class04汽车可拆解性设计与评价

1、胡顺安第二章第二章 汽车可回收利用性汽车可回收利用性第三、四、五节课程提纲 第一节 绿色设计简介 第二节 汽车回收利用性分析 第三节 汽车可拆解性设计与评价 第四节 汽车可回收利用性评价方法 第五节 汽车生命周期评价第三节 汽车可拆解性设计与评价重点知识：1.连接件的拆解有几种方式？各有什么特点?2.论述影响可拆解性的因素有哪些？3.可拆解性设计有哪些方法？各有什么特点?4.可拆解性设计准则的基本要点是什么？第三节 汽车可拆解性设计与评价 可拆解性是产品绿色设计的主要目标之一。在产品设计的初级阶段，可拆解性作为产品特性设计的目标，是使产品的构造形式与连接方法不仅具有良好的制造工艺性和维护方便性

2、，而且还要易于拆解，以使产品报废后部分可用零部件得到更充分有效的利用。第三节 汽车可拆解性设计与评价 100多年前，福特汽车公司通过采用汽车零件互换性设计和整车流水线式装配，实现了福特T型车的低成本、大批量生产，推动了汽车的普及应用。影片：福特百年T型车第三节 汽车可拆解性设计与评价 当今，由于汽车产品报废形成的固体废物污染和再生资源利用问题的日益突出，汽车的设计与制造不仅要考虑产品的质量与装配的快捷，而且还要考虑报废时拆解简单与汽车再生资源利用的高效。第三节 汽车可拆解性设计与评价 为使产品适应绿色设计的要求，国外许多大汽车制造公司以提高产品的可拆解性能开展了广泛研究。 通用、福特和戴姆勒克

3、莱斯勒共建了报废汽车回收利用技术开发研究中心。 宝马汽车公司在慕尼黑建立再循环和拆解中心，负责研究报废汽车的拆解技术和工具研究。第三节 汽车可拆解性设计与评价 目前，对可拆解性设计的研究主要集中于非破坏性拆解，其内容包括以下三个方面：第一：收集、分类和归纳可拆解性设计的有关知识；第二：对产品的可拆解性进行量化评估；第三：创建新的可拆解性设计方法和工具，并使这些工具与CAD设计集成为专家系统。第三节 汽车可拆解性设计与评价观看：外国大兵4分钟内拆卸并重组装甲车第三节 汽车可拆解性设计与评价一、可拆解性及影响因素1.可拆解性及类型拆解的类型：（1）非破坏性拆解（2）破坏性拆解可拆解性：在规定条件下

4、和规定时间内，零部件从产品或装配体上被拆卸下来或被分解成为零部件的难易程度。欣赏国外恶作剧汽车拆解第三节 汽车可拆解性设计与评价2.可拆解性影响因素 （1）需拆零部件的基本数量。 （2）需拆零部件的连接方式。 （3）需拆零部件的连接件数量。 （4）需拆零部件的可达性。 （5）需拆零部件的状态。 （6）拆解过程的独立性。第三节 汽车可拆解性设计与评价第三节 汽车可拆解性设计与评价二、可拆解性设计方法产品可拆解性设计主要采用两种方式：1.基于典型构造模式的可拆解性设计；2.计算机辅助的可拆性设计。第三节 汽车可拆解性设计与评价1.基于典型构造模式的可拆解性设计基于典型构造模型的可拆解性设计是参考或

5、应用经实践验证的具有完备可拆解性的典型构造模式进行产品结构形式与连接方式设计的方法。第三节 汽车可拆解性设计与评价1.基于典型构造模式的可拆解性设计 典型构造模式是将零部件的结构形式与连接方式抽象成一组既有相同功能和相同连接要素，又有不同性能或用途，但是能互换的基本零部件单元。分为两步;（1）选择基本零部件单元或模式筛选。（2）按设计要求进行基本单元组合或模式综合。第三节 汽车可拆解性设计与评价2.计算机辅助可拆性设计计算机辅助可拆解性设计是将基于典型构造模式的可拆解设计过程由计算机辅助进行，并能对设计决策做出相应的评价及修改建议。第三节 汽车可拆解性设计与评价2.计算机辅助可拆性设计（1）结

6、构设计模块（2）可拆解性评价模块（3）模拟分析模块（4）模拟评价模块（5）快速成形模块（6）制造文件模块第三节 汽车可拆解性设计与评价3.可拆解设计准则及过程（1） 减量化 （7） 无损性（2） 一致性 （8） 分离性（3） 通用性 （9） 相容性（4） 可达性 （10）辨识性（5） 耐久性 （11）工艺性（6） 组合性 （12）环保性设计准则要点：（1）减少拆解作业量（2）降低拆解复杂度（3）提高再使用率（4）保证再循环率（5）改进拆解效率（6）避免环境污染设计效果：第三节 汽车可拆解性设计与评价三、可拆解性评价1.可拆解性评价指标 1）与拆解过程相关的指标（1）拆解费用 （3）拆解过程的能

7、量消耗（2）拆解时间 （4）拆解过程对环境影响第三节 汽车可拆解性设计与评价1.可拆解性评价指标 2）与连接结构相关的指标（1）可达性 （3）拆解方向（2）标准化程度 （4）结构复杂度第三节 汽车可拆解性设计与评价2.可拆解性评价方法（1）零件号 （2）理论最小的零件数（3）重复动作次数 （4）拆解任务类型（5）拆解方向 （6）拆解工具（7）可达性 （8）拆解定位要求（9）拆解力 （10）拆解附加时间（11）拆解特殊问题 （12）难度等级之和（1313）难度等级与重复次数总和（乘积）难度等级与重复次数总和（乘积）（14）注解第三节 汽车可拆解性设计与评价2.可拆解性评价方法拆解评价图的基本结构

