第6章曲木家具生產(chǎn)工藝

1、家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第1頁Manufacturing Technology of Furniture家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第2頁家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)本章重點一、木材彎曲原理二、薄板彎曲膠合工藝三、鋸口彎曲工藝四、V形槽彎曲工藝五、影響木材彎曲質(zhì)量因素第3頁家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)本章內(nèi)容6.1實木方材彎曲6.2薄板彎曲膠合6.3鋸口彎曲6.4 V形槽彎曲6.5模壓成型家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第4頁Manufacturing Technology of Furniture曲線形零部件的加工方法：鋸制加工、加壓彎曲加工。鋸制加工：用小帶鋸鋸成彎曲形狀的毛料。大量纖維被

2、割斷，毛料強(qiáng)度降低，涂飾質(zhì)量差，出材率低。 加壓彎曲加工(彎曲成型)：用加壓的方法把方材、薄木(單板)或碎料(刨花、纖維)制成各種曲線形的零部件。方材彎曲、薄板膠合彎曲、鋸口彎曲和V形槽彎曲。第5頁家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)6.1.1實木彎曲原理6.1.2彎曲工藝 6.1.3影響實木彎曲質(zhì)量的因素家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第6頁Manufacturing Technology of Furniture6.1.1實木彎曲原理中性層：纖維不受拉伸應(yīng)力，不受壓縮應(yīng)力。應(yīng)力分布：。180Rl llhRl。18021。1802hlllRh22彎曲性能：%2Rhll相對拉伸形變：家具制造工藝學(xué)家具制造

3、工藝學(xué)第7頁Manufacturing Technology of Furniture彎曲性能由相對形變確定；1 ，2。 llRh22彎曲性能：樹種順紋拉伸形變1(%)順紋壓縮形變2(%)氣干材 蒸煮材 氣干材 蒸煮材針葉材和軟闊葉材0.75-11.5-21-25-7硬闊葉材2-325-30氣干材彎曲性能：軟化處理后： 5016711.0)%2(0.75122Rh2513312.0)%2(1.5122Rh家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第8頁Manufacturing Technology of Furniture兩項措施：1.實木軟化處理、提高其塑性；2.采用0.2-2.5mm的不銹鋼帶或鋁合金

4、帶等金屬帶緊貼于被彎材料的受拉面，使其構(gòu)成整體后再進(jìn)行彎曲。用金屬夾板彎曲的木材伸長和壓縮用金屬夾板彎曲的木材伸長和壓縮家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第9頁Manufacturing Technology of Furniture6.1.2彎曲工藝 工藝過程：方材軟化處理后，在彎曲力矩作用下彎曲成要求的曲線形狀的過程。主要包括下列工序：毛料選擇和加工、軟化處理、彎曲、干燥定型。1.毛料選擇和加工樹種、材質(zhì)、含水率和表面加工等。2.軟化處理目的：使木材具有暫時的可塑性，使木材在較小力的作用下能按要求變形，并在變形狀態(tài)下重新恢復(fù)木材原有的剛性、強(qiáng)度。 家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第10頁Manufa

5、cturing Technology of Furniture方法：物理方法和化學(xué)方法兩類。蒸煮法、高頻加熱法、微波加熱法 ； 液態(tài)氨處理法、氣態(tài)氨處理法。蒸煮法：把木材放在蒸煮鍋內(nèi)通入飽和蒸汽進(jìn)行蒸煮。 蒸煮鍋蒸煮鍋家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第11頁Manufacturing Technology of Furniture3.加壓彎曲利用模具、鋼帶等用手工及機(jī)械的方法將已軟化好的木材加壓彎曲成要求的形狀。手工彎曲手工彎曲 家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第12頁Manufacturing Technology of Furniture機(jī)械彎曲家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第13頁Manufact

6、uring Technology of Furniture4.干燥定型 將彎曲狀態(tài)下的木材干燥到含水率為10左右，使其彎曲變形固定下來。方法：窯干法定型、自然干燥法定型、高頻干燥定型和微波干燥定型。 思考？ 為什么干燥能定型？原理是什么？ 第14頁家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第15頁Manufacturing Technology of Furniture6.1.3影響實木彎曲質(zhì)量的因素1.樹種2.含水率 3.木材缺陷4.年輪方向 5.木材溫度(重要因素)6.彎曲工藝1)彎曲速度2)干燥定型方法3)彎曲時夾具端面的壓力第16頁家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)6.2.1工

