專利名稱：復(fù)合鞋楦及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制鞋用的復(fù)合鞋楦及其制造方法，它屬于制鞋器具的技術(shù)領(lǐng)域。
鞋楦是制造皮、布、膠鞋和運(yùn)動(dòng)鞋的主要器具，鞋楦的費(fèi)用也占生產(chǎn)成本的10-25%左右，按全國(guó)近二千多家制鞋工廠測(cè)算，每年投入鞋楦的資金大約在2-3億元以上。
目前鞋楦主要有木鞋楦，塑料鞋楦和金屬鞋楦三類，還沒有制造過塑料或鋁合金的復(fù)合鞋楦，木質(zhì)鞋楦，易于變型，而且消耗大量木材，也不能重復(fù)使用，已呈淘汰趨勢(shì)，在國(guó)內(nèi)，資源不足，塑料和金屬鞋楦價(jià)格昂貴，一般比木楦高1-2倍左右，而且需國(guó)家投入大批資金，塑料鞋楦的缺點(diǎn)是容易發(fā)生熱變形，剛度稍差，因此迫切需要有一種新穎的鞋楦能消除上述的種種缺點(diǎn)來滿足國(guó)內(nèi)制鞋工業(yè)的需要。
國(guó)內(nèi)有些專利，例如87103391、87204249均介紹了木質(zhì)塑料鞋楦，主要以聚乙烯為原料，充填以木粉，以及甲醛，石酸鈣，樹脂增塑料，在一定溫度條件下裝入擠塑機(jī)中進(jìn)行攪拌，經(jīng)兩次拉條注入模具制成毛坯，在冷水中冷卻后進(jìn)行粗銑，和手工整形，它并不是復(fù)合的鞋楦，工藝又稍復(fù)什，使用上受一定限制。
本發(fā)明的目的是要提供一種新穎的復(fù)合鞋楦，它可以克服上述的不足，既能節(jié)約木料、塑料或鋁合金，而剛度較好，又能克服熱變形，滿足皮鞋制造工藝的要求。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供一種制造上述復(fù)合鞋楦的工藝方法，其中包括制造楦芯的工藝方法和配方，制造楦芯的芯模，以及楦芯和塑料或鋁合金相結(jié)合而成的復(fù)合鞋楦制造方法。
附

圖1、復(fù)合鞋楦的示意2、鞋楦澆鑄示意3、鞋楦銷釘布置示意4、楦芯銷釘位置示意5、鞋楦鉆孔位置圖茲結(jié)合附圖對(duì)復(fù)合鞋楦的結(jié)構(gòu)和制造它的工藝方法詳細(xì)敘述。
由圖1，復(fù)合鞋楦主要由內(nèi)層楦芯(1)和外層楦殼(2)所組成，楦芯采用石膏，硅酸鈉等材料，再利用注塑料方法或鋁合金澆鑄方法在楦芯(1)外部覆蓋一層楦殼(2)，其特點(diǎn)可以節(jié)約塑料或鋁合金材料，而且沒有熱變形的缺點(diǎn)，剛度好，使用壽命長(zhǎng)，可以回用。
由圖4，表示在楦芯(2)兩側(cè)鉆2-3對(duì)互相對(duì)稱的孔，孔徑大約是φ4-5毫米，孔是不通孔，孔深一般是5-10毫米，然后置于干燥地方備用，要求其含水率＜1%，這樣可以防止注塑塑料或鑄鋁合金時(shí)出現(xiàn)氣泡。
首先應(yīng)制作楦芯的木模(標(biāo)準(zhǔn)模型)，一般按加工單位提供的標(biāo)準(zhǔn)鞋楦樣品，按比例縮小1/2-1/3左右，木模用軟木質(zhì)材料手工削制而成，再從楦背的中心線用細(xì)齒鋸縱向切削成左右兩半，用來翻制石膏，硅橡膠或鋅合金楦芯的楦芯模。
澆鑄時(shí)，先用木板或金屬板制成200×100×50毫米的方框2只，配備底板2塊，然后將鋸成兩半的木模分別放在劃好基準(zhǔn)十字線的底板上，并用木螺絲將木模緊固在底板心位置上，隨后把箱體蓋到底板上，就可澆注所配置的石膏漿料，刮平箱面以后，放在烘箱內(nèi)加熱干燥后取出二片木模，復(fù)合修整分型面，開好澆注孔，即制成石膏楦芯的芯模。
