專利名稱：用于制造成形木制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造成形木制品的方法，更具體地說涉及一種 通過對(duì)木質(zhì)材料進(jìn)行壓縮成形來制造相對(duì)較薄且厚度大致恒定的高強(qiáng)度 結(jié)構(gòu)的方法，所述結(jié)構(gòu)例如為一側(cè)開口的箱、殼體、容器、罩或殼狀部 件。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，己經(jīng)提出了通過利用成型模具在高溫水蒸汽環(huán)境中對(duì)板狀 木質(zhì)材料進(jìn)行壓制成形而制造三維形狀的成形木制品。通常，由于木質(zhì)材料是其中細(xì)胞壁沿木材的生長(zhǎng)方向延伸的木纖維 的集合，因而沿纖維方向的強(qiáng)度與沿垂直于纖維方向的強(qiáng)度顯著不同。 例如，若使木質(zhì)材料繞垂直于纖維方向的軸線彎曲，則作用在木纖維上 的主要是拉伸力，因而木質(zhì)材料呈現(xiàn)相對(duì)較高的強(qiáng)度。然而，若使木質(zhì) 材料繞平行于纖維方向的軸線彎曲，則木質(zhì)材料易于被扯開，強(qiáng)度較低 并容易產(chǎn)生裂紋。公知應(yīng)通過對(duì)作為木纖維集合的木質(zhì)材料進(jìn)行初次壓縮而獲得坯料 板，并且應(yīng)通過二次壓縮而使該坯料板進(jìn)一步成形，從而不會(huì)在成形時(shí) 由于作用在木纖維中的拉伸力而將木纖維扯開。例如，日本未審專利申請(qǐng)第一次公開No.H08-25301描述了一種用于 加工木質(zhì)材料的方法，在該方法中通過沿與纖維方向垂直的方向壓縮方 木并將其切片而形成板狀的初始定型品(primarily fixed article),將該初始定型品安放在成型模具中并限制其周邊，然后通過加熱該初始定型品、 使其吸水并對(duì)其進(jìn)行成形而得到具有三維形狀的二次定型品。日本未審專利申請(qǐng)第一次公開No.Hll-77619也描述了一種用于對(duì)木質(zhì)材料進(jìn)行三維加工的方法，在該方法中沿與纖維方向垂直的方向壓
縮木質(zhì)材料并將其切片而得到木制板，使該木制板繞平行于纖維方向的 軸線彎曲并如此暫時(shí)定型，然后進(jìn)行三維成形以使彎曲木制板的凸部與 壓模的凸部相符。然而，上述用于制造成形木制品的傳統(tǒng)方法中仍留有以下問題。在日本未審專利申請(qǐng)第一次公開No.H08-25301詳述的技術(shù)中，當(dāng)在 第一次壓縮成形中根據(jù)成型模具壓縮的木纖維被從壓縮釋放時(shí)，在三維 形狀的彎曲木質(zhì)材料外周邊處的木纖維之間的間隔會(huì)變長(zhǎng)。因此，在形 成二次定型品的二次壓縮成形中不會(huì)將木纖維扯開。然而，在將制品從 成型模具移除后產(chǎn)品的壓縮率變得不均勻，由于壓縮率的差異而致使強(qiáng) 度和顏色的不均勻。此外，盡管與樹脂不同，木質(zhì)材料相對(duì)來說容易收縮，然而因?yàn)槟?質(zhì)材料不是流體，所以其難以由于拉伸力而延長(zhǎng)。而且，沿與壓縮力作 用方向相交方向的滑動(dòng)變形根據(jù)木纖維方向而變化顯著。存在兩種方向，即木質(zhì)材料易于變形的方向以及其難以變形的方向。因此，若在向外彎曲的平坦木質(zhì)坯料材料的外表面上作用強(qiáng)的拉伸力，則木纖維被切斷， 從而與木纖維連續(xù)的情況相比，木質(zhì)材料的外觀受到顯著破壞。當(dāng)對(duì)木質(zhì)材料進(jìn)行三維成形時(shí)，在木質(zhì)材料被沿變形困難的方向壓 縮的部分，壓縮阻力增大。例如，在日本未審專利申請(qǐng)第一次公開No.H08-25301描述的技術(shù)中，若沿未預(yù)先壓縮的方向壓縮木質(zhì)材料而使 其木纖維重疊，則壓縮阻力增大。例如，在壓縮木質(zhì)材料使其形成為箱形時(shí)，有必要沿與成型模具的 滑動(dòng)方向垂直的方向壓縮箱的側(cè)部。然而，在沿一個(gè)方向滑動(dòng)的成型模 具中，這樣的壓縮力分量減小。因此，來自該箱的側(cè)部的壓縮阻力增大。 為此，需要大的壓制力，因而在沿這樣的方向的壓縮面上產(chǎn)生顯著摩擦， 從而使木質(zhì)材料的外觀受損。在該情況下，認(rèn)為應(yīng)當(dāng)使用不僅可沿箱的 底部的法向滑動(dòng)而且可沿箱側(cè)部的法向滑動(dòng)的多方向成型模具。然而， 在這種情況下，成型模具的制造成本相應(yīng)增大，同時(shí)成形加工復(fù)雜。日本未審專利申請(qǐng)第一次公開No.Hll-77619中所述的技術(shù)具有與 日本未審專利申請(qǐng)第一次公開No.H08-25301中所述的技術(shù)相同的功能。
由于在制品彎曲并暫時(shí)定型的狀態(tài)下進(jìn)行三維成形，因而能夠減少由于 成形期間的彎曲而引起的形狀變化。因此，能夠降低變形時(shí)的應(yīng)變。然 而，從成型模具釋放出的產(chǎn)品中存在強(qiáng)度各向異性，并且由于拉伸力而 使外觀受損。而且，在二次壓縮中，在與成型模具的滑動(dòng)方向大致垂直 的方向上具有厚度的表面的壓縮阻力增大。這些問題與日本未審專利申請(qǐng)第一次公開No.H08-25301所述的技術(shù)中所涉及到的問題相同。鑒于上述問題而研制出本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種 用于制造成形木制品的方法，通過該方法，在各個(gè)壓縮步驟中利用簡(jiǎn)單 的成型模具即可減少壓縮阻力，可減少各個(gè)壓縮步驟中的壓制力從而減 小成形制品上的成形載荷，并可獲得具有優(yōu)異外觀的成形木制品。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的用于制造成形木制品的方法是用于通過從原木切削出 初次坯件并將該初次坯件形成為厚度大致均勻的最終三維形狀而制造成形木制品的方法，該方法包括初次壓縮步驟，在該步驟中，通過具有形狀與所述成形木制品的最 終三維形狀大致相同的模具表面的初次成型模具對(duì)從原木切削出的初次 坯件進(jìn)行壓縮，從而將該初次坯件加工成初次壓縮品，該初次壓縮品具 有在所述初次壓縮坯件的與壓縮率高于周圍部分的模具表面相對(duì)應(yīng)的部分附近形成的高壓縮部；二次坯料加工步驟，在該步驟中，對(duì)所述初次壓縮品進(jìn)行切削而將其加工成表面保持轉(zhuǎn)印(transfer)到所述高壓縮部上的三維形狀的二次 坯件；以及二次壓縮步驟，在該步驟中，利用二次成型模具對(duì)所述二次坯件進(jìn) 行壓縮并將所述最終三維形狀轉(zhuǎn)印到該二次坯件上。根據(jù)本發(fā)明，由于在初次壓縮步驟中，將與成形木制品的最終三維 形狀大致相同的形狀轉(zhuǎn)印到初次坯件上，并且將初次壓縮品加工成在轉(zhuǎn) 印有與最終三維形狀大致相同的形狀的部分附近形成壓縮率高于周圍部 分的高壓縮部，因而可以在壓縮阻力相對(duì)較低的狀態(tài)下將三維形狀轉(zhuǎn)印
