連幫注塑成型工藝：鞋底與鞋面一體注射技術(shù)解析

一、引言：制鞋工藝的技術(shù)革命

在傳統(tǒng)制鞋生產(chǎn)中，鞋底與鞋面的結(jié)合長期依賴膠粘劑或縫線工藝。這種方法不僅工序繁瑣、效率低下，還存在膠粘劑老化導(dǎo)致開膠、VOCs污染環(huán)境等固有缺陷。連幫注塑成型工藝的出現(xiàn)，徹底改變了這一局面。

連幫注塑成型工藝，也稱為Direct Injection Process（DIP），是一種將鞋底注塑成型與鞋幫連接過程合二為一的先進(jìn)制造技術(shù)。其核心原理是：將預(yù)制好的鞋幫套在鞋楦上，放入注塑機(jī)模具中，通過直接注入熔融的鞋底材料，使材料滲入鞋面纖維，在成型鞋底的同時實現(xiàn)與鞋幫的化學(xué)與機(jī)械雙重結(jié)合。

本文將系統(tǒng)解析連幫注塑成型工藝的原理、流程、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量控制要點，為制鞋企業(yè)和技術(shù)人員提供全面、專業(yè)的技術(shù)參考。

二、連幫注塑成型工藝原理

1. 基本定義

連幫注塑成型是一種在注塑過程中同步完成鞋底成型與鞋幫連接的制鞋工藝。根據(jù)浙江省品牌建設(shè)聯(lián)合會發(fā)布的T/ZZB 1281-2019《注塑鞋》標(biāo)準(zhǔn)，注塑鞋是指“以熱塑性、熱固性彈性體等為鞋底，以合成革、紡織材料、天然皮革或幾種混合的材料為幫面通過連幫注塑成型工藝制作的日常穿用鞋”。

2. 核心技術(shù)優(yōu)勢

| 對比維度 | 傳統(tǒng)膠粘工藝 | 連幫注塑工藝 |

| :--- | :--- | :--- |

| 結(jié)合方式 | 膠粘劑物理粘合 | 注射材料滲入纖維形成化學(xué)結(jié)合 |

| 剝離強(qiáng)度 | 2.5-4.0 N/mm2 | 可達(dá)8.5 N/mm2 |

| 環(huán)保性 | 膠粘劑含VOCs | 無膠環(huán)保 |

| 防水性 | 有縫隙易滲水 | 無縫結(jié)合，防水性好 |

| 生產(chǎn)效率 | 多工序，周期長 | 一次成型，縮短30%以上 |

| 設(shè)計自由度 | 受組裝工藝限制 | 可實現(xiàn)多密度、多色復(fù)合 |

| 產(chǎn)品重量 | 常規(guī) | 可降低20%（雙密度結(jié)構(gòu)） |

3. 兩類核心注塑方式

外注式（傳統(tǒng)方式）：注射材料從模具外部注入，鞋底外底部會留有注塑料頭，需后續(xù)修剪處理。

內(nèi)注式（創(chuàng)新方式）：在鞋楦內(nèi)部設(shè)置進(jìn)料孔，注射材料通過鞋楦內(nèi)部通道注入模具型腔。這種方式解決了傳統(tǒng)注射方式在鞋底留料頭的弊端，成品外觀更美觀。鄂州市源通塑膠機(jī)械公司開發(fā)的“楦頭內(nèi)注射式新型鞋用注塑機(jī)”開創(chuàng)了國內(nèi)“注射鞋生產(chǎn)的鞋底無料頭”技術(shù)先河。

三、連幫注塑工藝全流程詳解

連幫注塑成型工藝是一個精密控制的系統(tǒng)工程，從鞋幫準(zhǔn)備到成品產(chǎn)出，每一步都直接影響終產(chǎn)品質(zhì)量。

第一步：鞋幫準(zhǔn)備與預(yù)處理

將鞋面材料（皮革、布料或合成材料）裁剪、縫制成完整的鞋幫。

熱壓預(yù)處理（關(guān)鍵工序）：由于天然真皮等材料厚度不均，在鞋楦兩端（對應(yīng)腳的前后端）可能產(chǎn)生較大凸出量，合模時容易損壞鞋幫面料。熱壓預(yù)處理通過恒溫?zé)釅侯^壓緊鞋幫兩端，使相應(yīng)部位變薄并定型，有效降低合模損傷風(fēng)險，提高良品率。

