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发布时间:2020-07-06 09:20

  家具制造工艺技术(31-50)(精)_其它_职业教育_教育专区。家具制造工艺技术(31-50)(精)

  第十篇 家具制造工艺技术 向, 以保证板材的稳定性, 减少变形, 具体方式参看图 ! # $ # !%&。 (七) 修补 对于指接集成材表面的节子、 裂纹、 伤痕等缺陷要进行修补, 去掉缺陷部分, 喷射快 速固化胶, 填充相应的木块或木丝, 使其粘补牢固。 第二节 弯曲零部件加工 从造型和功能出发, 有些零部件常做成曲线和曲面形式。加工制造这类零部件的方 法主要有锯制加工和加压弯曲成型加工两大类。锯制加工就是用细木工带锯将零件锯 割成曲线形, 再经铣削而成, 不需添置专门的设备。但锯制加工因有大量木材纤维被割 断, 使零件强度降低, 涂饰质量差, 木材利用低, 所以目前已很少使用。加压弯曲加工, 又 称弯曲成型加工, 是用加压的方法把直线形的方材、 薄木 (单板) 或碎料 (刨花、 纤维) 压制 成各种曲线形的零部件。这类加工工艺可以提高生产效率, 节约木材, 并能直接压制成 复杂形状, 产品质量好, 但需采用专门的弯曲成型加工设备。加压弯曲成型加工又可分 为以下几种: 方材弯曲 (又称实木弯曲) 、 锯口弯曲、 薄板胶合弯曲、 碎料模压成型等。 一、 方材弯曲零件加工 方材弯曲是将方材软化后, 在弯曲力矩作用下弯曲成所要求的曲线形状, 并使其干 燥定型的加工方法。 木材弯曲时, 在凸面产生拉伸力, 凹面产生压缩应力。中间一层既不受拉伸力也不 受压缩应力, 称为中性层。方材的弯曲性能与树种、 树龄、 取材部位、 软化条件等有关。 木材在常态下可塑性很小, 直木料进行弯曲时凸面受拉伸力, 凹面受压缩应力, 当拉 拉伸面纤维被拉断破坏, 受压面会产生皱褶, 因而难以获得要 伸应变值达到 !’ 左右时, 求的弯曲曲率半径, 如图 ! # $ # !( 所示。 欲弯成要求的弯曲曲率半径, 应提高被弯直木料外侧拉伸面允许的拉伸应变值。采 用蒸煮软化处理方法, 可使木材的塑性增大, 使拉伸面的允许拉伸应变值增加到 ! ) %’ * 且受压面的允许压缩应变值获得很大的提高, 达到 +’ * +%’ 。虽然受压面具 $’ 左右, 有较大的允许压缩应变值, 但因拉伸面允许拉伸应变值最大不能超过 ! ) %’ * $’ , 因而 使弯曲曲率半径仍受到很大的限制。为了既保证在直木料弯曲时拉伸面应变不超过允 许值, 不被拉断, 又能充分利用受压面较大的允许压缩应变值。因而, 除采用软化处理 ? -!, ? 第二章 家具零部件的制作工艺技术 外, 可在直木料弯曲时的受拉面外侧, 再覆贴上一条金属带。直木料的两端顶住端挡块, 使其与金属带构成一个整体一起进行弯曲, 金属带可较大地承受弯曲时拉伸面所受的拉 伸力, 使中性层向凸面方向转移, 以减少拉伸面的拉伸应变值和充分利用受压面较大的 允许压缩应变值, 将直木料弯曲到所需的弯曲程度。 图 ! # $ # !% 直木料弯曲时所受应力及破坏情况 !—直木料; $—弯曲; &—弯曲破坏 由以上弯曲原理得出, 欲将直木料弯成所需要的曲率半径, 可采取以下两项措施: (!) 对直木料进行软化处理, 提高其塑性。 ($) 采用 ’ $ ( $ ’ )** 的不锈钢或铝合金等金属带紧贴于被弯直料的拉伸面, 使其 构成一整体后再进行弯曲。 (一) 方材弯曲工艺 方材弯曲工艺过程是将方材软化处理后, 在弯曲力矩的作用下弯曲成要求的曲线形 状过程。其主要包括下列工序: 毛料的选择和加工、 软化处理、 加压弯曲、 干燥定型和最 后加工。用方材弯曲成弯曲形部件的加工工艺流程如图 ! # $ # !+ 所示。 ! ’ 毛料的选择和准备 毛料弯曲前的准备工作与弯曲零件质量有很密切的关系。首先要按零件断面尺寸 和弯曲形状来选择弯曲性能合适的树种。不同树种木材的弯曲性能差异很大, 即使是同 一树种、 在同一棵树上不同部位的木材, 其弯曲性能也不相同。选料时应选用塑性较大、 易于弯曲加工的树种, 其中硬阔叶材的弯曲性能优于针叶材和软阔叶材; 幼龄材、 边材比 老龄材、 心材的弯曲性能好。常用的树种有榆木 (以大果榆为佳) 、 水曲柳、 柞木、 白蜡树、 栎木、 山核桃、 山毛榉等。由表 ! # $ # , 中可见, 硬阔叶材树种榆木的弯曲性能最好, 处 理时间也最短。水曲柳也具有良好的弯曲性能, 但需在 !$ ( !-. 下软化处理。 ? +!) ? 第十篇 家具制造工艺技术 图 ! # $ # !