机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析论文_张斌

机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析论文_张斌

临沂市宇恒机械化工有限公司 山东临沂 276000

摘要:随着社会的进步与科学技术的发展,工程化生产效率近些年来呈现出不断向上提升的趋势,促进了机械设计制造与自动化的发展。然而,尽管如此,环境污染问题却日益严峻,而设计机械制造与自动化的时要融入节能环保的理念,克服传统工艺技术,以及产品额的缺陷和不足,提高产品的质量和运行程序的效率以此满足可持续发展的需求,并且能够达到降低消耗,提高效率和市场竞争力的作用。本文结合当前企业在机械制造与自动化中,应用节能设计理念的情况,以此用作行业相关人员以借鉴和参考。

关键词:节能设计理念;机械制造;自动化;应用

引言

在我国社会经济高速发展的背景下,机械制造所体现出的价值越来越重要。将计算机技术以及新型通信技术作为基础,机械制造工作的自动化与智能化趋势愈加显著,对传统上的机械制造设备实施自动化改造,能够进一步促使其工作效率和工作质量得到提升,同时更加有利于推进我国现代化建设的进程。但是根据目前的情况来看,我国机械制造自动化方面的相关技术尚不成熟,在能耗消耗控制上的难度较高,所以如何在机械制造自动化中实现节能设计已经成为相关工作人员开展研究的重点项目。

1机械制造与自动化设计的发展现状

在我国的产业机构之中,机械制造业一直都占据着主要的地位,至今为止仍然是我国国民经济发展的重要支柱之一。随着是时代的发展和科技水平的不断提升,机械制造业正不断向自动化的方向进行发展。将自动化应用于机械制造当中,不仅能够促使机械制造产业的生产效率得到提升,还能够带动制造业的整体水平得到提高。但是根据目前的情况来看,我国机械制造业并未完全实现转型,其发展模式仍然处于较为陈旧的阶段,存在显著的高耗能、低产出的特点。但是从能源资源方面来看,我国存在严重的短缺情况,在整个社会积极倡导节能减排的背景下,机械制造行业必须积极对当前的发展模式进行转变,在机械制造与自动化设计当中对技能理念进行彻底的贯彻,强化对于节能环保技术的发展,在机械制造和自动化的各个环节中对环保理念进行渗透,为机械制造以及自动化产业竞争力的提升打下建立基础,从而促进机械制造和自动化的健康、可持续发展。

2节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的应用优势

2.1节能环保、公害少

近年来,节能环保是我国各大产业发展过程中的共同追求,尤其在工业生产中渗透节能设计理念,环保、公害少,甚至无公害。在机械制造及其自动化设计中渗透节能设计理念,在生产制造过程中会高度重视环保问题,大幅度降低对能源资源的需求量、使用量,通过先进科技降低机械制造及其自动化设计过程中的能源消耗率。

2.2环保型材料运用得当

在机械制造及其自动化设计过程中,其使用的材料对会能源资源、环境产生直接的影响。首先,渗透节能设计理念,多注重选择低能耗的环保型材料,尽量避开那些吸收热量多、产生热量多的材料,并注重对材料的有效回收与重复利用。其次,各种机械零部件的使用都尽可能制造、选用环保型的,在降低能耗、响应节能环保设计理念的同时,有利于降低对环境的污染、影响程度,只有降低对能源资源的依赖程度,减少使用量,才能制造出低排放、低能耗的产品。另外,传统机械制造及其自动化设计过程中的零件报废问题难以得到有效解决,增加了污染成本的同时,也造成了环境污染,而节能设计理念下,工作人员多不会使用氟利昂、树脂与石棉等会对加重环境污染的材料,反而采用环保负荷低、成本小的材料,大大降低了零件报废污染处理成本。

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3节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的具体应用

