第三章--木质家具结构及结构设计

《第三章--木质家具结构及结构设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章--木质家具结构及结构设计（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第三章 木质家具结构 及结构设计,家具结构设计,3.1 木家具结构设计概述,木质家具主要有框式结构和板式结构两种结构形式，目前市场上的木质家具，即有采用纯板式结构或纯框式结构，更多的则是将两种结构形式结合起来。 框式结构：这种结构以榫接合为主要特征，方材通过榫接合构成框架支撑全部荷重，围合板件附设于框架之上用于分隔和封闭空间。 板式结构：以各种人造板为基材，经过机械加工而构成板式部件，再以专门的联接件将板式部件接合装配的结构形式，板件即是承重构件又起分隔及封闭空间的作用。,3.1.1 木家具基本结构形式,3.1.2 家具结构设计的内容和要求,在规范的家具设计中，当家具的造型确定后，就应进行结构

2、设计。家具结构设计的内容主要有：确定家具零部件的材料、尺寸及各零部件间的接合方式，确定零件加工工艺及装配方法，并以相关图纸（包括结构装配图、零件图、大样图等）表达出来。 结构设计的要求主要有合理利用材料、保证使用强度、加工工艺合理、充分表现造型需要等。,家具结构设计,3.1.1 木家具的常见接合方式,（1）榫接合 （2）胶接合 （3）钉及木螺钉接合 （4）连接件接合,家具结构设计,3.2 框式家具结构设计,框式结构是中国传统家具的典型结构类型，它有如下特征： 零部件接合大都为榫接合，辅以胶、钉等其它接合方式。 框架系主要承重和受力部件，形成框架的零件及其它受力零件一般采用实木制造。 结构牢固可

3、靠，形式固定、大都不可拆装。 生产工艺复杂，难于实现零件先装饰再装配的生产工艺，也不便于实现自动化生产。,3.2.1 榫接合结构设计,榫接合各部位的名称 1榫孔 2榫槽 3榫端 4榫颊 5榫肩,家具结构设计,3.2.1.1 榫接合分类及应用,榫头的形状 1直角榫 2燕尾榫 3圆棒榫 4梳齿榫,（1）直角榫接合：凡是榫肩面与榫颊面互相垂直或基本垂直的都属于直角榫。其接合牢固可靠、加工难度相对较低，是应用最广的榫接合形式，木质家具结构中的各种框架接合大都采用直角榫。 （2）燕尾榫接合：其榫头呈梯形或半园锥形，端部大而根部小，接合牢固紧密、但加工及装配难度较大。可用于实木家具中箱框类零件的角接合（如

4、柜体角接合、抽屉角接合等），在高档仿古家具及一些民间家具中，也有相当的应用。 （3）圆棒榫接合：系一类插入榫，其形状为园柱形。它具有简化加工工艺、易于加工和装配、节约材料、适合大批量生产等优点，但接合强度及稳定性相对较差。在框式结构中园榫可用于框架的联接接合，而在板式结构中常用于板件间的固定接合和定位。 （4）梳齿榫接合：又叫指形榫，其形状类似于梳齿（或指形）。主要用于短料接长，如方材及板件接长、曲线零件的拼接等。,家具结构设计,3.2.1.2 直角榫接合的技术要求,正常情况下，直角榫榫头位置应处在零件断面中间，使两肩同宽。如使用单肩榫或两肩不同宽，则应保证榫孔边有足够厚度，一般硬材6、软材8

5、。,（1）榫头厚度 （2）榫头宽度 （3）榫头长度 （4）榫头与榫眼的配合关系 （5）直角榫的榫头数目 （6）直角榫尺寸的设计与计算,3.2.1.3 圆榫接合技术要求,圆榫接合时，可以一面涂胶也可以两面（榫头和榫眼）涂胶，其中两面涂胶接合强度高。如果一面涂胶应涂在榫头上，使榫头充分润胀以提高接合力。常用胶粘剂为冷固型脲醛树脂胶和聚醋酸乙烯酯乳液胶。 圆榫两端应倒角，以便装配插接；表面沟纹最好用压缩方法制造，以便存积胶料，接合后榫头吸湿膨胀效果好，可以提高接合力。圆榫直径一般为被接合工件厚度的2/51/2, 圆榫长度一般为直径的34倍。,家具结构设计,3.2.1.4 燕尾榫接合技术要求,燕尾榫榫

