聶嘉杰

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能夠使用的能源和資源不斷地減少，甚至某些資源已經(jīng)到了瀕臨枯竭的程度，為了更好地構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展社會，就必須走人與自然和諧相處的發(fā)展模式?，F(xiàn)階段，我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展仍然呈現(xiàn)出高損耗、高污染、低效益和低水準(zhǔn)的特點(diǎn)，模具行業(yè)是我國制造業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，每年消耗的能源占全國能源消耗量的一半以上，并且稀缺能源在一定程度上已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了確保我國模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)能夠可持續(xù)發(fā)展，那么就必須引進(jìn)綠色設(shè)計(jì)理念，只有將兩者緊密地結(jié)合起來，才能創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要系統(tǒng)性地闡述了模具設(shè)計(jì)與制造中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：簡述；模具設(shè)計(jì)；制造；綠色設(shè)計(jì)；理念；應(yīng)用；現(xiàn)實(shí)意義

自從工業(yè)革命以來，由于制造業(yè)設(shè)計(jì)偏向于商業(yè)化，造成了能源和資源的嚴(yán)重?fù)p耗，已經(jīng)嚴(yán)重危及到了地球上的自然生態(tài)平衡。我國經(jīng)濟(jì)雖然取得了跨越式發(fā)展的成就，但是仍然處于資源消耗型階段，高消耗已經(jīng)嚴(yán)重限制了我國制造業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展，同時也對我國的能源安全和可持續(xù)發(fā)展造成了極大的威脅，針對這種現(xiàn)狀，有必要將綠色設(shè)計(jì)理念運(yùn)用到模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)中，這樣才能夠建設(shè)節(jié)約環(huán)保、綠色安全的社會，進(jìn)而發(fā)展我國的綠色經(jīng)濟(jì)社會。

1. 綠色設(shè)計(jì)和綠色模具的基本概念

綠色設(shè)計(jì)也可以稱之為可持續(xù)設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)等，綠色設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)是保護(hù)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時要兼顧產(chǎn)品的環(huán)境屬性和基礎(chǔ)屬性，其中環(huán)境屬性主要是指產(chǎn)品的可回收和可循環(huán)使用等特性，基礎(chǔ)屬性主要是指產(chǎn)品的功能屬性和生命使用壽命，兩種屬性更好地體現(xiàn)了現(xiàn)代化先進(jìn)的設(shè)計(jì)模式。綠色模具的本質(zhì)就是在模具設(shè)計(jì)的過程中融入綠色設(shè)計(jì)的基本理念，以環(huán)境屬性作為模具的核心內(nèi)容，進(jìn)而結(jié)合模具材料、使用周期、生產(chǎn)流程、循環(huán)利用等基本屬性來衡量模具對生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，進(jìn)而進(jìn)行綠色模具的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。

2 模具設(shè)計(jì)與制造中綠色設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用

2.1 綠色模具的設(shè)計(jì)

綠色模具的設(shè)計(jì)主要包括綠色模具架構(gòu)、綠色模具材料、綠色模具技術(shù)等方面，綠色模具架構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是基于可拆卸、可循環(huán)使用的基本原則和目的，例如對于模具易于磨損的部件，為了能夠在維修時的便利性，那么就可以針對維修部分進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，可以在設(shè)計(jì)時選用便于拆卸的拼接結(jié)構(gòu)，最大程度上規(guī)避系統(tǒng)性的緊固結(jié)構(gòu)，從而避免在拆卸時僅能采用破壞性的方法，并且應(yīng)該規(guī)避焊接、鉚接等焊接方式，這些焊接方式都是不利于模具的拆卸操作。此外，為了便于模具在使用周期內(nèi)便于更換零部件，那么就要確保選用的零件是通用性零件，采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)模式，盡可能地實(shí)現(xiàn)系列化；綠色材料的選用時綠色模具設(shè)計(jì)中的核心內(nèi)容，這是進(jìn)行綠色制造的基本前提，綠色材料的內(nèi)涵囊括了綠色材料的生產(chǎn)、選擇、加工等環(huán)節(jié)。和常規(guī)的機(jī)械零件不同的是，模具是用于制造機(jī)械產(chǎn)品的主要工具，在產(chǎn)品制造的過程中基本都是處于高溫、高壓的狀態(tài)，這就要求模具具有耐腐蝕、耐損耗等性能特點(diǎn)，這就給綠色材料的選擇帶來了極大的挑戰(zhàn)，因?yàn)椴粌H要兼顧材料的綠色性能，還應(yīng)該考慮材料的經(jīng)濟(jì)性和可使用性能，。在進(jìn)行綠色材料的選型時，一般都需要遵循減量化、循環(huán)利用和可降解等原則；在進(jìn)行綠色模具設(shè)計(jì)階段，除了要兼顧綠色架構(gòu)和綠色材料設(shè)計(jì)之外，還應(yīng)該重視先進(jìn)綠色技術(shù)的開發(fā)和優(yōu)化，例如在進(jìn)行塑料模具的制造時，那么就應(yīng)該采取熱流道技術(shù)，這樣就能夠有效地避免資源的浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)模具的二次利用，還能夠達(dá)到簡化工藝、設(shè)備和人員的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。此外，模具制造單位還應(yīng)該重視GAX數(shù)字化平臺的建設(shè)，這樣有助于實(shí)現(xiàn)綠色模具的電子化生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)集成模具設(shè)計(jì)、制造和管控技術(shù)于一體的流程化設(shè)計(jì)模式，這樣將會顯著地提高綠色模具生產(chǎn)的效率，并且能夠極大地縮短綠色產(chǎn)品的研究和開發(fā)周期[1]。

