基于智能制造的男襯衫衣領(lǐng)模具設(shè)計(jì)研究

左 俊,余 天,于 玲,青 軍

(1.四川師范大學(xué) 服裝與設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)院,四川 成都610101;2.際華三五三六實(shí)業(yè)有限公司,四川 綿陽(yáng)621000)

目前中國(guó)制造業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了以智能制造為核心主導(dǎo)的“工業(yè)4.0”時(shí)代[1],近年來(lái)服裝制造業(yè)搭上生產(chǎn)智能化這趟“列車(chē)”,正在積極主動(dòng)地改變服裝傳統(tǒng)式的制造,以良好的勢(shì)頭向智能制造轉(zhuǎn)型。國(guó)家也為服裝行業(yè)注入“強(qiáng)心劑”,出臺(tái)相關(guān)發(fā)展政策,鼓勵(lì)服裝企業(yè)攜手智能化、數(shù)字化、信息化和自動(dòng)化技術(shù)共同發(fā)展,助力企業(yè)的穩(wěn)步前行。在服裝智能化生產(chǎn)的概念里,服裝樣板模具技術(shù)的應(yīng)用研究在其中占據(jù)著不可動(dòng)搖的地位,它的應(yīng)用研究是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)上標(biāo)準(zhǔn)化管理的突破口,是企業(yè)智能化生產(chǎn)和發(fā)展的重要標(biāo)志。

生產(chǎn)線(xiàn)上的工作是企業(yè)運(yùn)行的基礎(chǔ),在服裝智能化生產(chǎn)中,服裝樣板模具技術(shù)是關(guān)鍵。在生產(chǎn)線(xiàn)上很多縫制工藝對(duì)工人的操作技術(shù)要求和依賴(lài)性很強(qiáng),每位縫制工人操作的熟練程度和精準(zhǔn)程度基本決定了服裝的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,這就難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)上的標(biāo)準(zhǔn)化管理。所以?xún)?yōu)化升級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)上的制作工序,開(kāi)發(fā)應(yīng)用科學(xué)合理的樣板模具以加強(qiáng)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)行,是企業(yè)智能發(fā)展的基礎(chǔ)性要求。

1 關(guān)于服裝樣板模具

服裝樣板模具作為一種剛性板材,在操作過(guò)程中固定柔軟的服裝裁片、輔助縫制過(guò)程、簡(jiǎn)化操作工序、降低對(duì)操作人員的縫制要求[2],是一種專(zhuān)業(yè)的工藝模具。

1.1 服裝樣板模具的四大結(jié)構(gòu)

服裝樣板模具是一種以服裝生產(chǎn)線(xiàn)上的工藝工序要求為依據(jù),固定裁片輔助縫制的專(zhuān)業(yè)工藝模具。服裝樣板模具的主體由4部分構(gòu)成,即模板主構(gòu)件、模板固定構(gòu)件、裁片固定構(gòu)件和輔助構(gòu)件。其中,模板主構(gòu)件是用于夾緊主要裁片并防止衣片在傳遞過(guò)程中松散掉落;模板固定構(gòu)件作用是連接各層膠板、固定夾板;裁片固定構(gòu)件作用是定位裁片在樣板模具中的位置,防止服裝裁片在縫紉的過(guò)程中偏離設(shè)定的位置;輔助構(gòu)件是為了確保面料和里料的翻吐設(shè)計(jì),達(dá)到里外均勻的工藝要求或其他工藝要求而增設(shè)的夾板等。

1.1.1 模板主構(gòu)件

硬質(zhì)透明塑料PVC 膠板是目前模板主構(gòu)件制作所普遍采用的材料,規(guī)格按其厚度分為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.5 mm 等,模板主構(gòu)件常采用規(guī)格1.0、1.5、2.0 mm 的PVC膠板。

通常由2層PVC 膠板組裝而成的樣板模具采用的是規(guī)格1.5 mm 的PVC膠板;由3層及以上組裝而成的模板采用的是規(guī)格1.0 mm 的PVC 膠板;2.0 mm 的PVC膠板是用于制作冬季厚重羽絨服和棉服大衣類(lèi)的服裝樣板模具,并需要在全自動(dòng)模板機(jī)上使用。

1.1.2 模板固定構(gòu)件

構(gòu)成模板固定構(gòu)件的元素有很多。從成本角度考慮,目前服裝企業(yè)多選用2.5 cm 和3.0 cm 寬度的布基膠、透明膠帶、牛皮膠作為固定模板的消耗材料,用來(lái)粘合模板主構(gòu)件和輔助構(gòu)件。