% 方材弯曲成型与加工的工艺流程图 表 ! # $ # & 树种 榆木 水曲柳 柞木 松木 几种常用树的弯曲性能 备 注 注意 剔 除 朽 材, 用 !$ ( !)* 以 上蒸汽处理水曲柳, 其软化时间比榆 木长些 弯曲性能 ( ! ’ ) !: $ !: $ !: $: + !: , 其次, 在备料时要剔除节子、 夹皮、 交错纹理及斜纹理等缺陷, 纹理要通直, 否则弯曲 零件的损坏率会增加。为了提高弯曲毛料出材率, 可以允许方材的拉伸面和靠近中性层 的部位有一些小缺陷 (如小节子) 。 毛料含水率对弯曲质量和加工成本都有影响。含水率过低, 弯曲性能差, 会引起拉 伸面破坏; 含水率过高, 受压面会产生严重皱褶, 也易造成废品, 而且也将延长弯曲零件 的定型干燥时间。一般不进行软化处理的方材含水率以 !- ( !+- 为宜; 要进行蒸煮软 高频加热软化处理的毛料含水率应为 !- ( 化处理的方材含水率应为 $+- ( .- ; !$- 。 为使弯曲时金属夹板能与弯曲毛料紧密贴合, 并简化弯曲后的零件表面加工, 在加 压弯曲前, 要将配好的毛料刨削加工, 使其厚度均一、佛山市不锈钢家具图片 表面光洁。对于弯曲形状不对称的 零件, 弯曲前在弯曲部位中心位置划线, 以便对准样模中心。 $ / 软化处理 为了改善木材的弯曲性能, 提高其可塑性, 需要在弯曲前进行软化处理。软化处理 的方法可分为物理方法和化学方法。 (!) 物理方法 ? %!0 ? 物理方法又称水热处理法, 以水作软化剂, 同时加热达到木材软化的 第二章 效果。 !蒸煮法 家具零部件的制作工艺技术 把木材放在特别蒸煮锅 (高压蒸煮锅或常压蒸煮锅) 内通入饱和蒸汽进 行蒸煮。蒸锅不宜太大, 直径一般为 !# $ %##&&。长度稍大于弯曲零件长度, 以免表面 过分冷却或蒸煮过度。毛料间要有一定空隙 (’ $ (&&) 蒸煮才能均匀。采用饱和蒸汽可 以防止木材表面过干而开裂。毛料蒸煮的时间与它的厚度、 树种和处理温度有关 (见表 。 )# * ! * () 表 )# * ! * ( 树种 榆木 弯曲方材厚度 +&& ) ! - % 水曲柳 ) ! - % 榆木、 水曲柳方材弯曲前所需的蒸煮时间 ))#, )!#, )-#, 蒸煮时间 +&./ %# # 0# (# -# %# ’# 0# (# 1# )## )## !# -# # ’# ’# 0# (# 1# ) !# %# # %# # ’# 0# )%#, 注: 表中所示为 2 形弯曲部件在不同树种和厚度下的汽蒸时间。 蒸煮时间要恰当。蒸者时间过短, 木材塑性达不到要求; 蒸煮时间过长, 会使方材压 缩面起皱。在处理厚材时, 常采用耐压蒸汽锅, 以提高蒸汽压力。若蒸汽压力过高, 往往 出现木材表皮温度过高, 软化过度, 而中心层温度还较低则软化不足, 弯曲时凸面易产生 拉断。通常用 (#, 以上温度水煮时, 约需处理 ’# $ )##&./; 用 (# $ )##, 蒸汽汽蒸时约 处理 !# $ (#&./。 高频加热法 是把木材放在高频电场内的两个电极板间, 反复极化, 分子间相互 摩擦产生热量, 使木材软化。这是一种有效的软化方法, 可以使毛料在短时间内均匀加 热, 增加塑性。毛料外层没有明显的干燥现象, 适用于含水率较高的毛料。同时也可以 在方材弯曲后直接进入干燥定型工序。 #微波加热法 这是 !# 世纪 (# 年代才开发的新工艺。微波加热法是将弯曲毛料 放于频率高于 -##345 的电磁波辐射场进行照射。目前常用 1)345 和 !%#345 两种 频率的设备。例如, 当用 !%#345 的电磁波照射饱水木材时, 木材内部迅速发热。由于 木材内部 压 力 增 大, 内 部 的 水 分 便 以 热 水 或 蒸 气 状 态 向 外 移 动, 木 材 明 显 软 化。在 (断面) 的木材可弯曲到的曲率半径为 )#&&, !%#345 的电磁波加热下 !#&& 6 )#&& 如在弯曲定型后再用微波加热可弯曲到更小的曲率半径。 ? 1)0 ? 第十篇 家具制造工艺技术 微波加热法在短期内 (! #$%&) 能将木材均匀加热, 可获得良好的软化效果, 而且可 使弯曲与定型连续进行。 (’) 化学方法 化学方法是在敞开式或密闭式的罐槽内采用各种化学药剂对木材进 行软化处理的一种方法。这种方法能较大地提高木材的塑性, 常用的药剂有液态氨、 气 态氨和碱液等。这种处理方法仅适用于对药液渗透性良好的阔叶树材或薄的单板等材 料, 不适用于渗透性差的针叶树材。 !液态氨处理法 将气干材或绝干材放入 ( ##) ( *+) 的液态氨中, 浸泡 , - . 然后再将材料温度上升到室温, 使木材软化即可进行弯曲加工。厚度为 /0 之后取出, 就能得到足够的可塑性, 可自由地弯成所需要的形 #$$ 左右的单板在液态氨中浸渍 /0, 状。 