家具生产工艺

1、天使祥龙2004年 6月中 文 摘 要 现代物质文明的飞速发展，给现代家庭的生活增添了无限的欢乐和温馨。家具的造型美观要与实用相结合，特别是在大中城市住房紧张的现状下要合理的摆设家具，尽量将室内多功能化，但又不能影响其本身的艺术性，所以有较高的科学性与艺术性。 对于家具的异型部件从设计、用材到生产加工和使用过程中都面临着新的要求，目前还存在一些难以解决的问题。合理设计，充分利用原材料，积极开发和采用新材料，解决家具异型部件的一系列问题，有助于提高家具的整体质量和水平。分析家具异型部件设计制造的历史与发展，研究异型部件的用材及加工工艺，从而探讨其在家具制造中的具体应用。因此该项目的研究具有广泛的

2、现实意义。关键词 异型部件 实木弯曲 薄板弯曲 碎料模压 折板成型外 文 摘 要Title The Strange Parts of Furniture Processes The CraftAbstract:The modern material flies civilized to develop soon, increasing the modern homely life the infinite merriment with warm and fragrant. Shape beauty of the furniture want with practical combine tog

3、ether, under the nervous present condition in housing in city in big inside want the reasonable decoration furniture especially, is multi-function the indoors to turn to the best, but can't affect again its oneself of art, so have higher science and art. Face the strange parts of the furniture f

4、rom the design, use the material the production process with use the process very much the new request, still exists now the problem of the some hard solution. Reasonable design, make use of the original material well, positive development with adopt the new material, resolve a series of problem of

5、the furniture strange parts . Its beneficial to the quantity of the whole of the furniture of exaltation with the level.The furniture strange parts that analyze the history designs the manufacturing and development, study the strange parts use the material and process the craft, from but inquiry int

6、o its made at furniture of concrete application. Therefore the research of that item has the extensive and realistic meaning.Keywords Strange Parts Solid Wood contortions Lamella contortions Mold Presses of Crumble Materials Fold Plank Models 前 言家具文化是物质文化、精神文化和艺术文化的综合。作为物质文化，家具是人类社会发展、物质生活水准和科学技术发展水

7、平的重要标志。作为精神文化，家具具有教育功能、审美功能、对话功能和娱乐功能等。作为艺术文化，家具是室内环境构成的一项重要内容，它的造型、色彩和艺术风格与室内空间艺术共同营造良好的艺术氛围。现代物质文明的飞速发展，给现代家庭的生活增添了无限的欢乐和温馨。家具的造型美观要与实用相结合，特别是在大中城市住房紧张的现状下要合理的摆设家具，尽量将室内多功能化，但又不能影响其本身的艺术性，所以有较高的科学性与艺术性。 对于家具的异型部件从设计、用材到生产加工和使用过程中都面临着新的要求，目前还存在一些难以解决的问题。合理设计，充分利用原材料，积极开发和采用新材料，解决家具异型部件的一系列问题，有助于提高家

8、具的整体质量和水平。分析家具异型部件设计制造的历史与发展，研究异型部件的用材及加工工艺，从而探讨其在家具制造中的具体应用。因此该项目的研究具有广泛的现实意义。1.实木的机械加工 木材用于家具制造，已有悠久历史。它材质轻、强度高，有较强的弹性和韧性，易于加工和表面涂饰。特别是木材美丽的自然纹理，柔和温暖的视觉和触觉是其它人工合成的材料所无法比拟的。木材的结构决定着木材的性质，木材的性质在很大程度上决定着木材的适用条件。木材的结构也是木材性质和木材利用的物质基础。所以，从木材利用的要求来说，了解和掌握木材的结构，对选择适当的木材，提高木材使用价值，减少浪费，具有重要意义。1.1实木的基本加工方法（

