CN102848445B - 一种多层胶合曲木椅的制造方法及曲木脚胚压制机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层胶合曲木椅的制造方法及曲木脚胚压制机。目的是提供的制造方法应具有木材利用率高的特点；曲木脚胚压制机应具有生产效率高的特点。技术方案是：多层胶合曲木椅的制造方法，包括以下步骤：一、制作脚胚；第一步：制作薄木片；第二步：制作木片组；第三步：压制脚胚；第四步：制取脚胚；第五步：对脚胚进行钻洞、修正、砂光、上漆；二、组装。一种曲木脚胚压制机，其特征在于：压制机包括机架及上模、左模和右模；左模和右模的底部与机架的底板之间设有导轨机构，机架左侧的立柱和右侧的立柱上分别安装有水平油缸；机架顶部的横梁上固定有一双杆油缸，三个模具的压制面各包覆一层金属片，每两个金属片与高频加热器电源连接。

Description

一种多层胶合曲木椅的制造方法及曲木脚胚压制机

技术领域

本发明涉及家具制造技术领域，具体涉及一种多层胶合曲木椅的制造方法，以及加工曲木脚胚的压制机。

背景技术

曲木椅是一种以多层实木单板为主要原料，通过高频热压而制成的不同造型的椅子，普遍用于餐饮、办公等场所，其造型比较简洁、时尚，既符合了现代人的审美理念，又使得实用性与装饰性得到很好地融合，深受市场欢迎。

市场上的曲木椅可分为含金属椅腿和不含金属椅腿两种；其中不含金属椅腿的曲木椅则如图10所示，其制作过程，是先采用热压成型的实木板制作脚胚14，然后再与坐板、靠背等组装出完整的椅子。上述脚胚的制作方法是：若干片实木薄板在涂胶后按纤维伸展方向纵横交错叠合，然后通过高频热压、烘干形成多层实木平板，再根据脚胚的形状在多层实木平板上锯割加工出所需的脚胚（类似h形状；每个脚胚包括一个前椅腿、一个后椅腿、一支撑坐板的水平档以及支撑靠背的一靠背档）；由此形成的脚胚，其厚度方向与多层实木平板的厚度方向一致（安装成椅子后，脚胚的厚度方向即与椅子的宽度方向一致）。该加工方法加工出的脚胚虽能形成所需要的任意形状，然而在锯制过程中相当一部分（40%以上）的木材被去除而无法再利用，造成了资源浪费，也提高了生产成本；另外，该方法加工过程复杂，生产效率也不高。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种多层胶合曲木椅的制造方法及曲木脚胚压制机，所述曲木椅的制造方法应具有工序简单、木材利用率高、产品美观且强度高的特点；该曲木脚胚压制机应具有加工方便、生产效率高以及生产成本低的特点。

本发明采用的技术方案是：

多层胶合曲木椅的制造方法，包括以下步骤：

一、制作脚胚；

第一步：制作薄木片；将木材切刨成厚度为1.2-1.5mm的薄木片，然后烘干处理至含水率6-8%；

第二步：制作木片组；将若干片薄木片涂胶后，按纤维伸展方向纵横交叉叠合成木片组；

第三步：压制脚胚；按以下步骤进行；

选用上述三个木片组，按脚胚形状放入压制机的模腔中，并在三个木片组接壤的三角空间内放入一木三角；然后启动压制机加压、启动加热装置升温，使木片组中的薄木片之间以及薄木片与木三角之间粘结、干燥成形为截面类似h形的异形柱；加压压力为7.5到14兆帕，温度为100-150℃，时间10-30分钟；