运用液态氨对木材作浸渍处理, 药剂向木材中的纤维素结晶区渗透, 促使微胶粒膨 润, 从而使分子链间的作用力下降, 木材的塑性增大。 直毛料经液态氨处理并弯曲成型后, 再进行加热使氨液蒸发, 材料就能在弯曲状态 下固定, 恢复木材原有的刚度。在常温处理下木材易于变形的时间仅为 + #,$%&。 该法与蒸煮法相比, 具有如下特点: 木材的弯曲半径更小, 几乎能适用于所有树种的 木材; 弯曲所需的力矩较小, 木材破损率低; 弯曲成型件在水分作用下, 几乎没有回弹。 气态氨处理法 将含水率 !,1 ’,1 的气干材放入处理罐中, 通入饱和气态氨 (!, 个大气压) , ( . 个大气压) ] , 处理 ’ /0 ( 具体时间 [’2) 时约 !345 .) 时约 , - .345 根据木材厚度决定) 后即可进行弯曲加工。 用该法软化处理成型的弯曲木, 其定型性能不如液态氨处理的弯曲木。 #氨水处理法 $碱液处理 将木材在常温常压下浸泡在 ’.) 的氨水中, 约 !, 多天后, 木材即软 化便可进行弯曲、 定型。 将气干材或绝干材浸入到 !,1 !.1 氢氧化钠溶液或 !.1 ’,1 氢 氧化钾溶液中, 达到一定时间后木材即明显软化, 能在较小的作用力下进行弯曲。浸渍 前应先将碱液冷却到室温后再处理木材。处理后的材色明显带红, 有的会变得接近于墨 色, 为此经碱液处理后的木材, 应再放入 #1 .1 过氧化氢溶液中进行漂白。漂白后的 木材要用流动的水冲洗, 以将药剂充分洗涤干净。经过以上工序, 木材干燥到一定程度, 再用模具进行弯曲加工。 碱液软化处理木材具有如下优缺点: 容易配制, 且没有液态氨的臭味。 5- 使用的是水溶液, 常压下进行处理, 不需要特殊的装置和热源, 处理方法简单。 6 - 在常温、 7- 处理后的木材易于弯曲成各种形状。 ? 8!+ ? 第二章 可通过漂白处理加以解决。 ! 木材会产生变色, 家具零部件的制作工艺技术 以碱液浓度的不同而有差异。用碱液处理过的木材虽然干燥定 # 木材收缩率增大, 型了, 如浸入水中则仍可以恢复塑性。可将经水选后的木材, 再放入丙三醇或聚乙烯乙 二醇溶液中浸泡, 即能抑制和减少木材的收缩量。 $ 加压弯曲 经软化处理特别是蒸汽和水煮等方式, 材料从处理罐槽中取出后, 应立即进行弯曲 操作, 以免冷却以后再进行弯曲而易产生折断损坏。 方材加压弯曲可采用手工或机械方式进行弯曲作业。 (%) 手工弯曲 手工弯曲即用手工木夹具来进行加压弯曲, 其适于加工数量少、 形状 简单的零件。夹具由样模 (可用金属或木材制成) 、 金属夹板 (要稍大于被弯曲的工作, 厚 、 端面挡块、 楔子和拉杆等组成, 如图 %& + ’ + ’& 所示。 & ’ ( ’ )**) 图 %& + ’ + ’& 手工木夹具 %—样模; ’—工件; $—金属夹板; ,—端面挡块; )—拉杆; -—楔子 弯曲前, 要认真观察毛料表面, 选择比较光洁的表面贴向金属夹板。弯曲时将工件 放在样模与金属夹板之间, 两端用端面挡块顶住, 对准工作上的记号与样模中心线打入 楔子使之定位; 扳动杠杆把手, 使工件贴到样模为止。然后用拉杆拉住工件两端, 连金属 夹板和端面挡块一起取下, 送往干燥室干燥定型。 (’) 机械弯曲 在成批生产弯曲木零件时, 应采用各种曲木机加工。常用的曲木机 有: 如图 %& + ’ + ’% 所示。 . 形曲木机用于弯曲各种形状 . 形曲木机和回转型曲木机, 不对称的、 不封闭的零件, 如沙发及椅子扶手、 椅座圈、 桌子的望板、 椅腿等。回转型曲木 机可弯曲各种封闭的零件。如圆环形、 梯形等木椅座圈和环形望板等。 ? /%/ ? 第十篇 家具制造工艺技术 图 ! # $ # $! 曲木机 !—样模; $—金属夹板; %—端面挡块; &—弯曲木材; %—钢丝绳; ’—拉杆; (—滚轮; )—工作台; *—压块; !—压辊; !!—加压杠杆 用 + 形曲木机弯曲工件时, 先将工件放入指定位置, 再将金属夹板放在加压杠杆上。 然后升起压块, 定位后, 开动电动机, 使两侧加压杠杆升起, 使工件绕样模弯曲。到全部 贴紧样模后, 用拉杆固定, 连同金属夹板、 端面挡块一起取下。最后将弯曲好的工件送往 干燥室。 回转型曲木机的样模装在垂直主轴上, 由电动机通过减速机构带动主轴回转, 使工 件逐渐贴在样模上, 用卡子固定工件后, 将样模和工件连同金属夹板一起取下, 干燥定 型。 & , 干燥定型 弯曲后立即松开, 其就会在弹性下恢复 如果将蒸煮过的方材 (含水率约为 &- 左右) 伸直。为使方材能在已弯曲状态下定型并符合产品要求的含水率, 须将其干燥到含水率 为 !