9、1）锯切 利用锯子，把木材剖分或截断成两部分，并将两部分中间的木材转变为锯屑的过程，称为锯切。有时也用锯子在制品上开槽。锯切是木材切削加工中应用历史悠久、应用广泛的加工方式。（2）铣削铣削加工是应用很广的一种木材切削加工方法。铣削是以刀刃为母线绕定轴回转，由刀刃对被切削工件进行切削加工，形成切削加工表面。铣削加工的特点是切削厚度随刀刃切入工件的位置不同而变化。按预定的表面，借助刀具切开工件上木材之间的联系，从而获得要求的尺寸、形状和粗糙度的制品，这种工艺过程称为木材切削。从木材切削这个定义中可以看出：要完成一个木材切削过程，必须具备三个要素，即刀具、工件、运动。在木材切削的多数情况下，工件被切

10、掉一层相对变形较大的称之为切屑的组织，以获取制品。在各种铣削形式中，直齿圆柱铣削是最基本、最简单，也是最广的一类铣削形式。同时也是加工实木家具异型工件的主要加工方式。（3）刨削 类似与铣削的加工方法。使木材的各个面平整，对于加工实木的异型工件用处不是太多。但确是木材原料加工中，相当重要的一个环节。（4）钻削 家具零部件为结合需要有时要加工各种类型的槽、孔。这些孔槽是家具加工工艺中一个很重要的加工工序，其加工的质量直接影响到结合强度和质量。钻削是利用旋转的钻头沿钻头轴线方向进给对工件进行切削的过程。加工不同直径的类型的孔、槽，要使用不同种类的钻头。另外，钻、削对于加工实木家具异型工件有一定的作用

11、。（5）磨削 磨削是木材切削及家具加工中广泛采用的工序之一。磨削可用来消除前道工序在木制品表面留下的波纹、毛刺、沟痕等缺陷，使零件表面获得必要的粗糙度和平整度，为后续的装饰工序建立良好的基面。磨削加工不同于铣削、刨削加工。后者往往因逆纹理切削而产生难于消除的破坏性不平度，加之大功率、高精度宽带砂光机的发展，为大幅面人造板、胶合板成材和拼板的定厚尺寸标准和表面精加工提供了理想设备。1.2家具机械加工中的工具我国有一句成语：“工欲善其事，必先利其器。”其意思是说：工匠要想把活儿干得出色，必须先要把工具调理得精良。我们衡量家具木工工人的手艺高低，实质上是指其对工具性能了解的程度和善于正确使用它的水平

12、。如果工匠不熟悉或者不能够正确使用工具，那么他的生产不仅无法达到高产优质，而且连合格的家具产品也做不出来。手工小型工具：斧、锯、刨、凿、钻、螺丝刀、钳、锉、锤和钉冲、夹具、量具和划线工具等。机械加工工具：带锯机、电子开料锯、圆锯机、平刨床、压刨床、双面刨床、铣床、钻床、车床、压机、封边机、旋切机、刨切机、电动锯、电动刨、电磨机、电钻等等。2.实木的弯曲加工长期以来，世界上广泛使用木材作为制造家具的主体材料。木材虽然有着种种优点，但也存在着一定的局限性。其中很重要的一点，就是木材的弯曲性能较差，弯曲变形稍大就会撕裂。所以，我们常见的木家具部件，大多是直的，即使必须使用弯曲部件时，也只好从大块的木

13、材中锯割出来。例如，中国传统家具中圈椅上的扶手与靠背相连的大圈、法国路易式家具中的弯腿等，都是使用大块木材锯割拼接而成。这种锯割拼工艺在一定程度上满足了弯曲木家具的设计要求，但存在选材要求高、材料浪费多、工艺难度大、质量不易控制等诸多缺点。因此，研究弯曲木成型技术具有重要意义。家具从造型和功能出发，常做成曲线和曲面形式。曲线和曲面型部件可以采用实木直接锯成弯形毛料再铣削成型，也可采用木料弯曲加工，薄板胶合弯曲和纤维、碎料模压成型方式制成，以上几种加工方式各有优缺点。见表2-1。表2-1 曲线、曲面成型部件的加工方法Tab.The curve, curved face models the pa

