5篇：綠色設計與制造范文

前言

在上個世紀，美國、日本和歐洲的一些發達國家，經濟都得到了巨大的發展，市場呈現出一片繁榮的趨勢。而歸根到底，這主要是制造業的功勞。但是制造業的發展會消耗大量的資源，而且還會在一定程度上造成對環境的污染。制造業的可持續發展是人類現在必須面臨的一個重要問題。鑒于此，綠色制造勢在必行。

1.綠色制造的概念

綠色制造是人類社會可持續發展戰略在現代制造業中的體現，是一種綜合考慮資源消耗和環境問題的生產模式。它首先是在美國被提出的。綠色制造的目標是盡量減小產品在生命周期的全過程對環境的破壞，使產品在整個生產過程中都能保證綠色生產。

2.國內外研究現狀

2.1 綠色制造的國內研究現狀

自綠色制造被提出以來一直都受到國家、企業、科研單位的高度重視。到目前為止，在國家相關基金的大力支持下，國內各高校也對綠色制造進行了有針對性的研究。

重慶大學的劉飛教授一直從事綠色制造方面的相關研究。他通過對一般理論方法的研究，對工藝要素規劃、工藝過程規劃、以及工藝評價與決策等方面有自己的一定見解。

合肥工業大學也對綠色制造方向進行了深入的研究。合肥工業大學的研究主要針對對綠色產品設計理論與方法、產品可拆卸性設計、綠色產品評價理論等方面。現階段的研究方向有干式切削、廢舊產品回收理論與方法、綠色設計理論與方法等。

除了高校科研機構對綠色制造進行研究，作為各個領域研究前沿的研究者們也對綠色制造進一步進行了探索。

袁珊珊從分析綠色制造的內涵入手，研究了綠色制造的目標及其集成特性，指出綠色制造的必要性。在此基礎上，建立了機電產品綠色制造集成框架，從綠色資源、綠色生產與綠色產品三個方面對綠色制造進行了論述。

尚可超基于綠色制造的基本原理，在分析和比較國內外采煤機齒輪常用材料和加工成本的基礎上，根據國內實際情況，研制出能取代該鋼種的新材料，并對其性能及應用情況作了進一步的研究。

丁豐梅從綠色設計制造理念出發，提出了基于綠色制造的干切削刀具材料的選型方法，以及干切削加工工藝規劃模型設計方法。嘗試利用綠色制造的相關技術解決切削液回收利用、切削噪聲消除等切削加工污染的問題。

牛印寶分析了在綠色制造中處于關鍵地位的刀具。綠色制造的中心環節正是刀具的合理選用。所以他分析了影響刀具評價的因素，提出了刀具評價體系。該體系基于綠色制造的原理，充分考慮了加工的時間、質量、成本以及資源消耗等因素而產生。

李先廣建立了齒輪加工過程碳排放計算模型。他所做的這個研究主要是想要了解干式切削齒輪加工過程的碳排放特性。在研究過程中他對加工過程的碳排放特性、資源耗費、廢料處置都進行了充分的分析。所建立的模型說明干式齒輪生產的成本以及資源消費較低而且生產過程環保，符合綠色制造的生產要求，所以高速干式齒輪加工技術應該首要齒輪制造業的重視。

綜合上面的研究可以看出，無論是國家、科研單位還是研究個人都非常重視綠色制造。但是目前對綠色制造的研究大都還處在口號宣傳和概念研究的階段。所以當務之急是尋找企業戰略與綠色制造的結合點，讓綠色制造真正在企業中使用起來。

2.2 綠色制造的國外研究現狀

國外的一些研究機構和個人也對綠色制造進行了比較深入的研究。

在加拿大女王大學的Jeswiet J教授對與綠色制造進行了充分的研究。他的研究方向包括可持續設計；潛在失效模式與后果分析；清潔能源[8]；全球氣候變暖等。

在美國的麻省理工大學，麻省理工學院環境友好制造小組主要研究了：制造過程的環境分析[9]、產品回收及再制造等。該研究小組是一個專門針對綠色制造的研究團體。它主要以產品在整個生命周期內的環境能源問題為研究對象。

在澳大利亞的皇家墨爾本技術設計研究院，近年來潛心投入于對綠色制造的研究。主要研究的專題方向為：可持續材料、可持續建筑環境、可持續產品及包裝、生命周期評價等[10]。

在國外除了學校的科研機構對綠色制造進行研究以外，各個制造業企業也在積極研究綠色制造。比如德國的LIEBHERR公司以及美國的GLEASON公司。在最近幾年它們的主要研究方向為具備綠色特性的齒輪加工機床，在大量投入的推動下，形成了自己的一種競爭優勢。它們的產品具有綠色凈化、全數控及全護罩防護等特點。

