基于生态环境保护原则的绿色注塑机科学发展的分析研究（连载5）

张友根（宁波海达塑料机械有限公司,宁波,315200）

基于生态环境保护原则的绿色注塑机科学发展的分析研究（连载5）

张友根（宁波海达塑料机械有限公司,宁波,315200）

基于生态环境保护原则的绿色低碳循环发展方式是注塑机产品结构调整的新常态，实现“量增质更优”科学发展的指导原则。分析了基于生态环境保护原则的绿色注塑机的属性，研究了绿色注塑机的机构、结构、动力驱动系统、控制系统、成型功能等基于生态环境保护原则的特点及存在的问题和研发重点，论述了基于生态环境保护原则的绿色注塑机服务于绿色注塑工程的发展领域，指出基于生态环境保护原则的绿色注塑机科学发展持续过程中其内涵与外延也在不断地动态变化和发展。注塑机制造的未来属于有基于生态环境保护原则的创造力、创新力、新点子的不断创新创造中前进的企业。

注塑机；生态环境保护；设计；分析研究；应用技术。

（接上期）

7 基于生态环境保护原则的注塑成型柔性模块化的科学发展的分析研究

基于生态环境保护原则的注塑柔性模块化设计是对传统的系列化规格设计的革命，既解决设备规格、设计制造周期和成本之间的矛盾，又实现设备快速更新换代，是绿色设计的重要组成部分。

快速适应市场需求。交货期短，要求多样化，特殊要求的用户越来越多，这是当今市场供需的特点。生产制造单位必须迎合市场需求变化，变“系列化开发”为“模块化开发”，提高应变能力，使得设备制造商能够根据市场变化做出敏捷反应，以灵活多样的模块组装配置形式及时提供给用户，快速适应市场需求。

7.1 柔性模块化的设计要点

模块化设计就是利用分离的功能件构成机械系统的设计制造技术，如果一个设计者能预测到某些设计的部件可能被改进、 修理或替代，而其他部件可能不需要，那么可能改变的部件要设计成一个模块，目的是使它能单独地被替代或再循环利用。而且模块化设计有利于缩短生产制造的时间，降低开发费用和制造成本。

模块化设计的效果是设备的零部件数量减少，降低了生产制造成本，并有利于维修、更新和回收利用。

模块在成型功能分析的基础上，划分并设计出一系列共性模块、功能模块及联接模块，通过模块的柔性组合构成不同功能/性能的注塑设备。接口的企业标准化。为了确保模块的柔性互换性，重点应尽量保证接口的标准化。

注塑机按功能部件可分为注射、合模、底箱、动力驱动、电气等五大模块，每个模块又可分为子模块。根据注射机的结构及成型功能特点，模块可分成以下几种类型：

共性模块。具备不同成型功能的共性机构、结构、控制器的部件设计为模块。共性模块与常规的部件设计不同之处是具备与功能模块接口，实现扩展柔性。共性模块往往是部件或系统的主要机构/结构部分。

功能模块。适应于特殊的、专用化的注塑成型工艺的模块。功能模块实现工艺柔性、运行柔性，尽可能扩大其功能和性能的优势。功能模块还可分为“母”功能模块和“子”功能模块，“母”功能模块上可联接多个“子”功能模块，这种工况下，“母”功能模块相对于“子”功能模块为共性模块。

联接模块。有的共性模块与功能模块之间需设计特殊的专用联接装置即称谓联接模块，具备与上、下游模块的联接及扩展的接口。

7.2 注射柔性模块化

注射部件以注射机构的型式为共性模块，例如双缸注射机构、单缸注射机构；功能模块为塑化极其动力驱动系统。

7.2.1 注射螺杆柔性功能模块

国内一种合模力规格的注塑设备配一种规格的注射部件及动力源，相邻合模力规格的注射部件、动力源不能互换；同一注射部件配备的注塑螺杆注塑参数的设计仍为上世纪八十年代的传统设计，分为三种长径比的高压小容量、中压标准容量、低压大容量的三种规格，同一直径的螺杆具有不同的长径比，无法实现不同注射部件之间同一直径螺杆的互换。Dem ag公司3500kN合模力以下规格的注塑设备，每种规格的合模力设备可配四种规格的注射部件，而每种规格的注射部件的注射螺杆的长径比一致，螺杆的直径和长径比成系列化，每种注射部件上只要螺杆直径相同，相互之间都能互换，提高了可维修性，同时确保了最短的交货期。

