2.3.2    材料选用设计

        绿色创新设计应积极主动地使用对资源和能量消耗小、污染小、易回收、与环境协调的绿色材料。在满足使用功能的前提下，尽量减少材料的用量和品种；考虑使用寿命结束后，回收材料的处理和再利用实现第二次使用寿命，使用可再生、可回收、易于回收利用，易于修复、易于再制造的材料；报废材料的回收及回收工艺尽量不产生二次污染。

        选用标准型材、型钢。底箱（床身）的材料，选用标准型号的槽钢、工字钢、H型钢，不用钢板焊接成特殊型材件。顶出、整移、注射等三个部件的油缸工作面积在达到额定工作压力参数前提下，油缸内径和活塞杆直径进行科学匹配，选用的无缝钢管和圆钢的型材实现少切削。合模油缸工作面积与肘杆合模机构增力比之间进行科学的优化匹配设计，优化合模油缸的结构设计，合模油缸体的内外径的技术参数符合标准的精拔无缝钢管规格，活塞杆选用标准圆钢实现少切削。

        选用干切削加工材料，避免切削液污染及处理费用。选用适合干切削加工的球墨铸造模板、肘杆、调模齿轮、调模螺母等毛坯件，同比铸钢件，切削液费用降低100%，加工电费和刀具费可降低约30%，总的切削加工成本可降低约40%。

2.3.3    零件工艺性设计零件工艺性设计缺陷直接缩短使用周期。常见的拉杆、活塞杆的断裂，绝大多数都是工艺性结构差，只要稍加改进即可避免。

        产品在设计应该充分考虑工艺效率和能源消耗，考虑废弃后产品零部件的有效回收，优化零件制造工艺，精简工艺步骤，提高零件的合格率，减少零件在加工过程中污染的排放。力求零件加工过程中，实现切削材料最少化、能源消耗最小化、污染物的排放最少化。

2.3.4    表面热处理绿色设计

        传统表面耐磨热处理设计，采用常规的电镀、高频淬火、氮化等热处理。传统表面耐磨热处理工艺缺陷：镀层厚，贵金属耗量大；表面处理深度大，能耗高；表面硬度受到限制，耐磨性有限，使用寿命周期短。开发及应用高科技的纳米表面处理技术，延长使用寿命周期，实现表面绿色技术。

        纳米表面功能电镀几乎可以取代所有的表面热处理技术，具有广泛的适用性、环境的保护性、技术的创新性、确凿的实用性、巨大的增值性和品质的优越性，实现表面处理的绿色设计。

        纳米陶瓷表面强化处理技术：表面经处理后硬度由氮化的HV900-950提升至HV1200-1500，耐温性、耐腐蚀性、耐磨性也提高了30%以上，同时最大限度地降低了界面摩擦系数，实现零磨损。如果止逆环的表面处理设计由常规的氮化改为纳米陶瓷电镀技术，将延长其使用寿命。拉杆、导柱表面镀铬改为纳米复合镀铬，销轴钢套内表面高频淬火改为纳米复合镀TiO2，可大幅度节约贵金属、降低能耗，同时可大幅降低成本。

2.3.5    摩擦副结构设计

        摩擦能耗损失占到能耗的约5%。摩擦能耗是在方案方案确定之后设计所形成的，而且一直延续到设备寿命终止。摩擦能耗虽然可改进润滑等方法，提高效率，那也只能是一种补救措施。只有通过改进、革新摩擦结构，减少摩擦副，才能降低设备的总体摩擦能耗损失。

        （1）滑动摩擦副改为滚动摩擦副

        滑动摩擦副的润滑油不但易粘上环境中灰尘造成污染，而且在相对高速运行下易产生高温分解的有害有毒气体污染环境。例如，合模部件中移动模板（二板）与底箱导轨之间摩擦副，一般都用制造成本低廉的铸铁滑动摩擦副；注射部件整体移动，一般也用滑动轴承。近年来用少有润滑的滚珠导轨取代，不但降低了能耗及提高了运动精度，而且延长了使用寿命及降低了维修费用。移动模板与四根拉杆之间四处的圆形滑动摩擦副由传统的需油脂润滑的滑动式铜轴承改为无油润滑的高分子自润滑轴承，降低了摩擦系数，提高了清洁度。

