◎我们具备该设备的研制能力 ◎我们正与湖北鄂城通用机器集团公司合作此项目 ◎香港力劲公司捐赠给我们价值20万港币的注射机 一、国内外研究现状及本项目的研究意义 橡胶底鞋具有良好的弹性、防滑性，优异的耐寒性，穿着舒适等特点，约占世界鞋销售总量的三分之一左右，而且还有增长的趋势，尤其是，特别适合用作军队作训鞋、防寒鞋和靴等。 我国塑料底、PU底等鞋的多工位转盘注射机已实现工业化生产，基本达到国外同类产品水平，技术成熟，但是，在橡胶底鞋的注射成型方面尚存在着缺胶、喷咀易堵塞、过硫、焦烧等现象，主要是橡胶的加工特性与塑料的加工特性差别很大，而塑料底鞋多工位注射机生产厂家对橡胶胶料的特性及橡胶加工特点缺乏足够的认识，因此，目前我国橡胶底鞋类，仍主要采用传统的模压法生产，其生产率低，劳动条件差，难以满足国民经济发展及军需装备更新的需求。国外，近年来已开发出橡胶底鞋类多工位注塑机，但售价很高，如德国DESMA公司的733型多工位橡胶底军用鞋注塑机，一套售价上千万元人民币。 引进国外先进设备生产军队作训鞋、防寒鞋等，是保证军需鞋更新换代的举措之一，但引进一套满足不了需求，引进多套资金投入太大，企业负担过重。 而引进与研制相结合，并侧重于研制，不仅可以大大节省军队的经费投入，还便于更好地与化工大学正在为军需研制的军用鞋胶料相配合，加速军需鞋胶料国产化的进程。因此，研制我国自己的多工位橡胶底军用鞋注塑机及军需鞋胶料，不仅对于满足军需装备的需求具有重要意义，而且，对于促进我国民族工业的发展，促进国民经济的发展等，也具有重要的意义。 二、多工位橡胶底军用鞋注塑机组研制可行性分析 多功能橡胶底军用鞋注塑机，目前以德国DESMA公司的技术代表国际先进水平。DESMA733型设备能够满足我国军队作训鞋和防寒鞋、靴的生产要求，目前正积极向我国销售，但售价太高，与我国目前的消费水平不相适应。 在多工位制鞋用注塑机的研制方面，湖北鄂城通用机器厂能够代表国内领先水平。该厂在多工位转盘装置、塑料注塑成型、聚氨脂（PU）注塑成型等方面已达到国际同类产品先进水平，并已从根本上替代了进口，因此，国外大公司已不在中国宣传上述几类产品。 但是，由于橡胶材料及其加工工艺的特殊性，湖北鄂城通用机器厂目前尚缺乏橡胶注塑成型机方面的研制经验，因而研制适于军用鞋靴生产用的橡胶注塑成型装置即成为本项目的焦点。 北京化工大学机械工程学院长期从事高分子材料加工机械的教学与研究，拥有一批经验丰富的老教授和年富力强的年青博士，曾承担完成较多的国家、省部级科研项目，并多次获国家发明奖、国家和省部级科技进步奖，在橡胶加工机械领域的研究具有很强的实力。北京化工大学对橡胶注射方面已有二十余年的研究历史，比较全面地对比研究了从日本、德国、法国等引进的各个时代的橡胶注射机，在消化吸收的基础上，已形成了一些工业应用成果，并已转让投产。 湖北鄂城通用机器集团公司是目前我国最大的多工位塑料底、PU底鞋用注塑机生产厂家，国家二级企业，具有先进的加工手段、很强的制造能力和科技开发能力，其产品行销全国。该企业在全套机组的计算机控制、液压系统设计、多工位转盘设计制造及鞋用模具设计制造等方面都具有成熟的经验。在本项目中，该企业主要承担全套机组计算机控制系统、液压比例系统、多工位转盘、鞋用模具等的设计和制造。 多工位橡胶底军用鞋和靴注塑机组，由计算机数控系统、液压比例系统、多工位转盘、成套模具、机械手、橡胶注射装置等组成。