14、rts processes the method 加工方法特点实木料锯解、铣削成型实木料弯曲加工成型薄板胶合弯曲成型纤维、碎料模压成型材料锯材直木料单板、薄木、薄板木质或其他植物纤维、刨花、锯末材质要求较高高较低低树种要求不受限制弯曲性能良好的树种芯板：物理、力学性能符合部件要求表板：花纹美观的贵重树种阔叶和针叶树、竹材、蔗渣、棉秆等其他植物秸秆木材利用率锯解后出现大量边角余料出材率低取材部位材质纹理等要求高，木材利用率低芯层可利用碎小单板，单板利用率高充分利用各种加工剩余物及农作物秸秆，利用率高工艺性使用通用的机械设备，加工工艺简便需增加软化处理及干燥定型等工序，工艺复杂具有涂胶、加压成型等

15、工序，根据弯曲部件形状来配置相应压模需用专门的压模、压机胶压成型弯曲程度可获得任意弯曲度的零部件，但环形封闭构件应多块拼接而成任意弯曲曲率半径部件可获得封闭、不封闭，单向或多向弯曲多种弯曲度的构件压成各种弯曲半径，并在表面或边缘带有各种线型、花纹的曲型部件或平面型部件力学性能纤维被割断零部件强度低保留木材原有的力学强度改善木材的力学性能，以满足部件受力时的强度要求模压部件平面上各方向的强度均匀一致装饰性能显露纤维端头，装饰性能差，用涂料涂饰用涂料涂饰表面，装饰性能好侧面可见胶缝和纤维层端头，装饰性能稍差用浸渍纸等饰面材料同时胶压成型,可得到外形优美,表面处理化性能良好的部件,不需要另做涂饰2.

16、1实木弯曲成型技术 弯曲木的制造技术决定着曲木家具的发展，弯曲木的制造大致分成四类：一是实木弯曲成型；二是多层胶合弯曲成型；三是刨花(纤维)模压弯曲成型；四是中密度纤维板弯曲成型。其中，实木弯曲成型技术应用最早。1842年，德国人米其尔·索耐持首创了实木弯曲成型工艺，制作了世界上第一把曲木椅子，弯曲成型的圆形半径小到只有木材厚度的3倍。米其尔·索耐特的单板层压弯曲成型座椅的试制成功，为各种弯曲家具的发展拓展了J“阔的领域，从而开创了现代家具的新时代。实木弯曲成型工艺的主要特点是：家具部件造型多样，线条流畅、明快、简洁，其有独特的工艺美；木材利用率提高约30，产品工艺过程简单

17、。2.1.1实木弯曲用材料的树种与材质要求 选用塑性较大易于进行弯曲加工的树种，其中阔叶树材优于针叶树材，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。实木弯曲用料的要求见表2-2。表2-2 弯曲用料的选择和要求Tab. 2-2 flections use the choice that anticipate with request项 目选 料 要 求取材部位树干通直的树木，直径40-60cm，取用材质较好强度大的边材部分材 质纹理通直，无节子、腐朽、夹皮、交错纹理及斜纹理等缺陷，并具一定冲击韧性纹理方向径向或弦向纹理，但弦向材弯曲时的破损率高于径向材含 水

18、 率应控制在纤维饱和点以下，通常不超过30%，含水率过低会引起拉伸破坏，而过高，压缩面会产生严重褶皱，并弯曲后干燥时间延长直料加工质量锯解成的直毛料纤维方向与毛料轴线的偏角不应超过5°-10°，毛料经刨削加工，使厚度均一，表面光洁2.1.2实木弯曲的基本原理实木弯曲成型是一种无屑实木成型加工工艺，它可以分成三个阶段：塑化(软化)、弯曲和定型(在模型框架中干燥冷却)。木材首先碍要刨成方材，然后精确地裁成弯曲长度。为达到可弯曲的性能，必须光将木材(即工件)进行软化，这表现为温度和湿度的影响。目前传统的软化方法是蒸煮法，把水分和热量当作木材的软化剂。一般将准备好的木材放在一定条件