綜上所述，綠色制造已經深入到世界上各個發達的國家和地區，它不僅得到了全世界的認可，而且世界各國對其重視程度都非常高。各國為了適應技術環境的發展，不在快速發展的潮流中落后，都爭先恐后開展了對綠色制造的研究，而且研究工作都進行得非常深入，并已經得到了產業界的響應。

3.結論

我們生活在一個召喚環境保護的時代，在當今世界，環保是當之無愧的主題。我國是制造業大國，可持續發展一直是我們發展的口號，綠色制造無論是對于國家、集體、還是個人都顯得尤為重要。就目前的形勢看來，我國的綠色制造還處于初始階段，但是我們有理由相信，只要有決心，緊跟世界發展的步伐不斷深入研究，我國的綠色制造技術一定能促進我國機械工業可持續發展，同時實現機械工業的國際化成長。（作者單位：重慶交通大學研究生部）

參考文獻（References）：

[1]曹華軍，劉飛何，李智勇.面向綠色制造的機床設備選擇模型及其應用木[J].機械工程學報，2004，40（3）.

[2]劉志峰，林巨廣.家電產品的回收設計[J].機械設計與研究，2002，18（4）： 45-47.

[3]袁珊珊，鐘佩思，劉梅，等.機電產品的綠色制造技術研究[J].機械設計與制造，2012（4）： 256-258.

[4]尚可超.基于綠色制造的采煤機齒輪新材料的研究與應用[J].機床與液壓，2011，39（4）： 31-32.

[5]丁豐梅，駱軍軍.基于綠色制造的干式切削技術的研究與應用[J].機械設計與制造，2011（1）： 109-111.

[6]牛印寶，汪永超，王宇.面向綠色制造的刀具評價方案的研究[J].組合機床與自動化加工技術，2014（8）： 1-4.

[7]李先廣，楊勇，李聰波，等.面向綠色制造的干式齒輪加工過程碳排放分析[J].中國機械工程，2014，16： 010.

[8]Jeswiet J.A Curriculum for Life Cycle Engineering： leading the way[C]//12th CIRP LCE Seminar.2005.

第6篇：綠色設計與制造范文

關鍵詞:模具;綠色設計;綠色制造

人類文明進入近現代社會以來，工業產品使用后的廢棄物污染所導致的全球性環境逞加速狀態惡化，目前達到了前所未有的程度，在此背景下，“綠色”的設計制造應運而生。

綠色模具的設計制造特點:(1)產品設計的閉環設計過程。綠色設計的產品全生命周期除具有傳統產品生命周期各階段外，還包括產品廢棄后的拆卸回收、處理及處置，是一個閉環過程。(2)節約資源和能源。綠色產品設計從整體上優化了產品性能，使組成產品的零部件和材料得到充分有效地利用。(3)綠色產品設計可以預先設法防止產品及工藝對環境產生負作用。

1、綠色模具設計

1.1 綠色模具的設計手段

CAD/CAPP/CAM/CAE是模具設計進入綠色設計的基本手段措施，也是模具虛擬設計制造的重要步驟。采用CAD/CAPP/CAM技術，可實現少圖紙或無圖紙加工和管理，節約了資源，可縮短模具設計與制造周期。大量通用專用的CAE技術已被廣泛使用可對模具產品進行結構分析、制造可行性分析及工藝分析，可以模擬材料的流動情況及分析其強度、剛度、溫度、抗沖擊實驗模擬等，極大提高了模具設計的成功率及模具質量，減少修模次數時間、甚至完全杜絕廢品模具[1]。

1.2綠色模具的設計問題

1)模具材料的選擇

模具材料的綠色程度對最終產品的綠色性能有著極為重要的影響。綠色設計的材料選擇必須建立在綠色材料的基礎上。綠色材料應具備的基本性能有:①低污染、低耗能、低成本:②易加工和加工過程中無污染或少污染:③可降解，可重復使用。

2)模具設計規范化、標準化、模塊化

模具標準化是組織模具專業化生產的前提。而模具的專業化生產是提高模具質量、縮短模具制造周期、降低成本的關鍵。

(1)采用和購買標準模架及其它標準件。模架及標準件由專門的廠家、企業通過社會化分工進行生產，使有限的資源得到優化配置。模具通常在報廢之后只是凸凹模不能再用，但是模架還基本完好無損，因此使用標準模架有助于模架的再利用。沖壓模和注塑模的模架都有很多種類，而這些模架也基本是由標準的上下模座、導柱、導套等部件組成。同時，.模架的標準化可以使生產模架所使用的設備大大減少，更好地提高材料利用率，使用模具綠色材料，從而節約資源，也利于管理。