我国计算机数控加工发展很快，达到、接近国外先进水平，而且多工位转盘注射机的计算机数控系统属一般最普通的计算机控制系统，湖北鄂城通用机器集团公司生产的多工位塑料底、PU底鞋用注塑机整机控制，全都采用的是计算机控制，并采用图形面板操作方式，输入工作参数及改变工作参数，控制整机运行，在此方面湖北鄂城通用机器集团公司已积累了成熟的经验；同样在液压比例系统、多工位转盘、成套模具方面湖北鄂城通用机器集团公司也已积累了丰富的经验。 机械手方面，北京化工大学和鄂城通用机器厂研究的都不多，但是，国内在汽车行业已较多地应用，技术较为成熟，如果需要，我们可以进行技术移植。由于机械手适应范围有一定的局限性，因鞋型不同而不同等，并且，大大增加设备成本，因此，根据我国目前的状况，转盘式多工位橡胶底鞋用注塑机暂不采用机械手为好。 多工位橡胶底鞋用注塑机与多工位塑料底、PU底鞋用注塑机的主要不同在于：注射装置不同；其它部分基本相同，而且国内都已有成熟的技术。因此，多工位橡胶底军用鞋和靴注塑机组研究项目，关键在于鞋用橡胶注射机的研制。从目前的最新研究来看，德国DESMA公司733型橡胶底军用鞋/靴注射机，关键采用了可移动式注咀挤出法，这在鞋用橡胶注射机研究方面是一个突破，它使胶料填充合理分布，解决了注射过程中存在的缺胶、局部过硫、焦烧、喷咀易堵塞等问题。要实现注咀边移动边挤出，基本上无技术困难，通过把注射装置置于滑台座上，由液压比例系统控制即可。但是，可移动式注咀挤出法这一思路的确是一个创新，而且是近年来的创新，因为它不同于我们数年前对德国DESMA公司、法国、日本等公司产品测绘的情况。除了可移动式注咀外，注射装置的其它部分，如螺杆的混炼、塑化、均化等部分，与普通橡胶注塑机相差不大。总之，根据我们化工大学以往在橡胶注射方面的研究经验，以及现在获得的此方面的最新研究进展信息，我们对橡胶底鞋用注塑机可以说心中有数，我们完全有能力研究设计出橡胶底双色/双密度军用鞋/靴注塑机。 在军需装备研究所的大力支持下，北京化工大学机械工程学院与湖北鄂城通用机器集团公司双方进行了详细的调查与论证，从设计到制造各个环节都已有充分的把握，并决定采取自筹资金为主，争取军需所适当支持的办法，尽快拿出样机。 三、研究方案和技术路线 1. 首先对德国、日本、法国鞋用橡胶注射机进行进一步的资料检索与收集，对国内引进的橡胶注射机进行考察(尤其是德国DESMA公司733型多工位鞋用橡胶注射机组)，进一步研究分析橡胶鞋底注射与其它橡胶制品注射的差异和相同之处，在对有关资料、录相进行分析研究的基础上，提出设计方案。 2. 进行橡胶胶料挤出塑化及注射过程的计算机模拟，研究分析注射用橡胶胶料的加工特性、加工过程中可能产生的物性变化及其对橡胶鞋成型的影响，为设计参数的确定提供依据。 3. 进行注射机的关键零部件：螺杆、机筒、喷咀等结构参数的优化设计；进行鞋用橡胶注射机总体结构设计，同时着重考虑以下几个方面: a) 采用移动式喷咀挤出法，使胶料分布符合鞋型要求, 并且可使注咀到模具之间有最佳的热隔离，防止注咀处堵塞。 b) 采用合理可靠的温控手段，使胶料温度分布均匀，防止由于胶料局部温度过高而产生的过硫和焦烧现象。 c) 胶料的准确计量与控制。 d) 胶料过滤器的最佳安放位置并考虑装卸方便、换料方便等。 4. 进行双工位鞋用橡胶注射机样机的加工制造，然后采用化工大学橡胶组为军工装备所研制出的胶料，进行橡胶底军用鞋的实际注射成型试验。在此基础上，对原设计方案进行完善。 5. 在顺利完成上述工作，试制的军用鞋符合军需要求的基础上，生产转盘式多工位橡胶底双密度军用鞋和靴注塑机组。