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李云妹謝祖華

（福建船政交通職業學院機械工程系，福建福州）

摘要：從綠色制造的概念出發，結合沖壓模具的特點，提出了沖壓模具實現綠色制造的途徑，從模具設計制造、報廢、回收等產品生命的各個周期闡述了沖壓模具的綠色制造

只有在各個環節都溶人綠色思想，并與先進制造技術緊密結合，才能實現沖壓模具的綠色制造，達到高質量、短周期、低成本的目標

關鍵詞：綠色制造；沖壓模具；先進制造技術

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）是一種在保證產品功能、質量、成本的前提下，綜合考慮環境影響和資源效率的現代化制造模式。

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

節約資源和能源，使資源利用率最高、能源消耗最低。

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

隨著我國經濟可持續發展的要求、經濟增長方式的轉變，對環境的要求日益提高，綠色制造已成為模具制造的一個重要發展趨勢。

本文探討沖壓模具的綠色制造的實現。

1沖壓模具的綠色設計

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

1.1沖壓模具材料的選擇

沖壓模具設計的第一步是選定模具材料。

為達到綠色設計的目的，所選用的材料應當是易加工、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

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計

實現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，在滿足沖壓件技術要求的前提下，應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：設計時應盡量縮短凸模的長度

或設計時增加凸模護套，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，應特別注意模具導向機構的精度；可靠和高精度的導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，模具中要設計的零件就越少，這樣可節省設計時間，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廠大批量生產，有利于保證質量、降低成本，使有限的資源得到優化配置，實現模具的綠色制造。

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，專業化生產正處于積極組織和》施中。

但總的來說，我國沖壓模具的標準化和專業化生產水平與發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、對環境影響又相對較小的工藝技術。要實現綠色制造，一方面優化目前的加工工藝，另一方面采用先進的模具加工技術。

2．1超高速加工技術超高速加工技術是指利用高自動化、高柔性和高精度的能實現高速運動的制造設備，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量的先進加工技術。

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"工藝系統的固有頻率，因此機床工作平穩，加工的工件精度極高、表面質量極好、工件表面殘余應力極小，可直接達到精加工要求，材料切除率相應提高若干倍。

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、砂輪壽命長等優點。因此，超高速加工可以提高加工工件質量和生產率、節約能耗，是一個很好的綠色加工工藝。

2·2干切削技術

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

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

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