石膏漿的配方，可采用下列配比，石膏粉 50% 石英粉 40% 滑石粉 5%耐高溫水泥5%配置時(shí)先將原料攪拌均勻，然后加水?dāng)嚢璩蓾{糊狀就進(jìn)行澆模。
如果采用硅橡膠楦芯的成型模具，其制造木模和石膏芯模的過程如前，唯一區(qū)別是，由于硅橡膠在成型以前是一種漿狀液體，它流動(dòng)性、滲透性都很好，所以在澆注時(shí)必須依靠一個(gè)模套，模套制作時(shí)是將石膏澆鑄好的成型模的凹模壁面，用雕刻刀全部加深10毫米左右，并在凹模壁上鉆2個(gè)通孔，其直徑為15毫米，此孔一直通到石膏模的上端，這兩個(gè)由型腔通往石膏模底面的通孔，其一是用于落注硅橡膠，另一孔是用來排除澆注硅橡膠內(nèi)的空氣。
在澆注硅橡膠楦芯成型模時(shí)，先將兩個(gè)芯楦標(biāo)準(zhǔn)木模按上述方法分別固定到兩塊底板的中心位置上，固定好以后，再將控制好的漿狀硅橡膠注入深孔內(nèi)，等到另一個(gè)排氣孔也出現(xiàn)硅橡膠向上溢出時(shí)，說明已經(jīng)澆注滿，經(jīng)過12-24小時(shí)室溫固化以后，取出木模就得到光滑經(jīng)密、變形量微小的硅橡膠楦芯成型模具。
硅橡膠的配方是106室溫硫化硅橡膠 46%107室溫硫化硅橡膠 47%二丁基錫 2%正硅酸乙酯 5%配制時(shí)先把106、107充分?jǐn)嚢杌旌?，再添加二丁基錫均勻攪拌以后，再加入正硅酸乙酯，攪拌成流動(dòng)性良好的液體，就可注入石膏靠模，固化成型。
制造鋅合金芯楦成型模具的工藝，在致與前進(jìn)方法相似，先按上法制作木模，把木模固定在底板上，再放上砂箱，填入紅砂壓緊、壓實(shí)，刮平箱口，再進(jìn)行上下翻轉(zhuǎn)后取出底板和木模，在形成凹模的砂箱中澆鑄石膏刮平箱口，待石膏固化以后，取出已成型的石膏凸模，清除表面紅砂，修光以后放入烘箱由30℃逐步升高溫度到200℃烘干時(shí)間12-24小時(shí)左右。
隨接進(jìn)行澆注鋅合金的工序，先把鋅合金放入熔煉的坩堝內(nèi)，升溫到420-440℃，待鋅合金熔化以后，加入少量氯化銨，沉入坩堝底部進(jìn)行浮渣，去掉表面雜質(zhì)，這時(shí)可將保溫干燥的二塊石膏凸模分別放在壓實(shí)壓平的紅砂面上，此時(shí)應(yīng)注意基準(zhǔn)線的位置，然后澆入鋅合金溶液，尤應(yīng)注意逐漸分次澆入以利石膏模型的水汽蒸發(fā)，澆滿砂箱后，又待鋅合金冷卻凝固以后，清除石膏模型，對(duì)楦芯模的型腔和分型面加以復(fù)合修整，在分型面上開制注模入口，按該計(jì)尺寸在凹模內(nèi)安裝定位銷釘，應(yīng)該注意芯模上的銷釘數(shù)量位置，大小應(yīng)基本上與下述注塑楦殼模具內(nèi)銷釘位置相同，只是銷釘長(zhǎng)度應(yīng)分別長(zhǎng)于注塑模具上銷釘約2毫米，楦芯材料的配方及制造工藝。
(a)礦物材料配方模型石膏 60% 石英粉 20% 短玻璃纖維 10%滑石粉 5% 液體硅酸鈉 5%上述材料充分混合均勻以后，再添加水和液體硅酸鈉，攪拌成有流動(dòng)性的糊狀，注入楦芯成型模內(nèi)，10分鐘后開模，取出楦芯，放置干燥處，自然干燥在注塑和鑄鋁楦的前一天可放入烘箱，溫度由40℃逐步升高至220℃，經(jīng)12-24小時(shí)以后，可置入注塑模或鑄鋁模內(nèi)，復(fù)合制成成品。