- 左右。 常采用热空气干燥方法, 对弯曲后的毛料作最后处理定型。将已弯曲成型的毛料连 同模具和金属带放于定型架上, 或卸去模具和金属带只将弯曲成型的毛料放入定型架 中, 送入可以控制温度和湿度的热空气干燥室内, 用蒸汽作热源, 通风和使热空气作强制 循环, 干燥到要求的含水率为止。干燥温度和时间根据木材树种、 弯曲毛料尺寸以及最 干燥时间为 !% . &0, 也可采用低温 终含水率而定。通常采用的干燥温度为 ’ . (/ , 除湿干燥室。 (二) 锯口弯曲成型工艺 锯口弯曲成型工艺是在毛料的纵向或横向的一端锯出数条锯口, 经加压弯曲制成弯 ? *$ ? 第二章 曲部件的加工工艺。 家具零部件的制作工艺技术 锯口弯曲成型工艺只适用于作单向弯曲或部件长度上端部作部分弯曲的部件。 锯口弯曲成型可分为纵向锯口弯曲成型和横向锯口弯曲成型。 ! 纵向锯口弯曲成型 在毛料的一端顺纤维方向锯出一排锯口, 然后再加压弯曲的工艺过程, 称为纵向锯 口弯曲成型。这种弯曲工艺主要用于制造桌腿和椅腿。 方材的纵向锯口是在装有一组锯片的立式铣床上加工的。在方材的一端锯出若干 个间距相等的锯口, 每个锯口插入一层涂过胶的单板, 然后在弯曲设备上弯曲胶合。其 工艺流程如图 !# $ % $ %% 所示。锯口数目 (即插入单板数) 和锯口间隙 (比插入单板厚度 大 # ! & # %’’ ) 应根据不同树种和弯曲半径来确定 (见表 !# $ % $ () 。如果锯口很小 (! #’’ 左右) , 锯口内就不用再插入薄板, 可直接在锯口涂胶。 图 !# $ % $ %% 纵向锯口弯曲成型工艺流程图 表 !# $ % $ ( 不同树种和弯曲半径下的锯口弯曲薄板厚度 弯曲半径 ’’ 树种 松木 内外层次 外层单板厚 内层单板厚 !# !+ !+ %# !+ %# !+ !+ )# !+ %+ !+ %# *# !+ )# !+ %+ 柞木 外层单板厚 内层单板厚 锯口弯曲用手工具或模压模等装置, 采用冷压或热压方式作胶合弯曲, 待胶液充分 固化后卸出。图 !# $ % $ %) 所示是纵向锯口胶合弯曲装置。纵向锯口弯曲成型使被弯 曲部分的侧边具有胶层的条纹, 与部件整体材料不太协调, 劳动强度消耗大, 但加工并不 复杂, 适用于小批生产。 % 横向锯口弯曲成型 横向锯口弯曲成型是在人造板内侧锯成锯口弯曲成型的工艺, 常用于利用人造板制 作曲率半径较小的部件。 ? (%! ? 第十篇 家具制造工艺技术 图 ! # $ # $% 纵向锯口胶合弯曲装置 !—被弯曲材料; $—涂胶单板; %—夹具; &—实木料; ’—金属带; (—压辊; )—手柄; *—模具; +—锯口弯曲部分 锯口深度为板厚的 $ , % - % , &, 横向锯口弯曲工艺流程如图 ! # $ # $& 所示。锯口深 度与弯曲半径有关, 并影响到锯口的间距, 弯曲半径越小, 锯口深度就越要深些。间距 小, 深度也需加大, 以免弯曲后在外侧表面显现出弯折的痕迹。增加锯口数目和锯口宽 度, 可以使弯曲半径减小, 但是锯口过大会形成空隙, 使零件强度降低; 如果锯口过窄, 则 在曲率半径小时, 内表面产生挤压现象, 也会降低产品质量。锯口形状有长方形和楔形 两种, 楔形锯口弯曲后在部件内表面没有缝隙, 如图 ! # $ # $’. 所示。为了增进美观, 可在弯曲部件内部贴一层单板或薄木。弯曲顺序最好先从中间开始, 向两侧逐渐弯曲。 图 ! # $ # $’/ 为覆面板 (如细木工板) 在弯曲部位锯山横向锯口, 用一对硬模加压弯曲 的情况。 图 ! # $ # $& 横向锯口弯曲成型工艺流程图 二、 薄板胶合弯曲 (一) 概述 薄板胶合弯曲就是将一叠涂过胶的薄板加压弯曲、 胶合和定型制得的弯曲零部件的 一系列加工过程。 ? +$$ ? 第二章 家具零部件的制作工艺技术 图 ! # $ # $% 横向锯口弯曲 由多层薄板在弯曲同时进行胶合, 可以构成单向或多向弯曲及具有不同曲率半径和 形状各异的零部件, 组成流线型家具, 如桌、 椅类家具。这种家具造型多变、 优美轻巧、 符 合人体工效学。结构上可以折叠、 拆装, 制造工艺简便, 使用舒适, 形状稳定性比方材弯 曲构件强。同时可节约木材, 与方材弯曲工艺相比, 可提高木材利用率约 &’ 左右。用 模板胶合弯曲部件 (以下简称为胶合弯曲部件) 构成的家具常用于室内,ag8下载 如果采用耐水性 胶胶压成型, 也可作户外使用的家具。 胶合弯曲部件的生产工艺包括薄板准备、 涂胶配坯、 加压成型、 联件锯解及部件的陈 放、 部件的加工等工序。其工艺流程如图 ! # $ # $( 所示。 图 ! # $ # $( 胶合弯曲部件的工艺流程图 ? )$& ? 