19、(压力、温度、湿度)的蒸汽中进行一段时间的软化，时间的长短与木材的韧始含水率、树种和木材的厚度有关。木材弯曲最合适的含水率，是木材纤维饱和点的含水率，即2030，此时木材强度最小，可产生的变形最大。使用实木软化专用设备，可在较短的时间内以消耗较少的能量将木材转变为可以弯曲的状态。 木材在常态下可塑性很小，直接进行弯曲加工形成凸面受拉伸凹面受压缩，当拉伸应变达到1%左右时，拉伸面纤维被拉断破坏，压缩面产生褶皱，因而难以获得要求的弯曲曲率半径。如图2-1所示。在弯曲时，将工件自由地放在金属薄板中，以扼制弯曲过程中工件外表的拉伸，进而被弯曲成一定的形状。在弯曲过程中，弯曲构件内部将形成张力，这种张力

20、在以后的定型阶段将完全消除。此外，还要对工件进行降温处理，并消除弯曲工艺流程中必须的水分，最好的方法是将其放在低温干燥室中进行干燥，为了使工件保持需要的形状，应将工件夹在一个干燥架上。弯曲后，通过自然冷却可以明显减少内部应力，在含水率低于12时，使弯曲成型的工件定型，它的形态在湿度增加时也不会发生明显的改变。上述工艺要求对于不同的树种存在很大的差别，总的来讲，针叶材不能进行很好的弯曲，而阔叶材如榆木、白腊、山毛撵和胡桃揪等能被很好地弯曲。如图2-3所示为实木弯曲成型与加工的工艺流程。2.1.3弯曲性能表示木材能达到的弯曲程度。弯曲性能通常用弯曲木材的厚度h与所弯成的曲率半径R之比来表示。 （1

21、）未经软化处理，直接进行弯曲如图2-4所示，此时弯曲后中心线长度保持不变，等于木材原长l，此为中性层。 l=R(/180°)式中： R弯曲曲率半径，mm 弯曲中心角，（°） h弯曲方材厚度，mm 外层受拉伸，拉伸面的伸长量为l，此时拉伸面总长度为： l+l=(R+h/2) /180°相对拉伸应变：=l/l=h/2R弯曲性能： h/R=2在室温条件下，将材料直接弯曲，其拉伸面允许的拉伸应变不能超过1.0%-1.5%，故未经任何软化处理直接弯曲的弯曲性能通常只能达到 h/R=1/501/33因树种不同，弯曲性能也有所不同，但从上式可以看出，材料在一定厚度的条件下，不可

22、能将其弯曲到较小的弯曲半径。（2）经软化处理后进行弯曲经处理后其拉伸面的允许应变增至1.5%-2%，此时弯曲性能相应有所提高。h/R=1/331/25但h一定时，仍不能弯到所需的很小曲率半径。（3）经软化处理并用金属带进行弯曲弯曲时，拉伸面因受到金属带抗拉强度高的抑制，可不超过允许的木材拉伸应变值，而弯成所需的弯曲程度，则通过增加压缩面允许的压缩应变量来达到。见图2-5。 拉伸面长度： l= l + l=(R+h) /180°R+h= l +(1+) /180°压缩长度：l = l - l=R/180°R= l (1-) /180° 由上两式得出，采用金

23、属带后的木材弯曲性能为： h/R=(+)/(1-)式中：R弯曲样摸的半径，mm 拉伸面允许应变； 压缩面允许应变。 由上式可看出，用金属带紧贴弯曲材料的凸面进行弯曲，其弯曲性能不仅取决于木材拉伸面的允许应变，还取决于受压面的压缩应变。由于压缩允许应变量较大，所以有可能用较厚的材料弯曲成较小的曲率半径。采用金属带弯曲，各树种的弯曲性能也有较大的差异。见表2-3。表2-3 各树种的弯曲性能 （采用金属带）Tab. 2-3 the bent function that each trees grow( the adoption metals takes)树种h/R树种h/R榆木1/2栎木1/4水曲柳