1.1.3 裁片固定構(gòu)件

裁片固定構(gòu)件通常選用砂紙條、海綿條、馬尾襯、擋板膠等材料來(lái)構(gòu)建(圖1)。砂紙條需要貼在樣板模具開(kāi)槽兩側(cè),對(duì)于有位于中間層輔助構(gòu)件的模具,輔助構(gòu)件兩面槽位均需要貼上砂紙條,作用是增加裁片與模具間的摩擦力,加強(qiáng)模具的固定。海綿條貼在裁片設(shè)定標(biāo)記線(xiàn)的外沿,防止裁片的偏離;選用馬尾襯是為了鎖住縫紉線(xiàn)以固定裁片,通常用于輕薄類(lèi)的裁片。

圖1 裁片固定構(gòu)件

1.1.4 輔助構(gòu)件

輔助構(gòu)件的制作通常采用較薄的PVC膠板、海綿條、砂紙條等。輔助構(gòu)件類(lèi)型一般分為插板、壓板、嵌條芯板等(圖2),為了減小模板整體厚度,便于操作,通常選用0.5 mm、1.0 mm 的薄板。海綿條貼在輔助構(gòu)件上,根據(jù)成品要求增加吃勢(shì)量或達(dá)到里外均勻工藝要求等目的。砂紙條是為了增加摩擦力,加固裁片穩(wěn)定性[3]。

圖2 輔助構(gòu)件

1.2 服裝樣板模具的分類(lèi)

服裝樣板模具類(lèi)型多種多樣,已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到許多類(lèi)別的服裝生產(chǎn)制作中(表1)。

1.3 服裝樣板模具的應(yīng)用環(huán)境

樣板模具技術(shù)的價(jià)值體現(xiàn)依托于服裝生產(chǎn)制作過(guò)程中智能化模板縫紉設(shè)備的應(yīng)用。

全自動(dòng)模板縫紉機(jī)是由單個(gè)或多個(gè)可以沿著X軸、Y 軸方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)頭和其余輔助部件構(gòu)成的,運(yùn)用伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)[4]。全自動(dòng)模板縫紉機(jī)的智能化體現(xiàn)在能夠自動(dòng)開(kāi)合氣動(dòng)框固定模板、自動(dòng)識(shí)別模板定位點(diǎn)、自動(dòng)矯正起點(diǎn)偏離、一鍵即可完成縫制、自動(dòng)斷線(xiàn)、自動(dòng)加油等自主進(jìn)行的功能。

表1 服裝樣板模具分類(lèi)

“一機(jī)多?！?、“一人多機(jī)”是全自動(dòng)模板機(jī)突出的特點(diǎn),它的投入使用極大程度地提高了生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品同質(zhì)化,而且制作過(guò)程完全不需要考慮操作者的工藝能力,有效地解決了服裝企業(yè)所面臨的用工短缺、招熟練工難、工人培訓(xùn)成本高等問(wèn)題。全自動(dòng)模板縫紉機(jī)是智能制造時(shí)代背景下,服裝制造業(yè)努力向前發(fā)展的標(biāo)志,樣板模具的智能化使用需要依靠智能設(shè)備的輸出,兩者相輔相成,合為一體,為服裝行業(yè)智能制造創(chuàng)造價(jià)值。

2 男襯衫衣領(lǐng)模具的設(shè)計(jì)

2.1 男襯衫衣領(lǐng)傳統(tǒng)縫制工藝的局限

在服裝加工制作的過(guò)程中,衣領(lǐng)的縫制是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),是整個(gè)流程的重要工序,衣領(lǐng)的外在美觀(guān)感和內(nèi)在舒適感與衣領(lǐng)的裁片和制作過(guò)程緊密相關(guān)。男襯衫衣領(lǐng)(圖3)的傳統(tǒng)式縫制步驟多而復(fù)雜,先是劃線(xiàn)工人根據(jù)凈樣板畫(huà)好領(lǐng)子的縫位線(xiàn),再傳遞給車(chē)縫工人,由其沿著線(xiàn)跡進(jìn)行縫制。車(chē)縫時(shí)還需要注意吃勢(shì)問(wèn)題,避免領(lǐng)子縫制完成后出現(xiàn)外緊內(nèi)松的外翻現(xiàn)象,還有翻領(lǐng)子時(shí)出現(xiàn)的領(lǐng)角不尖或不圓滑不美觀(guān)的狀況。通過(guò)衣領(lǐng)樣板模具的輔助縫制,就可阻止上述現(xiàn)象的發(fā)生,而且只需擺放裁片、車(chē)縫2道工序,相比傳統(tǒng)縫制方法節(jié)約40多s的時(shí)間?？偟膩?lái)說(shuō)衣領(lǐng)傳統(tǒng)縫制工藝的局限如下:劃線(xiàn)準(zhǔn)備繁瑣,剪縫位誤差大,翻領(lǐng)技術(shù)嚴(yán)苛,熨燙要求嚴(yán)格,過(guò)分依賴(lài)縫制工人的操作技術(shù)。