到初次壓縮品上。在二次坯料加工步驟中，通過適當(dāng)切削初次壓縮品而 在該初次壓縮品的表面上留下與最終三維形狀大致相同的形狀，來調(diào)整 二次坯件的形狀，并且在二次壓縮步驟中，通過二次成型模具壓縮二次 坯件并將最,三維形狀轉(zhuǎn)印到該二次坯件上。也就是說，在二次壓縮步 驟之前調(diào)整二次坯件的形狀，因此可降低在二次壓縮步驟中壓縮的二次 坯件的壓縮阻力和壓縮量。因此，可降低二次壓縮步驟中所需的壓制力， 并可以通過減少施加在成形木制品上的載荷而防止成形木制品出現(xiàn)裂 紋。此外，由于在初次壓縮步驟中形成且在二次坯料加工步驟中未被切 削而保留的部分在初次壓縮步驟中產(chǎn)生相對(duì)較低的壓縮阻力，因而其表 面的外觀優(yōu)異。由于在二次壓縮步驟中，該部分被壓縮成符合二次成型 模具的三維形狀，因而即使在二次壓縮中其外觀也不會(huì)由于例如與二次 成型模具摩擦而變差。優(yōu)選的是，所述用于制造成型木制品的方法還包括初次坯料成形步 驟，該步驟用于在從原木切削出所述初次坯件時(shí)在該初次坯件的一部分的后側(cè)上形成卸荷部(reliefportion)，所述部分待形成為與所述成形木制 品的最終三維形狀大致相同的形狀。這里，形成所述卸荷部用以減少壓縮率。該卸荷部例如是在初次坯 件上形成的凹坑或形成為使初次坯件的厚度變薄的錐形部。根據(jù)本發(fā)明，在初次壓縮步驟中，初次坯件上的載荷根據(jù)如此形成 的卸荷的量而減少。因此，可以防止木纖維由于作用在卸荷部的后側(cè)上 的拉伸力而斷裂。而且，在二次坯料加工步驟中，初次壓縮品被加工成二次坯件，且 三維形狀被轉(zhuǎn)印成留在其表面上的高壓縮部。然而，此時(shí)，由于消除了 卸荷部，最終成形木制品上未留有在初次坯料成形步驟中切削出的卸荷 部的任何痕跡。在根據(jù)本發(fā)明的用于制造成形木制品的方法中，優(yōu)選的是，所述卸 荷部形成在與所述初次成型模具的模具表面上的彎曲部接觸的部分的后 側(cè)上。
根據(jù)本發(fā)明，由于所述卸荷部設(shè)置在所述初次坯件的與所述初次成 型模具的模具表面上的彎曲部接觸的部分的后側(cè)上，因而通過該卸荷部 減輕了在初次壓縮步驟中從初次成型模具的彎曲部作用在初次坯件上的 壓縮力，從而降低了壓縮率。因此，由于減小了與彎曲部接觸的部分處 的拉伸力，因而減小了成形木制品上的載荷，并可以防止木纖維被撕開。在根據(jù)本發(fā)明的用于加工成形木制品的方法中，優(yōu)選的是，將所述 二次坯件切削成使其厚度在所述高壓縮部形成為相對(duì)較厚的部分處較 小，在所述高壓縮部形成為相對(duì)較薄的部分處較大。根據(jù)本發(fā)明，由于在二次坯料加工步驟中，將初次壓縮品切削成使 其厚度可在所述高壓縮部形成為相對(duì)較厚的部分處較小，而在所述高壓 縮部形成為相對(duì)較薄的部分處較大，因而在二次坯料加工步驟中切削成 厚度較小的高壓縮部在二次壓縮步驟中的壓縮率相對(duì)較小，而在二次坯 料加工步驟中切削成厚度變大的高壓縮部在二次壓縮步驟中的壓縮率相 對(duì)較大。因此，可以制造壓縮率整體均勻的成形木制品。在根據(jù)本發(fā)明的用于制造成形木制品的方法中，優(yōu)選的是，將所述 二次坯件切削成使得厚度在與所述二次成型模具的滑動(dòng)方向相交方向上 的部分比厚度在所述二次成型模具的滑動(dòng)方向上的部分薄。根據(jù)本發(fā)明，由于在二次坯料加工步驟中將初次壓縮品切削成使得 厚度在與二次成型模具的滑動(dòng)方向相交的方向上的部分比厚度在二次成 型模具的滑動(dòng)方向上的部分薄，因而可使厚度在與二次成形模具的滑動(dòng) 方向相交方向上的部分的壓縮力在二次壓縮步驟中較小。因此，減小了 二次壓縮步驟中的壓縮阻力。據(jù)此，通過使成型模具僅沿一個(gè)方向滑動(dòng)， 就可以容易地形成具有三維形狀的成形木制品。此外，為了更有效地減少二次壓縮步驟中的壓縮阻力，優(yōu)選的是使 厚度在沿與二次成形模具的滑動(dòng)方向相交方向上的部分根據(jù)交叉角的減 小而變薄。例如，優(yōu)選的是，使沿與二次成形模具的滑動(dòng)方向大致相同 的方向延伸的部分最薄。在根據(jù)本發(fā)明的用于制造成形木制品的方法中，優(yōu)選的是，所述成 形木制品最終呈現(xiàn)三維形狀，該三維形狀具有沿與所述二次成型模具的
滑動(dòng)方向大致垂直的方向延伸的底部以及從該底部的周邊朝所述二次成 型模具的滑動(dòng)方向彎曲的側(cè)部，并且優(yōu)選的是，通過所述初次壓縮步驟 將與所述側(cè)部大致相同的形狀轉(zhuǎn)印到所述初次坯件上，且所述初次坯件 的轉(zhuǎn)印有與該側(cè)部形狀大致相同的部分是所述高壓縮部。根據(jù)本發(fā)明，在初次壓縮步驟中，與成形木制品的從沿與二次成型 模具的滑動(dòng)方向大致垂直的方向延伸的底部周邊朝該二次成形模具的滑 動(dòng)方向彎曲的側(cè)部的形狀大致相同的形狀被轉(zhuǎn)印到初次坯件上，并且使 轉(zhuǎn)印有與該側(cè)部形狀大致相同的部分成為高壓縮部。因此，當(dāng)通過使二 次成型模具沿一個(gè)方向滑動(dòng)而進(jìn)行成形時(shí)，即使容易成形得較差的成形 木制品的側(cè)部也可在初次壓縮步驟中以高精度成形，并且在二次壓縮步 驟中使精度不會(huì)變差地對(duì)該制品進(jìn)行壓縮。因此，可以制造具有高表面 加工精度和優(yōu)異外觀的成形木制品。按照根據(jù)本發(fā)明的用于制造成形木制品的方法，可以減少初次壓縮 步驟和二次壓縮步驟中所需的壓制力，并可以減少作用在成形木制品上 的載荷，從而可以防止成形木制品產(chǎn)生裂紋并防止木纖維被撕開。此外， 可以利用沿一個(gè)方向滑動(dòng)的簡(jiǎn)單成型模具容易地制造具有高表面加工精 度和優(yōu)異外觀的成形木制品。


