一种木板曲压工艺的制作方法

本发明涉及木材加工技术领域，具体地，涉及一种木板曲压工艺。

背景技术：

木材作为建筑装饰材料时，常常需要加工成各种形状以满足消费者的使用需求，由于木材的可塑性较差，制作过程中往往需要借助螺丝、铆钉及胶水等工具将预加工部件进行组装以得到成品。上述连接方式可适用大部分木材造型，但对于拱形木板的制作，仅采用此类连接方式难以满足拱形木板生产加工的要求，需借助外力对木板加以约束进行曲压成型。

传统的木板曲压成型方法是将木板装入曲木机的模具中，利用曲木机的液压缸使木板与模具贴紧，该过程中需持续对木板进行加热，而加热时木材表面纹理及木质结构将发生改变，难以保留木材本身的性质，适用于对木质要求不高的场合，使用较为局限；采用液压缸及加热装置对拱形木板进行加工，耗能较大，生产成本较高；此类木板曲压成型方法所用曲木机仅具有一套模具，当加工不同弧度的拱形木板时，需要更换曲木机，曲木机的通用性较差，操作不便。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种生产成本低且操作简单的木板曲压工艺。

为实现上述技术效果，本发明公布了以下技术方案：

一种木板曲压工艺，其包括以下步骤：

步骤1：准备一台木板曲压夹具，木板曲压夹具具有3至50个夹持单元；

步骤2：选取10至20块层状板材上胶，并依序粘合，得到预加工板材；

步骤3：将预加工板材置入木板曲压夹具的曲压槽，依次锁紧各夹持单元的螺纹丝杆，定型预加工板材；

步骤4：预加工板材定型后，依次松开螺纹丝杆，取下板材；

步骤:5：将板材置于通风处风干，即得到拱形木板。

在其中一个实施例中，木板曲压夹具包括底座及若干夹持单元，若干夹持单元依序设置于底座上，若干夹持单元形成连续弧段。

在其中一个实施例中，夹持单元包括后垫板、螺纹丝杆、导块、夹身、前夹爪及前夹块，后垫板固定于底座，螺纹丝杆连接于导块及后垫板，夹身的一端固定连接于导块，其另一端固定连接于前夹爪，前夹爪连接于前夹块，前夹块活动设置于底座并对应后垫板，二者的相对面与底座的上表面共同构成曲压槽。

在其中一个实施例中，连续弧段的弧度介于0至π之间。

在其中一个实施例中，步骤2所述胶由质量百分数为90%至94%的木胶与6%至10%的固化剂组成。

在其中一个实施例中，步骤2所述层状板材的厚度介于4至8毫米之间。

在其中一个实施例中，步骤5所述拱形木板的跨度小于120毫米。

在其中一个实施例中，步骤5所述拱形木板由预加工板材经两次定型作业后风干制得。

在其中一个实施例中，步骤5所述拱形木板的跨度大于或等于120毫米。

在其中一个实施例中，步骤5所述拱形木板由2至4块预加工板材经定型及风干作业后拼接而成。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

本发明的木板曲压工艺，通过螺纹丝杆压紧后垫板与前夹块实现对木板的曲压定型，该过程中无需进行加热，可完整保留木材的表面纹理及木材的内部结构，木材性质不发生变化，适用范围较广；通过锁紧螺纹丝杆即对木板进行曲压定型，耗能较少，生产成本较低；可通过增减夹持单元的数量来调整木板曲压夹具的形状，从而达到通过一套木板曲压夹具加工不同拱形木板的目的，木板曲压夹具的通用性较强，操作过程简单灵活。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的木板曲压夹具的结构示意图。