第四步：制取脚胚；

在平行于截面的方向锯割异形柱，获得所需厚度的脚胚；

第五步：对脚胚进行钻洞、修正、砂光、上漆；

二、组装：

在上述两个脚胚之间用前档、后档和五金件连接固定，再装上坐板和背板，曲木椅即组装成功。

所述木三角为三个弧面组成的三菱柱，各弧面分别与一个木片组粘结固定。

所述压制机的模腔由三个具有相对运动的模具组成，三个模具之间的空腔形成与脚胚形状一致的模腔。

所述压制机配备的加热装置是高频加热器；所述三个模具位于模腔部位的压制面分别包覆有与高频加热器的高频加热电流导通的金属片。

所述加热装置还可以是蒸汽烘箱，该烘箱的结构是：三个模具分别制成具有密闭内腔的壳体结构，各密闭内腔通过蒸汽管道与蒸汽源连接。

一种曲木脚胚压制机，其特征在于：所述压制机包括立式布置的机架以及安装在机架上用于组合成脚胚模腔的上模、左模和右模；左模和右模的底部与机架的底板之间设有利于左模、右模水平直线运动的导轨机构，机架左侧的立柱和右侧的立柱上分别安装有对所述左模、右模施加水平驱动力的水平油缸；机架顶部的横梁上固定有一驱动所述上模竖直上下运动的双杆油缸，三个模具的压制面各包覆一层与高频加热器导通以用于高频加热的金属片，每两个金属片组成一对加热电极并与高频加热器电源连接。

所述上模、左模和右模三个模具中，至少有两个为可活动的模具。

所述上模和横梁之间设有一个左右同步机构，包括水平安装在所述横梁上的同步齿轮轴以及两根竖直布置在该同步齿轮轴左右两侧的齿条，所述齿条的上端安装在滑槽中且与同步齿轮轴的齿轮啮合，齿条的下端与所述上模连接。

所述上模、左模和右模均为设有密闭内腔的壳体结构，所述密闭内腔通过蒸汽管道与蒸汽源连接，从而构成加热脚胚的烘箱。

该压制机的工作原理是：

a，调整模具位置；启动曲木脚胚压制机的油缸控制开关，将两个活动的模具后退至规定部位；

b，预压木片组；将两个木片组放入曲木脚胚压制机的固定模具和其中一个活动模具之间，之后启动该活动模具的油缸，将两个木片组预压紧，使其不会滑出，接着将两个木片组的开叉段分别预固定（可用带绳捆扎进行预固定）在前述两个模具上；然后在另一活动模具与前述两个模具之间放入第三个木片组，再启动该活动模具直至与前述两个模具吻合，此时三个木片组均被预压紧；

c，放入木三角；在三个木片组接壤的三角空间内塞入木三角，该木三角为由三个弧面组成的三菱柱；

d，压制脚胚；同时启动三个模具的油缸，将压力调至7.5到14兆帕，使三个模具的压制面压紧木片组；同时接通高频加热器电源，设定电压为4500到5000伏，对木片组进行加热烘干（温度可升至100-150℃）；加热过程中可以在三个模具的金属片之间切换通电的次序，整个过程时3到10分钟；加热时间完成后高频加热器电源自动跳离，再保持压力10-20分钟，直至每个木片组分别与其余两个木片组紧密粘合；木三角的三个弧面也分别与三个木片组紧密粘合，使三个木片组与木三角一起成形为截面类似h形的异形柱；

此外，曲木脚胚压制机还可通过蒸汽烘箱进一步加热干燥：只需通过蒸汽管道在三个模具的密闭内腔通入蒸汽，增加传导热量，以加速脚胚的干燥成形速度。

采用高频加热器的优点是加热时不存在温度梯度，三个木片组升温均匀，因而干燥快速。蒸汽烘箱加热时，热量从表面传导进入内部，存在温度梯度，加热效率相对低一点。

异形棱柱在曲木脚胚压制机上成型后，可将其取下并按厚度要求在平行于截面的方向（即在平行于截面的平面内）锯割异形柱，即获得脚胚（每一个菱柱可锯割获得多个相同规格的脚胚）；然后钻制安装所需孔洞，砂光，油漆；

外购或按常规方式制作坐板和背板（此步骤可与上述异形棱柱的压制过程同时进行）；

组装曲木椅；将油漆完工的左右两个脚胚用前档、后档和五金件连接固定，再装上坐板和背板，曲木椅即成型。

所述木三角可用若干个小三角块并排粘合而成，所有三角块的纤维伸展方向与所述平面平行。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过上模、左模和右模将三个木片组以及木三角紧密压制粘合在一起，使得前椅腿、后椅腿、扶手以及靠背段一体成型为脚胚（脚胚中的每一层薄木片均为弧面；而现有产品中的脚胚中，每一层薄木片均为平面），使得加工出的脚胚具备很高的强度（据测试，抗压强度比现有产品提高1倍以上），而且组装非常方便，流畅线条的曲木椅产品还具有时代艺术效果。

