绿色的模具
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构 多 么 复 杂 ， 部 可 以用 快 速 成 型 技 术 制 造 出 来 ［］ ２。
品及工艺对环境产生负作用 。 １ 、绿 色模具 设计 ｌ ｌ 绿色 模 具 的 设 计 手 段 ＿ Ｃ Ｄ ｃ Ｐ ／ Ａ ／ Ａ 是模具 设计进 入绿色 Ａ／ ＡＰ ＣＭ ＣＥ 设 计的基本 手段措 施 ，也是模 具虚 拟设 计制 造 的重要步骤 。采用ｃ Ｄ ｃ Ｐ ／ Ａ 技 术，可 Ａ ／ ＡＰ ＣＭ
１ ）柔 性 制造 技 术 由 于 模 具 单件 生 产 方 式 ， 加 工 表 面 复
源 ，可缩短 模具 设计与 制造 周期 。大量通 用 专用的Ｃ Ｅ Ａ 技术 已被广泛 使用可对模 具产品进
行 结构分析 、制造 可行 性分 析及工 艺分 析，
可 以模拟材 料 的流动情 况及 分析其 强度 、刚 度 、温 度 、抗冲击 实验 模拟等 ，极 大提 高了 模 具设计 的成功 率及模 具质 量 ，减 少修模 次 数时间 、甚至完全杜绝废品模具 ［］ １。 １２ ．绿色模具 的设计 问题 １ ）模具材料 的选择 模 具 材 料 的 绿 色 程 度 对 最 终 产 品 的 绿 色性 能有着 极为重 要 的影响 。绿色 设计 的材 料选择 必须 建立在 绿色材 料 的基础 上 。绿 色
要一环 。
２１ ． 模具现代制造 中的绿色要 素
加工 程序 适用模 具 的快速成 形机床 ，快速加 工模 型 以利于评 估设 计 ，或者制 造快速 模具 进行 中 小批量 的生产 ，也适 用于 各种数 控加 工 机 床 ，加 工 大 批 量 生 产 的 一 般 模 具 。 ３ 快速成 型技术 ） 快 速成 型技术 一般 与逆 向工程 技术 相结 合 ，能根据 全数 字模 型快速 生产样 件或 零件 的 成 组 技 术 的 总 称 ， 它 集 成 了Ｃ Ｄ 术 、 数 Ａ技 控技 术 、激 光技术 和材 料技术 等现 代科 技成 果 。与传 统制造 相 比较 ，不使 用材 料剥 离而 是 材 料 的 堆 积 成 型 的 方 法 极 大 地 提 高 了材 料 的使用 效率 ，废料 基本 为零 ；且材料 堆积 是 在无力 状态 下进行 的 ，因此 ，无论 模具 的结
实 现 少 图纸 或 无 图 纸 加 工 和 管 理 ， 节 约 了 资
（） 用先进 的绿色模具制造生产模式 １采 由 于模 具 的 单件 生产 方 式 ，我 国模 具 企 业的生 产组织 模式 较为落 后 ，其改 革的速 度落 后于 技术手 段 的跟进速度 ，管理性 质 的 家族 化 、作业 方式 的小规模 化 、生产 方式 的 大 而全等 都阻碍 了模 具行业 的进 一步 发展壮 大 。只有 在标准 化基 础上 的社会 化分工 ，充 分 依靠计 算机技 术改进 管理提 高行 业 的整体 资源 的使 用效 能，不 断学 习创新 ，是模 具企 业发展所需 ，更是绿色模具制造所需 。 （ ）采 用先进 的绿色模具制 造技 术 ２
技术。
关键词 ：模具；绿 色设计；绿 色制造 人 类文 明进入 近现代 社会 以来 ，工业 产 品使 用后的 废弃物 污染所 导致 的全球 性环 境 逞加速 状态 恶化 ， 目前达 到 了前所 未有 的程 度 ，在此背 景下 ， “ 色 ”的设计 制造应 运 绿
而生。 Βιβλιοθήκη （） ２ 模具各结 构单元规范化 、标 准化 、组 造 要 求 。 合 化、模 块化 设计 是进 行 模具 的结构 设计 的 从 ２ 世 纪６ 年代起 ，世 界各 国在投 入大 ０ Ｏ 种 有 效 方 法 ， 也 是 绿 色 产 品 设 计 中确 定 其 量 的人 力物 力基础 上 ， 已经在 金属 等温超 塑 结构 方案 的常 见手段之 一 。组合化 、模 块化 成 形 、辊锻 、楔横 轧 、粉末冶 金锻造 等工 艺 设 计 就 是 在 一 定 范 围 内 ， 在对 不 同 功 能 、 或 技术上 取得 了很大 的突 破 ，为 高精度 无屑 、