具体实施方式

以下将以图式展示本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

本发明揭示了一种生产成本低且操作简单的木板曲压工艺，其包括以下步骤：

步骤1：准备一台木板曲压夹具。请参阅图1，图1为本发明的木板曲压夹具的结构示意图，如图所示，木板曲压夹具包括底座10及夹持单元20，夹持单元20设置于底座10。需要说明的是，在本实施例中，底座10用于承置夹持单元20及木板，为木板曲压成型过程提供支撑，夹持单元20用于夹紧木板，使木板各层紧紧粘合在一起，并将木板弯曲成预定形状以制得拱形木板。夹持单元20包括后垫板21、螺纹丝杆22、导块23、夹身24、前夹爪25及前夹块26。后垫板21固定于底座10，后垫板21作为本发明的木板曲压夹具的母板，用于限定木板曲压夹具及板材在底座10上的位置，为曲压成型作业提供着力点，防止曲压成型过程中板材随木板曲压夹具一起滑动，以降低曲压成型作业的操作难度。此外，通过后垫板21可限定板材曲压成型的轨迹，进而将板材加工成预定形状的拱形木板。螺纹丝杆22连接于导块23及后垫板21，通过调整螺纹丝杆22的转动圈数可使木板曲压夹具各部分对板材的压紧力保持一致，防止拱形木板因粘合牢固程度不一出现开胶断裂的情况。夹身24的一端固定连接于导块23，其另一端固定连接于前夹爪25，前夹爪25连接于前夹块26，导块23、夹身24、前夹爪25及前夹块26形成一固定连接的整体，通过与螺纹丝杆22连接的导块23，可将螺纹丝杆22的运动传递至前夹块26，螺纹丝杆22的转动将转换为前夹块26的水平移动。前夹块26活动设置于底座10并对应后垫板21，二者的相对面与底座10的上表面共同构成曲压槽30，曲压槽30用于容置板材并在前夹块26位置的变化下增大或缩小，从而实现对板材的曲压成型。

本实施例中，选取了3个夹持单元20，并将夹持单元20依序固定在底座10上，形成弧度为0.3、跨度为40毫米的连续弧段，连续弧段的形状与拱形木板的预定形状完全一致，通过连续弧段可约束板材的弯曲成型轨迹，使得同一连续弧段加工出的拱形木板的结构形状完全相同，保证了弯曲成型作业的可靠性。

步骤2：选取10块厚度均为8毫米的层状板材并一一上胶，然后依序粘合，得到预加工板材。本实施例中采用层状板材上胶粘合形成预加工板材，有利于控制拱形木板的厚度，使加工出的拱形木板具有一致性，同时降低了对木材自身的尺寸要求，扩大了原材料的选择范围。由于木材的抗弯强度较大，其在外力作用下折弯程度较小，因此为防止木板曲压夹具的约束解除后拱形木板恢复形变，保证预加工板材的曲压定型效果，在本实施例中，选取10块厚度均为8毫米的层状板材制作拱形木板，在满足拱形木板厚度要求的前提下，单块层状板材厚度较小，其发生折弯所需的力较小，层状板材易在后垫板21与前夹块26的约束下折弯，不易折断，降低了曲压成型作业的操作难度及拱形木板的生产成本。

步骤3：将预加工板材置入木板曲压夹具的曲压槽30，依次锁紧各夹持单元20的螺纹丝杆22，持续对预加工板材定型，制得跨度为80毫米的拱形木板。锁紧预加工板材过程中，螺纹丝杆22牵引导块23，继而将运动经由夹身24及前夹爪25传递至前夹块26，前夹块26向后垫板21靠拢并压紧预加工板材，实现对预加工板材的曲压定型。通过调整螺纹丝杆22的转动圈数，可使各夹持单元20中后垫板21与前夹块26之间的距离保持一致，保证木板曲压夹具对预加工板材的作用力均匀分布，防止生产出的拱形模板因其内部受力不均出现开胶断裂的情况，保证拱形木板的质量。

为保证木板曲压夹具对预加工板材的定型效果，进一步提高拱形木板的质量，在本实施例中，需对预加工板材持续定型4小时。预加工板材在木板曲压夹具的约束下折弯过程中，其内应力不断增加，当木板曲压夹具的约束解除后，这部分内应力将促使预加工板材恢复形变，难以达到曲压成型的目的。本实施例通过延长预加工板材定型的时间，使预加工板材的内应力自然消除，直至内应力完全除去，预加工板材失去恢复形变的驱动力，从而达到定型的目的。

步骤4：预加工板材定型后，依次松开螺纹丝杆22，导块23、夹身24、前夹爪25及前夹块26在螺纹丝杆22的带动下运动，前夹块26逐渐远离板材，前夹块26对板材的约束解除，板材可沿曲压槽30退出，即取下板材。

步骤:5：由于板材上胶的凝固时间较长，为确保曲压成型的效果，保证板材各层牢固粘合，需将板材置于通风处自然风干，以提高拱形木板的质量。本实施例中，将板材置于通风处风干4小时，即得到拱形木板。