第十篇 家具制造工艺技术 上面介绍的工艺流程是用单板来制造胶合弯曲部件。如不用单板, 采用竹板或其他 薄板, 则工艺需作相应的变更。 胶合弯曲部件多用的材料有基本材料、 饰面材料和辅助材料三部分, 见表 ! # $ # !。 表 ! # $ # ! 基本材料 要求 薄板 旋切单板 水曲柳、 柞 木、 桦 木、 椴 木、 杨 木、 柳 按、 马尾松等 ! ’ (&& 脱落结疤 应进行挖补, 胶压时需互 相错开 , + ’ !$ + — — — 刨切单板 水曲柳、 柚 木等质优、 花 纹美观的较 珍贵树种 ) % ’ !&& 无影响产 品表面质量 的缺陷 , + ’ !$ + — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 塑料贴面 板、 浸渍纸等 其他 胶粘剂 脲醛树脂 胶、 酚醛树脂 胶、 三聚氰胺 树脂胶等 — — — — — — 中高级家具 用涂料 涂料 胶合弯曲部件所用材料 饰面材料 辅助材料 不受限制, 树种与材种 根据部件要 求而定 厚度 %&& 无影响产 材质 品质量的缺 陷 含水率 表面加工质量 *+ ’ !$+ 刨削光洁 (二) 薄板准备 胶合弯曲的薄板需根据制品要求的形状、 尺寸来合理挑选和配置。 使用的薄板有两种: 一种是将已干燥的锯材用锯机锯成薄板。这种薄板因锯口和加 工余量耗用大量材料, 因此木材利用率低, 除特殊需要外一般很少使用。另一种是目前 广泛使用的旋切单板。 旋切单板是将木段经蒸煮处理后旋切加工成的单板, 也可利用胶合板车间或胶合板 企业提供的已经干燥的碎小单板, 裁截成要求的规格尺寸。作为芯层的旋切单板, 可以 预先拼接后涂胶组坯, 也可在排坯同时对齐拼接。表层的刨切单板要求具有一定的材质 和花纹, 可以向有关企业订货, 或本厂用木方蒸煮后自己刨切加工。 碎小单板应剪切成整齐边缘, 以便于配坯对齐。刨切单板可成摞剪切成要求的规格 尺寸, 然后用拼缝机或胶纸带将其连接成整张板, 以便于排坯胶压。- 字形拼缝机是采用 尼龙胶线将两张窄单板拼接成一定的宽度, 胶压时不需将胶线磨去, 直接压于胶层内, 不 影响胶接质量。此外, 也可采用 ) *&& 厚的有孔胶纸带拼接, 但在排坯时, 须注意纸带 互相错开位置, 以免使用多层纸带重叠, 引起该处厚度的加大, 造成部件厚度上不均匀。 (三) 涂胶配坯 ! ) 涂胶 ? /$. ? 第二章 家具零部件的制作工艺技术 选择胶种时应根据胶合弯曲部件的使用要求和工艺条件进行考虑。如果是室内使 用的家具, 胶合弯曲部件从装饰性和耐湿性出发, 要求无色透明且具有中等耐水性能, 故 宜采用脲醛树脂胶和三聚氰胺改性脲醛树脂胶。如果是室外使用的家具, 则需用耐水、 耐气候的酚醛树脂胶。涂胶量取决于单板的树种、 厚度及所使用的胶粘剂种类, 一般为 % , 涂胶方法有手工刷胶或采用双辊、 四辊涂胶机涂胶。 !# $ %## & ’ ((单面) % ) 配坯 单板涂胶以后, 根据部件的受力情况和使用要求, 对各层的纤维方向作适当的配置, 组成板坯后进行胶压成型。 厚度一致的板坯, 按单板的厚度和弯曲件厚度以及弯曲胶合板坯的压缩率 ! 来确 定。 (! + ! , % ) - !##. !* 式中 — —胶合弯曲后板坯厚度; ! — — —胶合弯曲前板坯厚度。 % — 胶合弯曲的板坯压缩率要比平面胶压时大, 通常 ! 为 /. $ 0#. 。 对于厚度不一致的板坯则需配置不同长度 (或宽度) 的薄板。图 !# + % + %1 所示为 椅子后腿配置板坯图, 其板坯配置见表 !# + % + !!。 图 !# + % + %1 椅子后腿配置板坯图 ? 2% ? 第十篇 家具制造工艺技术 表 ! # $ # !! 椅子后腿板坯配置 %% 单 单板层数 板 厚 度 ! & !’ !&’ $&$ 单板长度 ! )’ !+ $( !* ! $$ ! ! !’ ( 配置板坯时, 各层单板纤维的配置方向与弯曲胶合零件使用时受力方向有关, 有如 下三种配置方法: (!) 平行配置 各层单板的纤维方向一致, 其性能和实木构成的部件相似, 顺纹抗压 强度大, 适用于顺纹纤维方向受力的零件, 如椅腿扶手等部件。侧面纤维一致, 但可见胶 层, 横纹理抗拉强度低。 交叉配置 ($) 相邻层单板的纤维方向互相垂直配置, 平面上各方向强度较均匀, 并 具有较高的刚度, 适用于承受垂直板面压力的部件, 如椅背、 椅座等。但侧面露出多层端 头纤维, 装饰质量差。 混合配置 (*) 叉配置。 配置板坯时, 单板背面最好处于凸面方向, 正面处于凹面方向, 这样弯曲性能较好。 以使板坯内的含水率均匀, 表面防止透胶。