圖1是表示通過根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的方法制造的成形木制品 的立體圖。圖2是表示通過根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的方法制造的成形木制品 的剖視圖(沿圖1中的線A-A剖取)。圖3是表示在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的方法的初次壓縮步驟中的初次成型模具和待被該初次成型模具壓縮的初次坯件的剖視圖。圖4是表示在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的方法的初次壓縮步驟中的初次成型模具和被該初次成型模具壓縮的作為初次壓縮品的初次坯件的 剖視圖。圖5是表示在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的方法的二次坯料加工步驟
中的二次坯件的剖視圖。圖6是表示在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的方法的二次壓縮步驟中的 型芯模具、型腔模具和待被型芯模具和型腔模具壓縮的二次坯件的剖視 圖。圖7是表示在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的方法的二次壓縮步驟中的 型芯模具、型腔模具和被型芯模具和型腔模具壓縮的作為成形木制品的 二次坯件的剖視圖。圖8是用于說明在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的方法中二次壓縮步驟的功能的剖視圖。圖9是用于說明在用于制造成形木制品的傳統(tǒng)方法中壓縮步驟的功 能的剖視圖。圖10也是用于說明在用于制造成形木制品的傳統(tǒng)方法中壓縮步驟 的功能的剖視圖。圖11是表示在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的方法的初次坯料成形步驟 中形成的初次坯件在從其成形表面的后側(cè)看時(shí)的立體圖。圖12是表示在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的方法的初次坯料成形步 驟中形成的初次坯件在從其成形表面的前側(cè)看時(shí)的立體圖。圖13是表示在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的方法的初次壓縮步驟中 的初次成型模具和待通過該初次成型模具壓縮的初次坯件的剖視圖。圖14是表示在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的方法的初次壓縮步驟中 的初次成型模具和被該初次成型模具壓縮的作為初次壓縮品的初次坯件 的剖視圖。圖15是表示在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的方法的二次坯料加工步 驟中的二次坯件的剖視圖。圖16是表示在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的改進(jìn)方案的方法的初次 壓縮步驟中的初次成型模具和待被該初次成型模具壓縮的初次坯件的剖 視圖。圖17是表示在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的改進(jìn)方案的方法的初次 壓縮步驟中的初次成型模具和被該初次成型模具壓縮的作為初次壓縮制
品的初次坯件的剖視圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的用于制造成形木制品的方法的第一實(shí)施方 式進(jìn)行描述。圖1是表示通過根據(jù)本實(shí)施方式的方法制造的成形木制品的立體圖。圖2是沿圖1的線A-A剖取的剖視圖。圖3是表示在根據(jù)該實(shí)施方式的方法的初次壓縮步驟中的初次成型模具和待被該初次成型模具壓縮的初次坯件的剖視圖。圖4是表示在根據(jù)該實(shí)施方式的方法的初次壓縮 步驟中的初次成型模具和被壓縮的初次壓縮品的剖視圖。圖5是表示根 據(jù)該實(shí)施方式的方法的二次坯料加工步驟中的二次坯件的剖視圖。圖6 是表示在根據(jù)該實(shí)施方式的方法的二次壓縮步驟中的型芯模具、型腔模 具和待被型芯模具和型腔模具壓縮的二次坯件的剖視圖。圖7表示在根 據(jù)該實(shí)施方式的方法的二次壓縮步驟中的型芯模具、型腔模具和被壓縮 的成形木制品的剖視圖。圖3至圖7所示的任一剖面均對(duì)應(yīng)于沿圖1的 線A-A剖取的剖面。根據(jù)本實(shí)施方式的用于制造成形木制品的方法是用于制造厚度相對(duì) 較小且大致均勻的高強(qiáng)度三維結(jié)構(gòu)的方法，所述三維結(jié)構(gòu)例如具有諸如 箱、殼體、容器、罩、殼狀部件等的結(jié)構(gòu)的成形木制品。以下，利用圖1和圖2所示的成形木制品作為實(shí)施例對(duì)該方法進(jìn)行 描述。成形木制品1是箱狀結(jié)構(gòu)，其包括在平面圖中為矩形的底部la以及 沿大致垂直于底部la的方向從該底部la的相應(yīng)側(cè)直立的四個(gè)側(cè)部lb、 lc、 ld和le。成形木制品1具有大致矩形的上開口 lf以及側(cè)部lb、 lc、 ld和le，所述側(cè)部相對(duì)于與底部la垂直的方向略向外傾斜。在本實(shí)施 方式中，在側(cè)部lb、 lc、 ld和le的上邊緣上形成大致排列在同一平面 內(nèi)的開口邊緣部lg。以下，將上開口 lf的內(nèi)側(cè)稱為"內(nèi)表面"，將內(nèi)表 面的后側(cè)稱為"外表面"。即，在由底部la和側(cè)部lb、 lc、 ld和le形成 的脊部的外表面?zhèn)壬闲纬捎泄饣瑥澢?B、 1C、 1D和1E，它們通過成
型模具彎曲。以下，將這樣的成形木制品1的形狀稱為"最終三維形狀"。在該實(shí)施方式中，底部la和側(cè)部lb、 lc、 ld和le的相應(yīng)厚度用t 表示，從成形木制品1的底部la到上開口 lf的高度用H表示。這里，H 大于t。而且，如圖2所示，側(cè)部lc、底部la和側(cè)部le的外表面沿圖1 中的線A-A的長(zhǎng)度用Ls表示。而且，底部la和側(cè)部lb、 lc、 ld和le 都具有相同厚度。然而，它們的厚度也可彼此不同。作為詳細(xì)尺寸的實(shí) 施例，例如優(yōu)選的是t-1.6mm， H-8.0mm。在這種情況下，高度H是厚 度t的五倍，箱狀結(jié)構(gòu)的深度是厚度t的四倍。壓縮率決定成形完畢之后的密度，必要時(shí)對(duì)其適當(dāng)設(shè)定。例如，當(dāng) 成形木制品用于殼體等時(shí)，優(yōu)選的是其強(qiáng)度大致均勻，因而優(yōu)選的是壓 縮率使得可最終得到大致均勻的密度。木質(zhì)材料由具有許多微孔的木纖維構(gòu)成，并且根據(jù)木質(zhì)材料的密度 形成有木紋和節(jié)。也就是說，在用顯微鏡觀看時(shí)木質(zhì)材料的構(gòu)造不均勻。 