2.2 男襯衫衣領(lǐng)工藝模板設(shè)計(jì)

以規(guī)格為94A6的男式襯衫(N=41cm)為設(shè)計(jì)依據(jù),應(yīng)用BOKE工藝模板設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行襯衫翻領(lǐng)和坐領(lǐng)的設(shè)計(jì)(圖4、圖5),模板開(kāi)槽寬為0.3 cm(根據(jù)針板上進(jìn)針孔的直徑大小)。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:由于模板有一定的厚度,會(huì)使翻領(lǐng)領(lǐng)角在縫制后產(chǎn)生變形、變大,所以需預(yù)先將翻領(lǐng)領(lǐng)長(zhǎng)增加0.6 cm,翻領(lǐng)角的角度改小(圖6)。具體操作如下:首先在兩邊分別取0.6 cm的點(diǎn),再將兩邊向外平行0.05 cm 延長(zhǎng)交于一點(diǎn),然后將該點(diǎn)與原線(xiàn)上兩點(diǎn)連接,最后將折線(xiàn)修圓順即可。翻領(lǐng)模板為3層,而坐領(lǐng)模板為4層,2片領(lǐng)芯,領(lǐng)面與領(lǐng)底完全一樣。

圖3 襯衫衣領(lǐng)構(gòu)成[5]

圖4 男襯衫翻領(lǐng)模板設(shè)計(jì)

圖5 男襯衫坐領(lǐng)模板設(shè)計(jì)

2.3 衣領(lǐng)樣板模具的制作與應(yīng)用

2.3.1 翻領(lǐng)和坐領(lǐng)樣板模具切割

將PLT 格式的文件(圖7)在激光模板切割機(jī)的軟件中打開(kāi),將領(lǐng)芯和領(lǐng)面領(lǐng)底分別傳輸?shù)郊す馇懈顧C(jī)的操作系統(tǒng)中。將用于制作領(lǐng)芯0.5 mm 的環(huán)保型PVC膠板和用于制作領(lǐng)面與領(lǐng)底的1.5 mm 環(huán)保型PVC膠板,分別放置到操作臺(tái)上[6],根據(jù)電腦屏幕的設(shè)置開(kāi)始工作。激光切割會(huì)產(chǎn)生刺激性的有毒氣體,開(kāi)啟設(shè)備的抽風(fēng)系統(tǒng),將該氣體抽取排出。

圖6 翻領(lǐng)領(lǐng)角改小

圖7 衣領(lǐng)切割軟件界面

2.3.2 翻領(lǐng)和坐領(lǐng)樣板模具的組裝

(1)翻領(lǐng)的組合過(guò)程

A.用布基膠將中間層翻領(lǐng)領(lǐng)芯固定在翻領(lǐng)領(lǐng)底下邊緣向上1 cm 的標(biāo)記線(xiàn)上。將以海綿墊為材料切割好的翻領(lǐng)領(lǐng)芯墊沿著中間層3邊貼好,粘貼前先將領(lǐng)芯墊從中間剪切開(kāi),從兩邊向中間粘貼。因海綿材料有受力易發(fā)生變形的特質(zhì),若發(fā)現(xiàn)粘到中間海綿墊變長(zhǎng)切開(kāi)即可。

B.用砂紙條沿開(kāi)槽邊緣貼好,增加摩擦,防止裁片滑動(dòng)。根據(jù)領(lǐng)面寬松領(lǐng)底緊的原則,在與領(lǐng)面相鄰的領(lǐng)芯領(lǐng)角和領(lǐng)身粘貼綠色海綿條(圖8)且要均勻分配粘貼。這樣,翻領(lǐng)的樣板模具就組合完成。

(2)坐領(lǐng)的組合過(guò)程

坐領(lǐng)模板有4層,領(lǐng)面、領(lǐng)底及2層領(lǐng)芯。

A.先將兩層領(lǐng)芯用透明膠帶連接起來(lái),再將領(lǐng)芯用布基膠固定在領(lǐng)底上,最后將帶有領(lǐng)芯的領(lǐng)底與領(lǐng)面結(jié)合,樣板固定就完成了。

B.接下來(lái)開(kāi)槽的邊緣粘貼上砂紙條,然后將領(lǐng)芯上翻領(lǐng)和坐領(lǐng)凈樣輪廓線(xiàn)分別用2 mm 和1 mm 海綿條沿邊緣嚴(yán)格粘貼好,由于翻領(lǐng)稍長(zhǎng)于坐領(lǐng),縫紉時(shí)要將多的量吃進(jìn)去,所以要在領(lǐng)芯的開(kāi)槽邊固定2 mm海綿條。這樣,坐領(lǐng)樣板模具就組合完成(圖9)。