(2)模具各結構單元規范化、標準化、組合化、模塊化設計是進行模具的結構設計的一種有效方法，也是綠色產品設計中確定其結構方案的常見手段之一。組合化、模塊化設計就是在一定范圍內，在對不同功能、或相同功能下的不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合可以構成不同的產品，以滿足市場的不同需求;如模具的抽芯滑塊、脫模定位機構等都可以按這些方法設計、組合、再利用。

2、綠色模具的制造

2.1模具現代制造中的綠色要素

模具是典型的單件小批生產方式，精度高，生產周期長，保證質量、降低開發周期的成本是模具企業生存發展的必然要求，因此模具制造業一直以來在制造的組織方式、制造的現代工藝、制造的現代自動化手段方面跟進最快速的一個行業。革新組織方式、采用模具制造的先進技術，在制造過程中選用生產浪費最小、能量消耗最低、污染排放最小的制造工藝，是實現綠色模具制造的重要一環。

(1)采用先進的綠色模具制造生產模式

由于模具的單件生產方式，我國模具企業的生產組織模式較為落后，其改革的速度落后于技術手段的跟進速度，管理性質的家族化、作業方式的小規模化、生產方式的大而全等都阻礙了模具行業的進一步發展壯大。只有在標準化基礎上的社會化分工，充分依靠計算機技術改進管理提高行業的整體資源的使用效能，不斷學習創新，是模具企業發展所需，更是綠色模具制造所需。

(2)采用先進的綠色模具制造技術

1)柔性制造技術

由于模具單件生產方式，且加工表面復雜、尺寸幾何精度高等特點決定了模具行業十分適合柔性制造技術。柔性制造技術是由計算機控制系統及若干數控設備、物料運貯裝置組成，并能根據制造任務和生產品種變化通過簡單地改變軟件的方法，而迅速進行調整的自動化制造系統。

2)高速切削技術

模具型腔精加工是淬火工序后的機加工的最后一道工序，一直以來基本上通過特種電加工的電火花成形加工來解決，但其加工效率低。而近年來發展的高速銑削，由于是加工微量切削，切削力小，加工變形可以略，因此可銑淬火后精加工工序，且加工精度高、表面粗糙度值又很小。

(3)采用先進的綠色模具制造工藝

1)精確高效金屬塑性成形工藝技術

用非去除材料的加工手段也稱金屬的無屑加工，大大減少了模具材料的消耗，是制造綠色模具的最佳工藝。但傳統的拉、軋、擠、鍛、沖等工藝方法無法滿足現代模具制造要求。

從20世紀60年代起，世界各國在投入大量的人力物力基礎上，已經在金屬等溫超塑成形、輥鍛、楔橫軋、粉末冶金鍛造等工藝技術上取得了很大的突破，為高精度無屑、少屑的綠色模具制造奠定了基礎。

2)逆向工程技術

逆向工程是一種在已有實物或其它參照的情況下，通過各種處理快速獲得樣型的全數字模型的方法，十分有利于設計中的模仿創新或者加速設計制造。在模具設計制造中有時稱為模具的反求工程技術，應用十分廣泛。在模具設計制造中，通過逆向工程在獲得產品的全數字模型后，再在CAM等的支持下自動生成模具的加工程序。自動生成模具的加工程序適用模具的快速成形機床，快速加工模型以利于評估設計，或者制造快速模具進行中小批量的生產，也適用于各種數控加工機床，加工大批量生產的一般模具。

3)快速成型技術

快速成型技術一般與逆向工程技術相結合，能根據全數字模型快速生產樣件或零件的成組技術的總稱，它集成了CAD技術、數控技術、激光技術和材料技術等現代科技成果。與傳統制造相比較，不使用材料剝離而是材料的堆積成型的方法極大地提高了材料的使用效率，廢料基本為零;且材料堆積是在無力狀態下進行的，因此，無論模具的結構多么復雜，都可以用快速成型技術制造出來[2]。

2.2模具傳統工藝中的綠色改進

(1)加工參數的選擇。盡量選擇較小的加工余量，節約材料，提高工效;選擇最佳切削參數，充分利用機床、刀具的潛能，使加工質量和制造成本處于最好狀態。

(2)減小冷卻液的使用，少用帶油切削液，多用水基切削液;應用汽冷、低溫汽冷代替冷卻液。

(3)提高刀具、夾具、其它工具的使用壽命。

3、結束語

綠色概念與綠色技術將成為本世紀工業的主要發展方向。綠色模具的實現，將大大加快模具行業的迅速發展，也是模具發展的必然趨勢。從而真正實現模具設計與制造的高質量、低成本、高效率、低污染的目標。綠色技術將對人類未來的生存環境產生深遠的影響。

