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连帮注塑成型工艺_鞋底与鞋面一体注射技术解析

2026-05-19 关注次数：

连帮注塑成型工艺：鞋底与鞋面一体注射技术解析

一、引言：制鞋工艺的技术革命

在传统制鞋生产中，鞋底与鞋面的结合长期依赖胶粘剂或缝线工艺。这种方法不仅工序繁琐、效率低下，还存在胶粘剂老化导致开胶、VOCs污染环境等固有缺陷。连帮注塑成型工艺的出现，彻底改变了这一局面。

连帮注塑成型工艺，也称为Direct Injection Process（DIP），是一种将鞋底注塑成型与鞋帮连接过程合二为一的先进制造技术。其核心原理是：将预制好的鞋帮套在鞋楦上，放入注塑机模具中，通过直接注入熔融的鞋底材料，使材料渗入鞋面纤维，在成型鞋底的同时实现与鞋帮的化学与机械双重结合。

本文将系统解析连帮注塑成型工艺的原理、流程、关键技术参数及质量控制要点，为制鞋企业和技术人员提供全面、专业的技术参考。

二、连帮注塑成型工艺原理

1. 基本定义

连帮注塑成型是一种在注塑过程中同步完成鞋底成型与鞋帮连接的制鞋工艺。根据浙江省品牌建设联合会发布的T/ZZB 1281-2019《注塑鞋》标准，注塑鞋是指“以热塑性、热固性弹性体等为鞋底，以合成革、纺织材料、天然皮革或几种混合的材料为帮面通过连帮注塑成型工艺制作的日常穿用鞋”。

2. 核心技术优势

| 对比维度 | 传统胶粘工艺 | 连帮注塑工艺 |

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

| 结合方式 | 胶粘剂物理粘合 | 注射材料渗入纤维形成化学结合 |

| 剥离强度 | 2.5-4.0 N/mm² | 可达8.5 N/mm² |

| 环保性 | 胶粘剂含VOCs | 无胶环保 |

| 防水性 | 有缝隙易渗水 | 无缝结合，防水性好 |

| 生产效率 | 多工序，周期长 | 一次成型，缩短30%以上 |

| 设计自由度 | 受组装工艺限制 | 可实现多密度、多色复合 |

| 产品重量 | 常规 | 可降低20%（双密度结构） |

3. 两类核心注塑方式

外注式（传统方式）：注射材料从模具外部注入，鞋底外底部会留有注塑料头，需后续修剪处理。

内注式（创新方式）：在鞋楦内部设置进料孔，注射材料通过鞋楦内部通道注入模具型腔。这种方式解决了传统注射方式在鞋底留料头的弊端，成品外观更美观。鄂州市源通塑胶机械公司开发的“楦头内注射式新型鞋用注塑机”开创了国内“注射鞋生产的鞋底无料头”技术先河。

三、连帮注塑工艺全流程详解

连帮注塑成型工艺是一个精密控制的系统工程，从鞋帮准备到成品产出，每一步都直接影响终产品质量。

第一步：鞋帮准备与预处理

将鞋面材料（皮革、布料或合成材料）裁剪、缝制成完整的鞋帮。

热压预处理（关键工序）：由于天然真皮等材料厚度不均，在鞋楦两端（对应脚的前后端）可能产生较大凸出量，合模时容易损坏鞋帮面料。热压预处理通过恒温热压头压紧鞋帮两端，使相应部位变薄并定型，有效降低合模损伤风险，提高良品率。