对于 单板涂胶后至胶压前需陈放 ’ , !’%-., 预先未胶拼成整张的单板, 零片单板更应陈放一定时间, 以免使胶压成部件坯料的芯层 中产生叠层或离缝, 影响部件表面的平整度。 胶合弯曲部件的厚度根据用途而异, 如家具的弯曲骨架部件, 通常厚度为 $$、 $)、 $/、 而起支衬作用的部件厚度为 0、 $+、 *%%, !$、 !’%%。 (四) 胶合弯曲 胶合弯曲是制造胶合弯曲零件的关键工序, 本工序是在各类压机上按胶合弯曲部件 的形状、 尺寸, 采用相应的模具加压胶合成型的。 胶合弯曲部件的形状有圆弧形、 半圆形、 圆环形及梯形等多种。形 1 形、 2 形、 3 形、 状不同, 所用的胶合弯曲设备也必须有相应形状的模具和加压机构。 ! & 胶合弯曲设备 生产中所使用的胶合弯曲设备主要有两类: 一种是硬模胶合弯曲, 另一种是软膜胶 合弯曲。根据部件的形状不同, 又有一次加压和分段加压之分。 硬模胶合弯曲 (!) ? 0$/ ? 硬模胶合弯曲是用一个阴模和一个阳模组成的一对硬模进行加 一个部件中既有平行配置又有交叉配置, 适合于形状复杂的部件, 如 椅背、 座、 腿一体的部件。在椅腿部位用平行配置方式, 椅背和椅座中间受力部位采用交 第二章 家具零部件的制作工艺技术 压胶合弯曲的。图 ! # $ # $% 是硬模一次加压胶合弯曲。 图 ! # $ # $% 硬模一次加压胶合弯曲 !—阴模; $—阳模; &—木材 阳模的表面形状与零件的凹面相吻合, 阴模的表面形状和零件的凸面相配合, 阴、 阳 模之间距离等于零件的厚度。加压的方法有机械、 压缩空气或液压等。 硬模可用金属、 木材或水泥制成, 大批生产时采用金属模, 内通蒸汽。木材硬模及水 泥硬模用于小批生产, 用低压电或高频加热。 硬模一次加压胶合弯曲的优点是结构简单、 加压方便、 使用寿命长。但由于硬模加 压全靠上下两个模子挤压作用, 压力作用方向与受压面不垂直, 压力不够均匀。因此, 制 造深度大的胶合弯曲部件时需采用分段加压的设备 (见图 ! # $ # $’) 。阳模仍为整体, 阴模则由底板、 右压板和左压板三部分组成。弯曲前, 底板升高, 把板坯放于底板上 (见 图 ! # $ # $’() , 此时开动液压泵或压缩空气泵, 把板坯压紧在底板上 (见图 ! # $ # 。继续下降阳模, 使其与板坯和底板一同下降 (见图 ! # $ # $’*) , 开动左右两侧压 $’)) 板, 将板坯弯曲成 + 形零件 (见图 ! # $ # $’,) 。胶液固化后, 接相反顺序退回压板, 卸 下胶合弯曲部件, 这种方法可用冷压或热压, 压力为 ! - ! . $/0(。 在硬模加压过程中, 约有 12 的压力用于压缩单板坯和克服单板间的摩擦力, 只有 胶合弯曲所需压力应比平压部件大得多。对于弯曲 &2 左右用于胶合弯曲板坯。因此, 凹面深度大的和多向弯曲的部件, 最好用分段加压的方法。 ($) 软模胶合弯曲 曲。 胶合弯曲时, 往软模中通入加热和加压介质 (如压缩空气、 蒸汽、 热水、 热油等) , 在压 力作用下, 使板坯弯曲, 贴向样模。采用软模胶合弯曲的方法, 各处受力均匀, 但橡胶袋 易磨损, 设备较复杂, 因此主要用于形状复杂、 尺寸较大的胶合弯曲部件。下面介绍几种 软模胶合弯曲的方法。 ? ’$1 ? 软模胶合弯曲是用柔性材料如橡胶袋、 橡胶管或尼龙带等制成 软模代替一个硬模作压模, 另一个硬模作样模来进行胶合弯曲, 也可称为软、 硬模胶合弯 第十篇 家具制造工艺技术 图 ! # $ # $% 分段加压设备 图 ! # $ # & 为用橡胶袋 & 作软模胶合弯曲的一种方法。样模 ! 放在加压筒 ’ 内, 板坯 $ 放在样模 ! 上面, 盖上橡胶袋, 关闭盖筒, 锁紧。然后向胶皮袋中通入压缩空气或 蒸汽, 使板坯压向样模, 进行胶合弯曲, 在压力的作用下保持到胶层固化为止。 图 ! # $ # & 软模胶合弯曲 !—样模; $—板坯; &—橡胶袋; ’—加压筒 ? %$( ? 第二章 家具零部件的制作工艺技术 图 ! # $ # %!、 图 ! # $ # %$ 的软模胶合弯曲的方法称为弹性囊胶合弯曲法。弹性 囊胶合弯曲压模又有单囊加压和多囊加压两种方式。形状简单的部件可以用单囊加压 压模, 形状复杂或弯曲深度大的部件, 则可用多囊加压压模。一般弹性囊分布在阳模表 面, 在胶合弯曲过程中, 往弹性囊中通入加压介质 (压缩空气、 蒸汽、 油等) , 在弹性囊的压 力作用下, 使板坯贴向阳模。 图 ! # $ # %! 单囊加压压模 !—阳模; $—板坯; &—阴模; ’—管道; &—弹性囊 图 ! # $ # %! 所示为单囊加压压模。