为加快风干作业的速率，提高曲压成型作业的生产效率，在本实施例中，步骤3中的胶由质量百分数为94%的木胶与6%的固化剂组成。本实施例中选取苯二甲胺作为固化剂进行说明，苯二甲胺具有常温固化，耐热性、耐溶剂性好且毒性低等特征，使用苯二甲胺作为固化剂时，可降低胶合拼板使用过程中苯胺物质的释放，从而减轻胶合拼板对环境的影响和对人员健康的损害，在具体生产时间过程中，可根据胶合拼板的使用需求选取不同种类的固化剂，于此不再赘述。本发明的胶通过将木胶与固化剂结合，在实现胶合各层状板材的同时，可使胶层快速凝固，其中，木胶用于将各层状板材牢固粘合在一起，使之成为紧密结合的整体，防止成型后的拱形木板开裂，固化剂用于加速木胶的凝固，缩短风干作业所需的时间，进而提高曲压成型作业的效率。

为降低曲压成型作业的操作难度，提高曲压成型作业的生产效率，在本实施例中，拱形木板由预加工板材经两次定型作业后风干制得。当拱形木板的目标跨度较大时，若增大木板曲压夹具的各夹持单元20构成弧段的跨度，生产作业所需木板曲压夹具的尺寸及夹持单元20的数量将大大增加，无形中提高了生产作业的难度和工作量，且随着夹持单元20数量的增加，锁紧螺纹丝杆22的过程中不可避免的会出现误差，影响拱形木板的质量。因此本实施例中通过对预加工板材两次成型制得拱形木板，在降低生产操作难度的同时，有效降低了生产误差，提高了拱形木板的质量。

本发明的木板曲压工艺，通过锁紧木板曲压夹具的螺纹丝杆22，利用后垫板21与前夹块26对预加工板材的压紧力进行曲压定型作业，整个过程中无需进行加热，耗能少，生产成本较低，且不改变预加工板材的内部结构，保留了木质性质，适用范围更为广泛。利用气旋枪锁紧螺纹丝杆22，在便于控制曲压槽30宽度的同时，有效提高了曲压作业的效率。

实施例2

本发明揭示了一种生产成本低且操作简单的木板曲压工艺，其包括以下步骤：

步骤1：准备一台木板曲压夹具，木板曲压夹具具有20个夹持单元20，将夹持单元20依序固定在底座10上，形成弧度为0.5、跨度为40毫米的连续弧段。

步骤2：选取12块厚度均为6毫米的层状板材并一一上胶，然后依序粘合，得到预加工板材。

步骤3：将预加工板材置入木板曲压夹具的曲压槽30，依次锁紧各夹持单元20的螺纹丝杆22，对预加工板材持续定型3小时，制得跨度为120毫米的拱形木板。与实施例1相比，本实施例中层状板材的厚度更小，其在外力作用下更易发生折弯，因此本实施例的定型作业仅需持续3小时即可完成。

步骤4：预加工板材定型后，，依次松开螺纹丝杆22，取下板材。

步骤5：将板材置于通风处风干3小时，即得到拱形木板。

由于本实施例中层状板材的厚度相较于实施例1中层状板材的厚度更薄，相同外力作用下其内应力更小，不易恢复形变，其胶合所需的总胶量计木胶含量均较少，因此，在本实施例中，步骤2选用由质量百分数为92%的木胶与8%的固化剂组成的胶即可达到粘合各层状板材的目的，固化剂质量分数的增加有利于提高板材风干的速率，风干作业仅需3小时即可完成，有效提高了拱形木板的生产效率。

由于本实施例中拱形木板的目标跨度较大，为降低生产作业的操作难度及生产误差，在本实施例中，拱形木板由3块预加工板材经定型及风干作业后拼接而成。随着拱形木板跨度的增大，若对预加工板材进行一次性曲压定型作业，预加工板材折弯程度较大，折弯过程中易发生断裂，且预加工板材的内应力在短时间内不易自然消除，残余内应力将促使预加工板材恢复形变，难以保证曲压成型作业的效果。本实施例中，将3块预加工板材分别曲压定型，经风干后进行拼接以制得拱形木板。其中，3块预加工板材两两连接处均设计为台阶状结构，3块预加工板材定型后，分别在3块预加工板材的台阶状结构处涂胶并两两拼合，拼合后将预加工板材连接处置入曲压槽30内，通过锁紧螺纹丝杆22，前夹块26压紧预加工板材，从而使相邻两块预加工板材的连接处紧密胶合在一起，以保证拱形木板的质量。

