5家具結構設計-1（PPT89頁)

1、第四章 家具結構設計家具是由各種不同形狀和規(guī)格尺寸的零、部件構成的。 零、部件之間通過不同的接合方式組 合成一個整體。就木家具而言，其基本結構歸納起來可分為框架式和板式兩類。家具的結構設計框架式框架式傳統(tǒng)家具典型的結構形式，是由豎向的立柱和橫向的撐檔構成骨架，支撐全部荷載，而在骨架內裝入板材，起到封閉和分隔空間的作用。零、部件間的接合方式主要是榫接合。板式家具板式家具由板狀部件構成，外部的板件組成家具的構架，起承重和封閉空間的作用，內部分隔空間也使用板件。板件之間用連接件和榫接合(圓棒榫)的方式連接。板式家具是以各種人造板作為基材，所以結構和加工工藝相應較簡單，并有可能進行拆裝和安裝。家具結構

2、設計的主要內容實木框架式家具的結構設計板式家具的結構設計家具五金一、實木家具的結構設計（一）實木家具的接合方式： 榫接合 膠結合 木螺釘接合 連接件接合榫接合各部位的名稱榫眼榫槽榫端榫頰榫肩榫接合榫接合的基本形式按榫頭的形狀分： 直角榫：最基本的形式，應用最廣，加工方便，接合強度大。 燕尾榫：榫頭呈梯形或半椎形，接合后可起到卡緊作用，不使榫頭脫開。常以多榫形式應用于箱盒的角部接合。 圓榫：用其他材料加工后插入方材之中的。具有節(jié)省方材材料和加工方便等優(yōu)點。對一些用人造板為基材的板件，圓榫可實現(xiàn)它們之間相互連接。直角榫燕尾榫圓榫榫接合榫接合的基本形式按榫頭的個數(shù)分： 單榫 雙榫 多榫榫接合榫接合的

3、基本形式按榫頭與方材間是否可分離： 整體榫：榫頭直接在方材上開出的。 插入榫：與方材不是一個整體，它是單獨加工后再裝入方材預制孔中，主要用于板式家具的定位與接合。為了提高接合強度和防止零件扭動，采用圓榫接合時需有兩個以上的榫頭。榫接合榫接合的基本形式按接合后能否看到榫頭側邊： 開口榫：加工簡單，膠接面積大，接合強度高，但能看到榫端和榫頭側邊，影響美觀。 半開口榫：接合開口榫和閉口榫的優(yōu)點，既增加膠接強度，又可防止在膠液未固化之前的榫頭扭動。 閉口榫：接合后見不到榫頭側邊，但強度稍低。榫接合榫接合的基本形式按榫頭是否貫通： 明榫：榫端露于方材表面的貫通榫。 暗榫：不露榫端的不貫通榫，對強度要求稍

4、低，而裝飾質量高的家具產(chǎn)品可用不貫通榫。按榫肩切割形式情況分： 單面切肩榫 雙面切肩榫 三面切肩榫 四面切肩榫榫接合榫接合的技術要求(一)直角榫 榫頭厚度：a 榫頭寬度：b 榫頭長度：l 榫頭、榫眼（孔）的加工角度榫接合榫接合的技術要求(一)直角榫榫頭厚度： 單榫厚度：接近于方材厚度或寬度的0.4-0.5。 單、雙榫頭的外榫肩部分應盡量不少于8mm 榫頭厚度與榫眼寬度比較：相等或者小于后者0.1-0.2mm。若榫頭厚度大,則膠液會被擠出,不能形成連續(xù)膠縫;容易使接合零件漲裂,破壞榫接合。榫接合榫接合的技術要求榫接合榫接合的技術要求榫頭的寬度： 不截肩榫的榫頭寬度就等于工件的寬度。 截肩榫的截肩

5、占零件寬度的1/3左右，10-15mm。榫頭寬度比榫眼長度大0.5(硬材)-1.0(軟材)mm，使配合緊密，強度達到最高。榫接合榫接合的技術要求榫接合榫接合的技術要求榫頭的長度： 明榫：大于或等于接合零件的寬度或者厚度。一般應稍大于，以保證接合后經(jīng)加工后可以達到齊平的目的。 暗榫：不小于榫眼零件寬度或厚度的1/2，一般控制在15-30mm時可獲得理想接合強度。 應比榫眼深度小2-3mm，以防止由于榫頭端部加工不精確或木材膨脹、膠液過多等原因，使榫端頂住榫眼底部，而在榫肩接合處產(chǎn)生縫隙，使接合不嚴密影響美觀和強度。榫接合榫接合的技術要求榫接合榫接合的技術要求木紋方向 榫頭長度方向應取縱向紋理，不

