Сборка мебельных элементов

Формирование сборочных элементов рамочной или коробчатой конструкции выполняют при помощи шиповых вязок и клея, наносимого на оба сопрягаемых
элемента (шип, проушина, гнездо) вручную либо форсунками, щётками, дисками. Непременным условием получения качественной (без подгонки) сборки является изготовление сопрягаемых элементов с заданной точностью, регламентированной системой допусков и посадок (ГОСТ 6449.(1..5)-82). Вставляют шип в проушину вручную. Запрессовывают для получения заданной формы (прямых углов...) ручными или механическими винтовыми сжимами, педальным, кривошипным, кулачковым, пневматическим, гидравлическим или другими запрессовывающими механизмами. Усилие запрессовки складывается из усилия посадки шипов в гнёзда (проушины) и усилия обжима заплечиками шипов сопрягаемых деталей. При удельном давлении на боковую поверхность шипа q (принимаемого для сосны без клея 4, для дуба 6, а с клеем 1,4 и 2 МПа), коэффициенте трения при посадке f (0,3...0,4 без клея и 0,1...0,2 – с клеем), допускаемом удельном давлении р_у (3 для сосны, 4 – берёзы, бука, 5 – дуба, ясеня МПа), при суммарной боковой поверхности всех щёчек шипов на одном конце всех запрессовываемых деталей F м² и площади всех заплечиков шипов всех деталей F ₃ м² усилие запрессовки Р, Н, составит:

После запрессовки должна быть выдержка вне сборочного станка до отверждения клеевого шва. Для интенсификации процесса применяют высо­кочастотный нагрев шиповых соединений. Сборочные станки изготавлива­ются силами деревообрабатывающих предприятий. Для сборки мебельных изделий (ящиков, полуящиков, коробок) длиной и шириной от 250 до 600 мм применяют пневматические ваймы СБЯ-1, а длиной и шириной от 500 до 1000 мм высотой 85...220 мм – СБЯ-2. Мощность ТВЧ-генератора 3 кВт.

Столярно-мебельные полые плиты (рис. 6.28, а) собирают из брусков, калиброванных по толщине и торцованных по размеру будущей плиты с припуском на последующую обработку по периметру, соединяемых метал­лическими элементами в рамку и оклеиваемых с двух сторон по пластям листовым материалом. Иногда для повышения жёсткости плиты рамку со­бирают с применением шиповых вязок, хотя при этом усложняется техноло­гический цикл (на нарезание шипов, проушин и гнёзд, промазку их клеем, сборку рамки, выдержку для отвержения клея, калибрование рамки по тол­щине для снятия провесов). На готовую рамку наносят клей, и на обе её пласти накладывают листы фанеры или ДВП. Склеивают плиту обычно в многопролётных горячих прессах карбамидоформальдегидными клеями при 120…140 °С под удельным давлением 0,5...1 МПа в течение 1...2 мин/мм толщины приклеиваемого материала с последующей выдержкой в стопе 1...3 часа до охлаждения. Кроме лёгкости конструкции и простоты изготов­ления плиты обладают меньшей жёсткостью и макроволнистостью поверх­ности, являющейся следствием втягивания листового материала.

Для ликвидации этих недостатков и обеспечения возможности лаки­рования и полирования лицевой поверхности плит в их полости вкладывают различные заполнители: калиброванные по толщине рейки из массивной древесины, рейки-отходы ДСтП, специальное сотовое заполнение кусочка­ми шпона или ДВП, соединённые клейкой бумагой в ячеистые блоки (рис. 6.28, б) толщиной, превышающей на 0,5.. 1 мм толщину брусков рамки, а также стружечно-клеевая масса и т. п. Плиты с сотовым заполнением и сто­лярные щиты различных типов (по рис. 6.28) широко используют для изго­товления мебельных дверных створок и межкомнатных дверных полотен.