8、课程提纲 第一节 绿色设计简介 第二节 汽车回收利用性分析 第三节 汽车可拆解性设计与评价 第四节 汽车可回收利用性评价方法 第五节 汽车生命周期评价第四节 汽车可回收利用性评价方法重点内容1.汽车可回收性有哪些定量评价指标？其含义是什么？2.汽车可回收性有哪些定性评估项目？评估的目的是什么？怎样评价？第四节 汽车可回收利用性评价方法一、定量评价方法1.基于国家标准的计算方法 GB/T 19515-2004道路车辆可再利用性和可回收利用性计算方法规定了用于计算新生产汽车的可再利用率和可回收利用率方法。 计算是在新车投放市场时，由车辆制造商完成，计算方法不反映对报废车辆的处理过程。第四节 汽车可

9、回收利用性评价方法（1）评价指标之间的关系 汽车材料被分为7类，即金属、聚合物、橡胶、玻璃、液体、经过改良的有机天然材料，通过新车的可再利用率和可回收利用率进行评价。第四节 汽车可回收利用性评价方法（2）回收处理数据收集 在汽车设计时，除了要考虑车辆的安全、环保和节能问题外，还需要考虑汽车的可再生性。预处理阶段 拆解阶段金属分离阶段 非金属残余物处理阶段第四节 汽车可回收利用性评价方法 c)c)排放催化器拆卸排放催化器拆卸 d)d)保险杠拆卸保险杠拆卸 a)a)液体排放与抽吸 b)b)减震器油排出 第四节 汽车可回收利用性评价方法制冷剂回收机制冷剂回收机两种制冷剂加注接口结构两种制冷剂加注接口

10、结构a) a) CFC-12CFC-12接头接头 b b）HFC-134aHFC-134a接头接头氟利昂型氟利昂型R12R12 卤烃型卤烃型R134aR134a预处理时制冷剂回收第四节 汽车可回收利用性评价方法汽车上气囊的安装位置汽车上气囊的安装位置预处理时预处理时引爆引爆安全气囊安全气囊气囊点火器回收箱气囊点火器第四节 汽车可回收利用性评价方法（3）计算公式 可再利用率Rcyc 式中：mp预处理过程中回收的可再使用和可再利用的零部件和材料总质量，kg；mD拆解过程中回收的可再使用和可再利用的零部件和材料总质量，kg；mM金属分离过程中回收的可再使用和可再利用的零部件和材料总质量，kg；mTr

11、残余物处理过程中可再利用的非金属残余物的总质量，kg；mV汽车整备质量，kg。第四节 汽车可回收利用性评价方法（2）可回收利用率Rcov 式中：mTe残余物处理过程中可以用于能量回收的剩余物的总质量，kg。第四节 汽车可回收利用性评价方法2.日本新型回收利用计算方法 （1）回收利用计算考虑的因素 拆解性 分离性 识别性 再利用性 第四节 汽车可回收利用性评价方法 （2）回收利用方式分类 材料回收再利用（Mrc）热能回收再利用（Trc）第四节 汽车可回收利用性评价方法 （3）零部件的评价顺序和新车型的回收利用率计算方法 零部件的评估顺序。回收利用率的计算方法。新型车可回收利用率=（Mrc+Trc

12、)/车辆质量100%第四节 汽车可回收利用性评价方法二、定性评价方法 定性评价方法要求评价者具备相关知识和经验。 为促进回收利用，在产品设计阶段所进行的提前评价的目的及其可回收性判断标准相关指南。课程提纲 第一节 绿色设计简介 第二节 汽车回收利用性分析 第三节 汽车可拆解性设计与评价 第四节 汽车可回收利用性评价方法 第五节 汽车生命周期评价第五节 汽车生命周期第五节 汽车生命周期一、基本概念 产品生命周期产品生命周期又称生命循环或寿命周期。是指经过开采、冶炼、加工、再加工等生产过程形成最终产品，又经过产品存储、销售、使用直至产品报废或处置等过程，构成物质转化的一个生命周期。简单地说，产品生

13、命周期就是产品从自然中来到自然中去，即“从摇篮到坟墓”的全过程。除此之外，还有产品多生命周期的概念。第五节 汽车生命周期 多生命周期多生命周期不仅包括本代产品的全部生命周期时间，而且还包括本代产品报废或停止使用后，产品或零件在换代（第二代、第三代等）产品中的循环使用和循环利用的时间。第五节 汽车生命周期 生命周期评价生命周期评价（LCA：Life Cycle Assessment）是一种面向产品系统的环境管理工具。 国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）的定义：）的定义：生命周期评价是汇总和评估一个产品（或服务）体系在其整个寿命周期期间的所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响的方法。第五节 汽车生命周期 国际环境毒物学和化学会（国际环境毒物学和化学会（SETAC）的）的定义：定义：生命周期评价是一种对产品生产工艺以及活动对环境压力进行评价的客观过程，它是通过对能量和物质利用以及由此造成的环境废物排放进行辨识和进行量化的过程。第五节 汽车生命周期二、生命周期评价方法生命周期评价的作用生命周期评价技术框架环境评价方法比较目标定义与范围界定清单分析影响评价改进评价产品系统的环境影响辨识与诊断产品环境影响评价与比较绿色产品设计与新产品开发再利用工艺