鞋楦几何尺寸的改变.doc

鞋楦几何尺寸的改变 在鞋业生产中，最重要的生产工具之一就是鞋楦头。它决定了鞋子的内部形状，所以它的空间尺寸准确性对鞋子最终合适度起着决定性因素的作用。虽然没有一定要按照楦样做的某种强制的鞋楦标准样，但它的尺寸必须记录下来以便于质量评估，特殊的鞋楦头控制测量技术被用于鞋子的生产，这样鞋楦头的空间尺寸就可以随时被检查确定。 在鞋类生产过程中，鞋楦头可能经过了几千个循环使用周期，以下因素包括：在鞋面钳帮过程中的冲击，在脱楦过程的拉伸外力和压力，当闭合模具时注射成型产生的压力，注射材料时的升温，搬运过程的意外损伤等等热变形和机械变形都会改变楦头的尺寸。 很具有启发意义的是，磨损和撕裂的标志开始显现出来时，可以看到鞋楦头形状的改变得有多快。这样问题来了：应该在什么时候更换鞋楦头，以保证生产鞋子的最终质量。 测量空间尺寸的改变 由PFI开发的一种激光扫描仪，可以用来检验楦头磨损和开裂的影响，同时可以测量其几何尺寸的改变。这样在生产鞋子过程中，可以非常简单地检查鞋楦头（图1）。图1、PFI开发的激光扫描仪时可测量楦头几何尺寸的改变 测量楦头程度、鞋尖高度及鞋点翘度、中底长度、后锥体高度、足掌围等5种关键的尺寸（如图2所示）。 图2、楦头5种关键尺寸的检测 测试整个体系 大概有100个鞋楦头，其中有新的也有用过的，分别用手工和激光扫描仪的方法来检查。用过的鞋楦头被用来和规格样本以及和最初的样品来做对比。随后真实地开始定量检查。 需要注意的一点就是被用过的鞋楦头的足掌围一般比原始的没有用过的值更低。其中的一个原因就是削边薄边的磨损，这在外形上也是可以看得到的。图3显示的是穿过鞋楦头的两条足掌围线的断面（62%，22.5度）。将一个用过的鞋楦头和与它相同模型相同尺码的新鞋楦头做测试，结果表明，用过的鞋楦头的足掌围减少近2mm。图3、典型的鞋楦头削边薄边的磨损（红线为用过的楦头，蓝线为新楦头） 在大多数情况下，使用过的鞋楦头的鞋尖高度值比标准规格样要大，这主要是由于制鞋过程中楦边缘的磨损。其他各项值也比起初标准规格样要大。但是为了确定造成这些值有差异的原因，是否因为鞋楦头被使用过，我们对一个新的鞋楦头在使用周期中进行了检测。 首先扫描测试了一个没有用过的鞋楦头的初始性质及轮廓。然后模拟了鞋楦头在生产过程中遭遇到的各种情况。因为鞋楦头是由半晶型高分子聚乙烯制成的，自然它是热塑性的材料。又因为大部分工作都是在高温下完成，比如贴底和热定型，鞋楦头被加热到近100度。然后又被若干次的压缩和解压缩，于是产生了机械形变。尽管肉眼直接观察时看不出有什么变化，但是当在测试装置中，鞋楦头被沿从鞋跟到鞋尖的中心线固定扫描后，得到的结果与其他数据相比较，变化变得明显了（如图4所示）。 两次扫描的中底长度和足弓线不同组的楦头尖端点重叠起来，后跟端点仍然固定不变，发现其他特征形状改变了很多。根据测试结果显示，产品的鞋尖高度提高了6.5mm，中底长度提高了2.5mm。中底长度和脚背弧度向下弯曲，足掌围线也被改变了，然而围度值和之前相比几乎没有改变（图5）完整的两次扫描的足掌围 蓝色的点线表示起初的足掌围，红色的点线表示用过后被改变的足掌围，可以看出来，鞋楦头鞋头前片变得更扁平了。 另外还进行了一个测试，用来模拟侧边压力和鞋底压力的影响，发现鞋楦头会变长而且越来越小。结果清楚地显示足掌围减少了9mm，中底长度增加了近2mm。足掌围的变化在图6中可以看出来，里面的红线显示了两边的压力点。实际上鞋楦头变圆了，反映在足掌围变小了。(图6)两边受压前后掌围的比较 然而鞋楦头的各项性能特征都改变的不是很明显，肉眼上是不可见的。所以在整个生产周期中必须进行持续不断地监控。激光扫描仪的好处在于，质量检测员能够在几分钟之内完成测试。实验同时也说明了在评估鞋楦头磨损程度时，只记录5个几何尺寸仍然不够。 必须考虑足掌围的水平和垂直伸展，当有一批鞋楦头处于制鞋生产线时，现在的目的是检测它们发生的变化，并记录结果数据。与此相类似的是，鞋楦头的表面数据也被测量出来，目的是为了检测附加的性能特征，这些性能特征能够定量反映磨损程度。这些数值都是通过表面建模得到，使用专为这台测试仪器开发的特殊软件能够实现这个过程。（图7）一个楦头的测试 为了自动接收