因此，在該實(shí)施方式中所用的術(shù)語"密度"是指宏觀密度，其表示木質(zhì) 材料干燥時(shí)的表觀平均密度(以下描述也是如此)。該實(shí)施方式中的成形木制品1的木纖維方向沿側(cè)部lb和ld的縱向。 采用斜紋理(cross grain)木材，使得可容易地利用表面上的木紋變化來 進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且，為避免混亂，在圖1和圖2中省略了木紋。不過，即 使使用直紋理木材，也可如以下所述制造成形木制品。對(duì)于木質(zhì)材料的種類沒有特殊限制。例如，可優(yōu)選采用日本扁柏、 日本雪松(hibacedar)、泡桐、柚木、桃花心木、日本柳杉、松木、櫻桃 木、竹子等。根據(jù)該實(shí)施方式的用于制造成形木制品的方法包括初次坯料成形步 驟、初次壓縮歩驟、二次坯料加工步驟和二次壓縮步驟。在以下描述中，由于是基于沿圖1的線A-A剖取的剖面進(jìn)行描述， 因而不對(duì)剖視圖中未顯現(xiàn)的側(cè)部lb和ld進(jìn)行描述。然而，除非特別指 明，例如對(duì)側(cè)部lc和le來說成立的對(duì)側(cè)部lb和ld也可成立。在側(cè)部 lc、 le和lb、 ld之間，僅存在寬度方向上的形狀差異以及由于從原木切 削的切削方向而產(chǎn)生的相對(duì)于纖維方向的取向差異。 初次坯料成形步驟用于形成初次坯件以形成初次壓縮品。在該實(shí)施 方式中，從原材料切削出塊狀初次坯件2，該初次坯件在其平面圖中的面 積大于成形木制品1的面積，而其厚度大于成形木制品1的高度H。如圖3和圖4所示，在初次壓縮步驟中，利用初次成型模具10A和 10B對(duì)初次坯件2進(jìn)行成形，初次壓縮制品20的一部分成形表面的形狀 與成形木制品1的最終三維形狀大致相同。將初次坯件2設(shè)在初次成型模具10A和10B之間。在初次成型模具 10A和10B中的至少一個(gè)上形成有形狀與最終三維形狀的一部分一致的 模具表面。如圖3所示，在該實(shí)施方式中，使初次成型模具IOA和IOB沿垂直 方向滑動(dòng)以沿垂直方向壓縮初級(jí)坯件2。此時(shí)，向初次坯件2噴射溫度例 如為12(TC到20(TC的加壓水蒸汽以使其軟化?？蛇x的是，可將初次坯件 2在溫度為4(TC以上的熱水中加熱預(yù)定時(shí)間，之后可在溫度為12(TC到 20CTC的加壓環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行壓縮。此時(shí)，優(yōu)選的是將初次成型模具10A 和iOB加熱到與上述相同的溫度。接著，如圖4所示，維持夾緊狀態(tài)直至模具表面的形狀轉(zhuǎn)印到初次 坯件2上并定型在其上。進(jìn)而，保持夾緊狀態(tài)預(yù)定時(shí)間，并且在干燥之 后將初次坯件2從成型模具釋放。在該實(shí)施方式中，初次成型模具10A的模具表面10a形成為大致平 坦，使得其可推壓初次坯件2的上表面，從而初次坯件2的上表面在被 壓縮時(shí)可易于沿模具表面10a運(yùn)動(dòng)。另一方面，初次成型模具的模具表 面10b設(shè)有在平面圖中為矩形的并且從模具底部突出的突部10c，并且在 突部?jī)?nèi)側(cè)的中部形成與最終三維形狀的外表面?zhèn)认喾娜S形狀。在模 具表面10b上相對(duì)于彎曲部1B、 1C、 1D和1E形成均具有曲面的內(nèi)彎部 10d，它們具有與彎曲部1B、 1C、 1D和1E大致相同的曲率，從而彎曲 成形部2d可沿內(nèi)彎部10d彎曲。當(dāng)進(jìn)行壓縮時(shí)，初次坯件2的下表面2a根據(jù)模具表面10b的三維形 狀被壓縮。此時(shí)，壓縮力沿初次坯件2的厚度方向傳遞，并進(jìn)一步分散 傳遞到模具表面10a。因此，初次坯件2根據(jù)模具表面10b和突部10c的 形狀而在其相應(yīng)部位受到不均勻的壓縮力。在本步驟中，由于木纖維被高溫水蒸汽軟化，初次坯件2易于通過 壓縮而變形。因此，基于壓縮的變形首先在從模具表面10b接收大壓縮 力的部分進(jìn)行，例如在突部10c附近的部分，并形成密度大于其周圍部分的高壓縮部20a。這樣，由于在形成了高壓縮部20a時(shí)壓縮力減小，因 而根據(jù)距突部10c的距離而形成密度低于高壓縮部20a的低壓縮部20b。 因而，如圖4所示，除了突部10c附近以外，在沿著與成形木制品1的 底部la的外表面對(duì)應(yīng)的模具表面10b的多個(gè)部分處未形成高壓縮部20a。 如圖4所示，在遠(yuǎn)離突部10c的部分處，厚度為H。的初次坯件2以大致 均勻的壓縮率被壓縮，使得厚度大致變?yōu)镠,(這里，H^Hq)。這里，優(yōu) 選的是厚度H、約為厚度Ho的三分之二。也就是說，有關(guān)低壓縮部的壓 縮率為33°/。左右。這里，高壓縮部20a和低壓縮部20b之間的密度差是相對(duì)的。高壓 縮部20a設(shè)定成使其密度不超過成形木制品1至少所需的密度。若存在 密度可能超過成形木制品1所需密度的任何部分，則可與該部分相對(duì)應(yīng) 地在模具表面10a上設(shè)置適當(dāng)形狀的卸荷部。因此，由于在初次壓縮步驟中，根據(jù)成形木制品1的形狀大致形成 了該成形木制品1的最終三維形狀的僅僅一部分，因而壓縮阻力小，從 而即使用相對(duì)較小的壓制力也可以容易地進(jìn)行壓縮。此外，由于盡管在 突部10c附近形成高壓縮部20a，但是在與模具表面10b相鄰的絕大部分 處形成了低壓縮部20b，因而與將初次坯件放置在成型模具10A和10B 之間并使其接受均勻壓縮以僅形成高壓縮部20a的情況相比，減小了高 壓縮部20b上的變形載荷，從而可以防止木纖維被撕裂并可以防止成形 木制品與模具表面摩擦。初次成型模具IOA和IOB僅沿一個(gè)方向滑動(dòng)，并且可具有僅一部分 必須是高度精密且形狀復(fù)雜的模具表面。因此，初次成型模具IOA和10B 非常簡(jiǎn)單。如圖5所示，在二次坯料加工步驟中，保留轉(zhuǎn)印有模具表面10b的 底部的初次成形表面21a以及側(cè)部的初次成形表面21c和21e，而切除初
