高端金属零件微铸锻铣复合超短流程绿色制造方法及其能耗分析

张海鸥 黄 丞 李润声 张 华 陈君文 冯抗屯 王桂兰

1.华中科技大学机械科学与工程学院，武汉，4300742.武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室，武汉，4300813.中航飞机起落架有限责任公司，长沙，4102004.华中科技大学材料科学与工程学院，武汉，430074

0 引言

少污染、省资源、和谐可持续是全球生态环境和经济社会发展的要求，这使绿色设计制造的理念受到广泛关注。绿色制造也被《中国制造2025》列为五大工程之一，增材制造因具有制造周期短、省材节能、污染小等优点，故作为一种新型绿色制造方式，也同时被列为《中国制造2025》重要研究内容。

绿色设计也称生态设计，是一种全新的设计理念，它不同于传统的过度以人为中心的设计理念，在设计中同时关注资源的利用、能源的消耗，以及对环境的影响[1]。绿色设计与制造是制造业发展的必然趋势。

与传统制造技术相比，增材制造除具有可制造复杂形状和梯度材料零件等优势外，还具有显著的绿色制造特征：①变“减材”为“增材”，提高了材料利用率；②可进行轻量化省材的拓扑优化设计；③替代部分有模铸造，省材节能少污染。因增材制造采用粉末、丝等材料和逐点成形的方式，且无锻造过程，故亦可看成是一种成本较高、效率较低的绿色数字化无模铸造成形方法。

本文在分析绿色设计制造核心思想和增材制造技术特点的基础上，提出高端金属零件超短流程绿色制造新模式，并分析研究了该模式所具有的省材节能少污染的绿色制造特点及相应效果。……