木家具异型部件的加工工艺3

4.竹藤类的异型件弯曲4.1竹类的异型件弯曲我国是世界上竹材资源最为丰富的国家之一，自古以来就被我们的祖先开发用于食、住、家具制品，直至今天开发出种类繁多的竹用制品。当今，随着人们生活水准的提高，居室家具的配置向实用型、环保型、装饰型发展越来越成为人们注重的目标，选用木质家具，曾使家具业一片红火，然而近年来由于森林资源日渐减少，竹质家具已重新露出头角，以竹代木。据有关竹质专家及家具制造业内人士介绍，竹质家具由于原料充足、低廉，再加上精心设计，在全球木材资源缺乏的前提下，它将成为未来家具的主力军。不久将会开辟出全竹家具的一片新天地。竹家具的框架不仅体现家具的外观造型，而且还是主要受力部件，因此，框架结构的合理与否，直接影响到家具的外观造型与使用。框架结构形式有弯曲接合和直树接合两大类。4.1.1加热弯曲法采用此法加工快捷、省时、省力，既可保持竹树的天然美，又能保持竹材的强度基本不变，所以竹家具框架多采用这种形式，特别适用于小径竹材的加工制作。但不宜用于大径竹树的弯曲加工，且容易烧坏竹段秆皮、影响美观。加热的方法有多种，常用的是火烧加热法。为了避免竹段秆皮被烧黑损坏,一般不用有黑烟的燃料,多用炭火。温度一般控制在120℃左右，当秆皮上烤出发亮的水珠—竹油时，再缓缓用力，将竹子弯曲成要求的曲度,然后用冷水或冷湿布擦弯曲部位促使其降温定型。工业化大批量生产时，可将竹子烤软后放人定型模具中，再降温定型。还可采用水蒸汽加热，先把竹子故人热容器中的机械模具中,再通入水蒸汽，使机械模具在高温下把竹段弯曲成预先设定的弧度，然后冷却定型。为了减少弯曲过程中竹段因应力变化而产生破裂或变扁,可先打通竹段内部的节隔，装进热砂,将竹子缓缓弯曲成要求曲度,再冷却定型后倒出热砂。4.1.2开凹槽弯曲法此法多用于竹家具框架的腿脚的弯曲和水平框架的弯曲。加工过程相对复杂，而且在一定程度上影响竹段的受力强度．多适用于大径竹树的弯曲。取一条待弯曲的竹段，根据不同的弯曲要求，计算出待开凹措的尺寸，划线定位，铣出凹槽，槽内要求平整，并削去内部竹黄。将凹槽部位加热弯曲，把预制的竹段或圆木棒填人凹槽夹紧冷却成型。若对水平构件进行弯曲时，要注意所有的凹槽口都应在节间位置上，并保持在一条纵线上，不得左右交错歪斜，否则将无法装配．或者会使产品变形开裂，影响质量。开凹槽弯曲的方式很多，根据不同的弯曲角度，分类归纳如下：(1)并竹弯曲如图4-1所示：被弯曲部件称为“箍”，被包部件称为“头”，并竹弯曲时，被弯曲部件的直径D大于头的半径的4/3倍，并竹弯曲有单头、双头和多头之分，它们的开科尺寸分别为(假设有n个箍)：凹槽深度：D/2h3D/4凹槽弧段半径：R＝r=h凹槽长度：L＝2πr十2(n-1)r-2R(2)方折弯曲方折弯曲全部只能用作单头．方折弯曲的种类很多，若折成成品后为正三角形为三方折，为正六边形为六方折(如图4-2所示)，若折成某一角度。称为“。角折”(如图4-3所示)，后者的计算如下：凹槽长度：L＝2πr-aπr/180°凹槽弧段半径：R＝r凹槽深度：h≤r十rsin(a/2)折角：β＝90°+a/2三方折、四方折、五方折、六方折、八方折、十二方折、十八方折是最常用的几种方式，为了方便加工使用，特列表统计如下，以供参考(其详细尺寸如表4-1)表4-1方折统计简表Tab.4-1squarethefoldstatisticsesChien'sform名称角度α长度L角度β高度h≤3方折605.23r1201.50r4方折904.71r1351.71r5方折1084.39r1441.81r6方折1204.17r1501.87r8方折1353.92r157.51.92r12方折1503.66r1651.97r19方折1603.49r1701.98r4.1.3开三角榜弯曲法在竹段弯曲部位的内方．均匀的银三角形狗牙状槽口，在用火烤弯曲部位后，将竹段向内弯曲，冷却定型后即可。此法也是用于弯曲大径竹材，其不足也是竹段强度会受到破坏．且加工复杂．工艺要求高。开三角榜弯曲有正圆弯曲和角圆弯曲两种类型。(1)正圆弯曲把竹段弯曲后形成正圆形(如图4-4所示)。比如：圆椅座板、圆桌面等构件，一般正圆弯曲构件多有外包边，其计算如下(总共开槽数为n个)：外包边料长：L＝2πR+接头长外包边料净长：L净＝2πR开口深：D/2≤h≤3D/4开口宽：d＝2πh/n开口间隔：j＝2πr/n(2)角圆弯曲将竹段弯曲后成某一角度(如图4-5所示)，角圆弯曲件常见产品有沙发扶手、四角茶几面外框框架，其计算如下(总共开指数为n个)：弯曲部位长：P＝aπR/180°开口深：D/w≤h≤3D/4开口宽：d＝aπh/180°n开口间隔：l＝aπr180°n用开三角榜弯曲法加工，划线时先划长度、后划节数、再划口距，同时榜口线要让开竹节，竹节也不能车得过平。一般一次划线难以成功，要反复划线c并且要求开口处加工光滑，没有倒刺丝皮。若开口过大，要准备竹片和胶水作加垫。4.2藤类的异型件弯曲藤是椰子科植物，种类较多，其中产于印度尼西亚、菲律宾的藤质量为最好。云南、广东等地产的土厘藤、红藤、白藤等比进口藤差。藤茎利用时，—般先加工成藤皮和藤芯，藤皮就是割取藤茎表皮有光泽的部分加工成薄薄的一层宽度为1-7mm，常用5-6mm。藤芯是藤茎去藤皮后剩下的部分，根据断面形状的不同，可分为圆芯(也称扁芯)、方芯、三角芯等数种。4.2.1藤的特点藤的特点是在饱含水分时极为柔软，干燥后又特别坚韧，所以缠扎有力，富有弹性；皮质外表爽洁，耐水湿易干燥，色质自然，耐磨耐压。夏季清凉，冬寒不硬而经久耐用。藤皮可编织成丰富的图案；藤材经漂白处理色泽白净、光洁、美观。因此，藤构被广泛用于家具制作。