參考資料:

第7篇：綠色設計與制造范文

【摘要】在對綠色制造概念介紹的基礎上,介紹了模具綠色制造的整個生命周期,包括綠色設計、綠色制造、綠色包裝、綠色維護和綠色回收、再處理等階段,并結合鍛模、沖壓模、注塑模具自身的特點,具體闡述了基于綠色制造的模具設計與制造的原則與方法。指出了模具的設計和先進制造技術與綠色思想的結合是模具工業的發展必然。

【關鍵詞】綠色制造;模具;先進制造技術

制造業是社會經濟向前快速發展的重要支柱產業,制造業在將制造資源轉化成產品以及隨后產品的使用和廢棄后的處理過程中,將會給生態環境帶來了不同程度的污染。對于制造業來說,未來所面臨解決的重大問題是如何減少資源的消耗和盡可能少地產生環境污染。因而綠色制造(GreenManufacturing)應運而生,其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中,對環境的負影響最小,資源使用效率最高[1-2]。綠色制造主要包括以下幾方面內容:一是制造問題,包括產品生命周期全過程;二是環境影響問題;三是資源優化問題。綠色制造就是這三部分內容的交叉和有機集成。

模具是制造業中使用量大、影響面廣的工具產品,是工業生產當中的基礎工藝裝備。它的生產技術水平的高低,已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志。傳統的模具設計過程一般僅僅需要考慮模具產品的基本屬性,如模具的功能、質量、成本和壽命等等,而很少、甚至不考慮它的環境屬性和對資源、能源造成的浪費。模具工業作為制造業的一個重要組成部分,并且在我國得到迅猛發展,因而在模具行業中提倡綠色制造尤為重要。

1模具的綠色制造

由綠色制造的概念可知,“綠色模具”不僅僅指在使用時對環境的影響小,還應是從制造到報廢的整個生命周期內對環境的破壞是最小的。因此,模具的綠色制造設計要求設計者在構思階段就要優先考慮模具產品的環境屬性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然后再考慮原有應該考慮的模具產品應用的基本屬性[3]。總的來說,模具綠色制造的整個生命周期包括綠色設計、綠色制造、綠色包裝、綠色維護和綠色回收、再處理等階段。

1.1模具的綠色設計:模具綠色設計對模具綠色制造有著非常重要的地位,這一步解決的好壞直接影響到最終利用模具加工產品的綠色生產問題。

1.1.1模具材料的選擇:模具材料的選擇是模具產品設計的第一步。模具材料的“綠色程度”對最終產品的“綠色性能”具有非常重要的影響。因此,綠色模具設計必須建立在綠色模具材料基礎上。綠色模具材料應是低能耗、低成本的材料,尤其是少污染的材料;是易加工和加工過程中無污染或少污染的材料;是易回收處理、可重復多次使用或可降解的材料。比如,可選擇優質鏡面模具鋼加工型腔,輔之以良好的拋光手段;直接用不銹鋼材料來加工防腐的模具,以替代表面處理的方式。另外除在材料上選用不銹鋼來避免使用電鍍外,也可采用鎳磷鍍替代電鍍鉻,因為鎳磷鍍在對氯化氫氣體的防腐上要優于電鍍鉻,且前者對環境的危害也要小于后者。

1.1.2延長壽命的模具設計:延長產品壽命是綠色制造的主要手段之一。對于鍛造模具,在提高模具壽命方面已有很多的措施,如正確選擇分模面位置、選擇適當的飛邊槽、選擇合適噸位的鍛造設備、在一副鍛模上開設兩個終鍛模膛分別單獨使用等。對于沖壓模具,如沖壓間隙值的合理選取、盡量壓縮凸模工作部分長度、采用彈性卸料板、改進凸(凹)模的結構如采用一模多形、一形兩用和拼裝式模具來提高模具的利用率。對于注塑模具,如采用隨形冷卻水道可提高注塑精度和模具使用壽命;將模具型芯由整體結構改為鑲拼式結構,可解決模具的變形問題,提高模具壽命。

1.1.3模具的可回收性設計:模具的回收性設計是指在模具產品綠色的設計初期充分考慮產品中所用各種材料的回收、再利用的可能性、回收處理的方法、回收性的技術經濟評估以及回收性的結構框架設計等有關一系列問題。這樣就可在后續生產中盡可能節約材料,減少浪費。因此,因避免或不要過多使用銅、鉛等有害或對環境有重污染的材料;盡可能減少所用材料的種類;避免使用與現有標準循環再回收過程中不相兼容的材料;多使用無需特殊工具的連接件;設計時盡可能允許使用現有的一些可重復利用的零部件等。

