注塑機的節能技朮隨注塑機的不斷發展而進步，同時又推動了注塑機的科技進步。近年來，隨着注塑機的發展，節能技朮有了很大的進展，主要在中、小型注塑機的動力驅動系統上作節能開發，缺少對節能注射成型原理及節能執行機搆的創新開發。要從根本上實現注塑機的節能注射成型，只有創新的節能注射成型技朮、節能動力系統和節能執行機搆，三者合為一體，才能達到完滿的節能性能。高能耗的設備使制品高成本，難以實現高附加值塑料制品的注射成型，性價比較低。本文將陸續從注塑機執行機搆、成型技朮、動力系統詳細介紹節能技朮的應用，供大家參考。
注塑機節能特性
注塑機能耗的本質，就是動力系統輸出的能量，加工一個同樣的制品，輸出的能量少即節能。注塑機的成型能耗性能主要反映在制品成型所需的注射能耗、塑化能耗及鎖模能耗上，一台注塑機能夠在低注射塑化及低鎖模能耗成型出制品，顯然這台注塑機節能。注塑機的能耗性能具體主要反映在動力驅動系統的結搆形式及能量轉換效率，以及驅動機搆的結搆形式上。注塑機的節能技朮，實際上主要包涵三個方面：一是節能的執行機搆；二是節能注射成型技朮；三是節能的動力驅動系統。機搆、電氣控制及動力驅動系統是為注射成型技朮服務的，節能技朮圍繞着注射成型展開。
節能執行機搆是注塑機節能的一個重要方面，注塑機的執行機搆主要是注射與合模兩大部分。
1節能合模機搆
1.1肘杆合模機搆
肘杆機搆的開發及推廣應用是合模機搆節能的一個重大進步，全液壓單缸合模缸應用充油閥是全油壓節能的科技進步。以肘杆機搆的合模液壓驅動系統為例，肘杆機搆的節能是肯定的，其能耗的特征主要表現在合模油缸的能量消耗p（壓力）q（流量）值上，這兩個參數又體現在合模油缸的內徑及活塞行程上，參數的確定與肘杆的系統剛度及有關參數直接關聯，剛度由各零件的几何參數確定，這几者之間如何達到節能的最佳匹配，使合模缸的內徑和活塞行程之積達到最小，還未見研究成果。
肘杆合模機搆約占整機重量60%，在達到合模力要求條件下，降低肘杆合模機搆的重量，減少移模能耗，減少制造鋼材，達到節材節能效果。雙曲肘斜排列合模機搆的合模力是合模油缸活塞在高壓油作用下產生推力（或使用其他的驅動形式）使整個系統產生的變形力，變形力由剛度產生。合模力的設計歸根到底是對肘杆機搆系統剛度設計，以及根據剛度值確定各零件的剛度，根據零件所必須具備的剛度設計零件的機械參數。系統剛度設計從本質上揭示了肘杆機搆內部相互之間的聯系、存在的規律。
1.2卡式節能合模機搆
傳統注塑機鎖模原理是鎖模動力執行機搆把力通過模板作用于模具上，產生鎖模力。這種設計思路必須考慮到模板剛度與合模力互相匹配，運用到超大型注塑機上，模板重量及尺寸必然會很大，在制造加工上難度很大，成本很高。本項目根據鎖模本質，把鎖模與移模兩個功能分開，在滿足安裝模具的情況下，盡可能減小移模的移動模板尺寸，整個合模機搆為立式。合模機搆把移模與鎖模分為兩個部件，移模僅負責開模與合模，鎖模僅負責對模具鎖緊。在液壓回路中設有蓄能器和大流量充油閥，起到了節能快速移模作用。下模具安裝在模具車上，兩鎖模油缸活塞杆同步推動兩鎖模卡直接卡緊模具模腳，通過斜鍥擴力機搆產生鎖模力，鎖模力直接作用于模具上，而不是普通注塑機鎖模油缸推力首先作用于模板上，然后通過模板作用于模具上產生鎖模力，所以不需要普通注塑機剛度十分強大的定模板與動模板。兩個鎖模小油缸，大幅度降低了對系統能量的需求量。移模的推板僅起到固定上模具的功能，厚度大大減小。可見，這種合模機搆，在達到成型所需鎖模力的情況下，移模與鎖模速度快、周期短。由于鎖模原理從根本上作了創新，省去了超大型普通注塑機中占整機重量很大份額的模板，所以大幅度降低了合模部件的重量及能耗。
1.3節能無拉杆合模機搆
國際上以engel公司的無拉杆合模機搆為代表，已于20世紀90年代中期進行批量生產，最大規格已發展到6000kn鎖模力。由于沒有拉杆與導向套的摩擦副，消除了該摩擦能耗。
1.4節材節能兩模板合模機搆
兩模板合模機搆一般應用于大型注塑機上，比三模板的肘杆合模機搆節材20%以上，降低了移模能耗，提高了系統效率，節能效果顯著。兩模板合模機搆形式多種多樣，按鎖模機搆形式分：有液壓和機械機搆（一般為連杆機搆）聯動鎖模機搆形式，也有全液壓同步鎖模機搆形式；按運動形式分：有拉杆固定于前模板上不動而后模板在拉杆上移動，有后模板和拉杆一起移動；按鎖模裝置安裝形式分：有把鎖模裝置安裝設計在前模板上，有把鎖模裝置安裝設計在后模板上，這種合模機搆主要應用于大型注塑機上，現在中型注塑機上也得到應用。兩模板合模機搆應用于大型注塑機上具有肘杆合模機搆所不能取代的優點，國際上几乎所有著名的注塑機制造商都已將兩模板合模機搆注塑機投放市場，加拿大hysky公司的兩模板合模機搆很有特色，為液壓和連杆機搆聯動鎖模形式，既具有肘杆合（鎖）模機搆的高速節能的特點，又具有全液壓合（鎖）模機搆的優點，而且結搆簡潔，零件數量比其他類型的兩模板合模機搆少30%，特別是兩塊模板的結搆，在鎖模注射過程中，鎖模不影響模具的平行度，可在大型及超大型機上應用，降低了模板的重量。意大利mir公司的兩個小油缸快速移模、四個小油缸同步鎖緊拉杆的兩模板合模機搆，結搆簡潔，運行平穩，也很有參考價值。
1.5模板強度的計算機輔助設計
模板強度的計算機輔助設計的方法開發了不少，基本上都釆用有限元法。但由于對合模機搆的受力特點缺少本質上的了解，計算的假設條件與實際的差距，目前模板強度的計算機輔助設計方法還不能從根本上通過計算出最佳的結搆達到模板輕量化的設計。例如，合模力為1180kn的模板，通過模板強度的計算機輔助設計方法，移動模板（二板）和調節模板（尾板）的重量分別為403kg和471kg，保證合模機搆的合模力、拉杆內間距、模板外形尺寸不變的情況下，同時把移模行程加大15mm，根據實踐經驗，開發出更合理的輕量化的模板結搆，移動模板和調節模板的重量分別降低到302kg和360kg，即分別降低25%和23.56%，同比移模能耗降25%。從此例說明，模板強度的計算機輔助設計方法不能取代模板結搆創新輕量化的設計，只能使已有結搆更合理。 (待續)
作者：王權