6、能用橫向紋理，因為容易折斷，同時應盡量避免取斜紋理。 榫眼應開在縱向木紋上。 榫眼的長度方向和木紋方向平行。榫接合榫接合的技術要求加工要求：為保證榫頭和榫眼接合后，位置方正和嚴密以及裝配工作方便 榫頰和榫肩之間呈90度垂直或呈89度。 榫端倒棱：便于插入，倒30的斜棱。榫頰榫肩榫接合榫接合的技術要求 (二)圓榫 圓榫的優(yōu)點： 節(jié)約木材：配料時省去了榫頭部分的尺寸。約節(jié)約5%-6%。 簡化工藝過程，大幅度提高生產(chǎn)率：因繁重的打眼工作可改用多軸鉆床一次完成定位和打眼的操作，而圓榫本身可以在專用的機器上制造。榫接合榫接合的技術要求圓榫的優(yōu)點： 為家具部件化裝飾和機械化裝配創(chuàng)造了有利的條件。 強度足夠

7、：雖然圓榫的接合強度比直角榫低約30%，但其接合強度遠遠超過了可能產(chǎn)生的破壞應力。 可以通過圓榫的數(shù)目來提高強度。榫接合榫接合的技術要求圓榫的類型： 1.螺旋壓紋 2.網(wǎng)狀壓紋 3.直線壓紋 4.光面 5.溝槽 6.螺旋溝槽榫接合榫接合的技術要求溝紋的作用：要提高膠接強度，圓榫表面和榫孔內表面必須緊密接觸并使膠液均勻分布。由于圓榫表面壓有溝紋，在圓榫插入榫孔時能緊密配合，并且讓膠液保持在圓榫的表面上而不被壓入底部。當膠液中的水分被圓榫吸收時，壓縮溝紋會潤漲起來而使圓榫獲得緊密配合。以螺旋狀壓紋及直線壓紋的圓榫接合強度最好。螺旋壓紋的圓榫抗拔力最高。榫接合榫接合的技術要求圓榫的直徑、長度： 直徑

8、d：為板材厚度的0.4-0.5倍，目前常用規(guī)格6、8、 10榫接合榫接合的技術要求 長度l：為直徑的3-4倍,l=(3-4)d。目前常用32mm，不受直徑限制。圓榫端倒角45。榫接合榫接合的技術要求圓榫接合的配合要求 榫孔的深L：L=l(圓榫長)+3mm 榫孔的直徑D：圓榫與榫眼徑向配合應采用過盈配合，過盈量為0.1-0.2mm時強度最高。即：D=d(圓榫直徑)-(0.1-0.2mm)。但用于板式家具中，基材為刨花板時，過大可能會引起刨花板內部的破壞。榫接合榫接合的技術要求(三)燕尾榫榫頭呈梯形或半梯形，卡緊，不脫開。厚度與直角榫基本一致，為零件厚度的0.4-0.5。榫頰與榫肩成一定角度，一般

9、為75-80。燕尾榫更多的用于板材之間的接合，所以常以多榫的形式出現(xiàn)。榫接合榫接合的技術要求燕尾榫常以多榫形式出現(xiàn)，用于板材的接合。膠接合配合榫接合、釘接合和木螺釘接合。還用于粘合家具的零部件或整個制品，如將方材接長、拼寬的膠合；刨花板、中密度板為基材的帖面和封邊；單板膠合彎曲等方面。其優(yōu)點是可以作到小材大用、劣材優(yōu)用、節(jié)約木材、結構穩(wěn)定，還可以提高和改善家具的裝飾質量。木螺釘接合木螺釘是一種簡單的金屬連接構件，不能多次拆裝，否則會影響家具的強度。被固緊件的孔需預鉆。多應用于桌面板、椅坐板、腳架、塞角等零部件的固定。木螺釘?shù)奈蔗斄﹄S著螺釘?shù)拈L度、直徑增大而增強，也與接合材料有關，如刨花板的握釘