在家具生产中，用藤大量缠绕家具骨架和编织藤面制成家具；藤也可编织成面用于椅坐面、靠面和床面等．与木、金属、竹等结合使用，发挥各自材料的特长制成各种形式的家具。藤在竹家具中可作为辅助材料，用于骨架着力部位的缠扎及版面竹条的穿连。藤芯可用作家具的骨架，由于藤芯条易于弯曲，藤家具以线造型，线条优雅流畅，质感朴实无华，深受人们的青睬。4.2.2藤的种类①进口藤进口藤是指从印尼、菲律宾等东南亚国家进口的藤材。通常纤维光滑细密、韧性强，富弹性、抗拉性高，长久使用不易脆断，质量最佳。按质量可分为精选最佳藤、一级藤、中档质量藤和统货四类，按品种可分为藤皮和藤芯两种。②国产藤土厘藤——产于我国云南、广东、广西。皮有细直纹，色白略黄，节较低且节距长。藤芯韧而不易折断，直径在15mm左右，品质好。红周于——产于广东、广西。色黄红，其中浅色者为佳。白藤——俗称黄藤，产于广东、广西、台湾、云南。色黄白，质韧而软、茎细长，达20m，有节，是藤家具的主要原料品种。省藤——产于广东，是大的藤本，茎长30m，直径可达3cm，韧性好。大黄藤——产于云南，色黄褐而光亮、中芯纤维粗而脆，节高又短，性硬。4.2.3工艺精巧现代藤艺家具己跳出过去简陋、粗糙的框架，走上科学制作和艺术相结台的道路，工艺精巧，造型别致，色彩淡雅，又具有冬暖夏凉、透气舒适等特点。藤虽然是原来的藤，工艺却大大的改进了，经科学加工，藤条柔软坚韧而富有弹性；经科学的防腐处理，使藤制品更耐用了，并且制作是相当精致的，如藤艺的各种背椅扶手顶端镶边，或配以金属手柄，显得新颖洒脱。藤艺家具制作工艺主要以弯曲编织而成，多以“鼓”、“空”、“折”、“曲”和“弧”相结合，或以各种不同的编织手法技巧构成不同的花纹图案。它轻巧耐用、流线性强、舒适自然，结人们带来了清新的“绿色”风，让人心旷神怡。其清高淡雅之感更是其他材料的家具所无法相比的。5.碎料模压成型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。5.1碎料模压成型具有以下几个特点（1)能压成各种形状、尺寸的零部件，尺寸稳定不易变形。（2)模压零部件的密度比天然木材大。（3)同一模压零部件上，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。（4)模压时，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，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。（5)简化了零部件的机械加工工艺过程。（6)可在模压的同时覆贴上饰面材料，减少了表面装饰的工作量，缩短生产周期。（7)充分利用碎小材料，提高了木材利用率。5.2碎料模压成型工艺5.2.1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2%6~6%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。5.2.2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3：1~2：1；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2.5：1。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12%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8%~10%，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。5.2.3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。对铺装预压工序有以下要求：（1）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。（2）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。（3）对不同部位要求具有不同密度和强度的制品，应铺装成不同的铺模层厚度。（4）铺模应预留安装孔或放置各种连接件，以便顺利地和其他部件装配成模压家具。碎料板坯铺装完毕后，还需要在室温下经过预压模模压（预压），使板坯密实后再移至热压模中，并与表面敷设饰面材料一起热压。因铺模预压的板坯具有一定的强度，可以缩短模压机的热压时间，提高了模压成型机的生产率。5.2.4模压成型压机和压模是制造模压制品的基本设备，压机可分为单层压机和多层压机，压模可分为预压模和热压模。单层压机模压通常是预压和热压同时进行的。单层压机模压成型的几种铺装和饰面工序，如图5-1、图5-2、图5-3、图5-4所示。用多层压机模压，常与预压机配套进行，先在顶压机中冷却成型后，再送入热压机中，并在其表面铺没上饰面材料，作进一步热压，使胶液固化，模压成制品。碎料模压成型主要有以下三种方法：密封式加热模压法、箱体模压法和平面模压法。（1）密封式加热模压法这是最早的一种模压成型加工方法。这种方法的工艺流程如下：饰面层↓碎料→拌胶→预压→模压成型→除去挤出物→加工→涂饰胶粘剂18MPa20-30MPa0-5%160-290°C10-15min这种方法的特点是在模式过程中完全密封，碎料在高温高压下，不让挥发物散发，碎料中半纤维素水解，木素“活化”使碎料塑化。这种密封模压法要求碎料尺寸细小（16m），含水率为10%-17%。通常不拌胶，也可以施加5%的酚醛树