次壓縮品20的所有其它部分，從而形成待利用稍后所述的二次成型模具 壓縮的二次坯件21。以這樣的方式形成二次坯件21，即切除彎曲成形部分2d的外側(cè)以及與模具表面10a接觸的部分，保留從底部的初次成形表面21a高度 為H2的部分，并在剩余部分中形成幵口側(cè)邊緣21g，在開口側(cè)邊緣21g 的內(nèi)部形成凹切削面21f。在圖5中，切除的部分用虛線表示。這樣，二次坯件21為與成形木制品1類似的具有開口的箱狀結(jié)構(gòu)。 二次坯件21的外表面與成形木制品1的最終三維形狀大致相同，并且在 二次坯件21的內(nèi)部形成切削面21f。切削面21f被切削成使得在高壓縮部20a形成為較厚的部分處，二 次坯件21的厚度較小，在高壓縮部20a形成為較薄的部分處，二次坯件 21的厚度較大。這里，各個(gè)部分都可認(rèn)為是薄的，甚至在厚度為零時(shí)。 例如，如圖5所示，由于在二次坯件21的底部上未形成高壓縮部20a， 其從底部的初次成形表面21a的厚度設(shè)定成厚度t3，該厚度為最大厚度 (這里，t3>t)。在二次坯件21的側(cè)部，由于高壓縮部20a的厚度從底部 的初次成形表面21a朝開口側(cè)邊緣21g逐漸增大，因此二次坯件21被切 削成使得該側(cè)部在開口側(cè)邊緣21g處的厚度為t,(這里，t3〉t^t)，而在 切削面21f的底部附近厚度為t2 (這里，tgt2〉t,)。在該實(shí)施方式中，由 于在開口側(cè)邊緣21g附近，幾乎整個(gè)側(cè)部都形成為高壓縮部20a，因而使 厚度^等于t (t,二t),或者說將壓縮率設(shè)定成不超過所謂的臨界壓縮率， 在臨界壓縮率下木質(zhì)材料的孔在二次壓縮中完全閉合從而不能進(jìn)一步壓 縮，在其它情況下，厚度t,大于t (t,>t)。這樣，切削面21f的側(cè)部從開口側(cè)邊緣21g朝底部比側(cè)部的初次成 形表面21c和21e傾斜得更和緩。在二次坯件21的側(cè)部處，高壓縮部20a 的厚度朝幵口側(cè)邊緣21g逐漸增大，而低壓縮部20b的厚度朝開口側(cè)邊 緣21g逐漸減小。優(yōu)選的是，在通過例如實(shí)驗(yàn)或者數(shù)值模擬找出在初次壓縮步驟中形 成的高壓縮部20a和低壓縮部20b的密度分布之后，將諸如厚度t,、 12和 b的尺寸(即，待加工的切削面21f的形狀)設(shè)定成在二次壓縮步驟后獲
得成形木制品1所需的密度。也就是說，相對(duì)于成形木制品1所需的厚度t和密度p研究高壓縮部20a的厚度和密度短缺量，并將切削面21f的 形狀設(shè)定成保留低壓縮部20b來彌補(bǔ)該短缺量。因此，可通過設(shè)定切削面21f的形狀而使成形木制品1的密度均勻 或有變化。而且，木質(zhì)材料被壓縮后的密度分布致使表面上出現(xiàn)著色分 布。因此，在外觀比較重要的使用中，優(yōu)選的是使密度不均勻性最小。此外，從減少二次壓縮期間的壓縮阻力的角度出發(fā)，優(yōu)選的是將切 削面21f設(shè)定成在二次坯件21的以小角度與二次成型模具的滑動(dòng)方向相 交的側(cè)部處厚度較小。如圖6和圖7所示，在二次壓縮步驟中，利用型芯模具30A和型腔 模具30B (它們都是二次成型模具)對(duì)二次坯件21進(jìn)行壓縮以形成成形 木制品1。為了形成成形木制品1，在型芯模具30A和型腔模具30B上 分別形成模具表面30a和30b，它們被加工成用于轉(zhuǎn)印最終三維形狀的形 狀。首先，將二次坯件21設(shè)定成其底部的初次成形表面21a和其側(cè)部的 初次成形表面21c和21e可以與模具表面30b'貼合，而切削面21f可面向 模具表面30a。如圖6所示，使型芯模具30A和型腔模具30B沿一個(gè)方 向滑動(dòng)以沿垂直方向壓縮二次坯件21。此時(shí)，向二次坯件21噴射溫度例 如為12(TC到20(TC的加壓水蒸汽以使其軟化。可選的是，可將二次坯件 21在溫度為40'C以上的熱水中加熱預(yù)定時(shí)間，之后可在溫度為12(TC到 20(TC的加壓環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行壓縮。此時(shí)，優(yōu)選的是將型芯模具30A和型 腔模具30B加熱到與上述相同的溫度。接著，如圖7所示，維持夾緊狀態(tài)直至模具表面的形狀轉(zhuǎn)印到二次 坯件21上并定型在其上。進(jìn)而，保持夾緊狀態(tài)預(yù)定時(shí)間，并且在干燥之 后將二次坯件21從成型模具釋放。經(jīng)過該步驟，通過壓縮二次坯件21 而形成了成形木制品1。也就是說，通過壓縮二次坯件21的切削面21f 的底部，使成形木制品1的底部la形成為厚度從t3減小到t，并通過壓 縮切削部21f的側(cè)部，使側(cè)部lb、 lc、 ld和le形成為厚度從t,至t2減小 到t。
對(duì)本步驟的操作進(jìn)行描述。圖8是描述根據(jù)該實(shí)施方式的二次壓縮步驟的操作的剖視圖。圖9 和圖IO是描述用于制造成形木制品的現(xiàn)有技術(shù)方法中的壓縮步驟的操作的剖視圖。圖8至圖IO是與圖1中的A-A剖面對(duì)應(yīng)的剖面的主要部分的 放大圖。如圖8所示，在該步驟中，由于二次坯件21的切削面21f的側(cè)部從 幵口側(cè)邊緣21g向底部逐漸傾斜，因此當(dāng)型芯模具30A下降使得模具表 面30a可低于開口側(cè)邊緣21g而比模具表面30b高出h,(這里，h,>t3) 時(shí)，該模具開始與二次坯件21接觸。隨著型芯模具30A的進(jìn)一步滑動(dòng)， 在切削面21f的側(cè)部分處，模具表面30a的側(cè)表面從該模具表面30a的前 邊緣(即，從切削面21f的側(cè)表面的底部)逐漸壓縮二次坯件21，并最 終壓縮開口側(cè)邊緣21g的附近。此外，在切削面21f的底部處，在模具表面30a比模具表面30b高 出t3以下之后，對(duì)整個(gè)底部進(jìn)行壓縮。而且，由于二次坯件21的外表面(例如，底部的初次成形表面21a 和側(cè)部的初次成形表面21c)具有與模具表面30b相符的三維形狀，因而 該外表面受到沿與成型模具的相應(yīng)表面垂直方向的壓縮力，從而被壓縮 成完全符合模具表面30b的形狀。然而，所述外表面基本上不沿模具表 面30b的方向滑動(dòng)。因此，基本上不會(huì)與模具表面30b發(fā)生摩擦。此外，在初次壓縮步驟中對(duì)整個(gè)二次坯件21進(jìn)行部分壓縮，二次壓 縮步驟中所需的壓縮量降低了 ，降低的壓縮量為底部的初次成形表面21a 和側(cè)部的初次成形表面21c已被壓縮的量。因此，由于使壓縮阻力變小， 因此即使壓制力較小也可容易地壓縮二次坯件21 。相比之下，在通過用于制造成形木制品的現(xiàn)有技術(shù)方法制造如本實(shí) 施方式中的具有底部和側(cè)部的三維形狀的成形木制品的情況下，會(huì)產(chǎn)生 以下問題。首先，如圖9所示，對(duì)利用三維坯料6的情況進(jìn)行描述，通過將木 質(zhì)材料切削成形狀為尺寸略大于壓縮成形后的形狀而獲得所述三維坯 料。即使在三維坯料6不被初次壓縮或者該三維坯料是從均勻地初次壓