板坯胶合弯曲过程分为三步: 第一步首先把涂 胶的单板板坯装在阴模上; 第二步下降阳模, 使板坯弯曲; 第三步从管道把工作液体通到 弹性囊里, 使板坯贴向阳模, 并在胶合弯曲部件上均匀地加压。 图 ! # $ # %$ 所示为胶合弯曲 ! 形椅腿部件时用的多囊加压压模。多囊加压压模 中, 各部分依次通入加压介质, 先往水平位置的弹性囊中通入加压介质, 然后再陆续往其 他部位通入加压介质, 这样就可以把板坯中的空气赶出, 达到牢固胶合的效果。如加压 顺序安排不当, 就会使板坯起皱, 质量降低。 弹性囊用耐油、 耐热橡胶和帆布做成, 它的优点是各个加压囊相接时形成的间隙小, 不会引起板坯表面不平。半圆形部件的胶合弯曲常用一根金属带代替一个硬模。 ? ($( ? 第十篇 家具制造工艺技术 图 ! # $ # %$ 多囊加压压模 (%) 环形部件胶合弯曲 在家具中经常遇到环状的弯曲部件, 如椅座圈, 桌子望板 等。这类部件的特点就是弯曲度为 %&’, 因此加压方法和设备也就有所不同。除了可用 分段加压法外, 还可以用图 ! # $ # %% 的几种方法加工。图 ! # $ # %%( 是用压模内外 加压的方法。在胶合弯曲前先按部件的弯曲半径和厚度确定板坯的长度及层数, 把板坯 各层涂好胶放入内外压模间, 拧紧外圈螺栓; 再从内部向外加压, 使板坯在压力下弯曲并 紧贴外模的内表面, 保持压力到定型为止; 再松开外圈螺栓, 取出零件。这种方法可用于 制造圆环形、 椭圆形等零件。 图 ! # $ # %% 封闭形部件弯曲成型方法 封闭环形零件的连续卷缠弯曲; ( () 封闭零件的内外压模弯曲 ()) 另一种方法是连续卷缠法, 如图 ! # $ # %%) 所示。这种方法主要用于弯曲圆筒形 ? *% ? 第二章 部件, 可以用预先接合好的薄板, 连续卷缠而成。 ! 加热方式 家具零部件的制作工艺技术 胶合弯曲时可采用冷压和热压两种方式。冷压须在压紧状态下保持 #! $ !%&, 使胶 液充分固化后才能卸出。此方式生产效率低, 因此,不锈钢家具跟全铝家具供应厂家 通常采用热压成型的方式。采用热 压成型, 在加压的同时正确地进行加热, 能加速胶液固化, 较大地缩短胶合弯曲的时间, 提高生产率, 保证胶合弯曲部件的质量, 提高压机的利用率。采用热压成型时的加热方 式可分类如下: (#) 蒸汽加热 蒸汽加热采用金属压模或成型的金属压板, 内有蒸汽孔道, 蒸汽热能 通过模具和压板传递给胶合弯曲部件的板坯。热压温度应根据所使用胶粘剂的固化性 能而定, 脲醛树脂胶一般为 #’’ $ #!’( , 酚醛树脂胶为 #)’ $ #*’( 。热压时间通常为每 毫米厚加热 #+,-。根据单板树种和热压温度而有所变动。蒸汽加热应用极为广泛, 其操 作方便、 可靠。一般采用铝合金压模, 弯曲形状不受限制, 胶合弯曲部件的尺寸、 形状精 度较高, 模具使用寿命长,不锈钢家具五金工艺品电镀加工 运行费用较低, 适宜大批生产。 (!) 低压电加热 低压电加热采用工业频率电流通入金属带, 使金属带发热, 并与被 胶合弯曲部件的板坯接触, 将热量传递给单板和胶层, 以加速胶液的固化。低压电加热 温度通常保持在 #’’ $ #!’( , 部件厚度在 .++ 以下时, 加热时间为每毫米 #+,-。低压 电加热适用于窄部件的胶合弯曲。 高频电介质加热 ()) 高频电介质加热的热量由介质 (木材或其他绝缘材料) 内部产 生, 因此加热速度快、 效率高而均匀, 一般只须几分钟就可以使胶固化, 胶合质量好, 通常 与木模配合使用。其热压温度为 #’’ $ #!*( 。由于木模成本低、 强度较低、 精度较差、 易 变形, 因此, 使用约 #’’’ 次后就需及时修整。该法适用于小批量、 多品种的生产。 微波加热 (%) 微波加热胶合弯曲工艺是一种新工艺。微波穿透力强, 只要将胶合 弯曲部件放在箱体内照射微波, 即可进行加热胶合。因此它不受胶合弯曲部件形状的限 制, 可以加热不同厚度的成型制品, 不需要电极板, 宜于进行 / 形、 & 形等复杂形状的胶 合弯曲。 (五) 部件陈放、 加工 由于薄板的弯曲和胶层的固化收缩, 胶压成型后, 在部件中存在有内应力。当胶合 ? 0)# ? 第十篇 家具制造工艺技术 弯曲部件从压机中卸出时会产生伸展, 使弯曲角度和形状发生改变。但随着板坯中水分 的蒸发、 含水率的降低, 又会回复到原来的胶压状态, 甚至出现比要求的弯曲角度小 ! # 须将成型板坯在室温下放置 ! # $ 周, 使形状充分稳定后, 再进 $的状况。所以胶压以后, 入后续的锯解和铣削等加工工序。例如冷压的带填块的扶手椅侧框, 从模具上卸下来之 后, 脚先向外侧张开 % # &’’, 然后再逐渐向内收, 经过 ( 天后, 形状才趋于稳定。