7.2.2 注射部件组合的柔性多色功能模块

多色注射就是把多个注射部件组合为一个注射大部件模块，实现双色、三色、四色的注射模块。

宁波永生塑料机械制造有限公司把两个单缸注射部件组合成双色模块。宁波海达塑料机械有限公司把双缸注射部件和单缸注射部件组合成双色注射模块。

7.2.3 塑化驱动柔性功能模块

塑化驱动功能模块。在塑化驱动联接副上，实现多种塑化驱动模块可互换的联接模式。交流伺服电机驱动塑化得到应用推广。塑化驱动设计必须考虑到常规的低速大扭矩油马达驱动和交流伺服电机驱动的相互之间安装互换性，不能因改变驱动型式而更换整个注射部件。

7.2.4 挤注复合型的柔性功能模块

注射部件作为功能模块，具备与挤出机组合的扩展接口，实现挤注复合的新工艺。Engel公司以模块化方式把锁模力10,000kN的Duo 7050/1000二模板大型注塑机与德国Leistritz的长径比为36的直径50m m的螺杆同向混炼平行双螺杆挤出机通过共同接口组合成一套异轴在线配混的挤注复合系统。

7.2.5 塑化多能化的柔性功能模块

把具有相同塑化原理的注射部件归类，把共性的机构或结构设计为共性模块，异种注射成型的机构/结构为功能模块，整个注射部件实现共性模块和功能模块的组合机构，用户只要更换某一机构/结构就能实现新的注射成型功能。例如把热塑性注塑机、热固性注塑机、弹性体注塑机、高速注塑机等四种成型功能的注塑部件合为一体化设计，用户如需更换成型功能，仅需更换注射部件中塑化的螺杆和机筒的部分及控制集成块，既降低了用户的投入，又为社会减少了资源消耗。

7.3 液压系统柔性模块化设计

液压系统的油箱、管路、冷却系统等附件设置为共性模块，动力驱动源为功能模块。

7.3.1 动力驱动系统的柔性功能模块

国内注塑机的泵源动力驱动往往都是一种规格的注塑机按配一种规格的动力驱动进行设计，安装动力驱动的底箱空间无扩展余地。Dem ag公司一种规格的注塑机，根据用户的选择，动力驱动系统可提供单系统或双系统。宁波海达塑料机械公司一种规格的注塑机，动力驱动系统可用三相异步电机驱动或交流同步伺服电机驱动。

7.3.2 液压控制系统的柔性功能模块

为适应薄壁包装制品的塑化与顶出两个成型工艺的并行运行，Dem ag公司把这一并行工艺设计为功能模块，在普通顺序运行的液压控制系统上安装此模块即可实现并行运行。

7.3.3 抽插芯功能模块

抽插芯集成块由集成块、方向阀、流量阀等组成，根据功能分为单组或多组。常规的设计根据组的数量为独立集成块，没有扩展功能。

绿色设计以具有扩展功能的单组抽插芯为基础的共性模块，扩展组合在共性模块上叠加式，既方便用户又提高制造单位快速应变能力，充分利用资源。

7.4 合模柔性功能模块化

合模机构一旦设计定型，对其机构的型式很难做出更改，所以合模机构的型式为共性模块，对其某些技术参数可在一定范围可做改动，其可改动部分可作为功能模块。

7.4.1 开模运行机械限位功能模块

普通油缸驱动的肘杆式合模机构开模限位定位精度差，对于要求开模运行实现精密定位的成型工艺，如模内贴标、机械手自动取件，明显显得性能缺陷，普通驱动油缸上设计开模运行机械限位模块，供用户选用。

7.4.2 拉杆组件功能模块

拉杆组件包括拉杆、拉杆紧固系统、调模系统。

弹性延伸率调节功能。拉杆弹性延伸率的大小直接关系到锁模性能，常规的拉杆弹性延伸率按普通成型要求而设计，当成型模腔压力高、不对称制件、精密成型，需减小弹性延伸率，即增大拉杆直径，一般在原来拉杆直径基础上增加5m m，需对拉杆组件的有关零件进行一系列改动。增大拉杆直径涉及模板四孔内径，模块化设计要求模板的结构及四孔在设计时留有扩展的余地，以达到增大拉杆直径而不需对模板四拉杆孔重新加工。