值得注意的是,在組合模板時(shí)一定要注意粘貼海綿條要嚴(yán)格沿邊緣或標(biāo)記線(xiàn)粘貼,否則會(huì)影響成品精確度。

圖8 樣板模具的組合

圖9 制作完成的翻領(lǐng)和坐領(lǐng)樣板模具

2.3.3 翻領(lǐng)和坐領(lǐng)樣板模具的復(fù)核

衣領(lǐng)樣板模具制作完成后進(jìn)行試縫操作,檢驗(yàn)?zāi)＞呖p制效果,再進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

(1)將裁剪好的紙樣用于裁片制作和縫紉時(shí)劃線(xiàn),裁片粘合好布襯后進(jìn)入機(jī)縫階段(圖10)。

圖10 粘合好布襯的裁片

(2)復(fù)核結(jié)果與修板。在翻領(lǐng)和坐領(lǐng)結(jié)合時(shí)出現(xiàn)了成品翻領(lǐng)過(guò)分大于坐領(lǐng)模板上位于領(lǐng)芯的翻領(lǐng)對(duì)位線(xiàn)。分別測(cè)量坐領(lǐng)和翻領(lǐng)長(zhǎng),結(jié)果顯示,坐領(lǐng)模板尺寸偏小,需要進(jìn)行調(diào)整。在原件的基礎(chǔ)上,將坐領(lǐng)長(zhǎng)度增加0.6 cm,并重新制作模板(圖11)。

(3)成品制作。縫制前先將裁片在模板上擺放固定好(圖12),再將針板孔卡在開(kāi)槽內(nèi)進(jìn)行機(jī)縫,制作好的襯衣衣領(lǐng)如圖13所示。

圖11 修改后的坐領(lǐng)模板

圖12 裁片的擺放

圖13 衣領(lǐng)成品

(4)分析評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)男襯衫衣領(lǐng)生產(chǎn)縫制的工序時(shí)間分析,可以總結(jié)出衣領(lǐng)模具及全自動(dòng)智能模板縫紉機(jī)在流水線(xiàn)上的應(yīng)用,很明顯的優(yōu)勢(shì)是制作時(shí)間的節(jié)省和成品效果的提升。從表2可知,工序2可完全由全自動(dòng)智能模板縫紉機(jī)操作,不僅縫制時(shí)長(zhǎng)縮短,可一次性完成8件,且翻領(lǐng)領(lǐng)尖的美觀(guān)程度可以保證,縮短了產(chǎn)品完成后檢驗(yàn)質(zhì)量和瑕疵品返修周轉(zhuǎn)的時(shí)間。工序16、17也可做相同涉及。工序8、10、14等涉及需人工劃樣的工作被簡(jiǎn)化或取消,為企業(yè)節(jié)約人工成本。由此可見(jiàn),企業(yè)襯衫流水線(xiàn)模板技術(shù)的使用,通過(guò)人員的合理調(diào)配、流水線(xiàn)生產(chǎn)的重新優(yōu)化,對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)上工藝操作的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)構(gòu)建的優(yōu)化、企業(yè)管理的標(biāo)準(zhǔn)化有著積極的促進(jìn)作用。

表2 男襯衫衣領(lǐng)生產(chǎn)縫制工序安排及模具應(yīng)用前后生產(chǎn)時(shí)間分析

3 結(jié)語(yǔ)

服裝面料具有的柔軟特性使其在縫紉加工時(shí)不易被固定,給操作增加難度。而樣板模具的應(yīng)用使這一問(wèn)題迎刃而解。它作為一種將面料固定使其剛化穩(wěn)定的夾具,不僅有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量,還極大程度地提高了生產(chǎn)效率,同時(shí),可以縮減流水線(xiàn)人員,降低人工成本。

服裝模板技術(shù)發(fā)展的核心問(wèn)題是專(zhuān)業(yè)高級(jí)技術(shù)人才的稀缺,模板的制作、智能設(shè)備的操作應(yīng)用以及設(shè)備的檢測(cè)維修都對(duì)操作人員有著很高的專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求。因此要重視對(duì)專(zhuān)業(yè)化高級(jí)技術(shù)人員的培養(yǎng),不斷增強(qiáng)各部門(mén)之間的聯(lián)系和智能化的意識(shí),從根本上促進(jìn)模板技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。合理化地利用模板技術(shù),極大地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),為企業(yè)創(chuàng)造效益。