用 。 （ ） 色 产 品 设 计 可 以 预 先 设 法 防 止 产 ３绿
泛 。在模 具设 计制造 中 ，通过逆 向工 程在获 模 具是典 型的 单件小 批生 产方式 ，精 度 得产 品的全数字模 型后，再在Ｃ Ｍ 的支持下 Ａ等 高 ，生 产周 期长 ，保证质 量 、降低 开发周 期 自动 生成 模具 的加工 程序 。 自动 生成模 具 的 的成本 是模具 企业 生存发 展的 必然要 求 ，因 此 模具 制造业 一直 以来在 制造 的组织 方式 、 制 造 的现代工 艺 、制造 的现代 自动化 手段 方 面 跟进最 快速 的一个 行业 。革新 组织 方式 、 采 用模 具制造 的先进 技术 ，在 制造过 程 中选 用 生产 浪费最 小 、能量消 耗最低 、污 染排 放 最 小 的 制 造 工 艺 ， 是 实 现 绿 色 模 具 制 造 的 重
杂 、尺寸 几何精度 高 等特 点决定 了模具 行业 材料应 具备 的基本 性能有 ：① 低污 染 、低 耗 十分 适合柔 性制造 技 术。柔性 制造 技术 是 由
能 、低 成本 ：② 易加工和 加工 过程 中无污 染 计算机 控 制系统及 若 干数控 设备 、物料运 贮 （ ）提 高刀具 、夹具 、其 它工具 的使用 ３ 或少污染：③ 可降解，可重复使用 。 装 置组成 ，并 能根 据制 造任 务和 生产 品种 变 寿 命 。 ２ ）模具设计规 范化 、标准化 、模块化 化通 过简 单地改变 软件 的方法 ，而 迅速进 行 ３ 结 束 语 、
参考资料：
［］ 李和平． 模 具绿 色设 计与制造 ［］ １． Ｊ． 是 由标准 的上下模 座 、导柱 、导 套等部 件组 １ ）精确高效金属塑性成形工艺技术 金 属铸锻焊技术 ，２ ０． ：１ １ １ ． ０８１ —４ ５ ４ ３ 成 。同时，． 模架 的标准 化可 以使 生产模架所 用非 去除材 料 的加工手 段也 称金 属的无 【】 王 克胜 ． 快 速 自动 成 型 技 术 【］ 北 ２． Ｍ． 使用 的设备大 大减 少 ，更好地 提 高材料利 用 屑加 工 ，大大减 少 了模 具材 料 的消耗 ，是制 京： 中国石化 出版社 ，２ ０ ． ０１ 率 ，使 用模 具绿色 材料 ，从而 节约 资源 ，也 造 绿色模 具的最 佳工 艺 。但 传统 的拉 、轧 、
绿色 模具 的设计 制造特 点 ： （ ） 品设 １产 计 的 闭环 设 计 过 程 。 绿 色 设 计 的 产 品 全 生 命 周期除 具有传 统产 品生命 周期各 阶段 外 ，还 包括产 品废弃 后的拆 卸回 收、 处理及 处置 ， 是一 个 闭环 过 程 。 （ ） 约 资 源 和 能源 。 ２节 绿 色产 品设计 从整体上 优化 了产 品性 能，使 组成产 品的零 部件和材 料 得到充 分有 效地利
模 具标准 化是 组织模 具专 业化 生产 的前 提 。而模具 的专业 化生产 是提 高模具 质量 、 缩短模 具制造 周期、降低成本的关键 。 （） １采用 和购买标准模架 及其它标准件 。 调整的 自动化制造系统 。 ２ 高速 切 削技 术 ） 模 具 型 腔 精 加 工 是 淬 火 工 序 后 的 机 加 绿色 概念 与绿色 技术将 成 为本世 纪工业
矗
绿 色的 模 具
文◎ 袁根 华 （ 广州工程技术职业学院 机 电工程系
鱼鱼 星 图目 ｌ＿ ＿
广州 ；广 东工业 大学 机 电工程 学院 广州 ）
摘要 ：本 文从绿 色设 计制造 概念 入手 ， 阐述 了绿 色模 具 的设计 与制造 方法 ，介 绍 了 绿 色模 具 制 造 所 使 用 的 各 种 先 进 制 造 工 艺 和
２２ ． 模具传统工 艺中的绿色改进 （） 工参数的选择 。尽量选择较 小的加 １加 工 余量 ，节约 材料 ，提 高工效 ；选择 最佳 切 削 参数 ，充分 利用 机床 、刀具 的潜 能 ，使 加 工 质 量和 制造 成 本 处 于 最 好状 态 。