模厚增大功能。成型深孔型制品，需增大膜厚，即增长拉杆长度。

7.4.3 顶出组件功能模块

加长顶出行程的用户越来越多，涉及顶出油缸的缸体、活塞杆、顶出杆等零件。常规设计中，安装顶出油缸组件的移动模板的结构设计很紧凑，基本上无扩展余地。模块化设计要求移动模板安装顶出油缸组件的至少应有加长20m m顶出行程、增大顶出油缸内径5m m的结构空间。顶出组件的设计需达到增大顶出油缸内径5m m的情况下，安装于移动模板上的联接设计不变。

7.4.4 移动模板支承功能模块

常规的移动模板支承件为可调式滑动副，只具有支承功能。滚珠导轨实现精密的导向及清洁的运动性能，得到推广应用。移动模板支承件作为功能模块，供市场选择。

7.4.5 移模速度控制的功能模块

一般控制系统对肘杆式合模机构移模速度，难以实现预期的速度要求，而且国内肘杆机构设计上对移模速度的性能基本上不考虑，特别在高压锁模及高压启模的两个工序上，对于有严格速度性能要求的成型工艺，明显显得不足，在合模油缸上设计伺服控制移模速度模块，供用户选用。

7.4.6 模具温度控制功能模块

在热塑性注塑机的固定模板和移动模板上增加模具温度装置及控制的功能模块，即实现热固性塑料、橡胶的注射成型的功能需要，所以在模板上应增加扩展功能需要的模具温度装置的联接设计。模具温度控制功能模块尽力实现通用性。

7.5 控制模块化

在硬件不变的情况下，或硬件变化不大的情况下，软件使得机器能够实现更为丰富的功能，能够充分地将硬件的潜力得到最大的发挥，赋予机器更多的功能设计；软件赋予机器更高的附加值，也赋予机器更高的竞争力。

在不同的机器流程以及不同的机器功能设计里，提取具有共性的功能块，通过这项工作，在未来，它的目标在于参数化设置而无需编程，将调试时间（tim e to m arket）缩短，节省整个开发和调试的成本。

根据不同的功能需求，将CPU、存储器、PLC、通讯等基本的模块做成标准的系列化产品，通过积木方式实现功能裁剪及模块数量的增减，以构成不同档次不同功能的智能化控制系统。

7.6 底箱柔性模块化

常规的底箱缺乏灵活性与扩展性，限制了注射功能的扩展，例如双缸注射变为单缸注射，需重新设计底箱；泵源单动力驱动更改为双动力驱动，因底箱无扩展空间，也需重新设计底箱。这些从单台注塑机的角度来说，节约了材料，但从绿色设计角度分析，底箱的使用寿命受到限制，加大了材料的消耗。

小型注塑机的底箱可为整体式，注射部分的底箱。中、大型注塑机的底箱分为合模、注射两个模块。底箱能实现灵活配置，具有扩展功能的联接及空间。

Dem ag公司的一种合模力规格的注塑机的注射部分底箱可配置3～4种规格的注射塑化部件，扩大了用户的应用空间。国内一种合模力规格的注塑机，只能配一种规格的注射塑化部件，缺少柔性性。

7.7 成型功能柔性模块化

传统注塑机的设计，一般都是一种型式的注塑机实现单一成型功能，按此理念按成型使用功能划分注塑机的型式：热塑性注塑机、热固性注塑机、弹性体注塑机、高速注塑机、注吹中控机，等等，用户购买了一种成型功能的注塑机，如需更换其它成型功能，还需购买适应于此成型功能的注塑机，不利于设备使用寿命最长化的绿色设计原则。

