机械设计制造中绿色设计理念的整合实践研究

李鹏利

新乡市中天星火机械有限公司 河南新乡 453000

人们生活水平越来越高，人们的环保意识也变得更加强烈，对于绿色产品具有较大的需求量。我国发展过程中，机械制造业属于重要的部分，要想保障生产出来的产品符合大众需求，就要重视绿色设计的重要性。当前社会已经高度关注机械制造业引发的环境问题，绿色设计理念也符合我国的发展需求。绿色设计理念符合我国的可持续发展理念，是社会发展的趋势。

1 绿色理念机械设计综述

可持续发展指的是一方面可以满足当代人的发展需求，而另外一方面又不至于损害后代人的需求能力。换言之，即是指社会、经济、资源与环境的协调发展。可持续发展有三个方面的概念内容，一是平均分配内容，本代人公平分配与公平发展权；代际间的资源平均占有权；国家间的资源平均分配。目前存在的现实是，占全球人口25%的国家消耗量了全球80%以上的资源。二是技术发展内容，其核心价值所体现出来的就是社会的发展以及人类经济的发展，都不能逾越环境和资源的承载极限。三是共同发展内容，因为目前可持续发展这个关键性问题已经是属于一个全球性的发展目标了，所以也就应该要充分的体现出来某些共同性原则以及持续性原则的[1]。但是如果换个角度来看的话，从持续性发展的角度来看，绿色理念机械设计在很大程度上就可以真正有效的解决好持续性和公平性的问题。实际上在对机械进行设计的过程中就可以尽可能的设计出来对环境危害较少的方案，而且也能够做到尽可能的简化产品的结构，进而也就可以较为合理的使用某些材料，这样就可以多回收一部分材料再利用。所以在机械设计中树立绿色理念就会进一步的减少能源的消耗。

2 绿色理念与机械设计制造相融合理论

绿色理念是以产品生产为主，结合生产产品的属性、使用功能及市场投入等，保证产品的可回收，可拆卸等，在满足以上生产和设计基础上，应考虑到环境属性，以减少环境的污染，降低能耗为基础，围绕产品质量，提供可持续的设计理念。在工业化发展的初始阶段，由于人们过多的重视产品经济利益，对于环境的污染及影响因素的研究甚少，导致环境保护与产品的生产环节失去平衡，随着环境污染的愈加严重，人们开始意识到绿色设计在工业化发展中的指导意义。

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，里面含有的原浆是属于毒物质。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[2]。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。

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。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[3]。

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。