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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(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。

因此，超高速加工可以提高加工工件質(zhì)量和生產(chǎn)率、節約能耗，是一個(gè)很好的綠色加工工藝。

2.2 干切削技術(shù)

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

干切削加工技術(shù)不僅沒(méi)有切削液對環(huán)境的污染，而且省去了與切削液有關(guān)的傳輸、過(guò)濾、回收等裝置和費用，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)系統、降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，形成的切屑又干凈、清潔、無(wú)污染，便于回收和處理。

干切削時(shí)沒(méi)有切削液的冷卻，刀具溫度比濕切削高得多，因此：刀具材料應具有良好熱硬性和高溫韌性、高的耐磨性和抗粘結性能、低的摩擦系數；刀具的幾何形狀要適合干切削的特點(diǎn)，槽型應保證排屑流暢、易于散熱。

目前，干切削刀具主要使用超細顆粒硬質(zhì)合金、立方氮化硼、聚晶金剛石、SiC 晶須增韌陶瓷及納米陶瓷等材料制造。

此外，對刀具進(jìn)行涂層處理，也能大大提高刀具性能。涂層可以是單層的，也可以是多層的復合涂層；不同的涂層可使刀具獲得不同的性能，主要有可提高刀具硬度和耐磨性、提高抗“月牙洼”磨損的能力、降低摩擦系數、減少切削力和降低切削溫度等。

干切削已成為綠色制造工藝研究的一個(gè)熱點(diǎn)，德、日美等工業(yè)發(fā)達國家無(wú)論是刀具還是設備研究都取得了重要成果，并已成功應用于生產(chǎn)領(lǐng)域。

我國在這方面的研究起步較晚，雖然取得了一些成果，但總體而言比發(fā)達國家還存在較大差距，有待進(jìn)一步研究和推廣應用。

2.3 基于快速原型制造技術(shù)的快速模具（RT制造技術(shù)Rapid Prototyping Manufacturing，RPM）是20世紀80年代末期迅速崛起的一種先進(jìn)制造技術(shù)。

其原理是：設計人員通過(guò) CAD將設計思想進(jìn)行三維實(shí)體造型；然后對三維實(shí)體沿給定方向二維切片，并根據各截面層形成二維數據

之后快速成形系統根據切片的輪廓形狀和厚度要求，用液體、絲材、片材、粉末或制成薄片，通過(guò)固化、熔接、黏結、燒結等方式，將材料一片一片“堆積、疊壓”，從而快速完成三維實(shí)體的原型制造。

110 機電技術(shù) 2018年8月

目前這種基于快速原型制造技術(shù)的快速模具（Rapid tooling，RT）制造方法有直接制模法和間接制模法。

直接制模法就是用上述快速原型制造技術(shù)制造模具，雖然其具有加工過(guò)程無(wú)需刀具和工裝夾具、材料利用率極高、制造速度快、制造費用低等優(yōu)點(diǎn)，但受到使用材料的限制，目前使用不多。

間接制造法是先通過(guò)快速原型制造技術(shù)（RPM）制作母模，然后通過(guò)一次或多次轉換的方法制成模具型腔。

目前各種間接制模工藝比較成熟，使用較多。依據制模材料的不同，間接制模法制造的模具可分為硬質(zhì)模具和軟質(zhì)模具兩種類(lèi)型。

硬質(zhì)模具一般指鋼質(zhì)模具，雖然制造難度較高，但使用壽命較長(cháng)；利用RPM原型制作鋼質(zhì)模具的主要方法有電火花加工法、熔模鑄造法、陶瓷型精密鑄造法等。

制模材料使用環(huán)氧樹(shù)脂、硅橡膠、低熔點(diǎn)合金等的模具稱(chēng)為軟質(zhì)模具，其具有制作周期短、制造成本低的優(yōu)勢，因而特別適用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或小批量、多品種、快速改型的場(chǎng)合；目前軟質(zhì)模具的制造方法主要有硅橡膠澆注法、樹(shù)脂澆注法、電鑄法以及金屬?lài)娡糠ǖ取?/p>

目前基于 RPM 技術(shù)的快速模具可用于板料沖壓的成形模、拉深模、彎曲模，有的還可用于沖裁模、切邊模，特別是在汽車(chē)覆蓋件沖壓成形中應用較多。

汽車(chē)覆蓋件快速模具的成功應用，降低了研發(fā)成本、縮短了汽車(chē)新產(chǎn)品的研發(fā)周期。

與傳統模具制造技術(shù)相比，快速模具制造技術(shù)制造周期短，一般可節省1/3左右的時(shí)間，且無(wú)需電火花加工、無(wú)需數控銑削、無(wú)需專(zhuān)用工裝，復雜的模具型腔可直接根據RPM原型制造出來(lái)，而且制造成本低。

這是對多品種、小批量的生產(chǎn)模式和快速變化的市場(chǎng)需求強有力的技術(shù)支撐，是很有發(fā)展前景的綠色制造工藝。

3 模具的綠色包裝、維護、回收和再處理綠色包裝包括包裝結構設計、包裝材料的選擇和包裝材料的回收。

包裝箱內部結構要設計合理，以達到簡(jiǎn)化包裝的目的；應盡量選擇無(wú)毒無(wú)害、易回收易降解的綠色包裝材料；在包裝箱上注明包裝材料的可回收性標志及回收處理方式等。

模具的綠色維護方面。修模時(shí)盡可能采用人工修模，不用或少用機加工；不用或少用有害環(huán)境的溶液處理模具表面，如甲醇、鹽酸等。

模具綠色回收與再處理方面。在模具設計和制造階段就注意貫穿模具可拆卸性和可回收性綠色理念，使得：模具在使用過(guò)程中某個(gè)零件損壞時(shí)可以更換；對于可用部分拆下并進(jìn)行適當的維修加工，可以用于新模具上；有些模具甚至只要更換凸凹模就是一副不同的模具，可以生產(chǎn)新的產(chǎn)品。

4 結束語(yǔ)

綠色制造是現代制造業(yè)的可持續發(fā)展模式，也是模具發(fā)展的必然趨勢，應引起人們的重視和自覺(jué)應用。

模具綠色設計與制造可減少對環(huán)境造成的污染、縮短模具制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本，推動(dòng)模具行業(yè)快速發(fā)展。

雖然現階段有些綠色制造工藝和技術(shù)，由于其本身還有需要完善之處等種種原因而不能全面施行和應用，但有理由相信，綠色制造將在不久的將來(lái)大顯身手。

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