(b)植物纖維材料配方，由于具有不耐高溫的缺點(diǎn)所以只能適用于注塑復(fù)合鞋楦的楦芯，其成份是經(jīng)過破碎機(jī)粉碎的干燥木屑、刨花、苧麻桿、邊角木料以及樹枝等材料 75-85%
醛樹脂 15-20%氯化銨 1-5%這三種原料均勻混合以后，填入楦芯模具內(nèi)并壓實(shí)在室溫下固化12小時(shí)后脫模，或放入烘箱中加溫100℃時(shí)，1小時(shí)即可脫模，就制成楦芯。
金屬楦芯的配方使用廢鐵屑90%，醛樹脂10%、氯化銨1%，混合均勻后，用200以上壓力機(jī)壓制成直徑為30毫米，長(zhǎng)度為100毫米的棒狀楦芯，放置干燥以后，用來制作復(fù)合鋁楦的楦芯。
在制造楦殼模具時(shí)，首先要考慮選擇使用臥式油壓注塑機(jī)械，還是轉(zhuǎn)盤式油盤注塑機(jī)械，選用不同的注塑機(jī)械，其模具的結(jié)構(gòu)差異也很大，本申請(qǐng)人就按500臥式注塑機(jī)為例，來述明其模具設(shè)計(jì)之特點(diǎn)。
由于鞋楦造型屬于不規(guī)則之幾何圖形，曲面和不規(guī)則弧線較多，因此采用鋅合金的澆鑄成模具其優(yōu)點(diǎn)是利模周期短，成本低，制模簡(jiǎn)易，制模時(shí)關(guān)鍵是其分型面位設(shè)計(jì)在鞋楦底面縱向中心線上(圖2)，圖2中，動(dòng)模(7)和靜模(6)各具有靜模型腔(5)和動(dòng)模型腔(11)，分型面(12)正好在中心線上，靜模(6)上部是承壓板(4)，板的中央位置具有澆口圈(3)，動(dòng)模下部是模腳(8)，推料桿(9)正裝在推料板(10)上，澆鑄過程屬公知技術(shù)，不予復(fù)述。
在制作楦芯時(shí)應(yīng)考慮正確設(shè)計(jì)楦芯的定位銷位置，要使楦芯能正確、穩(wěn)定地固定在楦殼模具的中心，配套楦芯定位銷應(yīng)滿足三個(gè)要求1、楦殼型腔面定位銷位置應(yīng)完全與楦芯模具上的銷釘位置相吻合，一般采用三對(duì)銷釘。
2、在動(dòng)模型腔上的三只銷釘，都應(yīng)比靜模型腔上的對(duì)稱銷釘長(zhǎng)2-3毫米(圖3)。
3、銷釘?shù)亩ㄎ晃恢帽仨氃谛傅酌嫔戏剑?毫米以上地方，以免影響復(fù)合鞋楦，而在使用過程中，給銷釘和粘膠帶來困難。(參見圖4)附圖3是楦殼型腔中銷釘位置示意圖，其中澆口圈(3)、承壓板(4)、靜模型腔、動(dòng)模(7)、模腳(8)、推料桿(9)、推料板(10)、動(dòng)模型腔(11)與圖2相同，動(dòng)模型腔中的銷釘(14)應(yīng)比靜模型腔中的短銷釘(15)大約長(zhǎng)2-3毫米，另外導(dǎo)向桿(13)，起著導(dǎo)向之作用，其余不予復(fù)述。
附圖4，件號(hào)(16)表示鞋楦底面之最低點(diǎn)，件號(hào)(17)表示釘釘之基準(zhǔn)線，顯然，鞋梢最低點(diǎn)離基準(zhǔn)線約為15毫米。
楦殼模具的型腔，其工藝與鋅合金楦芯模具相同，但楦殼之標(biāo)準(zhǔn)木模應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鞋楦加放8-10%的切削余量。
塑料楦殼材料的配方，普遍采用高壓聚乙烯40-50%低壓聚乙烯60-50%的混合材料注塑成型，此外也可采用ABS，聚氯乙烯。在注塑溫度、冷卻水溫、模具溫度以及澆注工藝大致相似，但是，在工藝上復(fù)合鞋楦與注塑全塑鞋楦的差異就在于，(1)注射壓力不宜過高，過高則使楦芯損壞，最好在40-50kg/cm2范圍以內(nèi);
(2)尤應(yīng)控制其注射速度，一般以采用中檔速度為準(zhǔn);