24、1/2桦木1/5.7柞木1/2.5云杉1/10山毛榉1/2.5松木1/11白蜡树1/3.82.1.4改善弯曲性能的措施软阔叶树种和针叶树种木材的弯曲性能比硬阔叶树材差，这是由于这些树种的木射线细而少，使早晚材间的结合力弱，当顺纹受压缩时，晚材部分在产生很小轴向变形下，迅速失去稳定性。同时在受压凹面上，纵向纤维常因不均匀压缩而产生叫大的褶皱，影响到弯曲后零部件的内侧表面质量。为改善这些树种的弯曲性能，提高弯曲质量，可以采用表面带有细齿的模具，并在进行弯曲同时对受拉伸面作加压的方法进行弯曲作业，如图2-6所示。使木材弯曲时，通过加压将受拉凸面的木材层纤维压密实，从而提高外层木材的抗拉强度，而另一方

25、面，受压缩面在沿着细齿模具表面进行弯曲成型时，使该面上所产生的褶皱呈有规律的分布，以达到满足所需曲率半径的目的，弯曲后的毛料在干燥定型后，再通过铣削方式，将细褶皱除去，以获得光洁的内外表面。此种加工方法，在配制弯曲前的直毛料时，应适当增加厚度上的加工余量和压缩余量。2.1.5实木弯曲加工工艺实木弯曲工艺流程为：毛坯加工软化处理弯曲成型低温干燥自然冷却定型。提高木材可塑性的方法很多，大致可作以下分类：表2-4 提高木材可塑性方法列表Tab. 2-4 increase timber plasticity method row form软化处理物理方法化学方法汽蒸水煮微波加热液态氨气态氨碱液等下面说

26、明一下软化处理的几种方法：（1）物理方法表2-5所列的三种处理方法，是目前应用较为广泛的物理软化方法。表2-5 木材软化的物理处理方法Tab. 2-5 physicses that timbers soften handles method 方法项目汽蒸处理水煮处理微波加热处理热 源饱和蒸汽热水微波处理条件蒸汽压力：0.02-0.05Mpa温度：100-105°C汽蒸时间：取决于木材树种、含水率和材料尺寸等热水温度：90-95°C水煮时间：取决于材料树种、含水率和材料尺寸等微波频率： 2450±50MHz处理装置和设备高压蒸煮罐常压蒸煮罐水煮槽微波发生器木材微波加

27、热干燥装置特点软化效果好，但须有蒸汽热源及响应的处理设备设备简单，但经处理后，使材料的含水率提高在短期内（14-3min）将材料加热均匀，可获得良好的软化效果使用范围各种树种木材含水率较低的材料处理后木材含水率不应超过30%含水率高的材料，易于吸收微波 （2）化学方法 是采用各种化学药剂对木材作处理，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。在敞开式或封闭式的罐槽中处理软化材料。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-33°C-78°C的液态氨中，浸泡0.5-4h 之

28、后取出，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3mm左右的单板在液态氨中浸渍4h，就能得到足够的可塑性，可自由地弯成所需要的形状。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8-30min。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10

29、%-20%的气干材放入处理罐中，通入饱和气态氨26°C时约1MPa（10个大气压）,5°C时约0.5MPa （5个大气压），处理2-4h （具体时间根据木材厚度决定）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。氨水处理法将木材在常温常压下浸泡在25°C的氨水中，约10多天后，木材即软化便可进行弯曲、定型。碱液处理将气干材或绝干材浸入到10%-15%氢氧化钠溶液或10%-15%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

30、色，为此经碱液处理后的木材，应再放入3%-5%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：a使用的是水溶液，容易配制，且没有液态氨的臭味。b在常温、常压下进行处理，不需要特殊的装置和热源，处理方法简单。c处理后的木材易于弯曲成各种形状。d木材会产生变色，可通过漂白处理加以解决。e木材收缩率增大，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。将经过碱液