第二步：鞋楦與鞋幫定位

將預(yù)制好的鞋幫套在鞋楦上，通過定位組件固定?，F(xiàn)代設(shè)備采用兩種定位技術(shù)：

- 機(jī)械式快速定位：通過撥動推把驅(qū)動擠壓板，推動定位桿壓緊連接塊，實現(xiàn)快速鎖定或解鎖，操作簡便高效

- 真空吸附定位：鞋楦表面設(shè)真空通道和開口，利用真空吸附力將鞋幫緊密貼合，定位精度更高

第三步：合模

鞋楦被驅(qū)動至模具兩個邊模中間及底模上方位置，模具各部件協(xié)同動作：

1. 兩個邊模朝鞋楦方向運動，上部凹口壓緊鞋楦兩側(cè)

2. 邊模之間相互拼接

3. 鞋楦、邊模、底模之間形成注塑成型腔

4. 鞋幫局部被收納于成型腔內(nèi)

模具定位采用第一定位塊與定位槽配合結(jié)構(gòu)，確保合模精度達(dá)±0.02mm。

第四步：注射階段

注塑機(jī)將鞋底材料（PU、PVC、TPU、TPR等）加熱熔融，通過注塑通道將熔融材料注入成型腔。這一過程稱為直接注入工藝（DIP）——塑化材料直接滲入鞋面纖維，形成化學(xué)與機(jī)械雙重結(jié)合的結(jié)合強(qiáng)度。

模具的注塑通道由右模和左模內(nèi)開設(shè)的注塑孔配合形成。

第五步：充模與保壓

充模完成后進(jìn)入保壓階段，補(bǔ)償材料冷卻收縮造成的體積減少?，F(xiàn)代設(shè)備采用二次壓力注射功能，可根據(jù)需要調(diào)整注射壓力，確保鞋底密實無縮孔。

第六步：冷卻定型

注入的熔融材料在模具內(nèi)冷卻硬化。多工位圓盤式連幫注塑機(jī)工位數(shù)量多，定型時間長，能充分保證鞋底成型質(zhì)量。冷卻時間根據(jù)鞋底厚度、材料特性確定，一般為45-120秒。

第七步：開模與取件

冷卻完成后，邊模打開，取出成品鞋。先進(jìn)設(shè)備已實現(xiàn)機(jī)械手自動取件，可達(dá)成全自動化生產(chǎn)。

四、關(guān)鍵工藝技術(shù)解析

1. 鞋幫熱壓預(yù)處理技術(shù)

熱壓預(yù)處理是保證合模質(zhì)量的關(guān)鍵前置工序。熱壓設(shè)備配備恒溫加熱機(jī)構(gòu)，可保持穩(wěn)定加熱溫度，并具備縱向、豎直、橫向多維調(diào)節(jié)功能，適應(yīng)不同尺寸鞋楦；針對鞋幫前端部位可進(jìn)行橫向位置調(diào)節(jié)，方便根據(jù)左右腳調(diào)整熱壓位置。

2. 精確定位技術(shù)

機(jī)械定位原理：撥動推把驅(qū)動擠壓板旋轉(zhuǎn)，擠壓板的傾斜面推動擠壓塊向下運動，使定位桿壓緊在連接塊上，完成鞋楦鎖定。該結(jié)構(gòu)設(shè)計精巧，操作簡便，可有效提升工作效率。

真空定位技術(shù)：高端設(shè)備在鞋楦表面設(shè)置真空通道和真空開口，利用真空效應(yīng)將鞋幫緊密吸附在鞋楦表面，實現(xiàn)更高精度的定位。

3. 預(yù)制鞋底嵌入技術(shù)