（ ）减 小 冷 却 液 的 使 用 ， 少 用 带 油切 削 ２ 液 ， 多 用 水 基 切 削 液 ；应 用 汽 冷 、低 温 汽 冷 代替冷却 液。
利 于 管理 。
挤 、锻 、冲等 工艺方 法无法 满足 现代模 具制
３ ３ ６
一
相 同功能 下的 不同性 能、 不同规格 的 产品进 行功 能分析 的基 础上 ，划分 并设计 出一 系列 功 能模块 ，通过模 块 的选择 和组合 可 以构成 不 同的产 品， 以满足市 场 的不 同需求 ；如模 具 的 抽 芯 滑 块 、 脱 模 定 位 机 构 等 都 可 以 按 这
些方法设计、组合、再利用 。 ２ 、绿 色 模 具 的制 造
少屑的绿色模具制造奠定了基础。 ２ 逆 向工程技术 ） 逆 向工程 是一种 在 已有实物 或其 它参 照 的情况 下 ，通 过各 种处 理快速 获得 样型 的全 数 字模 型的 方法 ，十分 有利于 设计 中的模 仿 创 新或 者加速 设计 制造 。在模 具设计 制造 中 有 时 称 为 模 具 的 反 求 工 程 技 术 ， 应 用 十 分 ， 一
的 主 要 发 展 方 向 。绿 色 模 具 的 实 现 ， 将 大 大
加 快 模 具 行 业 的 迅 速 发 展 ， 也 是 模 具 发 展 的
工 的最 后一 道工序 ，一 直 以来 基本 上通过 特 必 然趋势 。从 而真 正实现 模具 设计与 制造 的 模 架及标 准件 由专 门的厂 家 、企业通 过社会 种 电加 工 的 电 火 花 成 形 加 工 来 解 决 ， 但 其 加 高 质 量 、 低 成 本 、 高 效 率 、 低 污 染 的 目标 。 化分工进 行生 产， 使有 限的资源 得到 优化配 工 效率 低 。而近年 来发展 的高 速铣 削 ，由于 绿 色技术 将对 人类未 来 的生存环 境产 生深远 置。模 具通常 在报废 之后 只是 凸凹模 不能再 是 加 工 微 量 切 削 ， 切 削 力 小 ， 加 工 变 形 可 以 的影 响 。 用 ，但是 模架还 基本 完好无 损 ，因此 使用标 略 ，因此可铣 淬火 后精加 工工 序 ，且 加工 精 准模 架有助 于模 架 的再利用 。冲 压模和 注塑 度 高、表 面粗糙 度值又很小。 模 的模架 都有很 多种 类，而 这些 模架 也基本 （） 用 先 进 的 绿 色 模 具 制 造 工 艺 ３采
品及工艺对环境产生负作用 。 １ 、绿 色模具 设计 ｌ ｌ 绿色 模 具 的 设 计 手 段 ＿ Ｃ Ｄ ｃ Ｐ ／ Ａ ／ Ａ 是模具 设计进 入绿色 Ａ／ ＡＰ ＣＭ ＣＥ 设 计的基本 手段措 施 ，也是模 具虚 拟设 计制 造 的重要步骤 。采用ｃ Ｄ ｃ Ｐ ／ Ａ 技 术，可 Ａ ／ ＡＰ ＣＭ
１ ）柔 性 制造 技 术 由 于 模 具 单件 生 产 方 式 ， 加 工 表 面 复
源 ，可缩短 模具 设计与 制造 周期 。大量通 用 专用的Ｃ Ｅ Ａ 技术 已被广泛 使用可对模 具产品进
行 结构分析 、制造 可行 性分 析及工 艺分 析，
可 以模拟材 料 的流动情 况及 分析其 强度 、刚 度 、温 度 、抗冲击 实验 模拟等 ，极 大提 高了 模 具设计 的成功 率及模 具质 量 ，减 少修模 次 数时间 、甚至完全杜绝废品模具 ［］ １。 １２ ．绿色模具 的设计 问题 １ ）模具材料 的选择 模 具 材 料 的 绿 色 程 度 对 最 终 产 品 的 绿 色性 能有着 极为重 要 的影响 。绿色 设计 的材 料选择 必须 建立在 绿色材 料 的基础 上 。绿 色
要一环 。
２１ ． 模具现代制造 中的绿色要 素