2、本发明在生产曲木椅的过程中，不同的木材材质均可使用，工艺简单；而且压制成形后不再有锯割丢弃的部分，木材利用率特别高，进而大幅度节约了木材资源（与现有产品相比节约40%以上）；同时脚胚弯曲自然，线条流畅，保持木材纹理的完整，不会损坏木材纤维；

3、木片组经热压处理后，可在较大弧面上根据人体的生理弯曲特性以及使用要求进行弯曲成型，具有抗潮、抗扭、不开裂、不变形等优点，从款式上讲，曲木产品优美的弧线是其他产品无法比拟的；

4、在材料应用上，除木片组的表层采用优质面板外，内层用材可降低要求，而且可以以短接长，以窄拼宽，使材料得到充分利用；较实木而言，大大减少因为弯曲造型而产生的浪费，其次，它的纹理自然、色泽清晰，产品的制作非常雅致，细腻的材质亦使产品表面光滑细致，手感舒适，因而具有很好的市场前景。

附图说明

图1是本发明所述曲木脚胚压制机的实施例一的主视结构示意图。

图2是本发明所述曲木脚胚压制机的实施例一的后视结构示意图。

图3是本发明所述曲木脚胚压制机的实施例二的主视结构示意图。

图4是本发明所述脚胚的主视结构示意图。

图5是本发明所述木三角的结构示意图。

图6是本发明加工过程中的异形柱的立体结构示意图。

图7是本发明所述脚胚的立体结构示意图。

图8是本发明所述曲木椅的实施例1的立体结构示意图。

图9是本发明所述曲木椅的实施例2的立体结构示意图。

图10是现有曲木椅的立体结构示意图。

图11是图10中曲木椅脚胚的W部位处的横截面结构示意图。

图12是图8中曲木椅脚胚的M部位处的横截面结构示意图。

图13是脚胚进行抗压强度测试时的状态示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

常规曲木椅由左脚胚、右脚胚、前档、后档、坐板和背板以及若干五金件组成，左脚胚和右脚胚对称(如图10所示)。目前加工脚胚的方法是在经过压制的多层胶合平板上锯制加工出所需的形状，脚胚中的薄木片沿竖直方向伸展(如图11所示)。此类方法非常浪费木料，而且操作不便。

针对上述情况，本发明提出一种多层胶合曲木椅的制造方法，包括以下步骤：

一、制作脚胚；

第一步：制作薄木片；将木材切刨成厚度为1.2-1.5mm的薄木片，然后经过烘干处理至含水率6-8%；

第二步：制作木片组；将若干片薄木片（一般有10-20片薄木片，或者根据需要确定薄木片数量）涂胶后，按纤维伸展方向纵横交叉叠合成木片组；

上述方法与现有脚胚制作方法中的步骤类似；

第三步：压制脚胚；按以下步骤进行；

选用上述三个木片组，按脚胚形状放入压制机的模腔中，并在三个木片组接壤的三角空间内放入一木三角（木三角为三个弧面组成的三菱柱）；然后启动压制机加热（高频加热器电源设定电压为4500到5000伏进行加热，温度为100-150℃）、加压（压力调至7.5到14兆帕），时间10-30分钟，使木片组中的薄木片之间以及薄木片与木三角之间紧密贴合并粘结（木三角各弧面分别与一个木片组粘结固定）、成形为截面类似h形的异形柱；