1.1.4模具的可拆卸性設計:模具可拆卸性對于模具綠色制造來說是很重要的。當模具在使用過程中部分零部件由于承受過大的摩擦與沖擊磨損較大時,只需更換這部分零部件模具仍可使用。此外,有時只要更換凸、凹模即可實現一種新產品的生產。如果模具不具備可拆卸性不僅回造成大量可重復零部件材料的浪費,而且因廢棄物處理不好導致嚴重的環境污染。因而在設計初期就要考慮模具結構易于拆卸,維護方便,這樣就便于在后續回收處理中再利用。因此,在模具設計時應盡可能選擇通用結構,以便更換;在滿足強度要求的前提下,盡量采用可拆卸聯接(如螺紋聯接),不用焊接、鉚接、膠接等;不用或少用過盈配合;采用組合模架。

1.1.5模具設計的標準化、規范化、系列化:無論是鍛造、沖壓模還是塑料模,都有必要向標準化、規范化、系列化方向發展,模具標準化是組織模具專業化生產的前提,而模具的專業化生產是提高模具質量、縮短模具制造周期、降低成本的關鍵。模具設計向標準化、規范化、系列化方向發展,便于采用和購買模許多規格的標準模架及其它標準件,而這些模架及標準件又可由專門的廠家、企業通過社會化分工進行生產,從而使有限的資源得到優化配置。另外,模具各結構單元的規范化、標準化,可使生產其的夾具數量大為減少,從而節約資源,并且加快了設計速度,縮短了設計周期,方便加工管理。

1.1.6模具CAD/CAPP/CAM一體化:模具CAD/CAPP/CAM是模具設計走向全盤自動化的重大措施。采用CAD/CAPP/CAM技術,可實現少圖紙或無圖紙加工和管理,一方面,節約用紙即節約資源和能源;另一方面,模具CAD/CAPP/CAM一體化也為并行工程的實現提供可能,可縮短模具設計與制造周期,提高模具研制的成功率及模具質量。

1.1.7模具的綠色并行工程:綠色并行工程是現代綠色產品設計和開發的新模式,它的核心是并行一體化設計,強調產品設計及其相關過程同時交叉進行,即在設計階段就要考慮整個生命周期中從概念形成到產品報廢處理的所有環節和因素,如質量、成本、用戶要求、環境影響、資源消耗狀況等。因此,涉及產品整個生命周期的各個部分的小組成員必須協同工作。對于模具設計,不但需要模具設計小組成員之間進行討論,協調產品的設計任務,而且其他部門如工藝、制造、質量等小組也要參與產品的設計工作,對產品設計方案提出修改意見等,從而使得整個模具設計工作一次成功。

1.1.8其他綠色設計:鍛造、沖壓車間是機械工廠的高噪聲車間之一。大量的鍛壓設備在生產運轉過程中所產生的強烈噪聲,危害工人的健康,影響了生產效率,干擾了環境的安寧。因此,在進行模具設計的時候,必須對噪聲加以控制和消減。對于鍛造設備,如使用排氣消聲器、用液壓模鍛錘代替蒸空模鍛錘等等。對于沖壓設備,消減聲源噪聲的措施有:用V帶傳動代替齒輪傳動;以摩擦離合器代替剛性離合器;采用鑄鐵機身以增加壓力機的剛性和減震能力;作好飛輪等回轉體的動平衡等等。控制噪聲傳播的途徑有在軸承和軸承座之間加彈性襯套;在壓力機產生噪聲的主要部位加蓋隔聲罩;采用具有油減震器的無沖擊模架等等。對于注塑模具,澆道設計上要注意澆道凝料與塑料制品的體積比率,一般應小于30%。如果達不到,就要考慮進一步優化澆道設計和調整型腔數量,或者采用熱流道技術。熱流道技術在塑料原料的節約上有突出的優勢,在產品價格競爭日益激烈的今天,這一點尤為重要。因此近幾年該技術的應用得到快速普及。

1.2模具的綠色制造工藝:在模具綠色制造過程中,采用綠色制造工藝也是實現模具綠色制造的一個重要環節,它是一種既能提高經濟效益,又能同時減少環境影響的工藝技術。近來年,隨著先進制造技術在模具行業的推廣,模具行業也向著綠色制造工藝方向努力。目前,在模具行業中應用的較為典型的先進制造技術有:

1.2.1快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing,RP&M)[4-5]:

快速原型制造是一項集計算機、激光、數控及精密傳動等技術于一體的先進制造技術,其在原理上突破了傳統加工技術采用材料“去除”的原則,而采用材料“逐層堆積”的原理,能根據產品的CAD數據,快速地制造出具有一定結構和功能的原型,甚至產品,由此可有效地加快新產品的開發速度。而以RP&M原型作母模來翻制模具的快速模具制造技術,進一步發揮了快速成型技術的優越性,可在短期內迅速推出滿足用戶需求的產品,大幅度降低新產品開發研制的成本和投資風險,縮短了新產品研制和投放市場的周期,在小批量、多品種、改型快的現代模具制造模式下具有強勁的發展勢頭。

1.2.2虛擬制造技術(VirtualManufacturing)[1]:

虛擬制造是對制造過程中的各個環節,包括產品的設計、加工、裝配,乃至企業的生產組織管理與調度進行統一建模,形成一個可運行的虛擬制造環境,以專門的虛擬軟件技術為支撐,借助高性能的硬件,在虛擬制造環境中生成數字化產品,實現產品設計、性能分析、工藝決策、制造裝配和質量檢驗,從而縮短模具產品的設計與制造周期,降低開模的開發成本,提高快速響應市場變化的能力。

1.2.3高速切削(HighSpeedMachining,HSM):

高速切削在模具領域的應用主要是加工復雜曲面[6],其中高速銑削(也稱為硬銑削,HardMilling,HM)可以把復雜形面加工得非常光滑。加工表面粗糙度值很小、淺腔大曲率半徑的模具完全可用高

速銑削來代替電加工;對深腔小曲率半徑的模具可用高速銑削加工作為粗加工和半精加工,而電加工只作為精加工。這樣可大大節約電火花和拋光的時間以及有關材料的消耗,這對保護環境的貢獻是不言而喻的。同時,極大地縮短了加工周期,提高了加工效率,降低了加工成本。

1.3模具的綠色包裝:模具的綠色包裝是模具銷售過程中涉及到的綠色問題,它著重從保護環境的角度出發,盡可能使模具產品進入銷售、使用、廢棄的物流過程中,其對環境資源消耗和廢棄物產生量最小。模具的綠色包裝主要包括三個方面的內容:模具包裝材料的選擇、模具包裝結構和模具包裝材料的回收。具體來講,第一方面就是在模具遠程配送過程中,在不影響包裝強度的前提下盡可能使用一些常見的木制材料(如合成板),這是由于模具產品不同于其他一些精制產品,它不太注重產品的外包裝精美問題,只關心產品的內在保護質量。第二方面就是要合理設計包裝箱內部結構,從而簡化包裝復雜度。即多個零件盡量在一個包裝箱中放置。同時,為了避免零件之間在運輸過程中互相摩擦造成磨損而影響模具產品表面質量,可在其中多放置一些軟性材料來隔離。第三方面就是要在包裝箱上注明包裝材料的可回收性標志及回收處理方式。如果用戶不能處理或難處理的,可注明可寄回原處處理,并給予一定的經濟補償。這樣的處理表面上看會使初期的成本可能有所增加,但從長遠來考慮,這也是節省成本的好方法。

1.4模具的綠色維護:在模具的使用過程中,由于其特殊性,要經常進行模具的修模工序。因此,同模具綠色制造過程一樣,修模過程也需要進行綠色處理。比如,在進行尺寸修模時,盡可能進行人工修護,少用或不用機加工;少用或不用有害溶液對模具進行表面處理,如鹽酸或甲醇等;在維護模具表面硬度方面,盡可能減少熱處理工序等等。

1.5模具的綠色回收、再處理:由于新產品的不斷開發以及產品更新換代的步伐不斷加快,舊產品模具必將被逐一淘汰。如何對廢棄模具進行回收處理,這是目前一直困擾模具行業無法得到解決的問題。提出模具綠色制造問題,很大一部分原因就是要有效地解決這個問題。如果模具在設計和制造階段就采用了綠色概念,則后續的回收處理就比較簡單,即只需根據模具的具體磨損情況,有針對性地進行拆卸,取其可用部分,進行適當修護加工,就可應用到新模具產品上,而剩余部分則可作廢料處理。

第8篇：綠色設計與制造范文

關鍵詞：農業機械綠色制造；特點；發展趨勢

現代農業機械在研制理念上是需要利用網絡化協同技術來實現的綠色設計與制造，建立高標準的數據庫系統，從機械設計、制造、運輸、使用等各個方面進行環境負擔最小、資源利用最高的技術研制，把綠色制造技術引入農業機械行業必將成為新的經濟增長點。