(3)應(yīng)控制好成型周期，由于復(fù)合鞋楦的塑殼較全塑楦減厚1/2，使冷卻固化時(shí)間邊縮短一半以上，一般只需1.5分鐘就可實(shí)現(xiàn)一個(gè)生產(chǎn)周期。
(4)操作程序是開模→放置楦芯→合?！⑸洹骸_?！敵鏊荛?。
制造復(fù)合鋁楦的澆鑄工藝基本上與澆鑄全鋁楦的工藝，而以礦物原料為主的石膏楦芯更適合于澆鑄鋁楦，制作時(shí)可以采用砂箱，其楦芯中可插入鐵絲，固定在砂箱上以后，方能進(jìn)行澆鑄，使用石膏楦芯，澆鑄前應(yīng)嚴(yán)格控制其水份，否則容易產(chǎn)生汽泡或次品。
從注塑機(jī)出模的復(fù)合鞋楦仍舊是楦坯，還須進(jìn)行下列的工序，例如刻楦→鉆孔→鋸頭跟→銑底尖→砂后根→銼頭勢(shì)→后跟拋光→光頭勢(shì)→→整理→打印，這些工序與非復(fù)合鞋楦相同，因此不予復(fù)述。
圖4表示石膏楦芯的銷釘孔位置，一般是在楦芯側(cè)面上鉆2-3對(duì)對(duì)稱的孔，孔深5-10毫米，孔徑為4-5毫米，此孔并不穿透。
圖5表示銷釘在的定位位置必須在鞋楦氏面上方15毫米處。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明復(fù)合鞋楦具有下列的優(yōu)點(diǎn)1、采用復(fù)合鞋楦，可大量節(jié)約塑料或鋁和鋁合金，根據(jù)不同的楦形，一般可節(jié)約1/2-1/3左右的塑料或鋁和鋁合金。
2、復(fù)合鞋楦可以克服原用的全塑鞋楦在注塑工藝中的熱變形，縮短冷卻周期提高效率至少30%，原來生產(chǎn)一模需時(shí)間3分鐘，采用復(fù)合鞋楦只要一分半鐘左右。
3、采用復(fù)合的塑楦，可以提高注塑設(shè)備的生產(chǎn)能力一倍多，如以1000克注塑機(jī)為例，以前只能生產(chǎn)一只塑楦杯，其塑料重約800克，如生產(chǎn)復(fù)合塑楦就可生產(chǎn)一雙楦坯，(塑料重約800克)，因而經(jīng)濟(jì)效益顯著。
4、全塑鞋楦形體過大，厚度太厚，引起強(qiáng)大的收縮和熱變形，難于一次成型，而制造復(fù)合鞋楦，就排除了這些缺點(diǎn)。
5、生產(chǎn)全塑鞋楦，必須使用1000克注塑機(jī)，而生產(chǎn)復(fù)合鞋楦可以使用500克注塑機(jī)，從設(shè)備投資來比較，每臺(tái)機(jī)器可以節(jié)約8-10萬元。
6、復(fù)合鞋楦可以回收，繼續(xù)回用。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合鞋楦，其特征在于鞋楦有內(nèi)層楦芯(1)和外層楦殼(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋楦，其特征在于楦芯(1)主要用石膏制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋楦，其特征在于楦芯(2)用塑料或鋁合金制成。