6、头呈梯形或半园锥形，端部大而根部小，榫头长度一般为1520，其斜度一般为812，斜度过大则斜出部分容易破坏。单榫榫头根部宽度一般为零件宽度的三分之一，榫头厚度则与零件同厚。多榫主要用于板件接合成箱框，其榫头与榫槽可一次铣削加工，具体尺寸见表3-8所示。燕尾榫接合时，要求榫头端部宽度大于榫槽端部宽度0.5，而榫头根部宽度则应小于榫槽根部宽度0.5，这时接合强度最大。,3.2.1.5 梳齿榫接合技术要求,梳齿榫接合形式主要用于短料接长，其榫头与榫槽也可一次铣削加工，接合强度一般可达到整料强度的70%80%。装配时齿间涂胶，纵向加压挤紧，侧向轻压防拱。,3.2.2 框式家具基本零部件结构形式,3.2

7、.2.1 实木拼板结构,采用特定的接合方式将窄木板拼合成所需幅面的板材称为实木拼板，其常用于各类家具的门板、台面及椅凳座板等实木部件中。拼板的结构应便于加工、接合牢固、形状尺寸稳定。一般要求为：每块窄板宽度一般不超过200mm,且树种、材质、含水率应尽可能一致。,家具结构设计,3.2.2.2 弯曲件结构,根据弯曲部件制造方法不同，可分为锯制弯曲件，薄板胶压弯曲件等几种。 锯制弯曲件的接合方法： 直角榫接合 圆榫接合 交叉搭接 穿条接合 塞角接合 格角榫接合,3.2.2.3 木框架结构,框架是框式家具的基本结构件，也是框式家具的受力构件，框式家具均由一系列的框架构成。有的框架中间有嵌板，有的框架

8、嵌玻璃，有的是中空的。最简单的框架就是仅由两根立边与两根帽头，用榫接合而成。常见的实木桌、椅的脚架则是较复杂的框架结构。,嵌入连接结构，是以同样厚度的方材各削去二分之一，互相嵌入的装配接 合。此法强度较差，使用于家具内部结构和不重要结构处。通常用胶着剂、木螺钉、圆钢钉等配合使用。,（1）平面嵌入连接结构,开口插入榫结构是将方材的厚度作三等分（或以铣刀厚度为榫、槽厚度），竖向中间开槽，横向中间制榫，以插入形式接合。此结构由于强度和外观等均较为合理，故广泛应用于木家具框架部件上。,（2）开口插入榫结构,（3）夹角接合结构,框架部件接合时，为了减少工序，不用榫接合，但又要求外面看不到构造缝隙，常用4

9、5度木材端向处理。由于不用榫头，强度不高，因此采用了一些补强结构。但这些接合必须与胶着剂配合使用。,（4）纵端面之间的接合,纵端面之间的接合，是在用料很长，需将木材接长或圆弧弯曲接合时采用，并用胶着剂配合。,家具结构设计,（1）木框的角接合 根据方材断面尺寸和零件在家具中的位置，考虑胶合强度和美观要求，木框角部接合可以采用不同的接合形式。,家具结构设计,3.2.2.4 箱框结构,箱框系指由板材构成的框架或箱体，常见有实木拼板构成的箱框及人造板箱框两类。用实木拼板构成箱框时，拼板木纹必须与箱角线垂直，箱体才牢固，其接合常用直角榫或燕尾榫，而燕尾榫又包括全隐、半隐及明燕尾榫三种。人造板构成箱框时，

10、板材纹理方向与箱框强度关系不大，可根据其它要求任意确定。,家具结构设计,箱框结构设计要点： （1）承重较大的箱框，如衣箱、抽屉、仪器盒等宜用拼板，采用整体多榫接合。拼板用整体多榫接合有较高的接合强度。用作柜体的箱框，其板式部件宜用连接件接 （2）箱框角部接合中，接合强度以整体多榫为主。在整体多榫中，又以明燕尾榫强度最高，斜形榫次之，直角榫稍低。在燕尾榫中，论外观，全隐榫的两个接合件的端头都不露，最美观；半隐燕尾榫有一个端头不外露，能保证正面美观。但它们的强度都略低于明燕尾榫。全隐燕尾榫常用于包脚前角的接合；半隐燕尾榫用于抽屉前角及包脚后角的接合；明燕尾榫、斜形榫多用于箱盒四角接合；直角多榫用于

11、抽屉后角接合。 （3）各种斜角接合都有使板端不外露，外表美观的优点，用于外观要求较高处的接合。但接合强度较低。如结构允许，可再用塞角加强接合强度。 （4）箱框的搁板接合：若搁板为拼板件用直角多榫跟旁板接合，较牢固。若为其它板式部件宜于用圆榫。槽榫接合可以在箱框构成后才插入中板，装配较方便，但对旁板有较大削弱，慎用。 （5）用板式部件构成柜体箱框，其角部均宜采用连接件接合。接合方式详见柜体旁板、顶板连接。,箱框角部接合方式,箱框中部接合方式,家具结构设计,3.2.2.5 方材三向接合结构,（1）综合接合 此种结构的特点是不露木材的端部，表面美观、工艺性强，是我国古代家具和高级家具上常用的结构工艺