一、我國農業機械制造技術的發展現狀

改革開放以后，雖然我國的制造業一直是國家重點發展的行業，但由干起步較晚，基礎設施落后，與工業發達國家相比還有不小的差距。其主要表現有：

1. 設計方案及制造工業落后。西方發達國家完整經歷了蒸汽時代和電氣時代的改革，傳統制造工藝手法成熟，制造業的高速發展時期也高于我國。相比工業強國的制造業技術，我國的制造業工藝粗糙，現在化水平較低，尖端技術仍在開發中。

2.制造行業的落后。工業強國經過原始資本的積累和發展已經制定出一套科學的行業制度，在體制內的所有制造業企業都具備相應的準則，而且企業的管理廣泛采用計算機管理，生產系統運行精確高校，生產模式更新換代的周期短。二我國的制造業企業大都還處在摸索階段，只有少數的企業運用了計算機管理模式，而大部分小型企業仍然處于人工管理階段。

3.自動化生產程度低。發達國家已經普及了計算機集成管理系統、自動化數控機床、柔性制造系統等全自動機械，實現了生產自動化、集成化以及智能化。而我國僅有極少的大型企業采用柔性制造系統，大部分民間的制造企業處在剛性自動化階段，非常依賴人工管理。

二、農業機械綠色制造的特點

我國對于農業發展投資力度不斷加大，促進了農業發展的進程，也同時為農業機械提供了強大的發展空間。農業機械綠色制造在傳統機械生產的基礎上融入了現代先進微電子、儀器等信息控制技術，綜合我國農業發展的特點以及基本環境，創造出的更適合可持續發展的農業應用機械設備，對農業綠色經濟發展做出貢獻。除了具備一般機械生產的共性特征與需求條件，農業機械綠色制造業具有其自身的特點。

1.現代農業機械綠色制造具有自動化程度高，作業速度快的優勢。農業機械綠色制造的不斷發展，為我國農業復式作業機具與專業化生產機械的協調發展奠定了良好的基礎，不僅促進了機械制造技術的快速進步，提高自動化水平，也同時促進了我國農業生產的效率、質量等方面的提升。

2. 農業機械綠色制造具有減少環境污染，提高生產效率的優勢。隨著世界經濟的不斷發展，人們在生產制作的過程中消耗掉大量的自然能源，并造成一定的能源再利用不足等現象，在很大程度上阻礙了可持續經濟的發展；同時，由于人們關注度的不足，大量的開發生產作業產生的廢氣物質對周邊環境造成巨大的影響，污染世界環境。利用先進的農業機械綠色制造應用于農業生產中，可以進一步收集和積累農業發展信息，對于肥料、農藥、以及能源的使用上利用綠色環保的觀念精確使用份量和時間，大大提高了農作物的單位面積產量，減少了環境污染，在農業綠色可持續經濟觀念的正確引導下，更好地滿足人類對農產品的需求。

3. 對于現階段農業機械綠色制造的發展在一定程度上緩解了傳統機械生產使用產生的原材料與能源的浪費。傳統農業機械產品周期缺乏全局性與一致性，在使用年限后不能繼續作業，廢舊或者閑置設備的回收率也沒有得到充分的重視，造成了每年均要消耗大量的資源和能源，同時廢棄的農機產品給環境帶來極大的壓力。

三、農業機械綠色制造的發展趨勢

對于現代農業機械綠色制造來說其是從社會、經濟、環境3個主要因素的系統結構出發，利用高科技的手段和方式，實現 3 者之間的協調發展，促進農業經濟的健康可持續發展。由于農業機械綠色制造涉及科學、環境等多方領域的綜合研究和發展，因此，目前還處于不斷完善的情況中。

根據對我國目前以及國際農業機械綠色制造的發展分析研究，其在綠色設計與綠色制造方面將不斷的呈現出全球化、社會化、集成化、并行化、智能化以及產業化等發展趨勢。隨著近年來全球化市場的形成，各個國家相繼制定了極為苛刻的產品環境指標，使得綠色產品的市場競爭將是越來越體現全球化的特征和趨勢；在綠色制造涉及的立法、行政規定以及需要制定的經濟政策等方面涉及大量的技術等問題，需要全社會的共同努力和參與，以形成綠色制造所需要的社會支撐系統；綠色集成制造技術和綠色集成制造系統將成為今后綠色制造研究的熱點。會更加智能化和自動化。另外，綠色設計與制造的決策目標體系是現有制造系統目標體系與環境影響和資源消耗的集成，農業機械綠色制造需要人工智能技術的參與，并且綠色設計與制造的實施將導致一批新興產業的形成，包括廢棄物的回收處理裝備制造業、廢棄物回收處理的服務產業、綠色產品設計與制造業以及實施綠色設計與制造的軟件產業等。

四、結語

總而言之，目前我國正處于經濟發展的最關鍵時期，我們發展過程中的一個薄弱環節就是機械制造技術。唯有跟上先進制造技術發展的潮流，做好農業機械綠色制造技術的改革，并使其得到有利的實施，才能盡快將我們與發達國家的差距拉小，立足于激烈的市場競爭中。

參考文獻：

[1] 劉飛，曹華軍，何乃軍；綠色制造的研究現狀與發展趨勢 [J]；中國機械工程；2000 年.

