1845年縫紉機的發(fā)明，使鞋幫的生產(chǎn)效率有了大幅度的提高；1858 年單線鏈式內線機的發(fā)明，使鞋幫與鞋底的縫合開始擺脫笨重的手工操作；1876 年裁料機的發(fā)明，使刀模裁料開始代替剪刀裁料；1883 年繃幫機的發(fā)明，使鞋幫與內底連接的操作可在短時間完成；1887 年釘跟機的發(fā)明，使鞋跟與內底的釘合擺脫了用鐵錘的捶打……100 多年來，各種皮鞋設備的不斷發(fā)明和提高，使80 多種鞋機徹底改變了制鞋工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌，實現(xiàn)了皮鞋現(xiàn)代化的宏偉目標。

按照機械性質分類，80 多種皮鞋設備主要包括裁料機械、片削機械、磨削機械、成型機械、縫紉機械、繃幫機械、縫底機械、粘底機械、輸送機械等設備。這些設備的工作原理，與不同皮鞋工藝的特點密不可分。所以，研究皮鞋設備的工作原理，對于提高制鞋設計、制鞋工藝、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量有十分重要的現(xiàn)實意義。特別是對與制鞋工藝有密切關系的裁料機、縫幫機、成型機、繃幫機、縫底機、粘底機、模壓機等設備的研究和探索，更是當前鞋業(yè)之要務。

1）裁料機原理的形成與發(fā)展

裁料機械的工作原理由沖板、刀模、砧板三者形成，也就是說，當沖板快速沖擊刀模后，刀模刃部被切入砧板上的鞋材料，因為刀模刃部的形狀與鞋件形狀相同，于是瞬間裁切成鞋件。其裁料程序是：將鞋料鋪平于砧板→將刀模置于鞋料→操縱沖板下降→快速沖擊刀?！度星型感摹鷽_板上升→取出刀模和鞋件→一個程序完成。裁料機傳動原理，由機械式發(fā)展到液壓式，以適應高噪音到低噪音的需要；結構原理由擺動沖頭發(fā)展到移動沖頭和固定沖頭，以適應從真皮選料到合成材料的選料變化；裁料機的工作原理，由刀?；l(fā)展到無刀?；?，以適應激光、數(shù)控等新技術的發(fā)展，最終實現(xiàn)自動化裁料。

2）縫幫機原理的形成與發(fā)展

縫幫機是工業(yè)縫紉機的一種。由于鞋幫材料厚度較大、線跡復雜、鞋款多變，決定了縫幫機原理的發(fā)展較快。線跡，是線縫的基本單元，是機針每刺透一次縫料和完成一個工作循環(huán)后使上下縫線交織在一起的鎖式軌跡。線跡的種類較多，主要有單線鏈式、雙線鎖式、包縫鏈式等，以鎖式應用最多。線跡除了縫合和連接作用外，還具有加固和裝飾的作用。雙線鎖式線跡主要由機針、上線（針線）、下線（底線）、鞋料、梭子、壓腳、送料牙等基本元素形成。其機型，由20 世紀70 年代之前的老式低速圓臺（大軸）縫紉機，發(fā)展到新型圓臺縫紉機、高臺縫紉機、平臺縫紉機、單針縫紉機、雙針縫紉機、曲線縫紉機、粗線縫紉機、起埂縫紉機、拉鏈縫紉機、電腦縫紉機等多種機型?？p幫機的縫速從20世紀60 年代的1400 針/min，逐漸提高到2500 針/min，使生產(chǎn)效率有了大幅度提高。

3）成型機原理的形成與發(fā)展

皮鞋的造型美，體現(xiàn)在諸如內底成型、主跟成型、繃幫成型、外底成型等多個方面，其成型原理為模塑，是在成型機的模具中完成的。特別是內底部件的成型，已成為皮鞋快速定型最重要條件之一。把內底成型為與鞋楦底部曲面相吻合的形狀，對于繃幫的成型和穿著的舒適性具有決定性作用。手工繃幫工藝中的內底是在濕潤狀態(tài)下一邊繃幫一邊成型的，然后仍須經(jīng)過20小時以上的定型過程，而機器繃幫工藝中的內底則是提前定型的，所以生產(chǎn)效率極高。內底成型從20 世紀70 年代前的手動滾壓成型，發(fā)展到20 世紀80 年代中期后的模壓成型、自動模成型經(jīng)歷了從古老到現(xiàn)代的超越過程，其機型有普通內底成型機、半自動內底成型機、全自動內底成型機三種機型。無論那種機型，其模具的結構皆由底模和楦模組成。自動內底成型機在模具上增加了調碼器、彈出器。全自動內底成型機的工作程序是：手工碼料→自動送料→高壓成型→自動開?！詣映瞿！詣哟a放等過程。

