2.2.6    智能干燥系统

        意大利辅助设备生产商MorettoS.P.A新开发了几种不同寻常概念的大型干燥系统，根据输入原料的类型、成型干燥所需的数量、希望达到的生产速率，Flowmatik中央控制器智能运行，掌握每个料斗的容量和原料的堆积密度、被期望的停留时间、温度以及空气流动速率，提供的气流可与生产速率相适应，达到降低生产速率的时候节省更多的电能，可节约40%的干燥气流。

2.3    机械共性绿色设计的分析研究

        机械共性的绿色设计的研发重点贯彻两个原则：

        生态效益最好原则：不论是在产品制造过程中，还是在产品使用过程中，都要求产品对周围环境“零污染”。选择低污染的材料及零部件，避免选用有毒、有害和有辐射性的材料。选择能源消耗少的材料，减少材料对资源的需求。

        安全可靠原则：必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。

2.3.1    可拆卸性设计

        可拆卸性作为结构设计的一个评价准则。设备不仅应具有优良的装配性能，还必须具有良好的可拆卸性。

        可拆卸性是设计的常识，但在实际设计中，往往被忽略，造成零件被强制拆卸后其功能丧失，不能再次投入使用，严重浪费资源。可拆卸性设计缺陷缩短了其零件的使用周期，浪费了资源和能耗，给用户增加了负担。

2.3.1.1    可拆卸性设计原则

        可拆卸性要求产品结构设计改变传统的连接方式代之以易于拆卸的连接方式。根据元件零件的相邻关系将零件功能进行组合，既可减少零件数量，又不影响使用功能，提高人和设备的和谐性。

2.3.1.2    结构可拆卸性设计缺陷分析

        结构可拆卸性设计缺陷主要反映在设计者只考虑本企业制造中的可装配性，没有考虑维修及再制造的可拆卸性，造成装配简易，拆卸复杂及工作量大。

        （1）连接形式

        不同的连接形式设计将导致装配性和拆卸性的复杂程度不同，如焊接连接的装配性和拆卸性的复杂程度最高，导致零部件破坏性拆卸；螺钉连接的装配容易，但可拆卸性会受到环境的影响；铆钉连接是机械装配性较好的一种连接方式，但受到连接强度的影响，在连接强度要求高的情况下，连接的安全性可能出现问题。

        （2）结构形式

        结构形式设计不合理导致可拆卸性缺陷的现象较为普遍，主要存在于下述零件的设计：

        导套及防尘圈压盖：立式注塑机往复式圆柱副直线运动都有导套及防尘圈压盖的配置，导套和防尘圈为易损件。常规的导套及防尘圈压盖都为整体式设计，一旦需要更换，拆卸的工作量很大，特别是移动模板上拉杆圆柱副运动的导套和防尘盖，需要把拉杆整体拆卸，才能把这两个零件拆卸，对小型机用户还可自行拆卸及安装，而对大型机根本无法拆卸。作者在中大型机上，把这两个零件设计为哈夫式，既不影响运行性能，又实现了易装配及易拆卸。由此建议，对难以拆卸的导套及防尘圈压盖有整体式改为哈夫式，实现可拆卸性。

        固定模板拉杆孔：合模机构锁紧成型运行工况中，固定模板绕度变形，固定模板上部拉杆孔的两外侧壁厚小于拉杆的直径，导致此处的刚度小于拉杆的刚度，受力后变形较大，长期运行后导致拉杆孔变形，如拉杆孔没有弥补这种变形的空间，最后可能产生拉杆孔咬合拉杆螺纹，导致拉杆不能拆卸。常规设计中，把固定模板的拉杆孔作拉杆的定位孔设计，没有受力变形的弥补空间，固定模板受力后对拉杆产生弯矩，拉杆在锁模力测试中反映出对称点之间的应变量相差较大，反映出了这种工况的存在，恶化了拉杆的工况。固定模板拉杆孔设计应考虑受力工况，依据受力变形量对拉杆孔的公差适当放大，留有弥补变形的空间。拉杆螺纹小于拉杆公称直径，并在螺纹处设计弯矩拆卸段，弥补拉杆孔变形后可能导致拉杆螺纹与拉杆孔咬合及拉杆螺母平面定位的失真。移动模板的拉杆孔作拉杆导向定位孔。

