1、綠色設(shè)計(jì) 所謂綠色設(shè)計(jì)即在模具設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境保護(hù)和減小資源消耗等措施納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)中, 將可拆卸性、 可回收性、 可制造性等作為設(shè)計(jì)目標(biāo)并行考慮并保證產(chǎn)品功能、 質(zhì)量壽命和經(jīng)濟(jì)性。隨著模具工業(yè)的發(fā)展, 對金屬板料成形質(zhì)量和 模具設(shè)計(jì)效率要求越來越高, 傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法已無法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。 近年來, 用有限元法對板料成形過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬, 是模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場革命。用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬能獲得成形過程中工件的位移、 應(yīng)力和應(yīng)變分布。 通過觀察位移后工件變形形狀能預(yù)測可能發(fā)生的起皺; 根椐離散點(diǎn)上的主應(yīng)變值在板料成形極限曲線上的位置或利用損傷力學(xué)模型進(jìn)行分析, 可以預(yù)測成形過程中可能發(fā)生的破裂; 將工件所受外力或被切除部分的約束力解除, 可對回彈過程進(jìn)行仿真, 得到工件回彈后的形狀和殘余應(yīng)力的分布。 這一切, 就為優(yōu)化沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù), 是真正意義上的綠色模具設(shè)計(jì)。
2 綠色制造 在模具制造中, 應(yīng)采用綠色制造。 現(xiàn)在有一種激光再制造技術(shù), 它是以適當(dāng)?shù)暮辖鸱勰椴牧? 在具有零件原形 CAD/CAM軟件支持下, 采用計(jì)算機(jī)控制激光頭修復(fù)模具。具體過程是當(dāng)送粉機(jī)和加工機(jī)床按指定空間軌跡運(yùn)動, 光束輻射與粉末輸送同步,使修復(fù)部位逐步熔敷, 最后生成與原形零件近似的三維體, 且其性能可以達(dá)到甚至超過原基材水平, 這種方法在沖模修復(fù)尤其是在覆蓋件沖模修復(fù)中用途最廣。 由于該項(xiàng)技術(shù)不以消耗大量自然資源為目標(biāo),故稱為綠色制造。 此外, 在沖壓生產(chǎn)中應(yīng)盡量減少沖壓工藝廢料及結(jié)構(gòu)廢料, 最大限度地利用材料和最低限度地產(chǎn)生廢棄物。減少工藝廢料, 就是通過優(yōu)化排樣來解決, 例如采用對排、 交叉排樣等方法, 還可以采用少無廢料排樣方法, 以大幅度提高材料利用率。 所謂優(yōu)化排樣就是要解決兩個(gè)問題: 一是如何將它表示成數(shù)學(xué)模型; 二是如何根據(jù)數(shù)學(xué)模型盡快求出最優(yōu)解,其關(guān)鍵就是算法問題?，F(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)已發(fā)展到智能優(yōu)化算法, 主要包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、 遺傳算法、 模擬退火、 禁忌搜索等。 可以相信優(yōu)化排樣將會有一個(gè)突破性進(jìn)展, 對結(jié)構(gòu)廢料多的工件可采用套裁方法, 從而能達(dá)到廢物利用, 變廢為寶。
此外, 還可以通過改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的方法來加以解決也不是完全不可能的。對于套裁, 人人皆知的有大墊片套裁中墊片, 中墊片再套裁小墊片等。
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