加工 程序 适用模 具 的快速成 形机床 ，快速加 工模 型 以利于评 估设 计 ，或者制 造快速 模具 进行 中 小批量 的生产 ，也适 用于 各种数 控加 工 机 床 ，加 工 大 批 量 生 产 的 一 般 模 具 。 ３ 快速成 型技术 ） 快 速成 型技术 一般 与逆 向工程 技术 相结 合 ，能根据 全数 字模 型快速 生产样 件或 零件 的 成 组 技 术 的 总 称 ， 它 集 成 了Ｃ Ｄ 术 、 数 Ａ技 控技 术 、激 光技术 和材 料技术 等现 代科 技成 果 。与传 统制造 相 比较 ，不使 用材 料剥 离而 是 材 料 的 堆 积 成 型 的 方 法 极 大 地 提 高 了材 料 的使用 效率 ，废料 基本 为零 ；且材料 堆积 是 在无力 状态 下进行 的 ，因此 ，无论 模具 的结
实 现 少 图纸 或 无 图 纸 加 工 和 管 理 ， 节 约 了 资
（） 用先进 的绿色模具制造生产模式 １采 由 于模 具 的 单件 生产 方 式 ，我 国模 具 企 业的生 产组织 模式 较为落 后 ，其改 革的速 度落 后于 技术手 段 的跟进速度 ，管理性 质 的 家族 化 、作业 方式 的小规模 化 、生产 方式 的 大 而全等 都阻碍 了模 具行业 的进 一步 发展壮 大 。只有 在标准 化基 础上 的社会 化分工 ，充 分 依靠计 算机技 术改进 管理提 高行 业 的整体 资源 的使 用效 能，不 断学 习创新 ，是模 具企 业发展所需 ，更是绿色模具制造所需 。 （ ）采 用先进 的绿色模具制 造技 术 ２
技术。
关键词 ：模具；绿 色设计；绿 色制造 人 类文 明进入 近现代 社会 以来 ，工业 产 品使 用后的 废弃物 污染所 导致 的全球 性环 境 逞加速 状态 恶化 ， 目前达 到 了前所 未有 的程 度 ，在此背 景下 ， “ 色 ”的设计 制造应 运 绿
而生。 Βιβλιοθήκη （） ２ 模具各结 构单元规范化 、标 准化 、组 造 要 求 。 合 化、模 块化 设计 是进 行 模具 的结构 设计 的 从 ２ 世 纪６ 年代起 ，世 界各 国在投 入大 ０ Ｏ 种 有 效 方 法 ， 也 是 绿 色 产 品 设 计 中确 定 其 量 的人 力物 力基础 上 ， 已经在 金属 等温超 塑 结构 方案 的常 见手段之 一 。组合化 、模 块化 成 形 、辊锻 、楔横 轧 、粉末冶 金锻造 等工 艺 设 计 就 是 在 一 定 范 围 内 ， 在对 不 同 功 能 、 或 技术上 取得 了很大 的突 破 ，为 高精度 无屑 、
用 。 （ ） 色 产 品 设 计 可 以 预 先 设 法 防 止 产 ３绿
泛 。在模 具设 计制造 中 ，通过逆 向工 程在获 模 具是典 型的 单件小 批生 产方式 ，精 度 得产 品的全数字模 型后，再在Ｃ Ｍ 的支持下 Ａ等 高 ，生 产周 期长 ，保证质 量 、降低 开发周 期 自动 生成 模具 的加工 程序 。 自动 生成模 具 的 的成本 是模具 企业 生存发 展的 必然要 求 ，因 此 模具 制造业 一直 以来在 制造 的组织 方式 、 制 造 的现代工 艺 、制造 的现代 自动化 手段 方 面 跟进最 快速 的一个 行业 。革新 组织 方式 、 采 用模 具制造 的先进 技术 ，在 制造过 程 中选 用 生产 浪费最 小 、能量消 耗最低 、污 染排 放 最 小 的 制 造 工 艺 ， 是 实 现 绿 色 模 具 制 造 的 重
杂 、尺寸 几何精度 高 等特 点决定 了模具 行业 材料应 具备 的基本 性能有 ：① 低污 染 、低 耗 十分 适合柔 性制造 技 术。柔性 制造 技术 是 由
能 、低 成本 ：② 易加工和 加工 过程 中无污 染 计算机 控 制系统及 若 干数控 设备 、物料运 贮 （ ）提 高刀具 、夹具 、其 它工具 的使用 ３ 或少污染：③ 可降解，可重复使用 。 装 置组成 ，并 能根 据制 造任 务和 生产 品种 变 寿 命 。 ２ ）模具设计规 范化 、标准化 、模块化 化通 过简 单地改变 软件 的方法 ，而 迅速进 行 ３ 结 束 语 、