        移动模板支承滑动装置：常规的移动模板支承滑动装置与移动模板的安装机构都为垂直方向螺纹连接，一旦螺钉松动，由于空间狭小，需要把整个合模部件吊起才能紧固，而且在紧固过程中，充满着不安全的因素。把模板连接处的外形做简单的改变，把垂直连接改为径向连接，实现可拆卸性和安全性。

2.3.1.3    性能可拆卸性设计缺陷分析

        性能可拆卸性设计缺陷，一般不是结构设计缺陷，而是针对立式注塑机的运行工况缺乏具体分析，设计的配对副的强度、刚度等动态性能不符合实际而运行失效，造成装配简易，难以拆卸，甚至不能拆卸。

        （1）紧固副的强度的设计缺陷，造成紧固副不能拆卸。

        拉杆与螺母的一对紧固副，为整个合模机构受力状况最为复杂的结构，合模机构维修首先拆卸拉杆，同时拉杆为整个合模机构最为重要的零件且价值也最高，拉杆失效即合模机构失效，所以必须保证其可拆卸性。拉杆与螺母的紧固副的可拆卸性的设计关键是必须有足够的连接强度。紧固副的强度设计主要涉及三个方面：螺纹技术参数；螺纹受力形式；螺纹承载强度。

        某一锁模力10000kN立式注塑机的拉杆螺母，维修中，发现拉杆螺母与拉杆严重咬合，拉杆螺母不能拆卸，不得不把拉杆螺母和拉杆一起整体气割掉。经对故障原因分析，主要原因是螺纹承载强度不够，后对螺纹承载强度进行提高设计，按改进设计的螺纹重新加工拉杆及拉杆螺母，运行正常。

        （2）螺纹旋转副的接触强度的设计缺陷，造成旋转副失效，螺母不能拆卸。

        调模螺纹旋转副的接触强度设计是保证调模正常运行的关键，特别是超大型立式注塑机，一个调模螺母可重达1t，如由于螺纹接触强度欠缺而造成整个旋转副报废，损失相当大。螺纹旋转副的接触强度的设计主要涉及三个方面：螺纹强度；螺纹旋转副的接触表面的硬度匹配；螺纹加工精度及表面粗糙度。

        某一锁模力33000kN立式注塑机的调模螺母，调试时与拉杆螺纹咬合，经分析，调模螺母本体材料为球墨铸铁，螺纹承载强度符合要求，但由于螺纹表面未作强化处理，与拉杆螺纹的接触强度配对副不合理，后对螺纹表面作氮化处理，提高螺纹表面强度，达到螺纹副的接触强度要求，三年来运行正常。

        （3）旋转滑动副的接触强度的设计缺陷，造成滑动副失效并报废。

        肘杆合模机构的销轴与钢套的旋转滑动副的接触强度设计是保证肘杆机构正常运行的关键，一旦失效，两者咬合，销轴和钢套的两个零件全部报废，整个肘杆机构需全部拆卸，甚至对肘杆需重新加工，不但浪费合金钢材，而且浪费重新加工的能耗。旋转滑动副的接触强度的设计主要涉及三个方面：销轴本身必须达到足够的刚度；旋转滑动副的接触表面的硬度匹配；润滑设计。

        （4）弯曲刚度设计缺陷，造成弯曲失效并报废。

        肘杆合模机构一体式结构的尾板（后模板）的推力座导柱弯曲变形超过其弯曲刚度出现永久性变形，导致运行失效及不能拆卸。

        肘杆合模机构尾板的安装肘杆的上下两排销轴孔与推力座（十字头）导柱孔、推力座上下的销轴孔与径向的导柱孔的机械加工的对称度不可能达到理想的精度，推力座在锁模工况下，不对称度对导柱产生弯矩。常规设计中，一般对其抗弯刚度不予计算，待出现失效现象后，在未有充分理论依据情况下，作增大截面积的后处理，如不够，再增大截面积。

        根据企业的加工精度实际及最大推力，理论设计上必须保证推力座导柱具有足够的抗弯刚度，才能保证正常运行及易拆卸。