2.2 綠色模具的制造

從宏觀的角度出發(fā)，綠色模具制造的內(nèi)涵非常廣泛，涉及到的內(nèi)容非常多，綠色模具不僅僅代表綠色模具產(chǎn)品的自身屬性，更多的是關(guān)注模具零部件制造過程所能達(dá)到的綠色程度，從一定程度上講，綠色模具制造是綠色模具的基本前提，只有擁有成熟的綠色模具制造技術(shù)，才能夠把綠色設(shè)計(jì)概念付諸于實(shí)踐當(dāng)中。

通常情況下，模具的零部件具有精細(xì)度高、表層質(zhì)量好、材料硬度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，這就導(dǎo)致模具的生產(chǎn)加工制造過程和常規(guī)的機(jī)械零部件制造有著本質(zhì)上的區(qū)別，例如線切割、磨削、數(shù)控銑等工藝技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了模具的制造過程中，但是上述加工技術(shù)通常是濕式加工，需要使用到切削液，并且切削液的使用將會不可避免地會造成環(huán)境污染，情況嚴(yán)重時還會危及工人的身體健康；通過使用模具的電加工技術(shù)，會造成電極材料的大量使用，從而造成資源上的浪費(fèi)，不難發(fā)現(xiàn)，關(guān)于模具零部件的綠色制造，還應(yīng)該加強(qiáng)研究，現(xiàn)階段已經(jīng)有不同的綠色制造技術(shù)應(yīng)用到了模具生產(chǎn)的過程中，比如潔凈處理技術(shù)，在進(jìn)行模具生產(chǎn)時，能夠極大地減少切削液的使用，甚至是不使用切削液，而是采取干切削或者是綠色切削的方式，這樣就能從根本上杜絕切削液對環(huán)境造成污染，促進(jìn)了模具加工技術(shù)由原先大量使用切削液的模式向無切削液和綠色切削等模式轉(zhuǎn)變，，從而實(shí)現(xiàn)高效切削、節(jié)能環(huán)保和綠色制造的根本目的[2]。目前，國外已經(jīng)廣泛地開始使用干切削、干銑削等綠色制造技術(shù)，我國已經(jīng)在此方面的研究取得了顯著的成就。此外，還可以使用原型快速制造、快速切削、虛擬制造等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)模具的綠色制造，這樣不僅能夠降低生產(chǎn)升本，還能夠?qū)崿F(xiàn)模具的綠色生產(chǎn)。

結(jié)語：

綜上所述，綠色設(shè)計(jì)理念的廣泛應(yīng)用是未來模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的主流趨勢，綠色產(chǎn)品也將會成為未來市場的主力軍，并且人們的消費(fèi)觀念也將更加地傾向于綠色化，由此發(fā)現(xiàn)，為了建設(shè)綠色社會，為了能夠更好地發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，那么將綠色設(shè)計(jì)理念融入到模具設(shè)計(jì)與制造當(dāng)中是必然的趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李小明.基于綠色設(shè)計(jì)理念下的模具設(shè)計(jì)與制造[J].湖南農(nóng)機(jī).2012（09）：35-36.

[2]常虹，張巍.基于綠色制造的模具設(shè)計(jì)探討[J].裝備制造技術(shù).2016（09）：189-190.