1.2.3    能耗属性

        绿色能耗设计就是设计合理的产品结构、功能、工艺或利用新技术、新理论使产品在使用过程中消耗能量最少、能量损失最少、能耗污染最低。高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。

        清洁能耗：传统的能耗设计仅考虑设备的装载功率、能量利用率，而对能耗的清洁性则没有顾及到。例如，立式注塑机的能效考核，仅考核设备本身的模拟能效，而对设备的能耗可能给环境带来的污染，没有一个考核的指标。现在，越来越多的人都在关注产品的使用过程中所消耗的资源及其给环境带来的负担。因此，在产品的设计阶段，对其使用造成的能源消耗问题应给予足够的重视。

        绿色设计的能耗包括：使用原材料的能耗、制造过程的能耗、成型加工的能耗、回收处理的能耗、物流的能耗以及能耗对生态环境的影响等。

1.2.4    成本属性

        绿色设计的成本分析与传统的成本分析有很大的不同，不仅要考虑设计、制造和销售成本的核算，还有考虑包括使用和废弃/回收再生过程中用户和社会所承担的成本、污染物的替代、产品拆卸、环境成本等。

        绿色设计成本效益与绿色设计创新完满地结合，以用户的成本效益为优先原则，通过绿色技术的创新，使得用户以最小的单位成本生产出最高质量的绿色制品，实现设备制造经济效益的最大化和科学化。传统设计成本效益着力考虑企业的成本效益，往往把需要花一定成本的绿色技术简化掉，导致设备的绿色技术含量低，不但降低了企业的经济效益，而且降低了社会效益。

1.2.5    质量属性

        传统设计的设备质量仅考虑设备本身技术参数、运行性能。绿色设计的设备质量在传统设备质量基础上增加环境设计质量，而且设备的技术参数及运行性能等必须符合绿色技术质量，例如污染排放设计，不仅要考虑对设备本身的影响，而且要考虑在设备整个生命周期内对周边环境的影响。

1.3    绿色设计的模式属性

        并行工程设计是立式注塑机绿色设计的模式。长期以来的传统的新产品设计模式是按照创意来源—方案遴选—概念与产品测试—试产—正式投放市场的各个阶段呈顺序或串行方式进行，这种开发模式的缺陷是设计阶段无法预见后续制造及使用过程中可能出现的问题。并行工程设计是对设备及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、相互渗透、一体化设计的一种全套绿色技术方案的工作模式。并行工程的设计模式下设计人员从一开始就考虑到产品全生命周期（从概念形成到产品报废）内各阶段的因素（如功能、制造、装配、质量、成本、能耗、环保等），并强调各部门的协同工作，综合考虑各相关因素的影响，使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现，以避免或减少那些导致方案运行到后期不得不返工的设计错误。运用并行工程进行绿色设备设计不仅能缩短研发周期、减少研发及制造费用，还能充分考虑产品全生命周期内的各项因素，从而提高产品的质量、绿色度，更好地满足顾客需求，增强产品的竞争能力。

1.4    绿色设计的准则属性

1.4.1    绿色设计的数据库

        建立绿色设计的数据库，为绿色设计提供设计依据及研发方向。数据库应包括设备生命周期中与环境、经济、技术、对策等有关的全过程数据，如材料成分、各种材料对环境的影响以及制作、装配、销售、使用过程中所产生的附加物数量对环境的影响，环境评估所需的各种判断标准、设计经验等。

1.4.2    绿色设计的评价指标体系

        立式注塑机绿色设计的评价指标体系是对绿色设计进行评价、提高绿色性能和改进设计的重要依据。遵循ISO9000系列国际质量标准和ISO1400国际环保标准，全面考虑从原材料提炼、材料加工、部件制造、产品装配、产品包装、产品运输、产品使用、产品废弃后的回收、重用和处理等整个周期中对环境造成的总负荷为最小。其中每一个技术方案的确定都应该以生命周期评估的结果为基础，同时结合企业的产品战略，制定出当前采取的方案和未来改进的方向。