12、。 （2）普通三向接合 此种结构用于桌、椅类家具的支架三向接合，是现代家具常用的工艺结构。,3.2.2.6 木框嵌板结构,在框架内嵌入人造板、实木板、玻璃、镜子等，统称为木框架嵌板。,（1）嵌板的方法,槽榫法嵌板 裁口法嵌板,（2） 嵌板的技术要求,（3）木框嵌板结构设计要点,家具结构设计,3.3 板式家具结构设计,板式结构是随着家具制造工业化而产生的一种新型结构形式，是木质家具结构的发展方向，也是目前最为常用的家具结构形式，它有如下特点： 资源利用率高 材性稳定、便于应用 生产工艺简单、便于实现机械化 易于实现木质家具拆装化,3.3.1 板式构件结构,板式构件有实芯板件、空芯板件两大类，板式

13、结构中常用的是实芯板件。,3.3.1.1 实芯板件结构,实芯板件有实木拼板、人造板板件等，目前常用的为后一种。人造板板件是使用各种较厚的人造板直接加工成一定规格，经饰面处理后制造而成，这类板件易于加工、便于机械化生产、很适合板式结构，但重量较重。常用于制造板件的人造板品种规格有：mm、mm厚中密度纤维板；mm刨花板；mm、mm厚细木工板，从及三聚氰胺浸渍纸饰面刨花板（中密度纤维板）等，其饰面处理的方法主要有涂料饰面、薄木饰面、装饰纸饰面、防火板饰面、塑料薄膜饰面等。,家具结构设计,3.3.1.2 空芯板件结构,空芯板内部为框架结构，框架中间可为空芯结构也可填充各种材料，两面包镶薄板材而成，这类

14、板件重量轻、形状稳定、但加工工艺较复杂。,3.3.1.3 板件封边结构,板件侧面封边处理，是防止边缘剥落并美化外观的重要措施。特别是刨花板等人造板更应作封边处理，以掩盖内芯料。封边处理一般用于门板、面板、旁板、顶、底板及屉面板等。封边多用薄木、薄板，也有用塑料和金属作封边材的。封边处理是现代板式家具不可缺少的工序，过去的手工操作将逐渐被高效的封边机所替代。,3.3.2 固定连接件结构,固定连接是指两零部件间形成紧固接合，接合后两部件间没有相对运动。家具部件之间的接合绝大多数为这种形式，如柜类及桌类的旁板与顶板、底板接合等。固定连接的方法主要有不可拆连接及可拆装连接、定位等几大类。,3.3.2.

15、1 不可拆连接结构,（1）圆钉 （2）木螺钉 （3）气钉 （4）角码,家具结构设计,3.3.2.2 拆装连接结构,（1）偏心件接合 （2）直角件接合 （3）锤仔件接合 （4）其它拆装件接合,3.3.3 活动连接件结构,活动连接是指两连接部件之间有相对转动或滑动的结构方式，它依赖于一些专门的活动连接件实现接合。活动连接件主要有各种铰链、柚屉导轨、滑动门轨等。,3.3.3.1 铰链,3.3.3.2 抽屉导轨,3.3.3.3 滑动门轨,3.3.4 其它连接件结构,在板式家具结构中，还要使用一些其它的连接件，这些连接件主要用于家具部件的位置保持与固定、锁紧与闭合等。,家具结构设计,3.3.5 32 m

16、m系统设计,3.3.5.1 32mm系统概述,所谓32mm系统，是一种以模数组合理论为依据，以32mm为模数，通过模数化、标准化的“接口”来构成板式家具结构设计的方法，是一种采用工业标准板材和标准钻孔方式来组成家具的手段，同时，也是一种加工精度要求非常高的家具制造系统。以这个制造体系的标准化部件为基本单元，既可以组装为采用圆榫胶接的固定式家具，也可以使用各类现代五金件连接成拆装式家具。简单来讲，“32mm”一词是指板件上前后、上下两孔之间的距离是32mm或32mm的整数倍。,3.3.5.2 32mm系统的来源,3.3.5.3 32mm系统的特点,32mm系统的主要作用是在板式家具的结构、加工设备、五金配件等因素之间协调系列数值的相互关系。32mm系统实际上包括两个方面的内容：一个是设计系统，一个是制造与装配系统。主要是针对大批量生产的柜类家具进行的模数化设计，即以旁板为骨架，钻上成排的孔，用以安装门、抽屉、搁板等。这种家具的模数化扩展到生产设备、五金及其他家具种类上，促