縮過的部件切削出的情況下，也使三維坯料6的厚度大于在上述實(shí)施方 式中的厚度。例如，假設(shè)底部的厚度為To，側(cè)部的厚度分別為t6和t7， 期望有以下表達(dá)式，即:T(^t3， t6〉"和必2。在上述現(xiàn)有技術(shù)的制造方法中，由于三維坯料6是三維切削出的，因此使得其制造比較麻煩。此外，當(dāng)利用型芯模具30A和型腔模具30B 壓縮三維坯料6時(shí)，壓縮率大于在該實(shí)施方式中的壓縮率。因此，有必 要準(zhǔn)備可滿足該壓縮率的大的壓制力。而且，成型模具30a在比模具表面30b高出h2 (這里，h2>h》的位 置處開始與三維坯料6接觸，該位置比上述實(shí)施方式中的更接近開口側(cè) 邊緣6g。因此，側(cè)部首先被壓縮，從而底部在周圍部分受限且周圍部分 未確保卸荷的情況下被壓縮。結(jié)果，側(cè)部和成型模具之間的摩擦增大， 并使得底部的壓縮率不均勻，從而使成形木制品的外觀變差。接著對(duì)從坯料板5制造相同形狀的成形木制品的方法進(jìn)行描述。如圖10所示，當(dāng)利用型芯模具30A和型腔模具30B壓縮坯料板5 時(shí)，首先，在使模具表面30a的前邊緣與坯料板5接觸的同時(shí)使坯料板5 彎曲。此時(shí)，在彎曲部處易于產(chǎn)生裂紋。在用于成形以使厚度均勻的成 型模具中，相對(duì)于滑動(dòng)方向傾斜的模具表面之間的距離比垂直于滑動(dòng)方 向的模具表面之間的距離更快地變窄。因此，隨著成型模具的滑動(dòng)，側(cè) 部比底部先壓縮。例如，在圖9中，假設(shè)側(cè)部的厚度為ts，底部的厚度為 TQ，則在壓縮步驟中t5小于To。因此，在底部被充分壓縮之前，在側(cè)部 產(chǎn)生大的壓縮阻力，并且側(cè)部首先被壓縮。底部在周圍部分受限的情況 下進(jìn)行壓縮，其中側(cè)部和底部在被彼此顯著拉伸的同時(shí)被壓縮。因此， 在側(cè)部處，與成型模具的摩擦增大，同時(shí)使得底部的壓縮率不均勻，從 而使得成形木制品的外觀變差。如上所述，根據(jù)上述實(shí)施方式的制造方法，由于壓縮步驟分兩步進(jìn) 行，因而即使利用比上述的用于制造成形木制品的現(xiàn)有技術(shù)方法小的壓 制力也可容易地對(duì)木質(zhì)材料進(jìn)行壓縮成形。此外，由于在初次壓縮步驟中，木質(zhì)材料在壓縮阻力較低的情況下 從未壓縮狀態(tài)被壓縮，并形成三維形狀的一部分，因而可以在二次坯件上形成高質(zhì)量的壓縮表面，同時(shí)可以減少二次坯件的切削量。因此，可 容易地加工二次坯件。而且，優(yōu)選的是，例如通過安裝在高壓容器中的型芯模具30A和型腔模具30B進(jìn)行初次壓縮步驟和二次壓縮步驟，從而可有效地進(jìn)行壓縮。在以上描述中，分別設(shè)置在初次壓縮步驟中使用的初次成型模具10B和在二次壓縮步驟中使用的型腔模具30B。然而，在初次成型模具 10B的模具表面10b的形狀與成形木制品1的最終三維形狀相同的情況 下，初次成型模具IOB可同時(shí)用作二次壓縮步驟中所用的型腔模具。在以上描述中，描述了這樣的實(shí)施例，其中在初次壓縮步驟中僅在 初次壓縮品的外表面上形成成形木制品的三維形狀的一部分。然而，若 初次壓縮品的內(nèi)表面上存在壓縮表面需要進(jìn)行高質(zhì)量加工的部分，則也 可在初次壓縮品的內(nèi)表面上形成在二次壓縮步驟中留下的三維形狀。此 外，可僅在內(nèi)表面?zhèn)刃纬伤鋈S形狀。在以上描述中，描述了這樣的實(shí)施例，其中在二次坯料加工步驟中 對(duì)壓縮木品進(jìn)行切削，且全部保留在初次壓縮步驟中形成的三維形狀的 部分。然而，也可對(duì)在初次壓縮步驟中形成的三維形狀的部分進(jìn)行切削， 只要二次坯件具有可進(jìn)行再壓縮的厚度即可。例如，使在初次成型模具 上形成的三維形狀形成可容易制造的略大且近似的三維形狀，并在二次 坯料加工步驟中切除初次壓縮品的一部分，其中可調(diào)整壓縮率和形狀。以上描述描述了設(shè)置兩個(gè)壓縮步驟的實(shí)施例。然而，必要時(shí)可設(shè)置 另一壓縮步驟。例如，可增設(shè)零次壓縮步驟作為初次壓縮步驟的預(yù)處理, 其中在從原木切削出的塊狀初次坯件上簡(jiǎn)單地形成不均勻的形狀，而不 形成對(duì)應(yīng)于最終三維形狀的形狀。因此，例如，在形成具有復(fù)雜形狀的 初次壓縮品的情況下，初次坯件的形狀可形成為使得進(jìn)一步降低初次壓 縮步驟中的成形載荷。以上描述描述了長(zhǎng)方體坯件的實(shí)施例。然而，初次坯件的形狀不限 于此?？砂凑粘尚文局破返男螤钸m當(dāng)更改該形狀。例如，可采用諸如柱 形、半球形、錐形等的各種形狀。例如，相應(yīng)于根據(jù)該實(shí)施方式的成形 木制品的相應(yīng)部分的曲面形狀設(shè)置上述初次坯件中形成的部分的曲面形狀。參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的用于制造成形木制品的方法的第二實(shí)施方 式進(jìn)行描述。以下主要描述與第一實(shí)施方式的不同之處。通過根據(jù)本實(shí)施方式的用于制造成形木制品的方法制造的成形木制 品與圖1和圖2中所示的第一實(shí)施方式中的成形木制品1類似。圖11是在根據(jù)該實(shí)施方式的方法的初次坯料成形歩驟中形成的初次 坯件在從其成形表面的后側(cè)看時(shí)的立體圖。圖12是在根據(jù)該實(shí)施方式的 方法的初次坯料成形步驟中形成的初次坯件在從其成形表面的前側(cè)看時(shí) 的立體圖。圖13是表示在根據(jù)該實(shí)施方式的方法的初次壓縮步驟中的初次成型模具和初次坯件的剖視圖。圖14是表示在根據(jù)該實(shí)施方式的方法的初次壓縮步驟中的初次成型模具和被壓縮的初次壓縮品的剖視圖。圖15是表示在根據(jù)該實(shí)施方式的方法的二次坯料加工步驟中的二次坯件的 剖視圖。圖13至圖15中所示的剖面與沿圖1的線A-A剖取的剖面相對(duì)應(yīng)。如圖11和圖12所示，該實(shí)施方式的初次坯件102是從厚度為H。以 上的基材切削出的長(zhǎng)方體塊狀件，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)。，寬度為W。，高度為H。， 并且在初次坯料成形步驟中，在形成成形木制品1外表面的表面102a的 后側(cè)102b上形成V形槽狀的卸荷部102c (用于初次壓縮的卸荷)。沿木 纖維方向?qū)⒈砻?02a切削成平坦的。在表面102a上顯現(xiàn)木紋103。長(zhǎng)度 L。設(shè)定成與成形木制品1的側(cè)部lc、底部la和側(cè)部le的外表面的總長(zhǎng) 度大致相同或比其長(zhǎng)，寬度W。設(shè)定成與成形木制品1的側(cè)部lb、底部 la和側(cè)部ld的外表面的總長(zhǎng)度大致相同或比其長(zhǎng)。例如，長(zhǎng)度L。設(shè)定 成與圖2中的長(zhǎng)度Ls大致相同或比Ls長(zhǎng)。這里，"與外表面的長(zhǎng)度大致相同或比其長(zhǎng)"的長(zhǎng)度是指可供表面 102a形成成形木制品1的外表面的長(zhǎng)度。例如，這包括雖然長(zhǎng)度L。開始 比U短，但通過由吸水或拉伸力引起的延長(zhǎng)而變?yōu)榈扔诨虼笥贚s的情況， 以及長(zhǎng)度L。略大于U從而可在稍后切除額外長(zhǎng)度的情況。設(shè)置卸荷部102c用以減少對(duì)初次坯件102進(jìn)行初次壓縮時(shí)的成形載 荷。通過切削出具有例如大致V形剖面的槽而在初次坯件102的后側(cè)上