Облицовывание мебельных изделий строганным шпоном ценных по­род древесины (ореха, красного дерева, дуба, бука, ясеня, карельской бере­зы) не только улучшает их внешний вид, но и повышает их устойчивость к короблению. Облицовывание плоских узлов должно быть симметричным во избежание односторонней усадки клеевого шва. Для нелицевых сторон применяют менее ценный лущёный берёзовый шпон, а иногда (например, на нижнюю пласть нижней плиты шкафа, серванта, тумбочки) наклеивают толстую бумагу. Направление волокон у двух слоев должно быть перекре­стным. Желательно, чтобы направление волокон лицевого шпона совпада­ло с направлением волокон основы.

Подготовка шпона состоит из раскроя, фугования кромок, подбора по цвету и текстуре и склеивания делянок шпона кромками в листы. Стро­ганый шпон поступает на мебельное предприятие пачками: кноль облегча­ет подбор листов шпона для составления симметричных фигур. Длина пачки 1...3 м, ширина 8...200 мм; в пачке 20 до 40 листов; толщина шпона 0,6; 0,8; 1 мм.

Раскраивают шпон с припуском по длине и ширине 10... 15 мм на сторону на круглопильных станках с ручной подачей и более производи­тельных гильотинных ножницах.

Фугование кромок шпона производится пачками, сжатыми струбци­ной или болтами, на точном и хорошо настроенном оборудовании на фу­говальном или фрезерном станке по линейке, или лучше на специальном кромкофуговальном станке КФ-9, либо ещё лучше на специальных нож­ницах, повышающих производительность в 3...4 раза с уменьшением по­терь шпона на 5 %. Отечественные ножницы для чистового резания шпона с длиной ножа 1800, 2800 и 3000 мм типов НГ-18, НГ-28 и НГ-30 (рис. 6.29, а) имеют мощный прижим 2, обеспечивающий сжатие пачки шпона с удельным давлением 0,2 МПа, режущий нож 3, неподвижный упор 4 (сви­нец, торцовая древесина), размерную линейку 5 и светотеневой аппарат, облегчающий раскрой на заданный размер. Безопасность работы обеспе­чивается электроблокировкой. Ножницы обслуживает один рабочий. Про­изводительность, определяемая по формуле 5.9, достигает 1,6 м³/час при размерах пакета 2000x200x60 мм.

В зависимости от сложности набираемого рисунка (рис. 6.29, г) раз­личают наборы: простой 1 (при массовом производстве мебели), сложный 2 и фигурные наборы 3 и 4, орнаментальный и сюжетный (делаются для единичных изделий в области художественной отделки). После подбора шпона отдельные его заготовки склеивают в листы нужных размеров.

Существует три способа сплачивания заготовок в листы:

а) склеивание кромками (соединение надёжное, но только при парал­лельных кромкам волокнах; при торцевом выходе волокон на кромку склеивание весьма слабое);

б) соединение делянок кромками и наклеивание на шов сверху бу­мажной гуммированной ленты:

в) склеивание термопластичной стеклянной нитью, покрытой поли­амидной смолой (соединение прочное независимо от направления воло­кон) на станке РС-9. Клеящая нить с бобины поступает в электронагрева­тельную (450...500 °С) трубку и нагревается, до 160... 180 °С. Поперечно­колебательным движением трубки нить с расплавленной смолой зигзаго­образно укладывается на стык двух листов шпона, движущихся со скоро­стью подачи 14...30 м/мин (рис. 6.29, б, в) и прикатывается холодным ме­таллическим валиком. Во избежание растрескивания торцовые края укреп­ляют нитью на станке ПТШ-1. Производительность станка РС-9 опреде­ляется по формуле 5.10.

Подготовка основы под облицовывание начинается с выравнивания ее поверхности. Неровности и волнистость уничтожают шпаклеванием и шлифованием. Сучки, гнили и другие дефекты удаляют и заменяют проб­ками так, чтобы направление волокон основы и пробок совпадало. Дефек­ты заделывают на полуавтомате СВСА-2. Влажность основы должна быть в пределах 7..9 %. Стружечные плиты калибруют по толщине.

