图1 VP-700头板有限元素分析
除模板外，在机架部份进行轻量化处理对整体重量也有一定程度的影响，因此在中大型机各系列机架的设计亦必须特别重视。以1000吨锁模机架为例，初始设计如图2所示，之后考虑机架在承载锁模机构时的受力情况进行轻量化修正，将机架去除多余肋条，包含避震脚补强板金也一并除掉，再将支撑肋的位置向外移，并以30T铁板来加厚机架底部避震脚部份，这样则可将机架所承受锁模机构的重量由机架的硬轨传至支撑肋，再经由锁在16块厚铁板上的16根避震脚传至地基，而每根避震脚承受的重量亦可由30T铁板经支撑肋顶住。在这样的简化下，锁模机架的重量可由原本的8.1吨减至6.5吨，约减了1.6吨，对整体刚性而言亦不会有太大的影响。
图2 初始设计
图3 轻量化设计
机械尺寸紧致化设计 站在客户立场，机械尺寸缩小代表客户厂房空间利用性的提升，尤其是在机架这部份，若能少些长度或宽度会使得整个机台占用面积变的相对较小，有更多弹性应用的空间。 因此我们在中大型机的各单体、机架的最大尺寸上斤斤计较。以1000吨锁模机架为例，在不影响整体机台性能及结构上尽量紧致化，并以考虑运输及装柜成本降低为原则。 提升结构强度设计 为提升大型机台使用寿命，在设计上每个另件的结构强度都需相当重要。以锁模二板来看，设计上除模板本身强度及模面刚性的考量外，我们更进一步考虑二板在静态负载下滑脚局部结构强度的问题。 这是因为大型机使用重型模具，而二板滑脚则需承受著二板及模具重量，当滑脚结构强度或刚性不足时，开模后有可能形成二板前倾，进而造成TIE-BAR变形或局部磨损等问题。为减少这些问题产生的机会，大型机滑脚结构在设计过程会配合有限元素软件来进行设计及改善。 以VP-700二板滑脚为例，图4左为VP-700滑脚初始设计；图4右则是在模板上增加肋板后的形式，针对这两个模型以有限元素软件计算后即得图5，再以图5的应力分布图对滑脚结构再次做局部的修改及补强，以得到一较稳定的滑脚机构。
图4分析模型
图5应力图分布图
在中大型机的二板滑脚这部分，除考虑到结构强度及刚性问题外，面压值的大小亦需重视(二板经滑脚由平滑板作用在机架硬轨上的压力)。在固定的出力下，降低面压值除可增加二板活动速度，更可减轻锁模机架的负荷。因此在面压值设计上，尽可能的加大滑脚以增加二板、锁模机架间的接触面积来降低面压值。 提升更换另件时的方便性 机台必定存在需按时更换的耗材，而这些耗材更换的难度直接决定了客户停机的时间，若能缩短更换的时间，机台就能更快恢复生产，提升机台稼动率。我们在机台更换另件的方便性这部分也做了重大变革，以1000吨滤油网为例，初始设计是将滤油网置于油箱内部的管路路口，如图6所示，但每当更换滤油网时并不方便。由于大型机液压油吐出量均相当大，整个油箱容积更成倍数放大，因此当我们更换滤网时，需耗费更多之时间延长客户的停机时间。
图6 滤油网初始设计
为能在最短时间内能够更换滤油网，我们考虑使用外置式滤油器，滤油网则存在于滤油器内部，如图7所示。后续若需更换滤油网时，可直接由滤油器上将滤油网拆下更换或清理，如此则大大缩短了更换滤油网所需的时间，并提升了客户的生产力。
图7 滤油网外置设计
提升附加价值 为有效提升机台附加价值并降低客户在模具制造上的成本，在中大型机模板设计上我们考虑到使用长型模具来进行一模多穴射出成型的这些客户群，在模板上新增顶针孔位，如图8所示。以VP-1000为例，在初始设计为维持模板刚性，在顶针孔位的设计上并无多余顶针孔，后续则为了满足客户需求，在二板上新增顶针孔位，当顶针孔增加代表著顶针板尺寸需放大，因此在各活动件间的干涉问题变得尤其重要。在VP-1000二板设计上我们也针对这些配合处以CAD动态模拟的方式对干涉问题做仔细的确认及干涉件适当的修改。图8 增加顶针孔位
图9 以动态模拟来确认干涉问题
结论 台中精机塑料射出成型机产品，为满足不同客户所需的生产领域，以小型机所累积的经验，迈向中大型机市场。在中大型机的机械设计上不仅仅为单纯小机台的尺寸放大，亦对许多中大型机种可能发生的问题点反复作确认、改善及补强，并站在使用者的立场做设计上的考量。希望购买公司中大型机的客户能买的放心、用的安心，让制造者与使用者一同创造双赢。