形成卸荷部102c，如圖13所示。在適當(dāng)部位以適當(dāng)尺寸形成卸荷部102c， 使得在利用稍后所述的初次成型模具進(jìn)行初次壓縮時(shí)，初次坯件的成形表面不被過度拉伸。在該實(shí)施方式中，初次坯件102的表面102a通過初 次成型模具而形成為與彎曲部1B、1C、1D和1E的形狀大致相同的形狀， 使該表面的形狀變成與最終三維形狀大致相同。因此，如圖12所示，在 與這些彎曲部1B、 1C、 1D和1E對(duì)應(yīng)的彎曲成形部102d的后側(cè)上設(shè)置 卸荷部102c。由于在初次壓縮步驟中，木纖維通過高溫水蒸汽而被軟化，因而初 次坯件102易于通過壓縮而變形。因此，基于壓縮的變形首先在初次坯 件102的從模具表面10b接受大壓縮力的部分進(jìn)行，例如在突部10c附 近，并如圖14所示，形成密度大于其周圍部分的高壓縮部20a。另一方 面，卸荷部102c被其周圍壓縮，其容積減小，從而變形成槽部120c。因 此，與不設(shè)置卸荷部102c的情況相比，減小了卸荷部102c附近的壓縮 率。因而，可以防止由突部10c產(chǎn)生過大的壓縮力。因此，可以防止高 壓縮部120a的壓縮率超過使木質(zhì)材料的孔完全閉合從而不能進(jìn)一步壓縮 的所謂臨界壓縮率。這里，高壓縮部120a設(shè)定成使其密度不超過成形木制品1至少所需 的密度。若存在密度可能超過成形木制品1所需密度的任何部分，有利 的是適當(dāng)設(shè)定卸荷部102c的尺寸和形狀，或者可對(duì)應(yīng)于該部分而在模具 表面10a上設(shè)置適當(dāng)形狀的卸荷部。因此，由于在初次壓縮步驟中，根據(jù)成形木制品1的形狀大致形成 了該成形木制品1的最終三維形狀的僅僅一部分，因而壓縮阻力小，從 而即使用相對(duì)較小的壓制力也可以容易地進(jìn)行壓縮。此外，盡管在內(nèi)彎 部10d處，初次坯件102彎曲且密度易于增大，然而由于在彎曲成形部 102d的后側(cè)上設(shè)置了卸荷部102c,因此與不設(shè)置卸荷部102c的情況相 比，可以降低高壓縮部20a的密度。因此，可降低彎曲成形部102d處的 拉伸力，從而可以防止成形表面發(fā)生拉伸變形并可以防止木纖維被撕開。這里，相對(duì)于底部的初次成形表面121a以及側(cè)部的初次成形表面 121c和121e，初次坯件102的表面102a形成沿木纖維方向的表面，且表
面102a的長(zhǎng)度基本不變，從而露在該表面上的木纖維不被切削，并且表 面102a按照模具表面10b的三維形狀成形。因此，表面102a的木紋103 基本上不會(huì)由于壓縮力和拉伸力的影響或者由于切痕而混亂。而且，不 會(huì)由于與模具表面10b的摩擦引起的起毛而使外觀受損，從而在確保滿 意外觀的情況下進(jìn)行初次壓縮。
在二次坯料加工步驟中，切削面121f比槽部120c的深度凹入更深， 從而使槽部120c不露在成形品的表面上。因此，切削面121f變成不留下 任何凹槽的光滑切削面。
如上所述，對(duì)于根據(jù)本實(shí)施方式的制造方法，由于使在形成有彎曲 部的部分的后側(cè)上形成有卸荷部102c的初次坯件102與具有形成的成形 木制品的最終三維形狀的一部分的模具表面10b接觸，因而可減少初次 坯件102的后側(cè)上的壓縮力，從而不會(huì)在與模具表面接觸的表面上產(chǎn)生 過大的拉伸力。因此，由于初次壓縮品120的成形表面不過度延長(zhǎng)而被 撕開并且不與模具表面摩擦，因而可得到具有優(yōu)異外觀的成形表面。而且，根據(jù)內(nèi)表面上的三維形狀的不均勻性對(duì)應(yīng)于彎曲部在外表面 上設(shè)置初次坯件102的卸荷部102c，其中例如當(dāng)在內(nèi)表面上形成有成形 制品的凹部時(shí)，在進(jìn)行初次壓縮時(shí)，形成在外表面上的卸荷部102c受到 拉伸力而變寬。因此，緩和了內(nèi)表面上的壓縮力。此外，即使卸荷部102c 閉合，與不設(shè)置卸荷部相比也可降低密度。
在以上描述中，在初次坯料成形步驟中，對(duì)其中設(shè)置剖面為大致V 形的槽形卸荷部102c的實(shí)施例進(jìn)行了描述。然而，為使彎曲部易于變形 并使初次壓縮制品的密度適當(dāng)，優(yōu)選的是適當(dāng)設(shè)定槽部的尺寸和形狀。 例如，優(yōu)選的是使設(shè)置在四個(gè)角部(在此處底部la、側(cè)部lb和lc從三 個(gè)方向彎曲)的彎曲部處的卸荷部102c大于例如設(shè)在僅底部la和惻部 lb彼此相交的脊線上的彎曲部處的卸荷部102c。在以上描述中，描述了這樣的實(shí)施例，其中卸荷部102c在初次壓縮 后包含于在二次坯料加工步驟中切削初次壓縮制品20時(shí)被切除的區(qū)域 中。然而，例如在成形木制品1的內(nèi)表面上不要求表面加工精度和優(yōu)異 外觀的情況下，卸荷部102c可在壓縮完畢之后留在切削面21f上。也就
是說，可適當(dāng)設(shè)定卸荷部102c的深度。接下來對(duì)第二實(shí)施方式的改進(jìn)方案進(jìn)行描述。所述改進(jìn)方案是這樣的實(shí)施例，其改變了根據(jù)第二實(shí)施方式在初次 坯件中形成的卸荷部的形狀。以下，主要描述與上述第二實(shí)施方式的不 同之處。圖16和圖17是用于描述根據(jù)所述改進(jìn)方案的方法中的初次壓縮步驟的剖視圖。如圖16和圖17所示，在該改進(jìn)方案中，利用初次坯件125而不是 根據(jù)上述第二實(shí)施方式的初次坯件102進(jìn)行初次壓縮步驟，使得形成初 次壓縮品126。如圖16所示，初次坯件125為這樣的初次坯件，其設(shè)有 傾斜切削部125c (用于初次壓縮的卸荷部)來代替初次坯件102的卸荷 部102c。傾斜切削部125c為通過對(duì)長(zhǎng)度為L(zhǎng)。、寬度為W。、高度為H0 的長(zhǎng)方體初次坯件125的后側(cè)122b上的脊部進(jìn)行切削而形成的和緩傾斜 的平面。