Заготовки для основы из древесностружечных плит размерами (250...950)х(500...2030)х(5...50) мм калибруют по толщине на шлифоваль­ной линии МКП1-1(рис. 6.30) сразу с двух сторон со скоростью подачи U = 6...24 м/мин. Габаритные размеры линии LxBxH = 13740x4760x2550мм. (Масса 24,5 т и число обслуживающих 2 чел.). При длине заготовки l, м, межторцевых разрывов l" (0,2 м) и коэффициенте использования фонда времени К (0,8) производительность калибровально-шлифовального станка МКШ-1 П, штук в час, определяется по формуле

и составляет при скорости подачи U = 12 м/мин и длине щита 1500 мм око­ло 340 заготовок в час.

Облицовывание пластей плит и широких деталей шпоном на много­пролётных гидравлических прессах проводят под давлением 0,5...0,7МПа при 130... 140 °С в течение 1... 1,5 мин/мм толщины шпона. Производитель­ность пресса П, плит в смену, при числе рабочих промежутков п, числе обли­цовываемых плит в каждом промежутке т, коэффициенте использования ра­бочего времени к_р (0,85..0,9) продолжительности смены Т мин/смену и цикла прессования Т_ц мин, складывающегося из времени подготовки всех пакетов одновременно загружаемых в пресс, загрузки пресса, запрессовки и разгруз­ки пресса (перекрываемое время вычитают), определяют по формуле

На базе многопролётного пресса работает линия ПЛФМ-1, в состав которой входит клеенаносящий станок, конвейер для формирования паке­тов, 10-пролётный пресс П713А, загрузочная и разгрузочная этажерки, тельфер для возврата поддонов и ванна для их охлаждения. Ритм работы 6 мин. Наибольшие размеры плит 40x1200x1900 мм.

На базе однопролётного пресса работают линии МФП-1, -2 и АКДА—4938 для облицовывания пластей мебельных плит размером от 10x220x350 до 50x870x2030 мм (рис. 6.31). Линию обслуживают оператор и двое рабочих, формирующих пакеты. На линии организована автомати­ческая подача щитов в щеточный станок МЩП-3, очистка пластей щитов от пыли, подача щитов в клеенаносящий станок КВ 18-1, двустороннее на­несение клея на пласти щитов, их подача по дисковому конвейеру на фор­мирующий конвейер, формирование пакетов облицовываемых щитов (вручную), их загрузка в пресс, прессование в одноэтажном гидравличе­ском прессе ДА 4938 под давлением до 1 МПа, выгрузка деталей из пресса и укладка их в стопы. Размеры плит пресса LxB=3300xl800 мм, расстояние между нагревательными плитами 100 мм, их температура 150 °С, общее время цикла Т = 1... 1,5 мин, (мощность эл/двигателей 32,35 кВт, номи­нальное усилие пресса Р = 6300 кН, масса 42 т) габаритные размеры LxBxH = 17700x6000x2650 мм. Расчетная производительность П, м²/час, деталей (размером д х b, м) составляет

Для облицовывания плит рулонной текстурной бумагой, пропитан­ной смолой, используют вальцовые прессы с непрерывным наклеиванием бумаги методом накатки (кэширования), входящие в состав линии МОП-2, на которой выполняют очистку щитов от пыли, подогрев поверхности плит, нанесения клея, испарение влаги из клея, накатывание рулонного об­лицовочного материала, прикатывание поверхности в обогреваемом валь­цовом прессе с отверждением клея, разрезание плёнки в разрывах между щитами и охлаждение. Эта же линия используется для каширования не­термостойкими (поливинилхлоридными) плёнками без обогрева с исполь­зованием клеев для холодного склеивания. Производительность линии 480 м²/час.