3.1改良仪器内部结构

仪器内部结构复杂,生产零件多。各种零部件的结合能力是目前要考虑的问题,仪器零件越多,仪器就更加精细,维修起来也更加困难。同时制造也需要不小的难度消耗资源大,为了使仪器达到标准,每一个零部件都需要经过检测。质量差的零部件会影响到整台机器的使用,为了保证仪器能够长时间的正常运作,仪器内部的精密零件需要采用更好的锻造方法,这样做主要是提高零件的耐用性以及对仪器的适用性。加工这些零部件时要合理调节工艺参数,减短制造所用的时间,提高制作效率。在锻造中分为冷锻造与热锻造,冷锻造对环境污染比较大,热锻造对能源利用率比较低,根据实际情况合理使用锻造方法才能使机械更加节省能源。

3.2创新制作工艺,提高生产制造效率与水平

1)节能设计理念下,通常会因地制宜、结合外部环境来确定加工工艺。在选择单个零件加工工艺时应重点考虑与现场机械设备的匹配程度。如针对零件锻压工艺,主要有三种:热锻压、温锻压、冷锻压方式。其中,热锻压工艺能源利用率远远低于其他两种,而冷锻压工艺对环境危害程度远远高于其他两种。基于此,可以选择温锻压方式,进而平衡能源资源利用率与环境污染,达到最优。2)基于节能设计理念,积极优化升级传统产品结构。机械制造业中,机械设备结构越简单,涉及的零件就越少,那么生产过程中能耗量就越少。且其中的零件形状也会影响生产制造过程中的能耗量。由此可见,在设计过程中,在确保产品基本性能满足实际要求的前提下,尽量减少零件、简化零件,促进产品结构优化升级的同时,减少机械体积,最终实现可持续发展。3)科学设计工艺工序。新形势下,调整优化加工工序、创新工艺手段都能满足节能环保需求。以港口机械生产为例,在生产过程中会用到大量的冷轧薄板,主要是因为在冷轧时,钢板需要承受超过八成的塑性变形。其结晶组织拓展成纤维状后会极端硬化,需要进行退火来有效处理,进而完成复杂的成形加工工艺。如果能科学合理调整、优化生产加工工序,不仅实现了节能环保目标,还能大幅度提升能源资源利用效率,推动机械制造及其自动化设计又好又快发展。

3.3合理设计加工工艺

对同一种产品与部件进行生产,即使对同一种加工工艺进行应用,对于能源资源的消耗也难免存在差异。导致差异出现的根本原因,就是所应用的设计加工工艺存在不同之处。对加工工艺进行相应的优化处理,有利于促使机械设备的运行荷载状态更加有效的达到最佳,不仅能够将机械设备的满负荷运行时间降低,还能够使其怠速时间以及不必要运行时间降低。以零部件的锻压工艺为例,其可分为冷锻压、热锻压和温锻压三种方式,将三种锻压方式进行对比,对热锻压工艺进行应用,其能源利用率显著低于另外两种锻压方式,但是从环境影响的角度来看,相对于热锻压和温锻压两种方式,冷锻压能够产生的危害更大。所以,将以上两个方面进行综合分析,温锻压工艺具有更加良好的应用和发展前景。另外,从施工工艺方面来看,应该对其中的工序进行科学合理的安排,对不同的施工工序进行应用,也能够在机械制造的过程中产生不同的结果,所以对于工艺的工序,应该进行科学合理的安排,并根据实际情况予以适当的调整,以促使节能目标得以有效实现。

结语

在深入贯彻落实科学发展观战略过程中,我国各大产业,尤其是重工业与轻工业生产发展过程中都积极树立节能环保、绿色、可持续的发展理念,符合“绿水青山就是金山银山”的发展理念。将节能设计理念渗透在机械制造及其自动化设计中,有利于降低对能源资源的依赖,大力推广节能环保技术,从而不断提高生产制造效率与水平,最终实现健康、可持续发展。

参考文献:

[1]郑立爽,王惠芳,刘玲玲.节能设计理念在机械制造及其自动化设计中的融入[J].南方农机,2019,50(8):29.

[2]薛启浪,王婕,高景明.韩城矿区矿山地质环境问题及防治分析[J].智能城市,2017,3(12):13-16.

论文作者:张斌

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/14

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