從而，如圖17所示，可以適當(dāng)設(shè)定突部10c附近的高壓縮部120a 的尺寸和壓縮率。此外，在該改進(jìn)方案中，盡管傾斜切削部125c類似于曲線，然而其 可被倒角成類似于平面或者可適當(dāng)改變，使得剖面形狀變成例如波紋的 曲面。傾斜切削部125c的尺寸設(shè)定方式類似于卸荷部102c的情況。根據(jù)該改進(jìn)方案，通過適當(dāng)改變傾斜切削部125c的切削量和形狀， 更能應(yīng)付由于突部10c的形狀而產(chǎn)生高壓縮部。此外，在上述第二實(shí)施方式中，描述了在長(zhǎng)方體塊狀件上形成V形 槽卸荷部102c的初次坯件102的實(shí)施例進(jìn)行了描述，而在改進(jìn)方案中， 描述了在長(zhǎng)方體塊狀件上形成脊部被切除的傾斜切削部125c的初次坯件 125的實(shí)施例。然而，初次坯件的形狀不限于長(zhǎng)方體，而是可按照成形木 制品的形狀適當(dāng)更改。例如，可采用諸如柱形、半球形、錐形等各種形 狀。而且，必要時(shí)可根據(jù)初次坯件的相應(yīng)形狀適當(dāng)更改卸荷部的形狀。例如，按照根據(jù)所述實(shí)施方式的成形木制品的相應(yīng)部分的曲面形狀 設(shè)置在以上描述中的初次坯件102和125的各個(gè)部分中形成的曲面形狀。盡管以上描述并例示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解這些
是本發(fā)明的實(shí)施例而不應(yīng)視為限制。在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情 況下，可進(jìn)行增添、刪減、替代或其它修改。因此，不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明受 以上描述的限制，其僅由所附權(quán)利要求的范圍限定。 工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的用于制造成形木制品的方法適用于通過對(duì)木質(zhì)材料進(jìn) 行壓縮成形來制造相對(duì)較薄且厚度大致恒定的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)例 如一側(cè)開口的箱、殼體、容器、罩或殼狀部件。本申請(qǐng)要求2005年2月25日提交的日本專利申請(qǐng)No.2005-050814 以及2005年2月25日提交的日本專利申請(qǐng)No.2005-050815的優(yōu)先權(quán)， 通過參考將其內(nèi)容結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1、一種用于制造成形木制品的方法，該方法通過從原木切削出初次坯件并將該初次坯件形成為厚度大致均勻的最終三維形狀來制造成形木制品，該方法包括初次壓縮步驟，在該步驟中，通過模具表面的形狀與所述成形木制品的最終三維形狀大致相同的初次成型模具對(duì)從原木切削出的初次坯件進(jìn)行壓縮，從而將該初次坯件加工成初次壓縮品，該初次壓縮品具有高壓縮部，該高壓縮部形成在所述初次坯件的與壓縮率高于周圍部分的模具表面相對(duì)應(yīng)的部分的附近；二次坯料加工步驟，在該步驟中，對(duì)所述初次壓縮品進(jìn)行切削而將其加工成二次坯件，該二次坯件的表面保留有被轉(zhuǎn)印到所述高壓縮部上的三維形狀；以及二次壓縮步驟，在該步驟中，利用二次成型模具對(duì)所述二次坯件進(jìn)行壓縮并將所述最終三維形狀轉(zhuǎn)印到該二次坯件上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于制造成形木制品的方法，該方法還包括初次坯料成形步驟，該步驟用于在從原木切削出所述初次坯件時(shí)在 該初次坯件的一部分的后側(cè)上形成卸荷部，所述部分待形成為與所述成 形木制品的最終三維形狀大致相同的形狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制造成形木制品的方法，其中，所述 卸荷部形成在與所述初次成型模具的模具表面上的彎曲部接觸的部分的 后側(cè)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的用于制造成形木制品的方法， 其中，將所述二次坯件切削成使其厚度在所述高壓縮部形成為相對(duì)較厚 的部分處較小，而在所述高壓縮部形成為相對(duì)較薄的部分處較大。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的用于制造成形木制品的方法， 其中，將所述二次坯件切削成使得厚度在與所述二次成型模具的滑動(dòng)方 向相交方向上的部分比厚度在所述二次成型模具的滑動(dòng)方向上的部分薄。
6、根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于制造成形木制品的方法， 其中，所述成形木制品最終呈現(xiàn)三維形狀，該三維形狀具有沿著與所述 二次成型模具的滑動(dòng)方向大致垂直的方向的底部以及從該底部的周邊朝 向所述二次成型模具的滑動(dòng)方向彎曲的側(cè)部；并且其中，通過所述初次壓縮步驟將與所述側(cè)部大致相同的形狀轉(zhuǎn)印到 所述初次坯件上，并且所述初次坯件的轉(zhuǎn)印有與該側(cè)部形狀大致相同的 部分是所述高壓縮部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制造成形木制品的方法。該方法通過從原木切削出初次坯件并將該初次坯件形成為厚度大致均勻的最終三維形狀來制造成形木制件，該方法包括初次壓縮步驟，在該步驟中，通過初次成型模具對(duì)初次坯件進(jìn)行壓縮，從而將該初次坯件加工成初次壓縮品(20)，該初次壓縮品(20)具有在所述初次壓縮坯件的與模具表面相對(duì)應(yīng)的部分附近形成的高壓縮部(20a)；二次坯料加工步驟，在該步驟中，對(duì)所述初次壓縮品進(jìn)行切削而將其加工成二次坯件(21)；以及二次壓縮步驟，在該步驟中，利用二次成型模具對(duì)所述二次坯件進(jìn)行壓縮并將所述最終三維形狀轉(zhuǎn)印到該二次坯件上。
文檔編號(hào)B27M1/02GK101119831SQ20068000482
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2006年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
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