李云妹謝祖華

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院機械工程系，福建福州）

摘要：從綠色制造的概念出發(fā)，結(jié)合沖壓模具的特點，提出了沖壓模具實現(xiàn)綠色制造的途徑，從模具設(shè)計制造、報廢、回收等產(chǎn)品生命的各個周期闡述了沖壓模具的綠色制造

只有在各個環(huán)節(jié)都溶人綠色思想，并與先進制造技術(shù)緊密結(jié)合，才能實現(xiàn)沖壓模具的綠色制造，達到高質(zhì)量、短周期、低成本的目標

關(guān)鍵詞：綠色制造；沖壓模具；先進制造技術(shù)

中圖分類號：TG76；X38文獻標識碼：A文章編號：1672一4801（2018）一108一03

DOL10，19508樂cnki，1672一480L2018．．032

綠色制造(Green Manufacturing，GM）是一種在保證產(chǎn)品功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代化制造模式。

它使產(chǎn)品從設(shè)計制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產(chǎn)品生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護要求、對生態(tài)環(huán)境無害或危害極小

節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高、能源消耗最低。

沖壓模具廣泛應(yīng)用于汽車、家電、電子、日用五金等各個行業(yè)，是所有模具中使用量最大的模具。

隨著我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求、經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變，對環(huán)境的要求日益提高，綠色制造已成為模具制造的一個重要發(fā)展趨勢。

本文探討沖壓模具的綠色制造的實現(xiàn)。

1沖壓模具的綠色設(shè)計

綠色制造貫穿于設(shè)計制造、報廢、回收等產(chǎn)品生命的各個周期，從模具設(shè)計階段就要開始考慮綠色制造問題。綠色設(shè)計奠定了綠色制造的基礎(chǔ)。

1.1沖壓模具材料的選擇

沖壓模具設(shè)計的第一步是選定模具材料。

為達到綠色設(shè)計的目的，所選用的材料應(yīng)當是易加工、成本低、加工過程能耗低且污染少或無污染的材料

而且要求可重復(fù)多次使用、易于回收處理或可降解的材料。雖然能制造沖壓模具的材料種類很多，但目前完全滿足這些條件的沖模材料還幾乎沒有，還有待進一步開發(fā)

目前只能選擇盡量符合上述條件的材料。

1.2延長沖壓模具使用壽命的設(shè)計

實現(xiàn)綠色制造的重要手段之一是延長模具使用壽命。

對于沖壓模具，模具間隙的合理選擇尤為重要，在滿足沖壓件技術(shù)要求的前提下，應(yīng)盡量選擇較大的模具間隙，這樣可大大提高沖壓模具使用壽命，有時壽命能提高幾倍甚至幾十倍。

對于小孔沖孔模，最常見的模具失效形式是細小凸模折彎或折斷，因此：設(shè)計時應(yīng)盡量縮短凸模的長度

或設(shè)計時增加凸模護套，這樣沖孔時凸模除了伸人沖壓板料的一段長度以外，其余部分均可得到護套的不間斷的導(dǎo)向，從而增加了凸模剛度、減少了凸模彎曲和折斷的可能、延長了模具使用壽命。

對于精密沖裁模，應(yīng)特別注意模具導(dǎo)向機構(gòu)的精度；可靠和高精度的導(dǎo)向可減少凸凹模的磨損和啃傷，延長模具壽命。

此外，模具壓力中心和上下模板的剛性對模具壽命也有影響。

1.3模具零件的標準化

模具零件的標準化比例越高，模具中要設(shè)計的零件就越少，這樣可節(jié)省設(shè)計時間，而且標準化的零件可直接購買，縮短了模具制造周期

標準化的零件都是由專業(yè)廠大批量生產(chǎn)，有利于保證質(zhì)量、降低成本，使有限的資源得到優(yōu)化配置，實現(xiàn)模具的綠色制造。

目前我國已頒布了冷沖模模架、冷沖模模柄、冷沖模導(dǎo)正銷、冷沖模廢料切刀等多項冷沖模具零部件的國家標準，專業(yè)化生產(chǎn)正處于積極組織和》施中。

但總的來說，我國沖壓模具的標準化和專業(yè)化生產(chǎn)水平與發(fā)達國家相比還處于較低水平：我國模具標準件使用覆蓋率才達到30％0％，而發(fā)達國家達到70％、80％。

因此這方面還有許多工作要做。

2沖壓模具的綠色制造加工工藝

綠色加工工藝是指生產(chǎn)效率高；加工過程能量消耗低

能改善勞動條件，減少對操作人員的健康危害、對環(huán)境影響又相對較小的工藝技術(shù)。要實現(xiàn)綠色制造，一方面優(yōu)化目前的加工工藝，另一方面采用先進的模具加工技術(shù)。

2．1超高速加工技術(shù)超高速加工技術(shù)是指利用高自動化、高柔性和高精度的能實現(xiàn)高速運動的制造設(shè)備，采用超硬切削刀具或磨具，以超高切削速度來提高材料切除率，達到高加工精度和質(zhì)量的先進加工技術(shù)。

超高速加工包括超高速切削和超高速磨削。通常把切削速度是常規(guī)的5、10倍以上的切削加工稱為超高速切削。超高速切削時，切屑為碎片狀而不是普通切削的帶狀，95％的切削熱被切屑帶走，切削力降低30％

此外，超高速切削時設(shè)備的激振頻率特別高，其頻率范圍遠離了“機床一刀具一工件"工藝系統(tǒng)的固有頻率，因此機床工作平穩(wěn)，加工的工件精度極高、表面質(zhì)量極好、工件表面殘余應(yīng)力極小，可直接達到精加工要求，材料切除率相應(yīng)提高若干倍。

與超高速切削一樣，超高速磨削具有效率極高、磨削力極小、磨出的工件表面粗糙度值極低、砂輪壽命長等優(yōu)點。因此，超高速加工可以提高加工工件質(zhì)量和生產(chǎn)率、節(jié)約能耗，是一個很好的綠色加工工藝。

2·2干切削技術(shù)

干切削加工是指加工過程中不用或僅用微量切削液，這是一種從環(huán)境污染源頭上進行控制的清潔環(huán)保新型綠色制造技術(shù)。

干切削加工技術(shù)不僅沒有切削液對環(huán)境的污染，而且省去了與切削液有關(guān)的傳輸、過濾、回收等裝置和費用，簡化了生產(chǎn)系統(tǒng)、降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，形成的切屑又干凈、清潔、無污染，便于回收和處理。

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