31、处理和未经任何处理的木材，进行弯曲时的静曲强度与弯曲度之间作比较，在同样弯曲度下，经处理后的木材静曲强度将降低很多，易于进行弯曲。见图2-6所示。2.2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

32、，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。2.2.1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，当拉伸应变值达到1%左右时，拉伸面纤维被拉断破坏，受压面会产生皱褶，因而难以获得要求

33、的弯曲曲率半径。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1.5%-2%左右，且受压面的允许压缩应变值获得很大的提高，达到30%-35%。虽然受压面具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1.5%-2%，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

34、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。2.2.2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。(1) 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

35、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。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120-140°C下软化处理。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

36、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10%-15%为宜；要进行蒸煮软化处理的方材含水率应为25%-30%；高频加热软化处理的毛料含水率应为10%-12%。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、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。(2) 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 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效果。包括：蒸煮

37、法、高频加热法、微波加热法等。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。包括：液态氨处理法、气态氨处理法、氨水处理法、碱液处理、(3) 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

38、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0.2mm-2.5mm）、端面挡块、楔子和拉杆等组成。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： U形曲木机和回转型曲木机。U形曲木机用于弯曲各种形状不对称的、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

39、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。用U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。(4) 干燥定型如果将蒸煮过的方材（含水率约为40%左右）弯曲后立即松开，其就会在弹性下恢复伸直。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

40、其干燥到含水率为10%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终含水率而定。通常采用的干燥温度为60-70°C，干燥时间为15-40h，也可采用低温除湿干燥室。2.3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，经加压弯曲制成弯曲部件的加工工艺。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

41、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。2.3.1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。锯口数目（即插入单板数）和锯口间隙（比插入单板厚度大0.1-.0.2mm）应根据不同树种和弯曲半径来确定。如果锯口很小（1.0mm左右），锯口内就不用再插入薄板，可直接在锯口涂胶。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

42、，待胶液充分固化后卸出。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。2.3.2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。锯口深度为板厚的2/3-3/4。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

43、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。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。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。3.单板类材料的弯曲胶合加工为了进一步提高出材率，降低成本、简化工艺，实现曲木家具的工业化生产。十九世纪二十年代，芬兰人首先推出了多层胶合弯曲成型技术，它是将木材首先制成薄木，涂胶后在高温高压下弯曲成型。这种工艺方法，降低了对木材材质的要求，提高了出材率，增加了弯曲部件的强度，降低了生产成本，使木家具的生产工艺出现了一个根本性的变化，可以说是木质家具生产的一次革命性的飞跃。多层胶合弯

44、曲成型技术是在实木弯曲工艺和胶合板生产工艺的基础上发展起来的，它起源于北欧，其中芬兰、丹麦、瑞典和挪威等国家发展较早，技术比较成熟，设计水平较高，创作出了一批优秀的曲木家具流传世界。我国从二十世纪50年代初期就开始了多层胶合弯曲成型家具的研究，当时这种研究仅限于土法和做几件样品；70年代后期，又兴起了该类家具的研究，但仍然采用一些简易模具和设备，且受当时技术等多种因素的制约，在成型机和加热方式上没有大的突破，所以在当时没有形成规模性生产；直至90年代韧，多层胶合弯曲成型技术在我国才得以快速发展。这一段时期，在多层胶合弯曲成型技术上取得突破性进展：第一，引入高频介质加热技术，研制出高频加热三向曲

45、木压机，可压制出U型和V型部件，具有热压周期短、效率高等特点；第二，以落叶松旋切单板为基材，试制出中、高档曲木家具部件，实现了劣材优用，扩大了原材料的范围；第三，在模具设计上采用组合模的形式，弯曲成型工艺更趋合理。近年来，我国多层胶合弯曲成型技术发展迅速，加工的曲木部件除单向弯曲、U型、V型外，还可以模压出全封闭圈、一次曲木复合等曲木复杂造型，极大地丰富了曲木家具的品种，由此带动了我国曲木家具的快速发展，短短几年间，全国专业化弯曲家具厂已发展到100多家。 多层胶合弯曲木成型技术是一种现代的木家具生产工艺，它不同于传统的木家具生产工艺，但是由于人们多年来的欣赏习惯和文化积淀，传统木家具生产工艺

