模具的綠色設計與制造
提出了綠色技術的具體實現形式綠色設計及綠色制造技術。在此基礎上。比較了模具的傳統設計與綠色設計的差異。闡述了模具的綠色設計與制造的實現方法。介紹了當今模具綠色制造所使用的先進制造技術。
近年來。為了解決全球環境污染問題，一種新的"綠色制造"概念正在流行。它的目的就是為了減輕產品對環境的污染，在設計產品的整個生命周期過程中著重考慮產品的環境屬性(環保特性)，采用一種綠色技術對產品進行全方面設計。綠色制造主要包括以下幾方面內容：一是制造問題，包括產品生命周期全過程；二是環境影響問題：三是資源優化問題。綠色制造就是這三部分內容的交叉和有機集成，是一個綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式，其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中。對環境的負影響最小.資源使用效率最高。
模具工業是制造工業化生產的基礎，它的生產技術水平高低.已經成為衡量制造業水平的重要標志。以前，傳統的模具設計過程一般僅僅需要考慮模具產品的基本屬性，如模具的功能、質量、成本和壽命等等，而很少、甚至不考慮它的環境屬性。通常按常規思維來說，一個小型模具產品在完成使用后就成了一堆廢棄的"垃圾".回收利用率低。這也是在模具工業中開模難的最根本原因。因為一旦開了模，模具材料就很難再利用了，導致造價高。同時最重要的是這樣也就造成了資源、能源嚴重浪費，而且模具材料中含有的毒、害物質，會嚴重污染生態環境，妨害人體健康。
綠色模具不僅僅指在使用時對環境的影響小.還應是從制造到報廢的整個生命周期內對環境的破壞最小。
1模具設計
1.1傳統設計與綠色設計
傳統的模具設計只考慮能夠設計制造出合格的模具。并不會過多地考慮材料是否對環境有影響。生產出的模具使用后能否再加工重新利用等。而在模具的綠色設計中從頭至尾都考慮了對環境的影響，同時也考慮了模具的回收再利用。
1.2材料的選擇
模具材料的綠色程度對最終產品的綠色性能有著極為重要的影響。綠色設計的材料選擇必須建立在綠色材料的基礎上.摒棄過去對材料進行表面處理所采用的化學方法.代之以物理的方法以達到防腐或易于脫模的目的。選擇優質鏡面模具鋼加工模具型腔；用不銹鋼材料來加工防腐的模具以替代電鍍；或用對環境的危害小和鎳磷鍍替代電鍍鉻。
綠色材料應具備的基本性能有：①低污染、低耗能、低成本：②易加工和加工過程中無污染或少污染：③可降解，可重復使用。
1.3設計規范化、標準化
模具標準化是組織模具專業化生產的前提。而模具的專業化生產是提高模具質量、縮短模具制造周期、降低成本的關鍵。
(1)采用和購買標準模架及其它標準件。模架及標準件由專門的廠家、企業通過社會化分工進行生產，使有限的資源得到優化配置。模具通常在報廢之后只是凸凹模不能再用.但是模架還基本完好無損.因此使用標準模架有助于模架的再利用。沖壓模和注塑模的模架都有很多種類，而這些模架也基本是由標準的上下模座。導柱。導套等部件組成。同時.模架的標準化可以使生產模架所使用的設備大大減少，從而節約資源。也利于管理。
(2)模具各結構單元的規范化、標準化。這樣可加快設計速度，縮短設計周期，方便加工管理。
1.4可拆卸性設計
模具在使用過程當中，部分零部件由于承受過大的摩擦與沖擊，磨損較大。這時。只需更換這部分零部件模具仍可使用。另外。有時只要更換工作零件，即可實現一種新產品的生產。不可拆卸不僅造成大量可重復零部件材料的浪費。而且因廢棄物不好處置.還會嚴重污染環境。因而在設計初期就要考慮到拆卸的問題：①盡可能選擇通用結構，以便更換。②在滿足強度要求的前提下。盡量采用可拆卸聯接。如用螺紋聯接，不用焊接、鉚接等。
1.5 CAD，CAPP，CAM，CAE應用
CAD，CAPP／CAM是模具設計走向全盤自動化的重大措施。采用CAD／CAPP／CAM技術，可實現少圖紙或無圖紙加工和管理，節約了資源，可縮短模具設計與制造周期。可提高模具研制的成功率及模具質量。當今CAE技術已被廣泛使用。首先可以應用CAD技術設計出產品的大體結構.標出其基本尺寸，然后用CAE技術對產品進行結構分析、可行性分析及工藝分析。現在的CAD三維軟件(如Pro／E、SolidWorks、UG等)基本都集成了CAE技術，可以模擬材料的流動情況及分析其強度、剛度、抗沖擊實驗模擬等。使用CAD／CAE為實現并行工程提供了基本平臺，因此提高了模具的設計效率，縮短了整個設計周期。實現了綠色的產品分析。
1.6制造環境設計
機械生產車間，尤其是沖壓車間的噪音和污染非常嚴重。對工作人員的身體健康造成非常大的威脅，也干擾了周邊的安寧，所以，在進行模具設計的時候要對產生的噪音加以控制。甚至消除。通常消除機器噪音的方法有以下幾種方法：用V帶代替齒輪傳動；以摩擦離合器代替剛性離合器；做好飛輪等回轉體的動平衡：在壓力機產生噪音的主要部位加蓋隔音罩：采用有減震器的無沖擊模架等。
1.7包裝方案設計
包裝方案的設計主要包括三方面：包裝材料的選用、包裝結構的改進以及包裝材料及其廢棄物的回收利用。包裝材料的使用和廢棄物對環境產生了巨大的影響.尤其是一些難以回收或難降，解的材料，這些材料只能焚燒或掩埋。因此，產品的包裝應盡量從簡及使用綠色包裝材料(無毒、無公害、易回收、易降解的材料)，這樣既可以減少資源的浪費，又可以減少對環境的污染。