5家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-1(PPT89頁(yè))

1、第四章 家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1家具是由各種不同形狀和規(guī)格尺寸的零、部件構(gòu)成的。 零、部件之間通過(guò)不同的接合方式組 合成一個(gè)整體。就木家具而言，其根本結(jié)構(gòu)歸納起來(lái)可分為框架式和板式兩類(lèi)。家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2框架式傳統(tǒng)家具典型的結(jié)構(gòu)形式，是由豎向的立柱和橫向的撐檔構(gòu)成骨架，支撐全部荷載，而在骨架內(nèi)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。3板式家具由板狀部件構(gòu)成，外部的板件組成家具的構(gòu)架，起承重和封閉空間的作用，內(nèi)局部隔空間也使用板件。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(jié)構(gòu)和加工工藝相應(yīng)較簡(jiǎn)單，并有可能進(jìn)行拆裝和安裝。4家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的

2、主要內(nèi)容實(shí)木框架式家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)板式家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)家具五金5一、實(shí)木家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（一）實(shí)木家具的接合方式： 榫接合 膠結(jié)合 木螺釘接合 連接件接合6榫接合各部位的名稱(chēng)榫眼榫槽榫端榫頰榫肩7榫接合榫接合的根本形式按榫頭的形狀分：直角榫：最根本的形式，應(yīng)用最廣，加工方便，接合強(qiáng)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(kāi)。常以多榫形式應(yīng)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(diǎn)。對(duì)一些用人造板為基材的板件，圓榫可實(shí)現(xiàn)它們之間相互連接。直角榫燕尾榫圓榫8榫接合榫接合的根本形式按榫頭的個(gè)數(shù)分：?jiǎn)伍倦p榫多榫9榫接合榫接合的根本形式

3、按榫頭與方材間是否可別離：整體榫：榫頭直接在方材上開(kāi)出的。插入榫：與方材不是一個(gè)整體，它是單獨(dú)加工后再裝入方材預(yù)制孔中，主要用于板式家具的定位與接合。為了提高接合強(qiáng)度和防止零件扭動(dòng)，采用圓榫接合時(shí)需有兩個(gè)以上的榫頭。10榫接合榫接合的根本形式按接合后能否看到榫頭側(cè)邊：開(kāi)口榫：加工簡(jiǎn)單，膠接面積大，接合強(qiáng)度高，但能看到榫端和榫頭側(cè)邊，影響美觀。半開(kāi)口榫：接合開(kāi)口榫和閉口榫的優(yōu)點(diǎn)，既增加膠接強(qiáng)度，又可防止在膠液未固化之前的榫頭扭動(dòng)。閉口榫：接合后見(jiàn)不到榫頭側(cè)邊，但強(qiáng)度稍低。11榫接合榫接合的根本形式按榫頭是否貫穿：明榫：榫端露于方材外表的貫穿榫。暗榫：不露榫端的不貫穿榫，對(duì)強(qiáng)度要求稍低，而裝飾質(zhì)量

4、高的家具產(chǎn)品可用不貫穿榫。12按榫肩切割形式情況分：?jiǎn)蚊媲屑玳倦p面切肩榫三面切肩榫四面切肩榫13榫接合榫接合的技術(shù)要求(一)直角榫 榫頭厚度：a 榫頭寬度：b 榫頭長(zhǎng)度：l 榫頭、榫眼（孔）的加工角度14榫接合榫接合的技術(shù)要求(一)直角榫榫頭厚度：?jiǎn)伍竞穸龋航咏诜讲暮穸然驅(qū)挾鹊?.4-0.5。15單、雙榫頭的外榫肩局部應(yīng)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(huì)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(shù)要求16榫接合榫接合的技術(shù)要求榫頭的寬度：不截肩榫的榫頭寬度就等于工件的寬度。截肩榫的截肩占零件寬度的

5、1/3左右，10-15mm。17榫頭寬度比榫眼長(zhǎng)度大0.5(硬材)-1.0(軟材)mm，使配合緊密，強(qiáng)度到達(dá)最高。榫接合榫接合的技術(shù)要求18榫接合榫接合的技術(shù)要求榫頭的長(zhǎng)度：明榫：大于或等于接合零件的寬度或者厚度。一般應(yīng)稍大于，以保證接合后經(jīng)加工后可以到達(dá)齊平的目的。19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(shí)可獲得理想接合強(qiáng)度。應(yīng)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(guò)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(yán)密影響美觀和強(qiáng)度。榫接合榫接合的技術(shù)要求20榫接合榫接合的技術(shù)要求木紋方向榫頭長(zhǎng)度方向應(yīng)取縱向紋理，不能用

6、橫向紋理，因?yàn)槿菀渍蹟?，同時(shí)應(yīng)盡量防止取斜紋理。榫眼應(yīng)開(kāi)在縱向木紋上。榫眼的長(zhǎng)度方向和木紋方向平行。21榫接合榫接合的技術(shù)要求加工要求：為保證榫頭和榫眼接合后，位置方正和嚴(yán)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22榫接合榫接合的技術(shù)要求 (二)圓榫 圓榫的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約木材：配料時(shí)省去了榫頭局部的尺寸。約節(jié)約5%-6%。簡(jiǎn)化工藝過(guò)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(zhuān)用的機(jī)器上制造。23榫接合榫接合的技術(shù)要求圓榫的優(yōu)點(diǎn)：為家具部件化裝飾和機(jī)械化裝配創(chuàng)造了有利的條件。強(qiáng)度足夠：雖然圓

