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1、淺議綠色制造技術(shù)在模具中的應(yīng)用摘要:本文從綠色設(shè)計(jì)制造概念入手,闡述了綠色模具的設(shè)計(jì)與制造方法,介紹了綠色模具制造所使用的各種先進(jìn)制造工藝和技術(shù)。關(guān)鍵詞:模具;綠色設(shè)計(jì);綠色制造中圖分類號(hào):TG76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):引言制造業(yè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)向前快速發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè),制造業(yè)在將制造資源轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品以及隨后產(chǎn)品的使用和廢棄后的處理過程中,將會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來不同程度的污染。對(duì)于模具,是制造業(yè)中使用量大、影響面廣的工具產(chǎn)品,是工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的基礎(chǔ)工藝裝備。它的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重耍標(biāo)志。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)過程一般僅僅需要考慮模
2、具產(chǎn)詁的基本屬性,如模具的功能、質(zhì)量、成本和壽命等等,而很少、甚至不考慮它的環(huán)境屬性和對(duì)資源、能源造成的浪費(fèi)。模具工業(yè)作為制造業(yè)的一個(gè)重要組成部分,并且在我國(guó)得到迅猛發(fā)展,因而在模具行業(yè)中提倡綠色制造尤為重要。1、模具制造技術(shù)的性質(zhì)和特點(diǎn)模具的制造和使用方式形式多樣,包括技術(shù)含量高,生產(chǎn)工藝獨(dú)特,所牽系的生產(chǎn)要索多,應(yīng)用范圍廣等幾方面。除此之外,模具制造技術(shù)對(duì)生產(chǎn)者的業(yè)務(wù)能力和職業(yè)素質(zhì)都有很高的要求。模具制造技術(shù)具有以下兩個(gè)方面的特點(diǎn):一、模具是單件生產(chǎn)的產(chǎn)品,即模具是根據(jù)成品之間的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行和制造的專用成型工具;二、模具制造的關(guān)鍵主要是制造凸模、凹
3、模及相關(guān)成型零件的專門工藝,以及模具制造工藝過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)與高度節(jié)約問題。2、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(shí)對(duì)環(huán)境的影響小,還應(yīng)是從制造到使用、再到報(bào)廢的整個(gè)生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境的破壞是最小的。因此,模具的綠色制造設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)者在構(gòu)思階段就要優(yōu)先考慮模具產(chǎn)品的環(huán)境屬性(模具的可拆卸性、可再次回收性等等),然示再考慮原有應(yīng)該考慮的模具產(chǎn)詁應(yīng)用的基本屬性。總的來說,模具綠色制造的整個(gè)生命周期包括綠色設(shè)計(jì)、綠色制造、綠色包裝、綠色維護(hù)和綠色冋收、再處理等階段。2.1模具的綠色設(shè)計(jì)模具綠色設(shè)計(jì)對(duì)模具綠色制造有著非常重耍的地位,這一
4、步解決的好壞直接影響到最終利用模具加工產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)問題。2.1.1模具材料的選擇模具材料的選擇是模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。模具材料的“綠色程度”對(duì)最終產(chǎn)品的“綠色性能”具有非常重要的影響。因此,綠色模具設(shè)計(jì)必須建立在綠色模具材料基礎(chǔ)上。綠色模具材料應(yīng)是低能耗、低成本的材料,尤其在少污染的材料上;或易加工和加工過程屮無(wú)污染或少污染的材料;是易冋收處理、可重復(fù)多次使用或可降解的材料。比如,可選擇優(yōu)質(zhì)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,也可采用鐮磷鍍替代電鍍珞
5、,因?yàn)殂y磷鍍?cè)趯?duì)氯化氫氣體的防腐上要優(yōu)于電鍍輅,口前者對(duì)環(huán)境的危害也要小于后者。2.1.2延長(zhǎng)壽命的模具設(shè)計(jì)延長(zhǎng)產(chǎn)詁壽命是綠色制造的主要手段Z-o對(duì)于鍛造模具,在提高模具壽命方面已有很多的措施,如止確選擇分模面位置、選擇適當(dāng)?shù)娘w邊槽、選擇合適噸位的鍛造設(shè)備、在一副鍛模上開設(shè)兩個(gè)終鍛模膛分別單獨(dú)使用等。對(duì)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(zhǎng)度、采用彈性卸料板、改進(jìn)凸(凹)模的結(jié)構(gòu)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(duì)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(jié)構(gòu)改為鑲拼式結(jié)構(gòu),可
6、解決模具的變形問題,提高模具壽命。2.2模具現(xiàn)代制造中的綠色要索模具是典型的單件小批生產(chǎn)方式產(chǎn)品,具有精度耍求高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等特點(diǎn),保證質(zhì)量、降低開發(fā)周期的成本是模具企業(yè)生存發(fā)展的必然要求,因此模具制造業(yè)一直以來是在制造的組織方式、制造的現(xiàn)代工藝、制造的現(xiàn)代自動(dòng)化手段方面更新最快速的一個(gè)行業(yè)。革新組織方式、采用模具制造的先進(jìn)技術(shù),在制造過程中選用生產(chǎn)浪費(fèi)最小、能量消耗最低、污染排放最小的制造工藝,是實(shí)現(xiàn)綠色模具制造的重耍一環(huán)。2.2.1采用先進(jìn)的綠色模具制造生產(chǎn)模式由于模具的單件生產(chǎn)方式特點(diǎn),難以形成規(guī)模,我國(guó)模具企業(yè)的生產(chǎn)組織模式較為落后,其改革的速
7、度落后于技術(shù)手段的更新速度,管理性質(zhì)的家族化、作業(yè)方式的小規(guī)模化、生產(chǎn)方式的人而全等都阻礙了模具行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展壯大。在標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上的社會(huì)化分工,充分依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)改進(jìn)管理提高行業(yè)的整體資源的使用效能,不斷學(xué)習(xí)創(chuàng)新,是模具企業(yè)發(fā)展所需,更是綠色模具制造所需。2.2.2采用先進(jìn)的綠色模具制造技術(shù)2.2.2.1柔性制造技術(shù)由于模具采用單件生產(chǎn)方式進(jìn)行加工,且加工表面復(fù)雜、幾何及配合精度高等特點(diǎn),決定了模具行業(yè)十分適合柔性制造技術(shù)。柔性制造技術(shù)是由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及若干數(shù)控設(shè)備、物料運(yùn)貯裝置組成,并能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)品種變化通過簡(jiǎn)單地改變軟件的方法,而迅速進(jìn)
8、行調(diào)整的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。3、模具設(shè)計(jì)、加工的幾種技術(shù)3?1高速加工技術(shù)高速加工概念起源于徳國(guó)切