7、藝特點6.2.2工藝6.2.3質(zhì)量的影響因素薄板彎曲膠合：將一疊涂過膠的薄板按要求配成一定厚度的板坯，然后放在特別的模具中加壓彎曲、膠合和定型制得曲線形零部件的加工過程。家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第17頁Manufacturing Technology of Furniture6.2.1薄板彎曲膠合的工藝特點1.制造形狀復(fù)雜的零部件彎曲件：曲率半徑為60mm，厚度為25mm彎曲性能：實木、厚度為1mm多層薄板、形狀：L形、V形、U形、S形、S形、Z形等。2.416025Rh601Rh薄板彎曲膠合工藝原理薄板彎曲膠合工藝原理 家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第18頁Manufacturing Te

8、chnology of Furniture2.節(jié)約木材和提高木材利用率樹種增多、提高30%。3.工藝簡單、生產(chǎn)效率高工時可減少1/3?！耙伪骋巫瓮取?.具有足夠的強(qiáng)度、形狀尺寸穩(wěn)定性好5.可制成拆裝式家具，便于生產(chǎn)、貯存、包裝、運(yùn)輸和銷售。家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第19頁Manufacturing Technology of Furniture6.2.2薄板彎曲膠合的工藝工藝流程：1.薄板準(zhǔn)備1)薄板種類及選擇單板樹種、樹種選擇與搭配。2)薄板制作單板厚度：刨切，0.3-1mm；旋切，1-3mm。 3)薄板干燥控制在6%-12%、最大不能超過14%。 家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第20頁

9、Manufacturing Technology of Furniture2.涂膠組坯1)涂膠2)組坯壓縮率：n薄板層數(shù)；s薄板厚度h彎曲件厚度。=8%-30% %100)1 (nsh家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第21頁Manufacturing Technology of Furniture配壞方法：平行配置：如桌椅腿。交叉配置：如椅背和大面積部件?；旌吓渲茫喝缫伪骋巫瓮纫惑w部件。3)陳化時間單板涂膠后到開始膠壓時所放置的時間。目的：1.膠液流展，濕潤單板，形成均勻連續(xù)的膠層；2.膠液中一部分水蒸發(fā)或滲入單板使其粘度增大，避免熱壓時透膠；3.使板坯內(nèi)含水率均勻，防止熱壓時鼓泡。陳化時間：5

10、-15min。 家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第22頁Manufacturing Technology of Furniture3.膠合彎曲使放在模具中的板坯在外力作用下，產(chǎn)生彎曲變形，并使膠粘劑在單板變形狀態(tài)固化，制成所需的膠合彎曲件。膠合彎曲時需要模具和壓機(jī)，以對板坯加壓變形，同時還需加熱以加速膠粘劑固化。膠合彎曲設(shè)備兩類：硬模膠合彎曲；一個硬模和一個軟模膠合彎曲。根據(jù)部件的形狀不同：一次加壓和分段加壓。 (1)硬模膠合彎曲(2)軟模膠合彎曲家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第23頁Manufacturing Technology of Furniture硬模膠合彎曲分段加壓設(shè)備分段加壓設(shè)備硬模一

11、次加壓彎曲硬模一次加壓彎曲陽模陽模家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第24頁Manufacturing Technology of Furniture軟模膠合彎曲軟模加壓彎曲軟模加壓彎曲單單囊囊式式彈彈性性壓壓模模彎彎曲曲家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第25頁Manufacturing Technology of Furniture封閉形部件彎曲成型方法 4.膠合彎曲件加工對膠合彎曲后的成型板坯進(jìn)行剖切、鋸解、截頭、裁邊、磨削、拋光、鉆孔等，加工成尺寸、精度及表面粗糙度等都符合要求的零部件。 家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第26頁Manufacturing Technology of Furniture

12、6.2.3薄板彎曲膠合質(zhì)量的影響因素影響因素：含水率、膠粘劑種類與特性、模具制作精度，加壓方法與工藝條件等。1. 含水率單板含水率：6%-12%。2.薄板厚度公差單板厚度1.5mm，偏差0.1mm；1.5mm，偏差0.05mm。3.模具精度模具嚙合精度：0.15mm木質(zhì)模具：層積材(或厚膠合板)制作，可減少變形，保證精度。金屬模具： 家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第27頁Manufacturing Technology of Furniture4. 加壓方式要求：壓力均勻，分段加壓。形狀簡單，單向加壓；形狀復(fù)雜，多向加壓，分段加壓。5.熱壓工藝三要素：壓力、溫度和時間。6.彎曲件陳化陳化時間：目

