面向绿色制造的铸件结构设计方法研究（本科毕业论文设计）.doc

摘 要

铸造是一个物能资源消耗相当大的行业，当然物能资源消耗大就意味着要产生大量的污染物，包括废气、废水和废渣。能耗和环境污染程度是与我们的铸件结构设计密切相关的，在很大程度上就由结构设计阶段决定。但是在传统设计中，其目标仅限于低成本、短周期、高效率，很少考虑到能耗和环境因数，这样就导致环境和经济发展不协调，还有一个问题就是在传统串行设计中，结构设计和工艺设计脱节，不利于优化铸件设计。
为了解决以上问题，查阅了大量书籍,分析了传统铸件结构设计的不足，提出了面向绿色制造的铸件结构设计方式，并对这种设计方式的结构、目标、流程作了较深入的讨论，在此基础上，综合利用面向绿色制造的各种理论知识，包括绿色设计、并行设计、面向制造的设计等现代设计方法，探索一种低成本、低能耗、高质量、少污染、高效率的铸件结构设计方法。
通过研究,我们得到如下结果:
(1) 分析了传统设计过程，发现传统的铸件结构设计中存在很大的缺陷。
(2) 建立了面向绿色制造的铸件结构设计的理论体系体系。这个体系按照绿色制造的要求，阐述了铸件结构设计从目标、流程到支撑系统的一系过程。
(3) 初步探讨了铸件结构设计的图谱。


关键词：铸件结构，绿色设计，绿色制造，面向制造设计，并行设计










ABSTRACT

Casting is a resource consumption industry, of course, a large consumption of resources mean to have a lot of pollutants，including emissions, waste water and waste residue. Energy consumption and environmental pollution level is closely related to the casting structural design,to a large extent, it is decisded by the stage of structural design. However, in the traditional design, the target is limited to low-cost, short-cycle, high-efficiency, targets consider little energy consumption and environmental factors, which lead to environmental and economic development of non-conforming. Another problem is that in the traditional serial design, structural design and process design is out of touch, not conducive to optimizing the design.
To solve the above problem, Inspection a lot of books, analysis the deficiencies of traditional structural design，raised the Concept Of casting for green manufacturing structural design , and make an in-depth discussion on the Structure, objectives, processes Of this kind design.comprehensive utilization of the various theories of green manufacturing knowledge, Include Green design, Concurrent design, Design for manufacturing and other modern design,explore a method of the casting structural design,which is low-cost, low-power, high-quality, low pollution, high efficiency.
Through the research, we have the following results:
(1) Analysis of the traditional design process, found that the traditional casting structural design have a lot of shortcomings.
(2)Establishment of a green manufacturing-oriented structural design of the casting of the theoretical system. The system accorde to the requirements of green manufacturing, expounded the Process from the goals, processes to support system
(3) Discussed the structural design of the casting patterns.


Key words: casting structure, green design, green manufacturing,making for manufacturing design, concurrent design




目录

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 本课题研究的目的及意义 1
1.1.1 铸造业国内外发展情况 1
1.1.2 传统铸造结构设计结构体系 3
1.1.3 绿色制造现状 3
1.1.4 面向绿色制造铸件结构设计的目的和意义 5
1.2面向绿色制造铸件结构设计的目的和意义 5
1.3 本课题研究的方法 6
2 面向绿色制造产品结构设计理论基础 7
2.1产品的绿色设计 7
2.1.1 绿色设计与传统设计的区别 7
2.1.2 产品绿色设计的内容 7
2.1.3 产品绿色设计原则 9
2.1.4 产品绿色设计评价体系 10
2.1.5 产品绿色设计的关键技术 11
2.2 产品的并行设计 12
2.2.1 产品并行设计的意义及概念 12
2.2.2 并行设计特点 14
2.2.3 实现产品并行开发设计目的 14
2.2.4 产品并行设计的人员组织模式 15
2.3 面向制造的产品结构设计 16
2.3.1 可制造性研究的重要性和必要性 16
2.3.2 可制造性基本概念 17
2.3.3 可制造性评价原理 18
2.3.4 成本估算 18
2.3.5 零件的可加工性 19
3 铸件传统设计与绿色设计分析 21
3.1 铸件传统设计与绿色设计分析 21
3.1.1 铸件结构设计的必要性 21
3.1.2 铸件结构设计的阶段性 22
3.1.3 铸造与其他加工方法的优缺点 23
3.1.4 传统设计流程及不足 25
3.2 面向绿色制造的铸件结构设计 26
3.2.1 面向绿色制造的铸件结构设计结构图 26
3.2.2 铸件绿色设计目标 27
3.2.3 铸件绿色设计流程及特点 27
3.2.4 面向绿色制造的铸件结构设计支撑系统 28
4 铸件结构的优化设计 30
4.1 铸件结构设计要减少机加工余量 30
4.2 考虑到方便后续机加工的铸件结构设计 31
4.3 铸件的合理壁厚设计 33
4.4 铸件壁的连接方式 35
4.5 简化铸造工艺过程的结构设计 36
5 结论 39
参考文献 40
致 谢 42