成型功能模块化设计让用户在同一台设备上，通过不同模块的搭配得到自己需要的成型功能，实现专用化功能化的成型工艺，满足个性化的需求；方便用户在使用过程中对设备进行局部维护或升级达到延长设备的使用寿命；在一种基本成型功能的注塑机上，为用户留出一定范围内的注射工艺的扩展空间，用户只要化少量的投资，就可进行成型功能扩展，以最小成本和最短时间适应加工任务及环境的变化。不但为用户降低设备投入的成本而实现最大的经济效益，而且降低了社会物质资源的消耗及制造能源消耗。巴斯顿公司K系列注塑机采用模块化组合设计，并应用了柔性智能注塑控制技术，具有更加宽广的适用范围和更为人性化的人机控制界面，使得运作一家或多家各种不同规模的注塑工厂变得简单，同时其注塑机具备了极大的扩展预留空间，包括性能指标升级、额外功能选配、数字化网络管理系统的升级端口等，可随着企业发展的需要随时升级。百科机械(深圳)有限公司W 120R2-GII高性能立式圆盘注塑机，3套独立的射出系统可根据塑料制品的特点进行多种组合搭配，进一步拓展了注塑产品的生产范围。该设备通过3套独立的比例压力/流量控制油路控制3套射出系统，并可根据塑料制品的特点灵活设置最优化的注塑工艺，从而确保塑料产品的高生产质量，缩短成型周期，显著提升产品的竞争优势。

8 基于生态环境保护原则的绿色注塑机的设计技术的科学发展的分析研究

科学技术迅速发展使得传统意义上的产品设计观念和设计方法在计算机的冲击下不断地调整和变化。基于生态环境保护原则的绿色设计是整合设计与科学的技术，也就是要求以科学发展观指导注塑机绿色设计的科学发展。科学发展与绿色设计合为一体，树立“科学化发展绿色设计，绿色设计发展科学化”理念，以更科学更先进的绿色设计实现设备的科学升级，实现注塑机在能源技术、动力技术、热力学技术、材料技术、控制技术、成型加工技术、生态环保技术、清洁技术、网络技术等诸方面的绿色技术从较低层次向较高层次的阶跃式发展。

8.1 可靠性技术的设计

可靠性设计实现整机各零件、部件、系统的关联使用寿命的合理化，资源节约化，把故障率降到可控制的目标，实现设备与人的和谐关系。

国内自主开发的设备，绝大多数仍沿用传统的安全系数的设计方法，普遍呈现使用材料不合理、零件结构设计不合理、热处理选用不合理、强度及刚度的设计不合理等缺陷，导致设备制造的钢材消耗量大及利用率低、故障率高等问题。

研究产品的故障物理和故障模型。确定产品的可靠性指标及其等级，合理分配产品的可靠性指标，以规定的可靠性指标值为依据对零件进行设计。

可靠性设计提高零件的可靠度。拉杆是合模部件中最重要的受力件。上世纪八十年代注塑机的拉杆都是等截面设计，螺纹段断裂的现象时有发生，作者在1989年国内首先应用可靠性设计方法，拉杆上设计截面小于拉杆工作截面的卸载区，卸载区的截面强度如按传统的强度设计理论校核，安全系数达不到要求，但从可靠度性设计理论分析，可靠度完全符合使用寿命系数，使用实际证明了这一设计的可靠性。拉杆卸载区的设计已在注塑机中得到应用，但遗憾的是一些设计者根本没有掌握卸载区的设计理论，依样画瓢而已。

8.2 再制造技术的设计[7]

再制造技术设计是落实设备零件的回收再生循环或者重新利用的绿色“循环经济”的重要举措。

无论在设备投资还是在能源和原材料消耗上，再制造都意味着巨大节省。每种设备运行中，不可避免都有一些易损金属零件。习惯的做法是易损件一次寿命法，即易损件达到使用寿命，用新的零件更换。在技术设计中也没有考虑易损如何实现二次使用寿命，甚至三次使用寿命，以及废弃后的回收技术。再制造零件与同类新零件相比，再制造过程中可以节省80%以上的电、水等能源消耗，平均价格只有后者的30%-40%。

在对设备进行最初设计时，设计人员必须考虑设计的每一个模块、零件，如何使其在正常的使用寿命结束后能够更容易地进入再制造环节，恢复、改造或提升其使用寿命，实现第二次使用寿命循环。

积极开展再制造设计技术、废旧零部件与再制造零部件的剩余寿命预测技术、再制造质量控制与检测技术、再制造数字化成形平台关键技术、逆向物流及供应链技术、废旧产品先进高效拆解与回收利用技术研究，促进循环经济的发展。