在一些高端鞋款生產(chǎn)中，連幫注塑工藝可結(jié)合預(yù)制鞋底使用。工藝要點是在模具中預(yù)放由另一種材質(zhì)預(yù)制的鞋底（如E-TPU爆米花中底），通過在預(yù)制鞋底與鞋幫之間注塑聚氨酯等材料，實現(xiàn)整體結(jié)合。

專利技術(shù)CN210880587U公開的連幫注塑模具采用創(chuàng)新的底模結(jié)構(gòu)：底模分為中部的模芯和兩側(cè)可開合的邊框，邊框可朝靠近或遠(yuǎn)離模芯方向橫向運動。這種設(shè)計在預(yù)制鞋底安裝時，邊框向外打開留出間隙避免刮傷；合模時由邊模推動合攏，定位準(zhǔn)確。通過這種設(shè)計，即使是上窄下寬的復(fù)雜鞋底外形也能順利安裝，不損傷鞋底側(cè)部。

4. 多密度/多色注射技術(shù)

連幫注塑工藝可實現(xiàn)復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋底一次成型。雙密度技術(shù)：采用雙工位注射成型，外層致密橡膠密度1.15-1.35g/cm3，內(nèi)層發(fā)泡橡膠密度可降至0.65-0.85g/cm3。雙密度結(jié)構(gòu)使產(chǎn)品重量降低約20%，同時達(dá)到抗水解、耐酸堿、防穿刺等防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。多色注射：通過多臺注射機(jī)構(gòu)或多次注射，實現(xiàn)多種顏色組合。

國際先進(jìn)技術(shù)方面，德國DESMA公司開發(fā)的多層鞋底直接注塑方法采用兩套獨立?？颍旱谝荒？蛳葘⒌谝粚樱ㄈ缰械祝┳⑺艿叫瑤蜕希诙？蛟賹⒌诙樱ㄈ缤獾祝┳⑺艿降谝粚由?。這種方法突破了傳統(tǒng)直接注塑工藝的設(shè)計限制，可實現(xiàn)氣墊、倒扣、鞋頭保護(hù)片等復(fù)雜功能設(shè)計。

五、材料適應(yīng)性分析

連幫注塑成型工藝對多種鞋面材料和鞋底材料具有廣泛的適應(yīng)性。

鞋面材料適應(yīng)性

| 鞋面材料 | 工藝要點 | 技術(shù)效果 |

| :--- | :--- | :--- |

| 皮革 | 精準(zhǔn)控制注塑壓力、溫度、時間 | 保護(hù)材料質(zhì)感，連接牢固 |

| 布料 | 原料均勻滲透布料纖維 | 結(jié)合自然美觀，定型作用 |

| 合成材料 | 根據(jù)硬度調(diào)整工藝參數(shù) | 靈活適配多樣化需求 |

連幫鞋底成型注塑機(jī)通過對注塑壓力、溫度和時間等參數(shù)的精準(zhǔn)控制，能夠使注塑原料均勻滲透到布料纖維之間，形成牢固連接，同時對鞋面起到定型作用。

鞋底材料適應(yīng)性

| 材料類型 | 特性 | 典型參數(shù) |

| :--- | :--- | :--- |

| PU（聚氨酯） | 輕量、抗水解、耐油、防滑、減震 | 注射溫度40-50℃ |

| TPU（熱塑性聚氨酯） | 高耐磨、透明、高彈性 | 注射溫度170-200℃ |

| PVC（聚氯乙烯） | 成本低、加工性好 | 需低溫?zé)岱€(wěn)定設(shè)計 |

| TPR（熱塑性橡膠） | 柔軟、防滑 | 加工窗口寬 |

聚氨酯AB膠是連幫注塑中常用的材料之一。專利CN210880587U公開的一種制造方法采用聚氨酯原料通過自動灌注機(jī)注入模具，合模壓合后移至流水烘道內(nèi)硬化成型。這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品具有耐磨性好、穿著舒適、彈性好、工藝簡單等優(yōu)勢。