4.一種復(fù)合鞋楦的制造方法，其特征在于鞋楦芯(1)和楦殼(2)組成，制造楦芯(1)時(shí)，先制作木模，從楦背中心線縱向切成兩半，放置砂箱中，澆入石膏漿料，在烘箱內(nèi)加熱干燥后取出木模，修整分型面，開澆注孔，即制成楦芯模具(芯模)，然后采用下列配方模型石膏 60% 石英粉20% 短玻璃纖維10%滑石粉 5% 液體硅酸鈉5%用上述材料加水?dāng)嚢璩珊隣?，注入楦芯模具?nèi)，經(jīng)10分鐘取出楦芯，放置干燥處自然干燥，在注塑或鑄鋁合金之前，可放入烘箱，溫度由40℃升高到220℃，經(jīng)12-24小時(shí)，就可置入注塑?；蜩T鋁模內(nèi)復(fù)合成為復(fù)合鞋楦;在注塑機(jī)中注塑楦殼時(shí)，楦殼型腔面和楦芯楦芯模具的定位銷位置后一，一般采用三對(duì)銷釘，動(dòng)模之銷釘比靜模之銷釘長(zhǎng)2-3毫米，銷釘位置應(yīng)在鞋楦底面上方15毫米處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的復(fù)合鞋楦，其特征在于制造楦芯的材料，其配方是粉碎的干燥木屑、刨花、邊角木料、苧麻桿75-85%
醛樹脂 15-20%氯化銨 1-5%上述材料均勻混合以后注入模具內(nèi)壓實(shí)，在室溫下固化12小時(shí)后脫模，放入烘箱中加溫100℃，或放入箱中加溫100℃一小時(shí)后就脫模，制成楦芯(1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合鞋楦，其特征在于其楦芯(1)可以采用金屬材料的配方，廢鐵屑90%、
醛樹脂10%、氯化銨1%均勻混合，用壓力機(jī)壓實(shí)成直徑30毫米，長(zhǎng)為100毫米的棒狀，干燥后可用來制作楦芯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的復(fù)合鞋楦及其制造方法，其特征在于楦芯(1)采用鋅合金澆鑄時(shí)，先把鋅合金放坩鍋內(nèi)升溫到420-440℃，加入少量氯化銨，沉入坩鍋底部進(jìn)行模型水份蒸發(fā)，澆滿后，待鋅合金冷凝，就清除石膏模型對(duì)楦芯模型腔和分型面進(jìn)行修整。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的鞋楦，其特征在于制造石膏楦芯(1)的配方是石膏粉50%，石英粉40%，滑石粉5%，耐高溫水泥5%，翻制時(shí)加水?dāng)嚢杈鶆虺蓾{糊狀進(jìn)行澆灌。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的復(fù)合鞋楦及其制造方法，其特征在于塑料楦殼的配方是高壓聚乙烯 40-50%低壓聚乙烯 60-50%或采用ABS，聚氯乙烯注塑，注塑時(shí)，其注塑壓力為40-50kg/cm2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的復(fù)合鞋楦及其制造方法，其特征在于澆鑄鋁合金楦殼時(shí)，其楦芯中應(yīng)插入鐵絲固定在砂箱上后，才進(jìn)行澆鑄，另外，對(duì)石膏的楦芯應(yīng)嚴(yán)格控制其水份。
全文摘要
一種復(fù)合鞋楦，由內(nèi)層楦芯(1)和外層楦殼所組成。楦芯采用石膏粉60％，石英粉20％，滑石粉5％，短玻璃纖維10％，液體硅酸鈉5％，加水混合攪勻成糊狀，注入模中成為植芯，然后注塑楦殼或澆注鋁合金楦殼(2)，就制成復(fù)合鞋楦。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約塑料，熱變形小，使用壽命長(zhǎng)，可以回用。
文檔編號(hào)A43D3/00GK1064006SQ91100829
公開日1992年9月2日 申請(qǐng)日期1991年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月12日
發(fā)明者馬松振 申請(qǐng)人:馬松振