第二步：鞋楦与鞋帮定位

将预制好的鞋帮套在鞋楦上，通过定位组件固定。现代设备采用两种定位技术：

- 机械式快速定位：通过拨动推把驱动挤压板，推动定位杆压紧连接块，实现快速锁定或解锁，操作简便高效

- 真空吸附定位：鞋楦表面设真空通道和开口，利用真空吸附力将鞋帮紧密贴合，定位精度更高

第三步：合模

鞋楦被驱动至模具两个边模中间及底模上方位置，模具各部件协同动作：

1. 两个边模朝鞋楦方向运动，上部凹口压紧鞋楦两侧

2. 边模之间相互拼接

3. 鞋楦、边模、底模之间形成注塑成型腔

4. 鞋帮局部被收纳于成型腔内

模具定位采用第一定位块与定位槽配合结构，确保合模精度达±0.02mm。

第四步：注射阶段

注塑机将鞋底材料（PU、PVC、TPU、TPR等）加热熔融，通过注塑通道将熔融材料注入成型腔。这一过程称为直接注入工艺（DIP）——塑化材料直接渗入鞋面纤维，形成化学与机械双重结合的结合强度。

模具的注塑通道由右模和左模内开设的注塑孔配合形成。

第五步：充模与保压

充模完成后进入保压阶段，补偿材料冷却收缩造成的体积减少。现代设备采用二次压力注射功能，可根据需要调整注射压力，确保鞋底密实无缩孔。

第六步：冷却定型

注入的熔融材料在模具内冷却硬化。多工位圆盘式连帮注塑机工位数量多，定型时间长，能充分保证鞋底成型质量。冷却时间根据鞋底厚度、材料特性确定，一般为45-120秒。

第七步：开模与取件

冷却完成后，边模打开，取出成品鞋。先进设备已实现机械手自动取件，可达成全自动化生产。

四、关键工艺技术解析

1. 鞋帮热压预处理技术

热压预处理是保证合模质量的关键前置工序。热压设备配备恒温加热机构，可保持稳定加热温度，并具备纵向、竖直、横向多维调节功能，适应不同尺寸鞋楦；针对鞋帮前端部位可进行横向位置调节，方便根据左右脚调整热压位置。

2. 精确定位技术

机械定位原理：拨动推把驱动挤压板旋转，挤压板的倾斜面推动挤压块向下运动，使定位杆压紧在连接块上，完成鞋楦锁定。该结构设计精巧，操作简便，可有效提升工作效率。

真空定位技术：高端设备在鞋楦表面设置真空通道和真空开口，利用真空效应将鞋帮紧密吸附在鞋楦表面，实现更高精度的定位。

3. 预制鞋底嵌入技术

在一些高端鞋款生产中，连帮注塑工艺可结合预制鞋底使用。工艺要点是在模具中预放由另一种材质预制的鞋底（如E-TPU爆米花中底），通过在预制鞋底与鞋帮之间注塑聚氨酯等材料，实现整体结合。

专利技术CN210880587U公开的连帮注塑模具采用创新的底模结构：底模分为中部的模芯和两侧可开合的边框，边框可朝靠近或远离模芯方向横向运动。这种设计在预制鞋底安装时，边框向外打开留出间隙避免刮伤；合模时由边模推动合拢，定位准确。通过这种设计，即使是上窄下宽的复杂鞋底外形也能顺利安装，不损伤鞋底侧部。

4. 多密度/多色注射技术

连帮注塑工艺可实现复合结构的鞋底一次成型。双密度技术：采用双工位注射成型，外层致密橡胶密度1.15-1.35g/cm³，内层发泡橡胶密度可降至0.65-0.85g/cm³。双密度结构使产品重量降低约20%，同时达到抗水解、耐酸碱、防穿刺等防护标准。多色注射：通过多台注射机构或多次注射，实现多种颜色组合。

国际先进技术方面，德国DESMA公司开发的多层鞋底直接注塑方法采用两套独立模框：第一模框先将第一层（如中底）注塑到鞋帮上，第二模框再将第二层（如外底）注塑到第一层上。这种方法突破了传统直接注塑工艺的设计限制，可实现气垫、倒扣、鞋头保护片等复杂功能设计。

