新時期機械設計與制造中的綠色設計法研究

摘要：綠色設計屬于新時代背景下產(chǎn)生的一種新型設計理念，將綠色設計法應用到機械設計與制造中，不僅能夠有助提升機械產(chǎn)品的性能，而且能夠提升其環(huán)保性能，更有助于機械制造業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。基于此，本文對綠色設計法的具體應用展開研究，希望通過此次研究能夠促進新時期機械設計與制造的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

關鍵詞：機械設計;綠色設計;綠色材料

近年來，國內(nèi)的環(huán)境資源問題越來越突出，受到越來越多的人關注，各行各業(yè)在發(fā)展過程中都著重強調(diào)綠色環(huán)保性。在機械設計與制造中，對資源、能源有著較高的消耗，同時對環(huán)境有著較大的污染性，在新時代背景下，在其中融入綠色設計法能夠表現(xiàn)出較高的必要性[1]。

1 選擇和應用綠色材料

所謂綠色材料，主要指的是能夠回收利用、能夠再生的材料類型，并且此類材料在進行機械加工制作的過程中對環(huán)境產(chǎn)生的污染較小。在新時期綠色設計法的應用中，綠色材料屬于首選應用的材料類型，設計人員應對相關材料有較為清楚的認識，以便在設計與制造過程中將之有效應用到對應的產(chǎn)品之中。如：在對模具進行設計制造的過程中，所選擇的材料類型應當盡可能地采用物理防腐方式，盡量避免采用化學防腐手段，選擇對環(huán)境影響較小的鎳磷鍍代替之前的電鍍鉻，用不銹鋼材料加工防腐模具代替電鍍方式等[2]。

2 可拆卸性原則

傳統(tǒng)的機械設計與制造中更多地關注零件的可配性，很少能夠考慮到產(chǎn)品的可拆卸性。在綠色設計與制造中，可拆性能夠極大地節(jié)省資源，以實現(xiàn)資源的重復利用。把可拆卸性作為機械設計與制造的一個重要準則，使得產(chǎn)品在報廢后能夠有相應的零件進行匹配，便于材料和零部件的重新利用和循環(huán)再生，進而達到保護環(huán)境和綠色生產(chǎn)的目的。

在進行可拆卸性設計的過程中，主要應堅持以下三點原則：第一，應當保證生產(chǎn)制造零件擁有多功能特性，以便在實際的應用中降低所需要的零件數(shù)目，同時也能夠在一定程度上降低后期的維修工作量;第二，在設計的過程中應考慮到材料之間可能存在的相互性影響，避免因為此種因素而引起零件損壞;第三，應盡可能地降低生產(chǎn)零件的多樣性，采用標準化、系列化的方式對零件進行設計制造[3]。

3 可回收性

可回收性是綠色設計法應用最為主要的體現(xiàn)。在進行機械設計與制造時，應當盡可能地考慮到每個單一零件的回收處理，采用回收的加工處理方式，不僅能夠降低對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響，而且能夠降低材料采購的成本，對機械設計制造企業(yè)的發(fā)展有著較大的幫助。通?？苫厥毡憩F(xiàn)為兩個方面：第一，應用合適的材料進行設計制造;第二，所應用零部件能夠重復性投入利用;

鑒于當前的材料可回收和再利用的過程成本較高，很多是使用過的零部件進行再次加工?？苫厥招缘脑O計原則主要包括兩方面：一方面，在機械設計與制造過程中盡可能選擇能夠回收利用的材料進行制造，最大可能性地減小對環(huán)境的污染;另一方面，對于已經(jīng)報廢的材料進行回收利用，可從中篩選出合格的零配件直接投入應用，也可對這些材料回收處理重新制造。

4 綠色產(chǎn)品的成本分析

在機械設計和制造中，綠色設計原則和傳統(tǒng)設計法需要進行對比使用。考慮到產(chǎn)品的設計成本和制造過程的成本，在綜合考慮產(chǎn)品的性能以及回收再利用問題后，選擇合適的制造方式。考慮產(chǎn)品的成本制造，需要考慮產(chǎn)品的可拆卸方面、重復利用方面、再回收的可能性以及對于環(huán)境的污染程度比較等。綠色產(chǎn)品的成本分析在每一個設計與制造中選擇時，要保證設計的產(chǎn)品能夠符合環(huán)境的基本需求，并且具有較低的成本[4]。

5 綠色產(chǎn)品的設計數(shù)據(jù)庫

在綠色產(chǎn)品的設計過程中建立數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫需要包含產(chǎn)品的壽命周期、經(jīng)濟性、環(huán)保性以及其他一些環(huán)境相關的數(shù)據(jù)，如材料的基本成分以及性能、各種材料對環(huán)境的影響、材料的降解條件以及周期、材料安裝費用以及其他的相關性能，還要包括在人工使用過程中的裝配、銷售以及使用產(chǎn)生的一些基本情況。綠色產(chǎn)品的設計數(shù)據(jù)庫對更新產(chǎn)品的性能和擇優(yōu)選擇有著很大的作用。同時這種設計方式也是新時期對計算機信息技術的一種有效應用，屬于綠色設計方法發(fā)展的重要趨勢之一。

6 機械產(chǎn)品的包裝設計

此外，在綠色設計方法應用的過程中，還應關注機械產(chǎn)品的包裝設計，在此部分也應體現(xiàn)綠色性。對于綠色機械產(chǎn)品的包裝設計需要考慮以下因素：一是材料要選擇最省錢的，即綠色產(chǎn)品的包裝在能夠滿足運輸、消費以及裝配過程中的保護作用的前提下，盡可能少選擇包裝材料，以實現(xiàn)資源的節(jié)省。其次，在包裝材料的選擇中要盡可能地選擇能夠及時降解，并且對環(huán)境影響最小的材料進行包裝，如：聚乙烯、EPS 等包裝材料。這些材料在降解過程中不會對環(huán)境造成嚴重的危害，它們是包裝材料的不二之選。最后，包裝材料的選擇依舊要遵循可回收利用的基本原則，通過循環(huán)使用和重復利用，有效減小包裝材料的使用，從而更好地保護環(huán)境[5]。

7 結論

隨著科學技術的發(fā)展，市場對于機械產(chǎn)品的要求越來越高。在新時期背景下，機械設計與制造中的綠色設計應重點從節(jié)約能源和保護環(huán)境的角度出發(fā)，充分考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性與設計屬性之間的關系，明確保護環(huán)境的設計理念，從而在保證產(chǎn)品應有的功能、使用壽命和質(zhì)量等要求的基礎上，盡可能地設計出更加簡潔、完美和長久的產(chǎn)品。

參考文獻：

[1]?陳瑾.新時期機械設計與制造中的綠色設計法探析[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2020（04）：217-218.

[2]?鄒文.機械設計與制造中的綠色設計法探討[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2019（07）：42.

[3]?唐鑫宇.新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法探析[J].黑龍江科技信息，2017（06）：27.

[4]?田坤文.解析新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法[J].電子制作，2015（06）：191.

[5]?朱耀武.解析新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法[J].科技風，2015（01）：183.

作者簡介：曾琳，1991年1月17日出生，女，漢族，山東省濟寧市，本科，專業(yè)：測控技術與儀器（檢測方向），研究方向：機械。

（作者身份證號碼：211121199101170243）