46、对曲木家具的设计，又产生了深远的影响。多层胶合弯曲家具与实木家具相比，在工艺技术和质量上有明显的优势：1、改变了木材的纹理结构，使承力部件的承载能力提高34倍；2、产品造型更加符合人体工程学要求；3、产品更容易达到设计效果，通过对部件表面薄木复合，可达到不同的外观效果，适合不同的消费层次；4、造型独特、美观耐用、线条流畅；5、多层胶合弯曲木既是加工后的实木，又达到原始实木所达不到的工艺造型，更富有弹性和艺术性，不易翘曲、开裂和变形；6、简化了家具的生产工艺，并能加工大面积弯曲木部件，突破了传统木家具的造型；7、使用木模具生产成本低、投资少、见效快，可做到小批量、多品种、多变化；8、多层胶合弯曲

47、木家具适合采用部件包装、现场装配的销售方式，运输方便，符合现代市场营销观念。3.1薄板胶合弯曲材料的选用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。胶合弯曲部件所选用材料见表3-1。表3-1 胶合弯曲部件所用材料表Tab. 3-1 gums match the bent the material that parts use form要求基本材料饰面材料辅助材料薄板旋切单板刨切单板其他胶粘剂涂料树种与材种不受限制根据部件要求而定水曲柳、柞木、桦木、椴木、杨木、柳安、马尾松水曲柳、柚木等质优、花纹美观的较珍贵树种塑料贴面板、浸渍纸等脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺胶中高级家具使用

48、的涂料厚度5mm1-3mm0.5-1mm-材质无影响产品质量的缺陷脱落结巴应进行挖补、需错开无影响产品表面质量的缺陷-含水率8%-12%6%-12%6%-12%-表面加工质量刨削光洁-3.2薄板胶合弯曲流程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。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。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。3.3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

49、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

50、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0.08mm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。3.4涂胶配坯3.4.1涂胶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150-200g/m²（单面），涂胶方法有手工刷胶或采用

51、双辊、四辊涂胶机涂胶。3.4.2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y来确定。y=(1-h/h)×100%式中h胶合弯曲后板坯厚度；h胶合弯曲前板坯厚度。 单板厚度 单板层数单板长度1.151.52.210002722154501310718011胶合弯曲的板坯压缩率要比平面胶压时大，通常y为8%-30%。对于厚度不一致的板坯则需配置不同长度（或宽度）的薄板。 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：（1）平

52、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。（2）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。（3）混合配置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。单板涂胶后至胶压前需陈放5-

53、15min，以使板坯内的含水率均匀，表面防止透胶。对于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22、24、26、28、30mm，而起支衬作用的部件厚度为9、12、15mm。3.5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、1 形、2 形、3 形、圆环形及梯形等多种。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。3.5.1胶合弯

54、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。（1）硬模胶合弯曲类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压胶合弯曲的。在硬模加压过程中，约有70%的压力用于压缩单板坯和克服单板间的摩擦力，只有30%左右用于胶合弯曲板坯。因此，胶合弯曲所需压力应比平压部件大得多。对于弯曲凹面深度大的和多向弯曲的部件，最好用分段加压的方法。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

55、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。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，此时开动液压泵或压缩空气泵，把板坯压紧在底板上。继续下降阳模，使其与板坯和底板一同下降，开动左右两侧压板，将板坯弯曲成U形零件。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1-1.2MPa。在硬模加压过

56、程中，约有70%的压力用于压缩单板坯和克服单板间的摩擦力，只有30%左右用于胶合弯曲板坯。因此，胶合弯曲所需压力应比平压部件大得多。对于弯曲凹面深度大的和多向弯曲的部件，最好用分段加压的方法。（2）软模胶合弯曲类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。（3）环形部件胶合弯曲类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360°，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，还可以用其他几种方法加工。用压模内外加压的