第四步：制取脚胚；

根据厚度要求，在平行于截面的方向锯割异形柱（即在平行于截面的平面内锯割异形柱），获得脚胚；

第五步：对脚胚进行钻洞、修正、砂光、上漆；

二、组装：

在上述两个脚胚之间用前档、后档和五金件连接固定，再装上坐板和背板，即获得曲木椅。

所述压制机的模腔由三个具有相对运动的模具组成，三个模具之间的空腔为与脚胚形状一致的模腔。

所述三个模具位于模腔部位的压制面分别包覆有用于导通高频加热电流的金属片。

所述三个模具分别为制有密闭内腔的壳体结构，各密闭内腔通过蒸汽管道与蒸汽源连接，从而构成加热用的烘箱。

所述木三角可以采用完整的木块锯制，也可以由若干个小三角块并排粘合而成。

另外，在上述压制脚胚的过程中，压制机的三个模具的密闭内腔分别与蒸汽源接通，可以根据需要设定蒸汽的温度以及流速，辅助加热木片组。

本发明还提出一种适用于上述制造方法的曲木脚胚压制机，包括立式布置的机架1以及安装在机架上的上模7、左模5和右模6共三个模具，三个模具的压制面分别制有与曲木脚胚相适应的弧面，三个模具的压制面之间的空间形成一个开放式的模腔。机架左侧和右侧的立柱上分别安装有驱动所述左模、右模水平直线运动的水平油缸3，水平油缸的活塞杆沿左右方向水平布置，左模和右模的底部与机架的底板之间设有导轨机构以支撑左模和右模的重量。机架顶部的横梁上固定有一驱动所述上模竖直上下运动的双杆油缸9，双杆油缸的活塞杆沿上下方向竖直布置。为了保证上模的左右两侧运动同步，所述上模和横梁之间设有一个左右同步机构，包括水平安装在所述横梁上的同步齿轮轴12以及两根竖直布置在该同步齿轮轴左右两侧的齿条8，所述齿条的上端安装在滑槽中且与同步齿轮轴的齿轮啮合（常规结构，不作详细介绍），齿条的下端与所述上模连接。当双杆油缸伸缩时，齿条也随之上下运动，由于同步齿轮轴的作用，使得双杆油缸的活塞杆保持上下同步运动。

所述压制机配备的加热装置是高频加热器（可直接外购）；上述左模、右模和上模的压制面上分别包覆有用于导通高频加热电流的金属片11，每两个金属片组成一对加热电极并与高频加热器电源连接。一般地，上述左模、右模和上模为木模或者铁模，木模本身为绝缘体，而对于铁模，为了防止短路，各油缸的活塞杆与铁模之间需要用绝缘板2隔离（可采用木板隔开），而活塞杆与铁模之间的连接螺杆需要用绝缘套13包裹起来（常规结构）。

上述导轨机构可以采用常规直导轨，也可以选用如图1-图3所示的滚轮4（常规结构，不作详细介绍）。

此外，所述上模、左模和右模均为设有密闭内腔的壳体结构，所述密闭内腔通过蒸汽管道与蒸汽源连接，从而构成加热曲木脚胚的烘箱。

上述左模、右模和上模可以均为活动的模具，也可以根据需要将其中一个模具固定，另外两个模具活动，以下列举两个加工较为方便的方案进行说明。

实施例1，如图1、图2所示，此曲木脚胚压制机中，曲木脚胚的前椅腿和后椅腿朝右布置，靠背朝左布置，并且靠背和后椅腿位于前椅腿的上侧。

为了加工方便，可以将左模固定，而右模和上模活动。加工时将两个木片组斜45度放在左模的右侧（第一木片组14-1，第二木片组14-2），然后启动右模进行预压，再将两个木片组未压紧的部位分开，分别预固定在左模和右模上；接着放入另一个木片组（第三木片组14-3）并启动上模进行预压，然后在三个木片组接壤的三角部位空间内放入木三角15，再启动右模和上模进行模压；并接通高频加热器电源进行加热（也可添加蒸汽加热，以减少成型所需时间），使三个木片组和木三角成型为截面类似h形的异形柱，最后按厚度要求切割即成。

实施例2，如图3所示，此曲木脚胚压制机中，曲木脚胚的前椅腿和后椅腿朝上布置，靠背朝下布置，并且靠背和后椅腿位于前椅腿的左侧。

为了加工方便，可以将右模固定，而上模和下模为活动。该实施例的加工方法与实施例一类似，先将两个木片组斜45度放在右模的左侧，然后将上模压下进行预压，再将两个木片组左端未压紧的部位分开，分别预固定在左模和右模上；接着从左侧放入另一个木片组，同时启动左模进行预压，然后在三个木片组接壤的三角部位空间内放入木三角，再启动上模和下模进行模压；并接通高频加热器电源进行加热（也可添加蒸汽加热，以减少成型所需时间），使三个木片组和木三角成型为截面类似h形的异形柱，最后按厚度要求切割即成。