Облицовывание прямых кромок плит выполняется на позиционных ваймах карбамидоформальдегидными клеями с паровыми либо ленточны­ми или массивными электронагревателями, а также на автоматических ли­ниях проходного типа с использованием термопластичных клеев – расплавов. Облицовывание кромок на позиционном оборудовании ФПК-2 включает нанесение клея на кромку, наложение на неё шпона, установку в вайму, запрессовку, съём детали с ваймы, зачистку провесов шпона и об­лицовывание смежных кромок детали в такой же последовательности.

На мебельных предприятиях эксплуатируются линии МФК-2 и МФК-3 (рис. 6.32). Клей-расплав с температурой 200 °С наносится горя­чим валиком на движущуюся кромку плиты, на которую поступает полос­ка шпона и прикатывается холодными валиками. (Таким способом можно приклеивать пластик или обкладки толщиной до 10 мм). Размер плит (10...25) х (220...850) х (350...2000) мм. Минимальный такт работы 6,5 с. Производительность 290 плит длиной 1600 мм в час на четыре обслужи­вающих человека. Скорость подачи 12...36м/мин. При скорости подачи 15 м/мин расчетная производительность 900 щитов (500x1000) мм в час. Толщина облицовочного материала 0,25... 1 мм. (Установленная мощность 121 кВт, масса 41,1т). Габаритные размеры LxBxH=32815x6900x2200 мм.

Для одностороннего облицовывания прямых кромок щитовых элементов мебели синтетическим рулонным материалом, строганным или лущеным шпоном с применением клея-расплава применяют станки типа МОК-2, МОК-4, для облицовывания синтетическим шпоном МОК-3, прямолинейных профильных в сечении кромок МОК-5, рейкой из массивной древесины МОК-6. На станке МОК-2 обрабатывают щиты (10...40)х(70...1200)х(300...2000) мм облицовкой сечением (0,3...1)х(15...30) мм при скорости подачи [/=12...36 м/мин. (Мощность электродвигателей около 15 кВт, масса 2,85 т, число обслуживающих 2 чел). Габаритные размеры LxBxH=5700x2100xl300 мм (см. рис. 6.33). На станке МОК-2 удобно облицовывать кромки, обнажаемые при раскрое кратных заготовок длиной /, м с кратностью i на узкие детали. При сред­нем количестве кромок, подлежащих облицовке у одной детали п" = 2 / i, п" = 2 – 2/i, межторцевом расстоянии между облицовываемыми на станке деталями Δl (0,5 м), К_р (0,7) часовая производительность П, дет/час

Раскрой кратных заготовок на детали длиной l, м осуществляют ча­ще всего на круглопильном станке Ц-6 (рис. 2.17) при скорости подачи примерно U = 12 м/мин, К_р = 0,9, К_м = 0,7. Часовую производительность при этих параметрах П, дет/час, подсчитывают по формуле

Облицовывание криволинейных поверхностей и кромок отличается лишь механизмом, обеспечивающим натяжением Р, Н, нормальное удель­ное давление Р_уд, МПа, на криволинейных участках под углом а при ра­диусе кривизны R, м и ширине облицовываемой кромки В, м, равное при действии гибкой ленты (рис. 6.34, а)

(на прямых участках необходим дополнительный прижим Р"; клеевой шов может нагреваться той же или дополнительной лентой током низкого на­пряжения) или при действии контршаблона (рис. 6.34, б)

Прижимом облицовки пневмокамерой, пневмошлангом или пневмо­мешком к участкам двойной кривизны обеспечивается удельное давление на всех участках облицовки, равное удельному давлению воздуха в пнев­мокамере.