10、力隨著刨花板的容重增大而增強，板面的握釘力一般為端面的二倍以上。為提高握釘力，可以鉆孔后涂膠，然后擰入螺釘。木螺釘接合木螺釘接合技術要求 木螺釘需在橫紋方向擰入持釘件，縱向擰入接合強度低。 被固緊件的孔需預鉆，與木螺釘之間采用松動配合，一般比螺釘直徑大0.5-1mm，擰入持釘件深度15-25mm。木螺釘接合木螺釘接合木螺釘接合技術要求 固緊件太厚(20mm)時，常采用沉頭法。 側面進釘?shù)男倍纫话銥?5-25。連接件接合連接件是主要用于板式家具的零部件接合的。用連接件可達到結構牢固可靠，多次拆裝方便，松動時可進行調整緊固，裝配效率高。用連接件接合構成的板式拆裝家具可做到部件加工，最后組裝，有利于

11、實現(xiàn)機械化流水線生產(chǎn)，也便于包裝、運輸。連接件規(guī)格很多，除金屬制外，還有尼龍塑料等材料制成。實木家具的結構設計(二)家具基本部件的結構 方材 拼板結構 覆面板 木框結構 箱框結構方材是構成實木家具結構的基本部件之一，指寬度尺寸小于厚度尺寸兩倍的長形實木部件。方材分為直形件和彎曲件。方材部件應盡量用一整塊實木加工而成。在有些情況下需將方材接長，以實現(xiàn)短料接長，節(jié)約木材，接長主要靠膠接合，為增大膠合面積，提高膠合強度，常采用斜接和齒榫接合。方材彎曲的方式： 用整塊木材鋸出曲線形零件。但纖維被割斷，降低了零件本身的強度。短料接長彎曲件短料接長彎曲件 蒸煮水熱處理實木彎曲，彎曲后要干燥定型，工藝比較復

12、雜，而且材料的樹種和質量有嚴格要求。 單板膠合彎曲，將涂膠單板在相應的模具中進行加壓同時彎曲，一直保持到膠層固化。 可制成曲率半徑小，曲線形狀復雜的部件而且也可以壓成大塊彎曲件后，再鋸解成要求規(guī)格的零件。拼板結構用窄的實木板膠拼成所需要寬度的板材稱為拼板。傳統(tǒng)框式家具的桌面板、臺面板、柜面板、椅坐板等都采用窄板膠拼而成。為了減少拼板的收縮和變形，窄木板的寬度最大不超過100mm。拼板的接合方法： 平拼：將窄的實木板在互相接合的側邊刨平正、光潔，并施膠加壓，使窄板之間緊密接合而拼成所需寬度。 搭口拼：將相接合的兩個板邊互相搭接，搭接的深度是板厚的1/2。 企口拼：將相拼的窄板一側加工成榫簧，另一

13、側加工成大小和形狀相應的榫槽，拼合后拼板表面不易發(fā)生不平現(xiàn)象。 插入榫拼：在窄板的結合側邊上加工出圓孔或長方形孔，在孔中插入相應形狀和大小的榫頭。一般圓榫的長度至少應為板厚的兩倍，直徑為板厚的2/53/5，榫孔深度應比榫長大2-3mm。 穿條拼：窄板的兩側加工出凹槽，拼接時在凹槽中插入實木板條或膠合板條。穿條的厚度最大不超過板厚的1/3，寬度為所拼接窄板的厚度。 螺釘拼：可采用明螺釘和暗螺釘?shù)男问健?明螺釘：在拼板的背面鉆出螺釘孔。 暗螺釘：是在相拼的一個側邊開出鑰匙孔狀深孔；在另一側邊擰上螺釘。裝配時將螺釘從圓孔處垂直套入，再向窄槽方向推移，釘頭就卡于窄槽底部，實現(xiàn)連接。拼板結構防止拼板翹曲