又如高 频加热胶合弯曲椅背座, 从模具上卸下, 在 !) 天后变形才基本停止。不同厚度的胶合弯 相对湿度为 +), 的试验数据。 曲部件陈放时间见表 !) * $ * !$。这些数据是在常温下、 若温度提高为 -). 、 相对湿度 --, , 则陈放时间可相应缩短 !), 。 表 !) * $ * !$ 部件厚度 /’’ 陈放时间 /0 ( ! + $ 不同厚度的胶合弯曲部件陈放时间 !) + !( !! !& $) !$ $% 胶合弯曲部件的后加工包括对胶合弯曲后的成型板坯进行锯剖、 截头、 裁边、 铣槽、 钻孔及磨光等, 最后加工成尺寸、 精度及表面粗糙度等符合要求的零部件。 三、 碎料模压成型 (一) 概述 碎料模压成型工艺是将木质碎料混以合成树脂胶粘剂, 加热加压, 一次模压制成各 种形状的部件或制品的工艺。用模压出的各种具有圆弧形、 线型边缘的平面、 曲面的部 件, 以及门扇、 箱盒、 腿架等立体部件, 可构成模压家具。 模压成型具有以下几个特点: 尺寸的零部件, 尺寸稳定不易变形。 ! 1 能压成各种形状、 $ 1 模压零部件的密度比天然木材大。 根据需要可以压成不同的厚度和密度, 使在不同受力部位具 2 1 同一模压零部件上, 有相应的强度、 硬度以及其他的物理力学性能。但碎料模压成型板的密度分布不均匀, 往往容易发生翘曲变形, 在密度小的部位, 板的强度也低, 所以在生产中常用加肋的方法 来增加某一部分的强度。 可预留出孔槽或压入各种连接件, 以便于和其他零件接合, 组装成产品, ( 1 模压时, 因此可以减少或者省掉成型加工和开槽钻孔等工序, 从而缩短了生产周期。 - 1 简化了零部件的机械加工工艺过程。 减少了表面装饰的工作量, 缩短生产周期。 + 1 可在模压的同时覆贴上饰面材料, 提高了木材利用率。 % 1 充分利用碎小材料, ? 32$ ? 第二章 家具零部件的制作工艺技术 因此, 碎料模压成型是在不增加森林资源消耗量的情况下, 能生产出造型优美产品 的一种加工工艺。 家具生产中的桌面、 椅凳面、 椅靠背、 抽屉板、 柜门、 腿脚、 餐盘以及各种装饰件等均 可用碎料模压而成。模压出的部件可具有各种平直、 曲形和凸凹花纹的表面, 还可在转 角和边缘处构成圆弧型和其他线型。模压零部件的表面用薄木或其他各种饰面材料贴 面, 具有良好的装饰性能。模压零部件的密度、 强度、 刚度和耐候性等均比天然木材有所 提高。 (二) 碎料模压成型工艺 ! 碎料的准备 在家具生产中, 碎料模压成型所用的原材料的准备与刨花板生产中 的刨花板制备工艺相似, 可以用林区采伐的剩余物、 小径木、 木材加工剩余物、 农业废弃 物及竹材等作原材料, 经过削片、 刨片、 打磨、 筛选和干燥而成。 同一树种的碎料或不同树种的碎料可以混合均匀后使用。针叶材碎料密度小, 碎料 所占体积大, 压模深度要大一些。针叶材中所含树脂会渗到成品表面, 造成脱膜困难。 总之, 在模具设计和使用过程中需要考虑原料的情况。碎料含水率一般要求在 #$ % &$ 之间。如碎料含水率过高, 会使涂在碎料表面的胶合剂粘度迅速降低, 胶合效果差, 使模 压部件或产品产生鼓包、 变形等缺陷。 # 施胶 模压成型中胶粘剂的选用与制品质量以及加工工艺都有密切的关系。室 内使用的家具模压部件常用脲醛树脂胶; 在较湿环境下使用的家具, 应采用脲醛树脂和 三聚氰胺树脂的混合胶液, 配比为 ’ ( ! % # ( !; 室外使用的家具模压件多数采用酚醛树脂 胶或脲醛树脂胶加异氰酸酯的混合液, 其混合比例为 # ) ( !。 碎料中的含胶量对碎料的流动性、 产品的密度、 强度、 耐水性和形状稳定性都有影 响。一般模压部件的尺寸稳定性将随着含胶量增大而改善, 但当含胶量超过 !#$ 时, 这 种稳定性的提高程度将减慢。一般家具用模压部件的含胶量为 *$ % !+$ , 根据制品的 用途和要求的力学性能而定。施胶就是用拌胶机将胶粘剂与碎料混合, 施胶时要充分搅 拌, 使胶粘剂及其他各种添加剂 (如固化剂、 防水剂、 防腐剂等) 充分接触, 以提高模压产 品的力学性能。 ’ 铺装预压 铺装预压是保证热压后的碎料模压成型部件的厚度、 密度及尺寸上要 求的工序。佛山市不锈钢家具厂家对铺装预压工序有以下要求: (!) 铺装均匀, 使碎料充分填到压模的每一个角落, 以保证获得密度、 强度和表面质 量都符合要求的模压制品。 (#) 可作分层或不分层铺装, 分层铺装可保证表面具有细小刨花层, 形成优质的表 面。 ? ,’’ ?

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