机械设计制造与自动化中节能设计理念的应用

高丽娟 魏骁 陈艳

摘 要：在机械制造和自动化建设的过程中，应用节能理念，是环境可持续发展提出来的全新要求，同时节能设计理念的应用也可以提高企业效益。而通过本文对机械设计制造与自动化中节能设计理念应用的研究，希望可以进一步加强节能设计理念的应用。首先从机械结构、机械材料、制作工艺三个方面分析节能设计理念的应用对策，然后以汽车制作作为案例，分析节能设计理念在机械制造和自动化中的应用情况。

关键词：机械结构;机械材料;制作工艺;节能设计

随着计算机技术和互联网技术在生产生活中的广泛应用，国家传统的机械制造行业也发生了改变，机械产品的生产效率和精密度不断提升，企业安全生产系数不断增加。但是在机械制造和自动化中，我国企业没有真正落实技能设计理念，以此出现了十分严重的材料浪费现象，市场竞争力无法提高，生产经营管理效益也较为低迷。想要改变这一情况，就必须要让节能设计理念在机械制造和自动化中得到应用。

一、机械结构设计中渗透节能意识

对于机械制造和自动化而言，结构设计尤为重要，直接决定了机械产品的最终性能，在结构设计中渗透节能意识，可以从根本上降低能源消耗，提高能源利用率。常见的结构包括：发动机、液压系统、操作平台、机械制造等，这些系统都是机械产品的重要组成部分。首先，发动机作为机械系统的骨干部件，在結构设计的过程中，起到着最为主要的作用，在这个部分应用节能理念，就要科学合理的挑选发动机，比如：选择油耗低、排量小、运行效率高的发动机。其次，在设计液压系统中应用节能理念，就是要增加液压系统的满负荷工作能力，同时减少油液杂质，保证液压油的纯净。最后，在设计操作平台环境以及设备构成的过程中，还要遵从节能设计理念，突出减震效果以及降噪功能，以此确保生产操作顺利运行。此外，还要机械制造设计，应用节能设计理念，就要地球你加入润滑脂、保证设备质量。

二、机械材料设计时渗透节能意识

在完成机械结构设计后，就要进行机械材料设计，在机械制造和自动化中应用的材料，在生产成本中占据了极大的比例，同时使用材料的性能，也会影响到构成部件的具体性能。在机械材料设计时渗透节能意识，首先就是要保证材料无毒、无污染、易拆装、能回收利用的，以此提高材料的回收利用率，真正做到减少浪费，提高成本效益。其次，在进行机械制造和自动化中，因此工艺和产量等方面的要求，设备系统的运行时间相对较长，因此在设计机械材料的过程中，节能设计理念要求设计方案中的材料在满足机械制造和自动化要求的同时还要满足低耗能、质量小、寿命长、规格通用等方面的要求。综上所述，对机械设计材料来讲，要在满足环保条件的情况下达到经济效益最优，这也是节能设计理念中的双赢原则。

三、制作工艺设计中渗透节能意识

在机械制造和自动化中除了结构设计和材料设计上可以渗透节能意识之外，在制作工艺中也能够渗透节能意识、增加节能环节。在制作工艺设计中渗透节能意识主要体现在四个方面：第一，优化机械制造与自动化的生产制作工艺结构;第二，优化机械制造与自动化的生产制作加工工艺;第三，优化机械制造与自动化的生产制作加工工序;第四，优化机械制造与自动化的生产制作工艺参数。首先，工艺结构是由生产设备和有关技术确定的，在节能设计理念的影响下，就要尽可能地减少不必要环节，减少能源使用，提高节能效果，满足自动化生产节能需要。其次，传统机械制造与自动化中的工艺不是能耗低污染重就是污染轻能耗高，其中最具有代表性的就是冷热锻造工艺，因此在节能意识的影响下，要对这些工艺进行全面的处理。此外，合理设置加工工序，应用节能意识重新排列工序，可以有效提高企业效益，促进企业实现可持续发展。最后，使用节能意识改变工艺参数，包括：形状、大小、轻重、样式和数量等，可以从不同的方面提高生产效率，减少资源材料浪费，也能够让企业将经营效益得到根本上的提高。

四、节能设计理念在汽车制造中的应用分析

通过上文的分析，对节能设计理念在机械制造和自动化中的应用策略有了较为全面的了解，基于此，本文针对节能设计理念在汽车制造中的应用情况进行分析。随着时代的发展，中国城市空气污染问题日益严重，在汽车制造中应用节能设计理念，可以很大程度改变城市大气环境，因此在汽车制造中加入节能设计理念具有十分重要的意义。

基于上述节能设计理念在机械制造和自动化中的应用策略，完成对汽车制造的设计过程。首先是驾驶室安全环保设计，在设计驾驶室时，首先要保证驾驶室的安全性，然后就要做好节能设计，因此在实际设计的过程中，设计人员必须要尽可能提高驾驶室的环境质量，通过合理的设计，降低驾驶人员的疲劳感，从而提高安全系数。比如，在日本某品牌汽车设计的过程中，利用人体工程学设计原理对驾驶室进行人性化设计，包括电子监控设计、自动故障检验设计等，同时采用了防紫外线辐射类型的车窗玻璃，并且将驾驶室内的冷暖空调更换为无氟环保型。除了驾驶室之外，汽车发动机是汽车的核心部件，基于节能设计理念，在选择机械发动机时，要选择环保型发动机，比如，日本某品牌汽车选择的800KVA德国奔驰MTU柴油发电机组就是环保型发动机，这种机械发动机的特点就是低油耗、低排放。最后，液压系统在设计过程中，也要引起注意，液压系统的节能性能，除了通过选择合理的油料之外，还要提高液压系统中管路的抗腐蚀性能， 以此避免液压系统发生泄露对周围环境造成污染。

五、结语

综上所述，加强节能设计理念在机械制造与自动化中的应用，可以有效提高生产效率和环境保护能力，并且让机械生产制造工艺得到全面的优化。除此之外，通过节能设计理念在机械制造与自动化中的应用，还能够促进企业创新发展，实现节能减排的真正目的，带动中国机械制造产业得到真正的发展。目前，能源不斷减少，但是能源需求却在不断扩大，加强节能设计理念在机械制造与自动化中的应用是行业发展的必然趋势。

参考文献：

[1] 李宏业，李瑞鹏，唐建勇.节能设计理念在机械制造与自动化中的有效应用[J].黑龙江科学，2018，9（18）：54-55.

[2] 丁建建，徐齐，徐慧.机械设计制造及自动化技术中节能理念的渗透[J].设备管理与维修，2018，（16）：155-156.