Повторная машинная обработка собранных узлов выполняется в случаях, когда собранный узел не имеет правильной формы и точных раз­меров или отдельные операции должны быть выполнены после сборки, например, обработка облицованных по пласта плит (фрезерование или опиливание в размер по длине и ширине, фрезерование профиля, напри­мер, фальца на кромках, сверление отверстий, шлифование); обработка склеенных массивных плит (фугование пласта, обработка в размер по толщине второй пласти, обработка в размер по длине и ширине, отбор профиля, нарезание шипов, шлифование); обработка собранных рамок (об­работка в размер по высоте, зачистка шипов, шлифование).

Повторную обработку можно выполнять как на станках общего на­значения, так и на специализированных: линиях типа МФК или на линиях МШП-1 и МШП-З (рис. 6.35) для шлифования щитов шириной до 900 мм; линиях сверления и присадки щитов МСП-1 на базе сверлильного станка СГВП-1А с 25 горизонтальными шпинделями и 25 вертикальными (рис. 6.36).

Часовая производительность шлифовальной линии МШП-З, П, дет/ч, пропорциональна скорости подачи U (порядка 14 м/мин) при ко­эффициенте использования фонда времени К (около 0,8) и обратно про­порциональна количеству пластей щита, подлежащих шлифованию п_с и сумме размеров щита вдоль волокон приклеенного шпона /, м и межторцевого разрыва /"(=0,3 м)

Производительность станка СГВП-1 для выработки гнезд под шкан­ты и стяжки П, щитов/час, при К_р= 0,8 обратно пропорциональна продол­жительности цикла обработки одного щита τ _ц, равной 0,1...0,2 мин

Сборка мебельных изделий многовариантна. Поступающие на об­щую сборку детали и узлы должны иметь правильную форму и точные размеры – быть взаимозаменяемыми, особенно в условиях технологиче­ской специализации, когда изготовление их выполняется на комбинатах мебельных деталей, а сборка – на других, отделочно-сборочных предпри­ятиях. Влажность древесины должна быть равновесной воздуху в произ­водственных помещениях, точность изготовления деталей соответствовать заданной. Крупногабаритные изделия, как правило, делают разборными: отделка их выполняется в узлах, а сборка на разъёмных соединительных элементах (стяжках, винтах...) в магазине или дома.

На предприятиях сборочный процесс делится на 2 этапа: комплекто­вание узлов и агрегатов и сборку изделий (так при сборке корпусной мебе­ли сначала комплектуют узлы – на плитные элементы устанавливают стяжки, подполочные и подъящичные бруски, скалкодержатели, галстукодержатели, втулки полкодержателей, петли, шканты, замки, ключевины). Положение элементов определяется либо ранее выполненными операция­ми (втулки, замки, ключевины, шканты ставят в заранее просверленные отверстия и гнёзда), либо специальными шаблонами (подполочных, подъящечных, брусков, петель). Отдельные узлы комплектуют в агрегаты (например, дверцу шкафа соединяют рояльными петлями с боковой стен­кой шкафа) на конвейере. Для удобства сборки изделия применяют специ­альные сборочные станки – стапели, обеспечивающие взаимное располо­жение собираемых узлов, их запрессовку на шканты, поворот изделия во­круг горизонтальной оси, нагрев и склеивание соединения ТВЧ. Сбороч­ные конвейеры требуют, чтобы конструкция изделия допускала деление процесса на последовательные операции (без длительных выдержек), взаимозаменяемости деталей и узлов и кратности ритму их работы про­должительности каждой операции. В процессе сборки изделие перемеща­ется от одного рабочего места к другому либо роликовьм, пластинчатым или цепным конвейером. Для сборки мелких лёгких изделий применяют непрерывные распределительные конвейеры, (перемещающие изделия; собирают же их на рабочих местах вне конвейера). На рабочем, пульси­рующем конвейере сборку выполняют без снятия изделия. Ритм работы задаётся временным датчиком, подающим звуковой и (или) световой сиг­нал для перемещения изделий на следующую позицию. (Некоторые виды мебельной фурнитуры показаны на рис. 6.70.)