新时期机械设计与制造中的绿色设计法探析

新时期机械设计与制造中的绿色设计法探析

王战胜

河南省太康县

身份证号码：41272419850426****

绿色设计方法是关于如何有效利用自然资源发展经济的一种新的设计理念和方法。在整个设计过程中，尽可能减少污染，节约能源，达到环保的目的。这种设计理念最早出现在20世纪60年代，强调设计的基本思想是在机械设计和制造中，认真考虑自然资源的限制，保护地球。近年来，绿色设计在我国机械设计制造中得到广泛应用，包括绿色家电等一系列绿色产品。

关键词：新时期；机械设计；制造中；绿色设计法

导言

随着社会经济和科学技术的不断发展，环境问题始终成为人们关注的焦点。围绕环境问题，人们更加注重对良好生活环境的维护和呵护，并提出了相应的绿色设计发展理念，以保证机械设计和工业制造的健康稳定。绿色设计是指制造过程中，从源头生产到相应机械产品的绿色生产，是保护环境的重要途径和方法。绿色制造是综合环境保护、资源消耗和生产的重要模式。这种模式是从设计、生产、包装、使用等方面保证机械产品的环保，最大限度地减少对环境的影响，从而最大限度地利用资源，为企业创造最佳的经济效益。

1绿色设计的基本概念

机械设计制造中的绿色设计原则是以环境资源为核心，以产品全生命周期为基础，最大限度地减少资源利用和环境污染的设计理念。通过绿色设计，实现资源的可持续开发利用。通过综合考虑环境、成本等因素，可以降低产品在整个生命周期中对社会的影响。在设计过程中，我们还需要考虑到产品在生产、运输、消费等各个环节不产生或少产生污染，从而避免或减少对地球的一定污染。目前，绿色设计的基本设计是3R原则，主要体现在设计材料的再利用（reduce）、可再生能源的回收（recycle）、减少能源浪费（reuse）。绿色设计的基本原则如下。

1.1在产品设计过程中，需要考虑质量、经济、环境等因素的属性，保证产品设计既能满足相关建筑标准，又不能影响环境。在机械设计阶段，要充分考虑零件在最后阶段的回收和再利用，并尽可能设计成可拆卸的，以保证产品的环境和资源属性。

1.2绿色设计要求相关的设计师和制造商具有节约和环保的意识，能够在产品的生产周期中实现绿色设计和制造。对于大型或多机的制造过程，企业应充分利用资源，尽量避免资源浪费，对不能正常工作的零部件进行回收利用，实现资源的回收和再利用。

1.3人力资源有限。在人类社会发展的过程中，我们需要考虑子孙后代对资源的利用。目前，人们的生活环境发生了巨大的变化。环境恶化引起的各种疾病给人类造成了巨大的损失。在绿色法的指导下，对传统的机械设计制造进行升级和创新，实现环境的压力。绿色设计与制造对人类的可持续发展具有重要意义。

2机械设计与制造中绿色设计法的具体应用探析

2.1选择绿色原材料

面对复杂的原材料，设计师在机械设计和制造过程中应从环保的角度进行选择。一方面，环保材料更具性价比，可以节约成本和资源；另一方面，环保材料更安全、更环保，可以避免材料在机械设计和制造过程中对环境造成污染的负面影响。如果在机械产品的设计和制造中使用含铅、汞的材料，不仅会在后期回收利用，还会对环境造成危害。

因此，机械设计制造人员必须遵循绿色设计方法，机械设计制造工作中选用的材料应遵循绿色标准要求，危害较小的材料，如降解材料和可回收材料，应尽可能在比较之下选择。加强原材料和原材料的检验活动，避免在生产过程中混合不符合绿色标准的原材料，为原料设计提供机械设计和制造的绿色基础。

2.2产品绿色设计

机械设计是机械生产制造的核心，决定着机械的性能、寿命和用途。设计人员在设计机械产品时，应改变原有的设计模式。加强市场调查，了解各种机械产品的使用和回收利用情况，从产品的实用性、经济性和环保性出发，分析产品制造过程中的绿色理念。同样，仅简要概述了两点：

2.2.1拆卸设计

现代机械产品在设计和制造过程中并不是只使用一种材料，材料的组合必须是可分离的。不可拆卸会导致大量可重复使用零件的浪费，同时也增加了废物处理的难度。因此，机械设计人员在设计机械产品时，必须将可拆卸性作为结构设计的评价标准之一。改变产品设计中原有的传统连接方式，采用易于拆卸的连接方式来制造产品。

这里成熟的拆卸方法主要有两种形式：一是产品拆卸采用成熟的结构连接方式，如螺栓连接、键连接等；其次，利用计算机开发的可拆卸性评价指标体系，利用可拆卸性评价软件进行可拆卸性评价。

例如，平板包装“THONET椅子”的创始人是由奥地利人SONET或thonet214设计的。椅子采用蒸汽轨道技术制造，可拆卸组合各种部件，方便运输和工业生产，是绿色设计理念的践行者。

2.2.2可回收性设计

在产品设计过程中，设计师必须充分审视产品内部零部件和材料的可能性、必要性、回收方法和回收过程。在设计过程中应尽可能实现零部件材料资源和能源的最大化利用，产品设计应遵循可回收性设计的原则。可回收性设计主要包括可回收材料及其标志、可回收工艺与方法、可回收性经济评价和可回收性结构设计。

另外，在产品设计过程中，机械设计和制造企业应考虑产品的后期维护和可重用性。只有保证产品设计制造的每个环节都有绿色的色彩，绿色设计才能发挥自己的作用。

2.3绿色产品包装设计

绿色机械产品的包装设计应考虑以下因素。首先要选择最经济的材料，即绿色产品的包装能满足运输、消费和装配过程中的保护功能，并尽可能少地选择包装材料，实现资源的节约。其次，在包装材料的选择上，要选择能及时降解、对环境影响最小的材料，如聚乙烯、EPS等包装材料。这些材料在降解过程中不会对环境造成严重危害，是包装材料的最佳选择。最后，包装材料的选择仍应遵循回收利用的基本原则，通过回收再利用，有效减少包装材料的使用，从而更好地保护环境。

2.4产品成本分析

机械设计制造企业完成机械设计后，应当进行必要的产品分析。这项工作要求相关人员必须考虑产品回收、产品再利用和产品拆卸的成本和费用。为了比较不同绿色产品的成本，应该选择最好的绿色产品。为了保证所设计的机械产品既具有绿色理念又具有低成本，使机械设计制造业的经济效益和社会效益达到平衡，将绿色设计方法引入机械设计制造业。

从我国内燃机的运行范围来看，柴油单耗量一直在3.6kg/10000 TKM左右。除操纵原因外，还包括柴油分子雾化不良、燃烧不足等诸多原因。为了降低柴油机的油耗成本，真正遵循绿色设计理念的方法。设计人员应注意电伴热装置从柴油罐输油管道到车上管道外侧燃烧1米、50瓦，并用有害物质覆盖。同时安装环保型机车WLS-TJ型柴油省煤器。通过在省煤器内设置6个压电陶瓷装置，可以实现柴油的分解，提高了柴油的雾化性能，降低了柴油的成本。

结语

随着科学技术的发展，市场对机械产品的需求量越来越大。新时期机械设计制造业的绿色设计应以节能环保为重点，充分考虑环境属性与产品设计属性的关系，明确环保的设计理念，从而保证产品应具有更加简洁的设计，根据工作的要求，使用寿命和质量的完善和产品的长期性。

参考文献

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