成果名称:

人造板弯曲制品制造关键技术研究与示范

完成单位:

华南农业大学、中山四海家具制造有限公司

主要人员:

胡传双、王婷、云虹、涂登云、章伟伟、古今、鲁群霞、宋杰、周桥芳、翁剑西、胡硕飞、肖俊聪、傅荣、蓝宇青

介绍:

人造板弯曲作为一种传统的木制品弯曲加工工艺，其工艺参数是建立在试错和经验的基础上，缺乏科学的理论支持，因此在生产和使用过程中常会出现成品翘曲变形等尺寸稳定性问题。项目综合运用弹塑性力学、数理统计、木材科学、材料学及数值模拟技术等基础理论，通过人造板弯曲制品制造过程系统特征建模和数值模拟，完成了人造板弯曲制品加工过程的数值分析计算，优化了产品结构设计和高频弯曲加工工艺参数，为解决人造板弯曲成形制品变形问题提供了一套切实可行的理论分析依据、工程分析工具和技术方案。项目取得主要成果为：构建了人造板弯曲质量评价技术指标体系，形成了《横向振动法测试木质材料动态弹性模量方法》国家标准1项和《室内门窗用木质材料要求》地方标准1项，申请外观专利4件，发表SCI&EI论文5篇。人造板高频弯曲制品制造关键技术在两家龙头企业推广示范，建立了6条生产示范线，年产人造板弯曲制品20万套（件）以上，制品尺寸失稳故障率小于1.0%，培训产业工人180人，获得综合经济效益6380万元。通过在两家龙头企业成功推广示范，结果表明项目成果可促进整个家具制造企业的技术发展和进步。
主要技术发明和创新点如下：
（1）、通过企业生产现场和客户使用现场调研和统计分析，通过关键因素定量分析探明了影响人造板弯曲制品尺寸失稳的关键因素为基材密度、含水率、力学强度；高频热压温度、压力和时间；铰链安装数量及间距以及使用环境的温湿度变化等。
（2）、研究了以中纤板为代表的人造板材料弯曲性能、热物性质、介电常数和热-力耦合条件下的本构关系，构建了中纤板非稳态热传导数值模型和多层弯曲高频加热有限元分析模型，并通过实验验证了模型有效性，为人造板弯曲制品结构优化和高频弯曲加工工艺参数优化提供了理论分析依据和工程分析工具。
（3）、采用高频加热弯曲分析模型优化了人造板弯曲制品的制造工艺参数为：热压温度125℃、热压时间8min、热压压力2.0MPa；优化了门板安装铰链配置模式，当铰链数为2个时，推荐铰链安装端距比为1/8；对于较大尺寸的门板，安装铰链数为4个时，推荐胶料配置端距比和中间铰链间距比为1/8和1/3。

批准登记号:

粤科成登（2）字【2017】0315

登记日期:

2017-10-26

研究起止时间:

2012.11 至2016.06

所属行业:

农、林、牧、渔业

所属高新技术类别:

先进制造

评价单位名称:

广东省林业厅

评价日期:

2017.09.18