家具构件单板胶合弯曲技术调研与创新开题报告

 2021-08-09 00:09:42

1. 研究目的与意义

改革开放以来,随着国民生活水平不断提高,居住条件改善,人们对家具的需求量也越来越大。然而,由于木材资源的短缺,用人造板制作家具获得了更大的发展。

目前,现代家具以人造板家具为主。板式结构的办公家具,厨房家具,卧室套装家具等都是用中密度纤维板,刨花板,细木工板和胶合板等制作的,即使是框式结构家具,其中有的部件如椅座靠背也往往用人造板制作,甚至桌椅腿也可采用中纤板做。

同时,由于曲木家具有造型独特,外观优美,线条流畅,简洁大方的特点,表现出高雅,浪漫的气息。在家具生产中,弯曲的零部件数量很多,形状及尺寸各异,目前,在家具生产,对于小批量多品种的弯曲木生产多采用多层胶合板弯曲工艺。一方面,可以将好的原材料用在表层,有缺陷的原材料放在芯层,另一方面,解决木材的弯曲性能较差的问题,使其曲率大大提高,是家具厂制作弯曲木普遍采用的工艺。

2. 国内外研究现状分析

单板胶合弯曲,是将多层涂胶单板,根据使用功能,人体工效尺度以及产品造型与结构设计的需要进行组坯,在特定的模具中加压弯曲,胶合成型而制成曲率半径,形状各异的零部件,常用作椅子,沙发,桌几等家具的弯曲构件。该类产品可以提高木材的利用率,尺寸稳定性好[1-3]

以往国内企业主要采用水曲柳,桦木,椴木以及进口优质阔叶树材生产弯曲木构件,但随着资源的日益匮乏,为满足市场的需要,必须开发新的原料来源。为此,有学者进行了意杨单板弯曲胶合异型家具构件制造技术的研究,旨在通过工艺探索和性能测试,分析影响构件质量的因素,为速生杨木单板做原料的可行性,拓展杨木的加工利用范围,提高杨木产品的附加值提供依据。结果表明:杨木异型家具构件产品的性能,超过了相关质量标准的要求,可用于替代高档硬质实木使用,提升了杨木产品的科技含量和附加值。[4]

单板胶合弯曲木家具是目前世界上较为流行的家具产品之一,与实木和板式家具相比在很多方面具有优势。例如,可以使用三向或多向压机方便地生产多曲面异型构件;由于构件有多层单板层积而成,可以将最好的原材料用在表面,而把有缺陷的原材料放在芯层,这样就提高了产品的品质和木材利用率;由于单板顺向层积,构件的静曲强度和弹性模量也远远好于同等树种的实木和人造板。因此,它可以较小尺寸作为家具的承重部件,而用它制作的家具在舒适性和耐疲劳性方面也同样具有优势。[5]

多层胶合弯曲成型原理是:木材受力弯曲时,由中性层向上下部分逐渐形成凹凸两面,在凸面产生拉伸应力,凹面产生压缩应力,同时伴随形变△L,中性层的上下层正应力与其到中性层的距离成正比[6],故应力分布是由表面向中性层逐渐减少,当弯曲应力大于木材承受极限时,木材结构遭到破坏,力学强度收到严重影响。

木材弯曲性能常以厚度(h)和最小曲率半径(R)的比值2 (2 =h/R)来衡量。多层胶合弯曲木的板坯在胶水未固化前受力弯曲过程中,允许完全的最小半径不是以曲木厚度h计算,而是以旋切单板厚度h1来计算的[7]对于相同的弯曲木厚度,多层胶合弯曲的弯曲性能是方材弯曲木的h/h1倍。

参考文献

[1] 刘忠传, 张彬渊, 吴智慧. 弯曲胶合技术在家具生产中的应用[J]林产工业, 1989( 3) : 2528

[2]刘忠传, 张彬渊, 吴智慧. 弯曲胶合技术在家具生产中的应用 [J]林产工业, 1989( 3) : 2528

[3]吴智慧. 高频加热应用于木材弯曲胶合工艺的研究[J] 南京林 业大学学报, 1990, 14( 1) : 8084

[4] 吴智慧. 木材高频胶合的工艺技术和设备[ J] 建筑人造板, 1989( 1) : 2730

[5] 王建军 环保型单板弯曲木家具生产工艺及质量控制. 科学技术

[6] 张齐生,孙丰文 竹木复合结构是科学合理利用竹木资源的有效途径[J]林产工业,1995.22(6):32-34

[7]刘忠传编,木制品生产工艺学[M],北京:中国林业出版社,1996,135

3. 研究的基本内容与计划

研究内容

1.前期调研:家具企业利用单板成产胶合弯曲家具构件现状;

2.工序调研:对企业生产胶合弯曲家具构件的材料,方法,设备等的调研与分析,找出其特点;

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4. 研究创新点

前人的研究已很充分,我主要在资料整理方面做的仔细些;

同时结合企业的实际情况,具体了解某一方面的工艺技术,并提出自己合理的见解。
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