五、材料适应性分析

连帮注塑成型工艺对多种鞋面材料和鞋底材料具有广泛的适应性。

鞋面材料适应性

| 鞋面材料 | 工艺要点 | 技术效果 |

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

| 皮革 | 精准控制注塑压力、温度、时间 | 保护材料质感，连接牢固 |

| 布料 | 原料均匀渗透布料纤维 | 结合自然美观，定型作用 |

| 合成材料 | 根据硬度调整工艺参数 | 灵活适配多样化需求 |

连帮鞋底成型注塑机通过对注塑压力、温度和时间等参数的精准控制，能够使注塑原料均匀渗透到布料纤维之间，形成牢固连接，同时对鞋面起到定型作用。

鞋底材料适应性

| 材料类型 | 特性 | 典型参数 |

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

| PU（聚氨酯） | 轻量、抗水解、耐油、防滑、减震 | 注射温度40-50℃ |

| TPU（热塑性聚氨酯） | 高耐磨、透明、高弹性 | 注射温度170-200℃ |

| PVC（聚氯乙烯） | 成本低、加工性好 | 需低温热稳定设计 |

| TPR（热塑性橡胶） | 柔软、防滑 | 加工窗口宽 |

聚氨酯AB胶是连帮注塑中常用的材料之一。专利CN210880587U公开的一种制造方法采用聚氨酯原料通过自动灌注机注入模具，合模压合后移至流水烘道内硬化成型。这种方法生产的产品具有耐磨性好、穿着舒适、弹性好、工艺简单等优势。

六、工艺参数与质量控制

关键工艺参数

| 参数类别 | 典型范围 | 影响因素 |

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

| 注射温度 | PU: 40-50℃ | 材料类型、流动特性 |

| 注射压力 | 分段控制（低压充模+高压保压） | 模具结构、产品厚度 |

| 冷却时间 | 45-120秒 | 材料特性、鞋底厚度 |

| 合模力 | 数吨至数十吨 | 投影面积、注射压力 |

| 料筒温度 | 多段控制，精度±2℃ | 材料热稳定性 |

质量控制要点

连帮注塑鞋的质量控制依据T/ZZB 1281-2019《注塑鞋》标准执行：

- 感官质量：外观、色泽、无明显缺陷

- 物理机械性能：耐折性能、耐磨性能、防滑性能

- 结合强度：剥离强度测试

- 化学物质限量：甲醛、可分解有害芳香胺等

七、行业发展趋势

1. 智能化与自动化

现代连帮注塑机正朝向全自动化方向发展。圆盘式多工位结构配合机械手取件，可实现无人化操作。德国DESMA公司开发的气体反压注塑技术通过加压容器在模具周围形成加压空间，可生产高品质发泡鞋底。

2. 超临界发泡技术应用

超临界发泡（SCF）技术正在高端鞋底材料领域快速普及。该技术以氮气作为发泡剂，具有零碳排放、泡孔细密均匀等优势。ECCO公司已将超临界发泡预制鞋底与直接注塑工艺结合，生产高品质鞋款。

3. 真空吸附定位技术

高端设备采用真空吸附技术，通过鞋楦表面的真空通道和开口，将鞋帮紧密吸附，可实现更高精度的定位。这项技术既提升了定位精度，也降低了传统鞋楦的投入成本。

4. 绿色环保

连帮注塑工艺不使用胶粘剂，无VOCs排放，符合环保趋势。同时，TR等可回收材料的应用，进一步降低了环境影响。

八、结语

连帮注塑成型工艺是制鞋行业的一项革命性技术，它通过直接注入工艺实现鞋底与鞋面的无缝结合，不仅提升了产品质量和生产效率，还为鞋类设计提供了更大的创意空间。

核心要点总结：

1. 工艺优势：一次性成型，省去胶粘工序，结合强度高、无开胶风险

2. 关键技术：热压预处理、精确定位、预制鞋底嵌入、多密度注射

3. 适应性广：适用于皮革、布料、合成材料等多种鞋面，PU/TPU/PVC等多种鞋底材料

4. 发展趋势：智能化、超临界发泡、真空定位、绿色环保

随着智能化、节能化技术的不断发展，连帮注塑成型工艺将持续推动制鞋行业迈向高效、智能、绿色的新时代。