4）繃幫機原理的形成與發(fā)展

繃幫機，就是把鞋幫繃緊成型在鞋楦上并與內底連接的鞋機，有繃前幫機、繃中幫機、繃后幫機、繃中后幫機等機型，但最復雜的繃幫原理是繃前幫機。手工繃幫的工藝程序有楦上釘內底、修內底、套鞋幫、釘子定位、鉗幫、打釘、成型、定型等?？嚽皫蜋C的基本原理是先把夾幫定位后繃緊前幫，然后在內底邊噴涂粘合劑，最后夾緊前幫、折彎幫腳與內底粘合。這個原理的核心是夾鉗、底托、噴膠器、束緊器、模板、壓緊器六個要素。多個夾鉗形成內底前頭的形狀，共同夾住前幫幫腳；當?shù)淄猩痦斪⌒笗r，前幫被緊繃在鞋楦上；當確認前幫繃緊無誤后噴膠器在內底邊緣涂層粘合劑；束緊器將前幫緊緊圍住、模板將幫腳折彎到內底上、壓緊器壓緊鞋楦使幫腳粘在內底上。此繃幫原理的噴膠器、束緊器、模板、壓緊器同樣運用于繃中幫機和繃后幫機上。在繃前幫機的發(fā)展史上，夾鉗由5 鉗發(fā)展到7 鉗和9 鉗，以求提高繃幫質量?？囍袔秃涂嚭髱偷脑?，與繃前幫相似，但較簡單。繃前幫的工藝程序是：套前幫于鞋楦→前鉗定位→側鉗夾幫→托底繃幫→噴粘合劑→束緊前幫→幫腳折彎→加壓粘合→機器復位。

繃幫機傳動原理有機械傳動、氣壓傳動和液壓傳動。無論那種傳動方式，機器的基本原理和工藝程序都沒有改變。唯一改變的是機械傳動漸漸被淘汰，控制方式由繼電器控制發(fā)展到數(shù)控、傳感器等更先進的自動化控制方式。

5）縫底機原理的形成與發(fā)展

機械傳動的縫底機，是把鞋幫與內底、沿條或中底、外底縫合為一體的設備，也是縫制皮鞋的關鍵設備。縫底機因皮鞋結構的不同，分為縫內線機、縫外線機、縫沿條機等多種機型?？p內線，是從鞋幫內腔把鞋底縫合為一體，鞋幫內和鞋底外均呈現(xiàn)出線跡；縫外線，是從鞋幫外把鞋底縫合為一體，鞋幫外和鞋底外均呈現(xiàn)出線跡；縫沿條，是從沿條外把鞋幫腳縫合為一體，沿條和幫腳均呈現(xiàn)出線跡。線跡的差別，決定了縫制原理的不同。

縫內線機的線跡，有單線鏈式線跡和雙線鎖式線跡兩種類型，后者應用多于前者。單線鏈式線跡的原理，是由一條線形成的，即帶鉤的機針下行時穿透縫料并將縫線勾至上限，縫料前進一個針距，機針下行至下限時由繞線輪繞線，機針升起時穿過環(huán)線，形成一個像鏈條一樣的鏈式線跡。這樣的線跡表面高低不平，多用于鞋結構的內部，如模壓鞋等。雙線鎖式線跡的原理，是由上下兩條線形成的，其形成程序是：帶鉤機針下行穿透縫料、繞線管把下線繞到機針上、鉤針勾起下線升起、梭子尖挑起上線成環(huán)線、下線套過環(huán)線、縫料前進一個針距、上下線在縫料的中部交織、剎線器將線跡拉緊形成鎖式線跡。這樣的線跡表面平整美觀，多用于鞋結構的外部，如沿條機等。自從20 世紀50 年代至今，縫底機的原理基本沒有改變，但是設備的精準度和可靠性卻有極大的提高。

6）粘底機原理的形成與發(fā)展

粘底機的工作原理，廣泛用于膠粘皮鞋工藝，也即幫腳、內底、外底三者的粘合。該工作原理的三要素是：粘合面、粘合劑、粘合力，也即粘合表面要粗糙、粘合劑使用要正確、粘合壓力要足夠。其中的粘合力正是來自粘底機，也即膠粘壓合機。其工作原理是幫腳、內底、外底三者是在膠粘壓合機的模具中受壓力而粘合的。膠粘壓合的工作程序是：粘合面粗化、刷粘合劑、粘合面活化、預粘合、入粘合模具、加壓粘合。加壓粘合也有三要素，就是壓力要足夠、受力要均勻、受力時間要充分。從20 世紀70年代開始興起膠粘皮鞋工藝后，粘底設備經(jīng)歷了氣動壓合機的氣囊模具和液動壓合機的組合模板兩個階段。氣囊模具是在充氣后，加壓于外底表面，但因壓力的不足于20 世紀80 年代后被逐漸淘汰；組合模板由多個不同的模板組成，分別對外底表面形成均勻而強大的壓力，而今仍被廣泛應用。無論是氣動粘底機還是液動粘底機，其粘底工作機構都主要由一雙壓模和一對前后壓柱組成。

7）模壓機原理的形成與發(fā)展

模壓皮鞋鞋底的成型并與鞋幫腳的連接，是在硫化模具內同時進行的，由此形成了模壓皮鞋工藝和機器設備的基本原理。硫化模具的結構由固定底模、滑動邊模、鋁制楦模三者形成硫化的型腔；模壓皮鞋的原理是：加熱外底模具→置入硫化橡膠→鞋幫套入鋁制楦模→與外底模具配合→硫化成型；模壓機的原理是：將外底模具的邊模閉合→鋁制楦模壓向外底模具→形成模具型腔→施加硫化壓力。20 世紀70 年代前所使用的是手動模壓機，模具邊模為手動開合，鋁制楦模為手動升降。當使用液壓模壓機后，模具邊模和鋁制楦模的開合與升降均為液壓缸推動，至今仍在廣泛應用。

縱觀100 多年來，皮鞋設備的基本原理變化較小，變化較大的表現(xiàn)在機器結構和控制等方面，使其運行更可靠、操作更簡捷、生產(chǎn)效率更高，皮鞋質量更好。

（下期刊載《機器制鞋技術發(fā)展史》）