应用先进技术实现再制造。销轴表面磨损后，应用纳米表面喷涂工艺，恢复零件的尺寸要求和表面性能。

8.3 虚拟技术的设计

虚拟技术设计是在高性能计算机及高速网络的支持下，采用计算机仿真与虚拟现实技术，以群组协同工作方式来提供从产品概念的形成、设计到制造全过程的可视及交互环境。计算机在产品设计与制造业中的应用是一个有机的系统，包括设计、表现、分析、制造和保存信息等部分，即计算机辅助设计和计算机辅助制造。

虚拟技术设计是计算机图形学、人工智能、计算机网络、信息处理、机械设计与制造等技术综合发展的绿色技术，在塑料机械行业有广泛的应用前景，如虚拟技术设计、虚拟成型加工、虚拟维修、虚拟再制造等。

在设备设计阶段，实时地并行地模拟出设备开发全过程及其对产品设计的影响，预测设备的性能、制造成本、可制造性、可维护性和可拆卸性等，以达到设备的开发周期及成本的最小化、设计质量最优化、生产效率的最高化、能耗最小化、污染最低化。

8.3.1 虚拟成型加工技术的设计

虚拟成型加工技术达到绿色技术所要求的预测设备成型加工的生态环境性能，为设计者提供提高绿色技术水平的设计依据。

8.3.2 虚拟维修技术的设计

虚拟维修是虚拟现实技术的一个重要研究方向，目的是通过采用计算机虚拟仿真和虚拟现实技术在计算机上真实展现装备的维修过程，增强装备寿命周期各阶段关于维修的各种决策能力，包括维修性设计分析、维修性演示验证、维修过程核查、维修训练实施等。虚拟维修是虚拟现实技术在设备维修中的应用,突破了设备维修在空间和时间上的限制, 可以实现逼真的设备拆装、故障维修等操作, 提取生产设备的已有资料、状态数据, 检验设备性能。虚拟维修技术还可以通过仿真操作过程, 统计维修作业的时间、维修工种的配置、维修工具的选择、设备部件拆卸的顺序、维修作业所需的空间、预计维修费用。虚拟维修不但能减少维修投入、降低维修费用提高维修效率，而且还能保障人员安全、降低对环境的污染。

8.4 网络化控制的技术的设计[8]

网络化技术设计是数字控制系统设计的发展方向。网络化控制是控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物。随着计算机技术和网络通信技术的不断发展，工业控制系统也发生了巨大的技术变革，网络化控制（N etw orked Control System，N CS）是在控制系统中引入了计算机网络，从而使得众多的传感器、执行器、控制器等主要功能部件能够通过网络相连接，相关的信号和数据通过通信网络进行传输和交换，避免了点对点专线的铺设，而且可以实现资源共享、远程操作和控制，增加了系统的灵活性和可靠性。

8.4.1 现场总线控制技术的设计

数控技术的发展及在注塑机中应用领域的扩大，大量模拟量交换，常规的分散控制系统中，往往出现相互干扰，运行不稳定，需要在现场采取大量的屏蔽手段，以实现运行的稳定性，但由于使用环境的变化，屏蔽措施达不到十分可靠。现场总线控制系统将工业现场具有通信特点的智能化仪器仪表、PLC控制器、执行机构等现场设备和通信设备连接成网络系统，通过网络实现现场设备之间由模拟量交换变为可靠的数据交换。整个过程都由一台计算机完成，控制器与控制器、控制器与上位机（操作员站或工程师站）之间建立了计算机控制网络，使得操作员在上位机中能够对被控系统的实时运行状态进行监控，某个控制回路的控制策略的设计也可以在上位机中组态完成，通过控制网络下载到对应的控制器中实时运行，大大提高了控制系统的可靠性，并实现了集中管理和分散控制。

8.4.2 网络能耗控制技术的设计

注塑能效硬件设计是基础，能效软件进一步发挥能效硬件的节能性能，网络化是能耗控制向更高能效的智能化控制发展。

德国倍福自动化有限公司的EtherCAT实时工业以太网技术，通过非常经济有效的标准以太网卡(N IC)进行管理；EL3403测量模块具备完整的电网分析和能源管理功能，通过测量电网中所有相关的电气数据及计算每相的有功功率和能量消耗、视在功率S、无功功率Q、频率F等数据，对生产过程能耗进行优化，降低能耗，从而降低了生产成本，也使得整个生产过程更为环保。