实施例3

本发明揭示了一种生产成本低且操作简单的木板曲压工艺，其包括以下步骤：

步骤1：准备一台木板曲压夹具，木板曲压夹具具有40个夹持单元20，将夹持单元20依序固定在底座10上，形成弧度为0.7、跨度为40毫米的连续弧段。本发明仅列举了弧段弧度为0.3、0.5及0.7的情况进行说明，在实际生产中，拱形木板原材料性质满足折弯作业的前提下，多个夹持单元20构成弧段的弧度可在0至π之间任意选取，以进行拱形木板的加工，于此不再赘述。

步骤2：选取15块厚度均为4毫米的层状板材并一一上胶，然后依序粘合，得到预加工板材。

步骤3：将预加工板材置入木板曲压夹具的曲压槽30，依次锁紧各夹持单元20的螺纹丝杆22，对预加工板材持续定型2小时，制得跨度为160毫米的拱形木板。与实施例1及实施例2相比，本实施例中层状板材的厚度及预加工板材的总体厚度均较小，在相同外力的作用下，其更易发生折弯，折弯后板材的内应力较小，短时间内将自然消除，不易回弹，定型效果更好。因此，本实施例的定型作业仅需持续2小时即可完成。需要说明的是，若进一步减小层状板材的厚度，木板曲压夹具对预加工板材曲压定型过程中，较薄的层状板材强度不足，易折断失效，增加生产成本且降低了拱形木板的生产效率，因此，不宜继续减小层状板材的厚度。

步骤4：预加工板材定型后，依次松开螺纹丝杆22，取下板材。

步骤5：将板材置于通风处风干2小时，即得到拱形木板。

由于本实施例的层状板材的厚度相较于实施例1及实施例2进一步降低，板材胶合过程中需克服的板材的内应力较小，故而胶合过程中所需总胶量及木胶含量均较少，因此，在本实施例中，步骤3选用由质量百分数为90%的木胶与10%的固化剂组成的胶即可达到粘合各层状板材的目的，较小的总胶量计较高质量分数的固化剂均有利于提高板材的风干速率，风干作业仅需2小时即可完成，有效提高了拱形木板的生产效率。需要说明的是，在实际生产中，胶的质量配比还与生产操作的温度相关，当生产操作的温度较高时，木胶易在高温下失效，此时可通过适当增加木胶质量分数的方式来保障层状板材粘合的效果；当温度较低时，胶的凝固速度相对较慢，此时可通过适当提高固化剂质量分数的方式来加快板材风干作业的效率，提高拱形木板的生产效率。

本实施例的拱形木板的目标跨度相较于实施例2进一步增大，为降低生产作业的操作难度，保证成型的拱形木板的质量，在本实施例中，拱形木板由4块预加工板材经定型及风干作业后拼接而成。通过将4块预加工板材分别定型风干后进行拼接成型，可避免一次性大跨度折弯预加工板材时，压紧力过大造成预加工板材失效，同时可防止定型过程中因预加工板材的内应力不易消除造成的定型失效问题。随着拼接段数的增加，各拼接段连接处的内应力增加且不易消除，拱形木板的稳定性逐渐下降，因此不宜继续增加预加工板材的拼接段数。

本发明的木板曲压工艺，可通过调整木板曲压夹具中夹持单元20的数量及夹持单元20构成弧段的形状来控制拱形木板的结构，从而达到通过一套木板曲压夹具加工不同拱形木板的目的，木板曲压夹具的通用性较强，生产成本较低，操作过程简单灵活且方便可靠。

综上所述，本发明的一或多个实施方式中，本发明的木板曲压工艺，通过螺纹丝杆22压紧后垫板21与前夹块26实现对木板的曲压定型，该过程中无需进行加热，可完整保留木材的表面纹理及木材的内部结构，木材性质不发生变化，适用范围较广；通过锁紧螺纹丝杆22即对木板进行曲压定型，耗能较少，生产成本较低；可通过增减夹持单元20的数量来调整木板曲压夹具的形状，从而达到通过一套木板曲压夹具加工不同拱形木板的目的，木板曲压夹具的通用性较强，操作过程简单灵活。

上述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。