尚需指出的是，不论固定哪一模具，加工出来的曲木脚胚的结构均与图4所示的结构相同。

如图12所示，经过本发明所述的曲木脚胚压制机加工后，所述脚胚中，每个木片组中的薄木片均弯制成相同形状，而各木片组的弯曲形状完全不同（相比较：现有产品中的脚胚中，所有薄木片均切割成相同形状的h形）；因而纤维的完整性非常好，强度非常高。而且除木片组的表层采用优质面板外，内层用材不仅要求低，还可以以短接长，以窄拼宽，使材料得到充分利用；较实木而言，可大大减少因为弯曲造型而产生的浪费。

尚需指出的是，本发明所述的压制机以及制造方法不仅适用于如图8所示的有靠背的曲木脚胚，同样也适用于如图9所示的无靠背的曲木脚胚，在生产过程中根据需要调整模具的压制顺序即可，此为常规方法，在此不作详细描述。

图中还有，蒸汽入口10-1，蒸汽出口10-2。为使图面整洁，图中蒸汽源（如锅炉）以及高频加热器（外购设备）省略不画。

为获取脚胚的强度数据，发明人对现有产品的脚胚以及本发明提供的脚胚分别进行了抗压强度对比测试（测试状态如图13所示：两种脚胚的测试均保持相同的力臂长度S，而载荷力P则逐步增加，以获取所能承受的最高载荷力）；结果证明：本发明提供的脚胚的抗压强度，为现有产品脚胚的抗压强度的2、12倍。

Claims (3)

1.多层胶合曲木椅的制造方法，包括以下步骤：

1)、制作脚胚(14)；

第一步：制作薄木片(19)；将木材切刨成厚度为1.2-1.5mm的薄木片，然后烘干处理至含水率6-8％；

第二步：制作木片组；将若干片薄木片涂胶后，按纤维伸展方向纵横交叉叠合成木片组；

第三步：压制脚胚；按以下步骤进行；

选用三个所述木片组，按脚胚形状放入压制机的模腔中，并在三个木片组接壤的三角空间内放入一木三角；然后启动压制机加压、启动加热装置升温，使木片组中的薄木片之间以及薄木片与木三角之间粘结、干燥成形为截面类似h形的异形柱；压力为7.5到14兆帕，温度为100-150℃，时间为10-30分钟；

第四步：制取脚胚；

在平行于截面的方向锯割异形柱，获得所需厚度的脚胚；

第五步：对脚胚进行钻洞、修正、砂光、上漆；

2)、组装：

在两个所述脚胚之间用前档(18)、后档和五金件连接固定，再装上坐板(17)和背板(16)，曲木椅即组装成功；

所述木三角为三个弧面组成的三菱柱，各弧面分别与一个木片组粘结固定；所述压制机的模腔由三个具有相对运动的模具组成，三个模具之间的空腔形成与脚胚形状一致的模腔；

所述压制机配备的加热装置是高频加热器；所述三个模具位于模腔部位的压制面分别包覆有与高频加热器的高频加热电流导通的金属片(11)；所述加热装置还可以是蒸汽烘箱，该烘箱的结构是：三个模具分别制成具有密闭内腔的壳体结构，各密闭内腔通过蒸汽管道与蒸汽源连接。

2.一种适用于权利要求1所述制造方法的曲木脚胚压制机，其特征在于：所述压制机包括立式布置的机架(1)以及安装在机架上的上模(7)、左模(5)和右模(6)；左模和右模的底部与机架的底板之间设有利于左模、右模水平直线运动的导轨机构，机架左侧的立柱和右侧的立柱上分别安装有对所述左模、右模施加水平驱动力的水平油缸(3)；机架顶部的横梁上固定有一驱动所述上模竖直上下运动的双杆油缸(9)，三个模具的压制面各包覆一层与高频加热器导通以用于高频加热的金属片(11)，每两个金属片组成一对加热电极并与高频加热器电源连接；所述上模、左模和右模三个模具中，至少有两个为可活动的模具；所述上模和横梁之间设有一个左右同步机构，包括水平安装在所述横梁上的同步齿轮轴(12)以及两根竖直布置在该同步齿轮轴左右两侧的齿条(8)，所述齿条的上端安装在滑槽中且与同步齿轮轴的齿轮啮合，齿条的下端与所述上模连接。

3.根据权利要求2所述的曲木脚胚压制机，其特征在于：所述上模、左模和右模均为设有密闭内腔的壳体结构，所述密闭内腔通过蒸汽管道与蒸汽源连接，从而构成加热脚胚的烘箱。