菲尼克斯公司的能量管理模块（EM M）具备获取能量数据和监视能量数据的作用，通过现场总线或以太网提供数据采集和传输，Inline I/O模块之间的连接实现了一种从能量消耗点到控制层系统的无缝信息流，实现能效智能化管理，降低电能消耗。

8.4.3 网络服务技术的设计

网络服务系统为用户提供快速全方位的网络服务，是提高设备利用率的重要组成部分。

海天塑机集团联合宁波联通公司共同建设的国内注塑机行业第一个智慧制造项目—注塑机3G定位及远程服务系统。该系统基于3G通讯技术，集数据收发、海量存储、智能传感、智能分析、智能控制、多媒体通讯等功能于一体，实现注塑机运行生产全过程的智能化监管，为塑机终端用户与机械制造商之间提供方便、快捷、直接的沟通桥梁，以及信息化、智能化、网络化。促进了企业由传统的经营模式到信息化、网络化的转变，优化了企业管理，降低了运作成本，并为社会节省资源，节能减排，为国家发展高精尖工业设备打下坚实的实践基础。

8.4.4 现代电子技术人机工程学技术的设计

倡导“以人为本”，进行人性化设计，实现对人体的良好保护。通过研究组成人机系统的人和机器的相互关系，运用现代电子技术，达到提高设备的工作效率。并使“人一机器一环境”相互协调，以求达到人的能力与作业活动要求相适应。创造高效、舒适、安全的劳动条件。

广东佳明二代多功能计算机伺服动力驱动系统，将压力传感器反馈的压力信号由超高速计算机主机做PID运算后，通过高速CAN总线输出指令给伺服驱动器直接带动伺服电动机，不需经过DA/AD转换，消除了转换误差及伺服控制器的运算误差，实现了计算机与伺服驱动器之间的数据高速传输，使驱动器与控制系统实现无缝连接，提高了系统的动态响应性能，系统快速启动时间达到50m s，同时解决了常规伺服系统电气调试复杂以及整体驱动系统不稳定的问题，使得驱动器的状态显示和参数设定也可由计算机实现，调试更方便、更简单，提高人与设备的和谐度。

8.5 基于生态环境保护的绿色注塑机的设计法的科学发展的分析研究

注塑设备为满足日益发展的绿色化注塑制品的发展，由常规的标准化向功能化、专用化方向发展，注塑也扩大了内涵，注塑设备已是注射型式的复合成型加工的综合型设备。复合型注塑设备没有现有模式可遵循及仿制，创新创造才能实现。

8.5.1 移植法设计[9]

移植其它领域绿色设计和创新设计的理论、方法和技术，运用于注塑机绿色创新设计中存在的问题，开发新设备。移植法包括：原理移植；结构移植；机构移植；材料移植；方法移植，等等。

本文介绍的作者设计的KH-40000超大型托盘注塑机，塑化注射量40000cm 3，成型周期4m in。要达到成型周期的要求，塑化系统是关键，常规的塑化时间占用成型周期，而且塑化能力（塑化转速）受到系统装载功率的限制，无法实现成型周期的要求。作者移植挤出塑化的原理、中空吹塑机的储料缸原理，结合柱塞注射原理，创新设计了挤注储料功能的塑化注射复合机构，塑化动力驱动为变频电机的独立节能驱动，塑化能力不受系统装载功率限制，挤出储料缸实现了塑化独立于成型周期时间外的连续塑化的储料。注射结束，挤出储料缸熔融料同挤出塑化熔融料共同高速输入注射储料缸。塑化系统达到成型周期的要求。

8.5.2 反求法设计[10]

反求法设计更注重理论上做科学的分析，测绘往往仅做外形、尺寸等依样画瓢。测绘产品，反求设计更显的重要。通过反求设计，创新设计理论，为绿色产品的开发提供理论依据。

反求法设计是以先进产品或设备的实物或图纸等相关资料作为研究对象，通过反求法分析对其反求的对象从功能、原理方案、零部件结构尺寸、材料性能和加工装配工艺等方面进行全面深入的了解，明确其关键功能和关键技术，了解和掌握其设计依据、原理和方法，然后进行测绘仿制，达到变参数设计、适应型设计或开发型设计，改进、创新同类更先进的产品，为创造提供理论依据。

