摘要:绿色理念是一种对环境有保护和改善作用的理念。。在传统的机械制造与设计过程中,经常会出现污染环境与资源浪费的现象。为了纠正这一现象,在进行机械的制造与设计时就应当对其进行基于绿色理念的设计,以提升机械的环保性能和节约性能。作为一种绿色的技术革新方式,绿色理念在机械制造过程中具有十分优秀的作用。
关键词:绿色理念;机械设计制造;应用
0引言
随着工业4.0理念的提出,我国工业化发展进程逐步加快,尤其是在机械设计与制造过程中,形成了以产品生产效率提升、实现生产全自动、回收降耗能为主要实施过程的相关理念。节能降耗已经成为机械制造企业未来发展的主要竞争力,在此背景下,绿色理念被提出,并广泛应用到机械设计及制造领域中。将绿色理念与机械设计制造业相融合,才能够有效的促进机械设计制造业可持续发展。
1绿色理念与机械设计制造相融合理论
绿色理念是以可持续发展理念为原则的一种发展理念。在新时代的发展要求之下,为了改善当前由于工业的大规模发展而产生的污染问题与能源短缺问题,出现的一种新式设计理念。机械设计与制造作为将人类从繁重的劳动下解放出来的一种重要的工业流程,不仅解放了人类的生产力,還提升了工业生产效率。为了将传统的耗能大且污染严重机械进行改良,为此需要进行机械设计与制造方面的改良。在整个产品的生产周期之中,设计与制造产品时考虑了产品环境友好程度以及生产过程中的污染等。
同时,绿色设计理念还考虑到了机械的成本,质量,性能以及回收问题,在最大化经济效益的同时,还要将资源消耗程度与环境污染程度降至最低。绿色设计理念的重点不仅放在了短期的成绩上,未来的可持续发展方向也是其重点的关注对象之一。作为一种绿色的设计过程,在长远角度下提高产品的循环利用频率,也能减少工业机械对环境的污染。
2 绿色理念在机械设计制造中应用优势分析
2.1 减少能源消耗
目前来看,能源消耗问题日益严重,而人们向环境中投放的污染物越来越大,严重威胁社会环境和人类生存环境。绿色理念的提出能够有效的缓解资源过量耗费现状。在机械设计及制造领域,能够结合产品生产需求及市场需求,合理分配生产资源,利用绿色理念可以提高产品生产效率,实现产品的高效回收与应用,同时能够增强产品质量,提升产品使用品质,大大提升能源利用率,降低能源耗费。
2.2 促进技术创新研发
绿色理念能够促进生产资源的合理应用,提升资源利用率,为保证机械产品的生产工艺规范化提供了理论指导。在机械设计制造中融合绿色设计理念,能促进机械生产效益和经济效益有效结合,促进机械制造业技术研发,为技术创新提供良好的开发环境。
2.3保护环境
绿色理念在保护环境的方面有着十分突出的作用。绿色理念的作用就是保护环境、降低污染。绿色机械设计方针在降低污染的同时还考虑到了各种污染物质的回收装备。特别是污染物过滤方面,实际上排出的污染物质有很大一部分都可以进行过滤与回收。在保护环境方面,利用绿色理念设计出的机械不仅可以降低污染,还可以对污染进行回收,以实现环境的保护措施。降低环境的污染,积极响应可持续发展理念,改良传统的制造工艺,以保证环境友好型工业的快速发展。
3 绿色理念在机械设计制造中应用
3.1 绿色生产材料的选择
机械设计制造过程中需要多种原材料,且应无污染,使用效果好等特点,但是机械原材料市场监管不力,导致大量危害性材料(如尼龙、聚甲醛等)流入整个市场,并在生产及应用后危害社会环境。其中,吸水会在一定程度上影响制件尺寸和精度,特别是薄壁件增厚影响较大;吸水亦会由于吸水性的影响,尼龙材料的机械(强度、蠕变)及电性能皆会变劣;对人体的皮肤有刺激性的作用,里面含有的原浆是屬于毒物质。因此在机械设计制造中渗透绿色理念,能够从经济利益和环境效益两方面提升机械产品的整体使用质量。
3.2 机械产品绿色设计
设计是机械产品制造的重中之重,其不仅要适应人们审美观念的变化,同时要符合机械设计规范的要求,还要遵循环保节能,设计出对环境污染,能够有效回收的机械产品。因此,绿色理念的应用能够很好的适应当前机械设计及制造的要求,设计出可拆卸、组装且回收利用的相关机械产品。同时,在可拆卸的过程中要保证各个组件部分能够再次合理安装,合理利用资源,节约资源。
例如,齿轮加工机床绿色设计。结合绿色设计理念,应在实际加工改进中应用以下措施:干式切削技术、少无切削加工技术采用齿轮冷轧机,直接对齿轮进行轮压作业,此技术虽然是绿色设计技术之一,但也要克服噪音大等弱势。再比如采用模块化机械设计及制造,采用再制造技术等。
其次,应实现机械模块化设计,将产品进行组合式安装,构建新的机械模块系统,为更好的促进和提升产品升级提供设计支撑。此外,还应建立绿色机械设计数据资料库,对于建模过程、模具生产过程等用到的数据内容进行储存备份,为日后的创新研发提供数据支撑,同时能够方便日后使用数据。
3.3 机械产品绿色制造
机械产品的制造环节中,需要不断的进行设计论证、反复实践,再投入到相对应的制造环节中,在制造的过程中应融入绿色理念,以独特的制造环节,结合设计创新性,实现高效率、高品质的生产及制造,不断吸引消费者。例如机械产品的外观包装,在设计及生产制造的过程中,可充分的利用绿色理念的优势,有效减少外界环境因素的影响。在机械产品制造的过程中,会大量应用金属原材料,难免会对环境造成污染,利用绿色理念,应从材料供应的源头做起,控制金属材料污染源的蔓延。其次,应加大绿色制造技术的应用范围,应以减少制造能耗为依据,大力研发和创新绿色技术,切实保障机械产品绿色制造的实现。
此外,在绿色理念实践与应用的过程中,应对机械产品中的重金属材料使用量进行严格的检验,选材过程中主要关注材料的毒性,应选择无毒材料,增加材料的环保性和无害化,因此在设计和制造的流程上应结合绿色理念,改善各工序,有效开展相关的检验检测工作。例如在汽车涂装作业中,应选择环保性的水性化材料,改进流平室、烘干室等结构,并结合绿色理念,坚持环保涂装的原则进行作业。
4 结束语
综上所述,绿色理念在机械设计制造中的应用遵循了社会发展的规律,同时也为实现节能降耗,营造良好的机械产品生产环境提供了理念创新。既能够降低设计制造成本,同时能够将绿色理念与机械设计制造相融合,提升产品质量的同时,优化机械产品生产流程,使得社会经济效益持续增加。
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