        绿色设计的评价指标体系内涵：评价指标应尽可能的覆盖产品全生命周期内的不同阶段以及不同角度的各种要求；确定各项评价指标在体系内的能体现出整个系统绿色设计优劣的权重系数；确立科学的能较好地适应产品的类型、使用环境、市场和用户的差异且易于调整的评价方法，使之适用于各种特定的评价对象和环境条件；开发输入简单、输出结果容易得到的评价指标体系的技术处理系统；评价结果必须明确，易于判断设计方案或产品的优劣，为改进设计和方案决策提供指导信息。

        目前，还没有触及立式注塑机绿色设计的评价指标体系的研究，所以现在对一个立式注塑机的绿色设计很难做出一个权威性的评价。

2    立式注塑机构的绿色设计的分析研究

        立式注塑机的形式不同，但都有合模、注射两大立式注塑机构，绿色设计的研发指导理念是在服务于成型加工对象的“现实需求”和“潜在需求”的绿色化的前提下，实现自身的绿色设计。

2.1    合模机构绿色设计的分析研究

        合模机构绿色设计的研发重点和主要原则：①传动效率高效化，即节能高效且稳定运行；②制造材料节约化，合模部件钢材用量占到整个设备的40%~60%，所以节材是合模部件实现资源节约化的重点；③寿命可靠化，合模部件一旦失效维修的工作量和成本很大，成型加工稳定性、使用寿命可靠化极为重要，是设备可靠性的绿色设计重点。

2.1.1    合模机构传动效率高效化

        机构与能耗性能：合模机构能耗的理解上还存在误区，导致合模机构的设计误区。合模能耗指单位时间内所消耗的电能。根据能量守恒定律，成型加工一个制品，不论采用何种型式的合模机构，其消耗的能量是相同的。一种合模机构的形式确定后，决定了其机构的固有能耗性能。合模机构形式确定，所谓合模节能成型，绿色设计的关键是提高电能利用率，即传动效率高效化。同一种形式的液压驱动的肘杆合模机构的绿色设计重点是研究降低电能转换为液压能、液压能转换为机械能的能量损失；伺服电机驱动肘杆机构的绿色设计的重点是研究降低传动机构的能量损失，例如用力矩伺服电机直接驱动滚珠丝杆副取代高速伺服电机通过同步带传动副间接驱动滚珠丝杠副，简化了中间环节，提高了系统传动效率。

2.1.2    基于合模机构关联刚度的零件减量化设计

        肘杆合模机构的力学性能是机构内部以模具为力作用点、主动推力与拉杆等弹性变形件被动产生弹性反作用力组成平衡力系的内力矢量循环的力封闭的弹性变形的刚度系统。

        传统上对合模机构的零件设计，脱离合模机构的弹性变形的刚度性能及零件之间的关联刚度性能，用强度理论孤立地设计机构主要弹性变形件拉杆直径和肘杆等弹性变形件的截面积，造成弹性变形件的设计与机构弹性变形性能相互脱节，例如在肘杆、拉杆等弹性变形件截面的几何尺寸、模板绕度值等的设计上，没有深入研究机构及零件的弹性变形之间互相联系、互相制约的弹性力学运行的本质，没有运用弹性变形的理论和准则来研究分析零件的减量化设计。

        基于合模机构关联刚度的设计理论，是机构内各弹性变形件的减量化的刚度值以拉杆为基准刚度值的原则确定。拉杆截面积以合模机构成型加工精度要求的延伸率进行设计，精密注塑，拉杆延伸率取0.036~0.038mm/100mm；普通注塑，拉杆延伸率取0.041~0.043mm/100mm。肘杆系统（前、后肘杆）的弹性延伸率以拉杆的延伸率为基准的等同延伸率，前、后肘杆截面积采用等延伸率原则进行设计。实际证明，根据关联刚度进行合模机构零件的减量化设计，既充分发挥合模机构的性能，又能取得科学节约资源的良好效果，使零件减量化设计有充分的科学依据。