六、工藝參數(shù)與質(zhì)量控制

關(guān)鍵工藝參數(shù)

| 參數(shù)類別 | 典型范圍 | 影響因素 |

| :--- | :--- | :--- |

| 注射溫度 | PU: 40-50℃ | 材料類型、流動特性 |

| 注射壓力 | 分段控制（低壓充模+高壓保壓） | 模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品厚度 |

| 冷卻時間 | 45-120秒 | 材料特性、鞋底厚度 |

| 合模力 | 數(shù)噸至數(shù)十噸 | 投影面積、注射壓力 |

| 料筒溫度 | 多段控制，精度±2℃ | 材料熱穩(wěn)定性 |

質(zhì)量控制要點

連幫注塑鞋的質(zhì)量控制依據(jù)T/ZZB 1281-2019《注塑鞋》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：

- 感官質(zhì)量：外觀、色澤、無明顯缺陷

- 物理機(jī)械性能：耐折性能、耐磨性能、防滑性能

- 結(jié)合強(qiáng)度：剝離強(qiáng)度測試

- 化學(xué)物質(zhì)限量：甲醛、可分解有害芳香胺等

七、行業(yè)發(fā)展趨勢

1. 智能化與自動化

現(xiàn)代連幫注塑機(jī)正朝向全自動化方向發(fā)展。圓盤式多工位結(jié)構(gòu)配合機(jī)械手取件，可實現(xiàn)無人化操作。德國DESMA公司開發(fā)的氣體反壓注塑技術(shù)通過加壓容器在模具周圍形成加壓空間，可生產(chǎn)高品質(zhì)發(fā)泡鞋底。

2. 超臨界發(fā)泡技術(shù)應(yīng)用

超臨界發(fā)泡（SCF）技術(shù)正在高端鞋底材料領(lǐng)域快速普及。該技術(shù)以氮氣作為發(fā)泡劑，具有零碳排放、泡孔細(xì)密均勻等優(yōu)勢。ECCO公司已將超臨界發(fā)泡預(yù)制鞋底與直接注塑工藝結(jié)合，生產(chǎn)高品質(zhì)鞋款。

3. 真空吸附定位技術(shù)

高端設(shè)備采用真空吸附技術(shù)，通過鞋楦表面的真空通道和開口，將鞋幫緊密吸附，可實現(xiàn)更高精度的定位。這項技術(shù)既提升了定位精度，也降低了傳統(tǒng)鞋楦的投入成本。

4. 綠色環(huán)保

連幫注塑工藝不使用膠粘劑，無VOCs排放，符合環(huán)保趨勢。同時，TR等可回收材料的應(yīng)用，進(jìn)一步降低了環(huán)境影響。

八、結(jié)語

連幫注塑成型工藝是制鞋行業(yè)的一項革命性技術(shù)，它通過直接注入工藝實現(xiàn)鞋底與鞋面的無縫結(jié)合，不僅提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，還為鞋類設(shè)計提供了更大的創(chuàng)意空間。

核心要點總結(jié)：

1. 工藝優(yōu)勢：一次性成型，省去膠粘工序，結(jié)合強(qiáng)度高、無開膠風(fēng)險

2. 關(guān)鍵技術(shù)：熱壓預(yù)處理、精確定位、預(yù)制鞋底嵌入、多密度注射

3. 適應(yīng)性廣：適用于皮革、布料、合成材料等多種鞋面，PU/TPU/PVC等多種鞋底材料

4. 發(fā)展趨勢：智能化、超臨界發(fā)泡、真空定位、綠色環(huán)保

隨著智能化、節(jié)能化技術(shù)的不斷發(fā)展，連幫注塑成型工藝將持續(xù)推動制鞋行業(yè)邁向高效、智能、綠色的新時代。

延伸閱讀：

- [連幫鞋底成型注塑機(jī)：讓鞋面與鞋底無縫結(jié)合的核心技術(shù)]()

- [連幫鞋底注塑機(jī)vs傳統(tǒng)鞋底機(jī)：生產(chǎn)效率與品質(zhì)差異]()

- [鞋幫熱壓預(yù)處理技術(shù)：提升連幫注塑良品率的關(guān)鍵]()

- [雙密度鞋底注塑技術(shù)：軍用作戰(zhàn)靴的輕量化解決方案]()