参考资料：
［］ 李和平． 模 具绿 色设 计与制造 ［］ １． Ｊ． 是 由标准 的上下模 座 、导柱 、导 套等部 件组 １ ）精确高效金属塑性成形工艺技术 金 属铸锻焊技术 ，２ ０． ：１ １ １ ． ０８１ —４ ５ ４ ３ 成 。同时，． 模架 的标准 化可 以使 生产模架所 用非 去除材 料 的加工手 段也 称金 属的无 【】 王 克胜 ． 快 速 自动 成 型 技 术 【］ 北 ２． Ｍ． 使用 的设备大 大减 少 ，更好地 提 高材料利 用 屑加 工 ，大大减 少 了模 具材 料 的消耗 ，是制 京： 中国石化 出版社 ，２ ０ ． ０１ 率 ，使 用模 具绿色 材料 ，从而 节约 资源 ，也 造 绿色模 具的最 佳工 艺 。但 传统 的拉 、轧 、
绿色 模具 的设计 制造特 点 ： （ ） 品设 １产 计 的 闭环 设 计 过 程 。 绿 色 设 计 的 产 品 全 生 命 周期除 具有传 统产 品生命 周期各 阶段 外 ，还 包括产 品废弃 后的拆 卸回 收、 处理及 处置 ， 是一 个 闭环 过 程 。 （ ） 约 资 源 和 能源 。 ２节 绿 色产 品设计 从整体上 优化 了产 品性 能，使 组成产 品的零 部件和材 料 得到充 分有 效地利
模 具标准 化是 组织模 具专 业化 生产 的前 提 。而模具 的专业 化生产 是提 高模具 质量 、 缩短模 具制造 周期、降低成本的关键 。 （） １采用 和购买标准模架 及其它标准件 。 调整的 自动化制造系统 。 ２ 高速 切 削技 术 ） 模 具 型 腔 精 加 工 是 淬 火 工 序 后 的 机 加 绿色 概念 与绿色 技术将 成 为本世 纪工业
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绿 色的 模 具
文◎ 袁根 华 （ 广州工程技术职业学院 机 电工程系
鱼鱼 星 图目 ｌ＿ ＿
广州 ；广 东工业 大学 机 电工程 学院 广州 ）
摘要 ：本 文从绿 色设 计制造 概念 入手 ， 阐述 了绿 色模 具 的设计 与制造 方法 ，介 绍 了 绿 色模 具 制 造 所 使 用 的 各 种 先 进 制 造 工 艺 和
２２ ． 模具传统工 艺中的绿色改进 （） 工参数的选择 。尽量选择较 小的加 １加 工 余量 ，节约 材料 ，提 高工效 ；选择 最佳 切 削 参数 ，充分 利用 机床 、刀具 的潜 能 ，使 加 工 质 量和 制造 成 本 处 于 最 好状 态 。
（ ）减 小 冷 却 液 的 使 用 ， 少 用 带 油切 削 ２ 液 ， 多 用 水 基 切 削 液 ；应 用 汽 冷 、低 温 汽 冷 代替冷却 液。
利 于 管理 。
挤 、锻 、冲等 工艺方 法无法 满足 现代模 具制
３ ３ ６
一
相 同功能 下的 不同性 能、 不同规格 的 产品进 行功 能分析 的基 础上 ，划分 并设计 出一 系列 功 能模块 ，通过模 块 的选择 和组合 可 以构成 不 同的产 品， 以满足市 场 的不 同需求 ；如模 具 的 抽 芯 滑 块 、 脱 模 定 位 机 构 等 都 可 以 按 这
些方法设计、组合、再利用 。 ２ 、绿 色 模 具 的制 造
少屑的绿色模具制造奠定了基础。 ２ 逆 向工程技术 ） 逆 向工程 是一种 在 已有实物 或其 它参 照 的情况 下 ，通 过各 种处 理快速 获得 样型 的全 数 字模 型的 方法 ，十分 有利于 设计 中的模 仿 创 新或 者加速 设计 制造 。在模 具设计 制造 中 有 时 称 为 模 具 的 反 求 工 程 技 术 ， 应 用 十 分 ， 一
的 主 要 发 展 方 向 。绿 色 模 具 的 实 现 ， 将 大 大
加 快 模 具 行 业 的 迅 速 发 展 ， 也 是 模 具 发 展 的
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