14、的方法： 串帶法 嵌端法 膠接木條法串帶法：在拼板背面距板端150-200mm處，加工出方形或燕尾形槽，在槽中打入相應斷面尺寸的木條使之緊密接合，通常木條與拼板之間不涂膠。嵌端法：將拼板的端部加工出榫簧，另取一方材，一側加工成與拼板榫簧相應的榫槽，與其相接合。嵌端方材寬度要適當，使既能達到控制拼板的翹曲，嵌端本身不會因太寬而發(fā)生翹曲變形。膠接木條法：在拼板端部加工出三角形或矩形的槽，在槽中膠接相應斷面的木條。覆面板用不同芯層材料和覆面材料構成。覆面板提高了木材的利用率，可以減少部件的變形，改善了表面質量。覆面板基本可分為實心覆面板和空心覆面板。 實心覆面板：由窄木條拼和或單板條拼合并在表層膠壓

15、單板、膠合板等覆面材料構成，此種結構又稱細木工板。細木工板形狀穩(wěn)定、不變形，有較高的抗彎強度，并可進行開榫、打孔，可和其它部件很好地進行接合。芯材也可以是刨花板和中密度板，表層覆有單板、薄木及其他裝飾薄膜等，廣泛應用于板式家具的生產(chǎn)中。 空心覆面板：由邊框和空心填充材料構成芯層，表面和背面覆有單板、薄木等覆面材料組成?？招奶畛洳牧峡梢允怯赡緱l構成柵狀，膠合板條或硬質纖維板條組成的方格狀，單板形成的波紋狀及紙張粘合成的蜂窩狀等?？招母裁姘逯亓枯p、尺寸穩(wěn)定性好，節(jié)約木材，并具有一定強度。覆面板的技術要求板件中心軸線的兩邊覆面層的數(shù)量、厚度、樹種或材料種類均須一致，以保證結構的均勻性穩(wěn)定性。兩相鄰層

16、的纖維方向應該互相垂直，而相對于中心軸線的相對應層，其纖維方向應相同。木框結構是框式家具的基本結構部件。由幾根方材按一定的接合方式構成。根據(jù)需要可在框架中間設有立撐和橫檔，也可用裝入嵌板等。 木框嵌板帽頭立邊橫檔立檔木框結構木框的角部接合木框的中部接合木框與嵌板的接合木框的角部接合木框角部可采用直角或斜角接合方式。直角接合接合強度大，加工方便，但因有一個方材的端部露在外面，不易加工光潔而影響裝飾質量。直角接合主要采用各種直角榫，亦可用燕尾榫、圓榫或連接件。切肩榫與開口貫通 單榫：接合強度和耐久性均比較低，一般只適用于厚度較小的木框角接合，有時也可以用木釘作加固。木框的角部接合直角接合木框的角部

17、接合直角接合半開口明榫：半開口暗榫：木框的角部接合直角接合當木框方材的厚度較大時，可以采用雙榫。木框的角部接合直角接合用圓榫插入已鉆好的孔中，同時用膠固定以增加接合強度，適用于木框厚度較小的角部接合。斜角接合兩根接合方材端部榫肩切成45斜面相接，不露出方材端頭部，比較美觀，但相應膠接合面積減小，強度降低，加工比較繁瑣。木框的角部接合斜角接合木框的角部接合斜角接合斜角接合：強度較小，加工較復雜，但能提高裝飾質量，可使方材端部不致外露。木框的角部接合斜角接合雙肩斜角暗榫：外表銜接優(yōu)美，但是強度比較低，適用于床屏、屏風等四面都外露的部件角部接合。木框的角部接合斜角接合插入圓榫：裝配精度比整體榫低，使

18、用于沙發(fā)扶手等角部接合。木框的角部接合斜角接合插入板條：加工簡便，但是強度低，宜用于小鏡框等角部接合。木框的角部接合斜角接合木框的角部接合中部接合包括各類框架的橫檔、立檔連接。木框的角部接合中部接合三方匯交榫結構縱橫豎三根方材相互垂直相交于一處，以榫相接。三方匯交榫結構插配直角榫在木框中嵌入板件就構成木框嵌板結構，板件就嵌入框內側四周的溝槽內。木框中嵌入的板件有實木拼板、膠合板、中密度板、玻璃等。嵌板的裝配方式有榫槽法和裁口法。木框與嵌板的接合榫槽法裁口法榫槽法裁口法(放入式)：在木框內側裁口，嵌板用木條靠擋，木條用木螺釘或圓釘固定。這種方法便于板件嵌裝，板件損壞后也易于更換，常用于玻璃、鏡子的裝設。還可以將壓條作成型面線條，同時起到裝飾作用。壓條避免與框架齊平，可以高于或低于框邊3mm左右，這