在选定反求的对象后，对反求的对象特性和技术要求进行分析，为接下来的各种分析、修改、创新研发工作提供基础模型数据参数支持，使之成为产品工程图的直接来源。

反求法设计和创新创造。“青出于蓝而胜于蓝”，形象描述了反求法设计和创新创造之间的辨证关系。国际上先进的注塑机并不都是完满的设计，完满在反求法设计中，首先必须全面分析，肯定合理的一面，寻找缺陷的一面，把存在的缺陷改进为合理，使原设计更趋完善，这就是创新创造。对原设计的分析，不管做合理肯定还是做缺陷提取，都必须有充分的理论根据和事实依据，决不能做轻率的肯定或否定。

绿色零件材料反求设计。以反求对象为基础分析其涉及到的产品材料信息，绿色规划出符合要求的备选材料。绿色规划方式有：从原材料方面入手，利用材料的特长，在反求对象基础上寻找出备选材料信息，从性能、成本等方面深入比较、探讨对材料和其应用方面的选择及从研制与开发产品化过程中的应用技术中寻找适合的用途；从零件的用途入手，对原材料新用途进行开发研究，使废物再利用，达到资源重享的目的。

整机反求法设计。在反求对象初始数字模型基础上进行再设计(变参数设计、适应型设计或开发型设计)，改进、 创新出同类更先进设备。对整机做数字模型数据参数进行再分析，分析结果基本能说明整机的主要特性，另外保存其数据参数。通过将整机的最终数据参数与反求的对象进行分析对比，结合生产、加工、使用等因素全面衡量成本、价值、形态结构等关系，对预选材料及产品各零部件及装配方式科学合理的进行对比筛选，创新创造具有自主知识产权的新设备。

8.5.3 组合法设计

绿色塑料制品的发展拓展了注塑设备的应用领域。在传统注塑机的基础上，将两个或两个以上的技术要素组合，开拓专用化功能化绿色注塑设备。

模内贴标注塑设备。普通注塑机与卷标粘贴装置、开模行程机械限位技术、控制技术、机械手等组成模内贴标注塑设备。富强鑫公司整合业界技术，成功开发IM L系列高速模内贴标生产系统，交流伺服电机塑化驱动功能模块，射出全闭回路控制，实现精确计量，节约塑料原料消耗；液压动力双回路驱动功能模块，使加料、开关模同步动作，提高成型效率；蓄能器高速注射功能模块，射出速度达到500m m/sec以上；供纸机功能模块，可以根据客户产品规格的需要进行快速改型，增加生产的弹性；机械手自动贴标功能模块，搭配三轴伺服驱动机械手，作业快速精准，定位精度高；控制模块，适合多模穴薄壁容器的生产。模块化设计，大幅缩短成型周期，生产一模4穴饮料杯（250m l），成型时间为7～9秒，月产能可达100万个以上，并有效节省能源。

薄壁包装容器注塑设备。普通注塑机与蓄能器高速注射功能模块、开模与顶出两个工序的并行运行的液压及其控制技术、PP塑化系统、机械手自动取件等组成薄壁包装容器注塑设备。阿博格用于包装行业的Allrounder 570H 注塑机，锁模力2000kN，配双模腔模具，成形36.5g的薄壁快餐盒，成形周期仅为4.3秒。（未完待续）

T he analysis and research on the scientific development for green injection molding machine based on the principle of ecological environment protection（Serial 5）

Zhang You-gen （Ningbo haida plastic machinery co., LTD.,Ningbo,315200）

TGreen low carbon development mode of ecological environmental protection based on the principle of structural adjustment is the new normal injection molding machine products, guiding principles for achieving "growth better quality" of the scientific development.Are analyzed based on the principle of ecological environmental protection green, the properties of injection molding machine, studied the mechanism, structure, green plastic injection machine driving system, control system, such as molding function based on the characteristics of the ecological environment protection principle and the existing problems and the research and development are discussed based on the principle of ecological environmental protection green injection molding machine in the service of the development of green molding engineering field, pointed out that based on the principle of ecological environmental protection green injection molding machine continuously in the process of its connotation and denotation of scientific development is in constant dynamic change and development.Injection molding machine to make the future belongs to have based on the principle of ecological environmental protection creativity, innovation, move forward in the continuous innovation to create new ideas of enterprise.

injection molding machine； ecological environment protection； Design； Analysis and research；Application technology.