13、的： 加熱金屬帶陽模板坯陰模墊板第28頁家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)6.3.1縱向鋸口彎曲6.3.2橫向鋸口彎曲鋸口彎曲：在毛料的縱向或橫向的一端鋸出數(shù)條鋸口，然后涂膠(或插入薄板)加壓彎曲制成彎曲部件的工藝過程。方法：縱向鋸口彎曲法橫向鋸口彎曲法家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第29頁Manufacturing Technology of Furniture6.3.1縱向鋸口彎曲在毛料的一端順木纖維方向鋸出一排鋸口，然后涂膠加壓彎曲的方法。用來制造桌腿和椅腿。工藝過程：1.鋸口加工：裝有一組鋸片的立式銑床；鋸口數(shù)目插入薄板數(shù)鋸口間隙插入薄板厚度0.1-0.2mm 2.涂膠：鋸口插入一層涂過膠的單

14、板；鋸口很小(0.45-0.50mm)，鋸口內(nèi)就不再插入薄板，可直接在鋸口涂膠。插入薄板家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第30頁Manufacturing Technology of Furniture3.彎曲： 先用卡子將方材和金屬夾板一起夾緊，調(diào)整壓輥，扳動手柄使方材鋸口部分繞模具彎曲成型，再用卡子固定，到膠層固化。縱向鋸口彎曲縱向鋸口彎曲彎曲部位家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第31頁Manufacturing Technology of Furniture6.3.2橫向鋸口彎曲在人造板內(nèi)側(cè)鋸口彎曲成型的方法。制作曲率半徑較小的部件。鋸口深度h1為人造板厚的2/3-3/4，彎曲半徑越小，hl要越

15、深一些。 鋸口寬度：Rl鋸口底部彎曲半徑 R2人造板內(nèi)表面彎曲半徑 z鋸口數(shù)目鋸口數(shù)目由鋸口間距t決定，表層材料越薄，鋸口間距越小，否則會在表面露出多角形。1222RRbzbth1hR1家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第32頁Manufacturing Technology of Furniture鋸口寬度b過大會形成空隙，使零件強(qiáng)度降低；鋸口過窄，則在曲率半徑小時，內(nèi)表面產(chǎn)生擠壓現(xiàn)象，降低產(chǎn)品質(zhì)量。 鋸口形狀：長方形和楔形；楔形，彎曲后部件內(nèi)表面沒有縫隙。增進(jìn)美觀，彎曲部件內(nèi)部貼一層單板或薄木。 彎曲順序：先中間后兩側(cè)逐漸彎曲。橫向鋸口彎曲橫向鋸口彎曲楔形長方形單板第33頁家具制造工藝學(xué)家具制造

16、工藝學(xué)V形槽折疊彎曲以貼面的人造板為基材，在其內(nèi)側(cè)開出V形槽或U形槽，經(jīng)涂膠、折疊、膠壓成型的工藝過程。家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第34頁Manufacturing Technology of Furniture工藝：1.貼面：2.開V形槽：加工方法：成型銑刀加工；圓鋸片加工；端銑刀加工。涂膠涂膠折疊加壓成型折疊加壓成型開開V形槽形槽貼面貼面開開V V形槽形槽家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第35頁Manufacturing Technology of FurnitureV形槽折疊裝擱板槽擱板 板件通過生產(chǎn)線后加工出各種槽口， 折疊成型， 裝上擱板并在榫孔中裝上圓榫， 組成柜類、箱類家具的骨架。

17、 第36頁家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)碎料模壓成型工藝將木質(zhì)或非木質(zhì)材料制成的碎料，經(jīng)拌膠后在三維模具中加熱和加壓一次模壓制成各種形狀的部件或制品的方法。特點：1.部件或制品(帶有溝槽，孔眼和飾面輪廓)，縮短生產(chǎn)周期；2.不同密度和不同厚度的零部件(產(chǎn)品各部位對強(qiáng)度、耐磨及裝飾效果的不同要求)；3.充分利用木材，密度大、強(qiáng)度大。家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第37頁Manufacturing Technology of Furniture碎料模壓工藝：1.碎料的準(zhǔn)備含水率：2%-6%。過高，膠粘劑粘度降低、膠合效果差，使板子不易壓實，板內(nèi)孔隙增多。2.施膠脲醛樹脂膠，施膠量約為4-20。施膠：將膠粘劑與碎料攪拌混合，充分?jǐn)嚢?，使膠粘劑及其他各種添加劑(如固化劑、防水劑、防火劑等)充分接觸。 鋪裝預(yù)壓鋪裝預(yù)壓模壓成型模壓成型施膠施膠準(zhǔn)備準(zhǔn)備后期加工后期加工家具制造工藝學(xué)家具制造工藝學(xué)第38頁Manufacturing Technology of Furniture3.鋪裝預(yù)壓預(yù)壓目的：1)使板坯密實，模壓前具有一定的初強(qiáng)度。2)縮短模壓機(jī)的熱壓時間，提高生產(chǎn)效率。4.模壓成型密封式加