[2] 李衛京，雷軍武，李亞平等；機電產品的綠色制造模式及發展趨勢[J]；機械研究與應用；2007 年.

第9篇：綠色設計與制造范文

1綠色設計技術的特點

綠色設計雖然發展的時間并不長,但是已經形成了一套完整的技術系統,有它特有的技術特點。綠色設計是融產品的質量、功能、壽命和環境于一體的系統設計方法。設計是工業制造企業生產產品的第一步,在設計的時候要考慮到產品制造過程中的每一部,確保每一步都是于環境無害的。設計之初,設計者就應該在產品生命周期的各個環節考慮產品的環境屬性,比如說機械制造成成品之后的可拆卸性、可回收性、可維護性以及可重復性等。在進行機械設計時上述性質應該作為設計時的指導原則,時刻在設計的過程中體現出來。綠色設計方法具有綠色性、集成性和并行性。在設計的過程中,它首先是在綠色設計指導的原則下進行的,設計時需要考慮的因素很多,有產品的質量、成本、進度計劃和用戶要求等,在綠色設計時要考慮這些因素,確保生產產品的這些因素都是環保的。在設計時,一個很重要的因素是制造材料,由于材料不環保而導致生產的產品產生污染是現代很多機械產品的通病。在設計的過程中使材料選擇、結構設計、工藝設計、包裝運輸設計、使用維護設計、拆卸回收設計、報廢處置設計等多個設計階段同時進行、相互協調。在設計的各個階段,都需要將設計信息以及評價結果等進行及時的交流和反饋等,至于整體的設計方案更是要進行反復論證,確保在制造過程中的每一個環節都是對環境無污染的,使產品設計達到最優化。

2發展工業機械綠色設計制造的途徑

2.1重視綠色意識教育,建立并遵守環境保護體系

工業機械設計要實現綠色設計、綠色制造,首要的一步是重視綠色意識教育。在我國的機械行業內大力宣傳環保意識,讓企業的每個員工都對環保有所了解并將環保進行到底。在機械制造的整個周期中伴隨的環境問題進行正確識別。只要是發現是有害環境的,立刻采取措施加以預防和有效處理。在產品設計在制造的過程中,都要以環境控制的思維方式和行為模式制度化、慣性化,也就是說在設計和制造的過程中,每一個步驟、每一個環節都是環保的,甚至還要在設計時就要考慮到產品報廢后的處理是否是符合可持續發展的原則的。

2.2注重綠色設計,實施綠色制造工藝藝術

綠色設計是綠色制造技術的核心。我們要做的環境保護是從源頭上控制污染,而設計就是產品生命周期的源頭。所以說實現綠色設計,就是從源頭上控制環境要素,這樣的方式對環保來說無疑是最有效的。綠色設計的內容應該包含三個方面:第一,選用綠色材料和綠色零部件進行設計。在設計時,必要的一步是選擇制造的原材料,在選擇的時候為了環保,所以最好是選用那些采用綠色工藝生產出來的原材料或者是零件。在產品的實現方式上應該選擇的是節能、節水、省料的方式,這樣可以保證資源發揮了最大的效用。第二,在評價設計方案時,應該采用綠色指標,比如說有節能、節水認證和再商品化率等,將這些指標作為產品設計的評價指標,這樣設計出來的產品才是符合環保的觀點的。第三,將產品進行綠色排序,采用第三方隨機抽樣的方法,讓顧客對同行業同類的產品的能耗、美感、安全、健康、使用性能等做出評價,然后根據客戶反饋的結果進行排序和改進。

2.3創新技術工藝,發揮環保效益

綠色設計最終會反映到生產工藝中,在生產的過程中,應該將理念落實到具體的生產技術工藝中。這樣才能保證在設計中的綠色理念得以實現,才能最大限度的發揮其環保效益。在技術工藝中,每一個步驟都應該有意識的注意環境保護。比如說,在磨削加工時,采用油基磨削液會產生油氣、煙霧,這樣是會嚴重影響環境的,而且磨削液的后期處理成本太高。所以說,這種情況不能再延續下去了,要改善目前的局面,可以采用干磨削或者是準干式磨削的方式來加工,這樣催環境的影響會小得多。