        （2）减少摩擦副

        实现一些运动件无摩擦运行：传统的移动模板运动由两类摩擦副及六处摩擦副：移动模板与底箱之间两处的平面摩擦副；移动模板与四根拉杆之间四处的圆形滑动摩擦副。

        （3）无摩擦副

        近年来，随着对移模特性的认识深入，有的公司的肘杆合模机构的移动模板的摩擦副做了实质性的科学发展，移动模板与底箱之间两处的平面摩擦副的形式改为加长型重载的滚珠导轨，达到精密直线运行定位及锁紧定位，同时取消移动模板与四根拉杆之间四处的圆形滑动摩擦副，这种简化式的摩擦副结构大幅降低了移动模板运行摩擦阻力，并且节约了资源消耗。

2.3.6    加强机械设计基础理论的研究及创新

        缺乏对机械设计基础理论知识，是造成机械设计缺陷的主要原因。缺乏对立式注塑机机械设计理论的创新，是造成绿色设计难以取得显著科技进步的主要因素。

        绿色设计者要有所创新，不仅要由扎实的机械设计理论基础，更要善于在实践中不断修正和完善自己的开发理论，把传统的开发设计理论变为自己的有特色的工业化的开发设计理论，把通用开发设计理论中一些不确定的参数根据本单位的实际变为确定的参数值，对国际上先进的产品从设计理论上进行研究探讨总结变为自己的开发设计理论，对本行业传统的开发设计理论从现代开发设计理论角度并根据自己的开发实践提高为本行业的现代开发设计理论，在总结自己开发实践的基础上敢于突破常规的设计理论束缚创新出自己的开发设计理论。

3    液压系统的绿色设计的分析研究

        绿色设计“3R”原则应用到液压系统的设计中，Reduce是指对系统进行节能设计，降低能耗，减少环境污染；Recycle是指元部件的可拆装设计；Reuse是指液压介质及液压能的回收再利用。

3.1    液压传动系统的节能设计

        液压系统的节能设计不但要保证系统的输出功率要求，还要保证尽可能经济、有效的利用能量，达到高效、可靠运行的目的。能源要得到充分的利用，一个最基本的前提就是输入和输出要尽量匹配。采用各种现代液压技术也是提高液压系统效率、降低能耗的重要手段。选择性能良好、效率高的液压元件是提高液压系统效率的途径之一。在液压回路的选取上，应尽量选用适当的调速方式和传动效率较高的液回路，如容积节流调速回路、双泵供油回路，这些回路都可以降低功率损失，提高系统效率。在回路的设计中，还可以利用蓄能器作为辅助动力源或回收能量。电动机与泵的连接及其安装的水平、管路之间、管路与油口之间的连接和安装对于节能都有着重要的影响，多采用富有弹性和位置补偿能力的接头系统，如卡套式和SAE开口式矩形法兰等。

3.2    液压系统清洁化设计

        液压驱动的立式注塑机，清洁化实现减少液压环境污染是设计的重点。减少污染包括减少外界环境对液压油的污染和液压油的泄漏对外部的污染。液压油的污染有内部原因和外部原因造成，外部原因包括：油从储藏运输过程中带来的，液压元件在加工、装配中存在于其内部的污物以及周围环境混入的。内部原因包括工作使用过程中，相对运动部件磨损的产物和油液因环境产生的物理和化学的性能变化的产物。液压系统减少环境污染设计中，采取控制油液中的颗粒污染物设计；采用扩大油箱容量和通风自然冷却来缓解油温的升高，防止油的性能变化；控制水分与空气进入液压油，减少外来的污染；正确选择密封形式和密封圈的种类，正确设计密封装置的结构、尺寸和精度，正确选择密封圈的材料，降低液压系统的泄漏；泵的吸油口应足够大，防止系统混入空气；在易产生液压冲击的部位附近设置蓄能器，以吸收压力波；在油箱上布置肋条及撑条，内外壁喷涂阻尼材料等都以减小振动，降低噪声；采用符合FDA标准的无毒害液压油；液压油处理，残留废油易于清理干净。国内立式注塑机油箱吸油装置设计为降低成本，绝大多数不采用自封式滤油器，造成维修油泵时极不方便，且易污染底箱。

        宁波海雄塑料机械有限公司把油泵浸置于液压油中，有利于控制油泵温度、降低噪音、减小对环境的污染。

        国内一些单位没有液压系统清洗装置，为污染造成系统运行故障留下后患，甚至造成由于金属屑而卡死阀芯，增加资源的消耗。