7、榫的接合強(qiáng)度比直角榫低約30%，但其接合強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了可能產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。可以通過(guò)圓榫的數(shù)目來(lái)提高強(qiáng)度。24榫接合榫接合的技術(shù)要求圓榫的類(lèi)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25榫接合榫接合的技術(shù)要求溝紋的作用：要提高膠接強(qiáng)度，圓榫外表和榫孔內(nèi)外表必須緊密接觸并使膠液均勻分布。由于圓榫外表壓有溝紋，在圓榫插入榫孔時(shí)能緊密配合，并且讓膠液保持在圓榫的外表上而不被壓入底部。當(dāng)膠液中的水分被圓榫吸收時(shí)，壓縮溝紋會(huì)潤(rùn)漲起來(lái)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(qiáng)度最好。螺旋壓紋的圓榫抗拔力最高。26榫接合榫接合的技術(shù)要求圓榫的直徑、長(zhǎng)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、 1027榫接合榫接合的技術(shù)要求長(zhǎng)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。28榫接合榫接合的技術(shù)要求圓榫接合的配合要求榫孔的深L：L=l(圓榫長(zhǎng))+3mm榫孔的直徑D：圓榫與榫眼徑向配合應(yīng)采用過(guò)盈配合，過(guò)盈量為0.1-0.2mm時(shí)強(qiáng)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(shí)，過(guò)大可能會(huì)引起刨花板內(nèi)部的破壞。29榫接合榫接合的技術(shù)要求(三)燕尾榫榫頭呈梯形或半梯形，卡緊，不脫開(kāi)。厚度與直角榫根本一致，為零件厚度的0.4-0.5。榫頰與榫肩成一定角度

9、，一般為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)。30榫接合榫接合的技術(shù)要求燕尾榫常以多榫形式出現(xiàn)，用于板材的接合。31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(gè)制品，如將方材接長(zhǎng)、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(diǎn)是可以作到小材大用、劣材優(yōu)用、節(jié)約木材、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，還可以提高和改善家具的裝飾質(zhì)量。32木螺釘接合木螺釘是一種簡(jiǎn)單的金屬連接構(gòu)件，不能屢次拆裝，否則會(huì)影響家具的強(qiáng)度。被固緊件的孔需預(yù)鉆。多應(yīng)用于桌面板、椅坐板、腳架、塞角等零部件的固定。33木螺釘?shù)奈蔗斄﹄S著螺釘?shù)拈L(zhǎng)度、直徑增大而增強(qiáng)，也與接合材

10、料有關(guān)，如刨花板的握釘力隨著刨花板的容重增大而增強(qiáng)，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34木螺釘接合技術(shù)要求木螺釘需在橫紋方向擰入持釘件，縱向擰入接合強(qiáng)度低。被固緊件的孔需預(yù)鉆，與木螺釘之間采用松動(dòng)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35木螺釘接合木螺釘接合技術(shù)要求固緊件太厚(20mm)時(shí)，常采用沉頭法。側(cè)面進(jìn)釘?shù)男倍纫话銥?5-25。36連接件接合連接件是主要用于板式家具的零部件接合的。用連接件可到達(dá)結(jié)構(gòu)牢固可靠，屢次拆裝方便，松動(dòng)時(shí)可進(jìn)行調(diào)整緊固，裝配效率高。用連接件接合構(gòu)成的板式拆裝家具可做到

11、部件加工，最后組裝，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水線生產(chǎn)，也便于包裝、運(yùn)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。37實(shí)木家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(二)家具根本部件的結(jié)構(gòu) 方材 拼板結(jié)構(gòu) 覆面板 木框結(jié)構(gòu) 箱框結(jié)構(gòu)38方材是構(gòu)成實(shí)木家具結(jié)構(gòu)的根本部件之一，指寬度尺寸小于厚度尺寸兩倍的長(zhǎng)形實(shí)木部件。方材分為直形件和彎曲件。方材部件應(yīng)盡量用一整塊實(shí)木加工而成。在有些情況下需將方材接長(zhǎng)，以實(shí)現(xiàn)短料接長(zhǎng)，節(jié)約木材，接長(zhǎng)主要靠膠接合，為增大膠合面積，提高膠合強(qiáng)度，常采用斜接和齒榫接合。39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(qiáng)度。40短料接長(zhǎng)彎曲件41短料接長(zhǎng)彎曲件42蒸煮

12、水熱處理實(shí)木彎曲，彎曲后要枯燥定型，工藝比較復(fù)雜，而且材料的樹(shù)種和質(zhì)量有嚴(yán)格要求。43單板膠合彎曲，將涂膠單板在相應(yīng)的模具中進(jìn)行加壓同時(shí)彎曲，一直保持到膠層固化。可制成曲率半徑小，曲線形狀復(fù)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。44拼板結(jié)構(gòu)用窄的實(shí)木板膠拼成所需要寬度的板材稱(chēng)為拼板。傳統(tǒng)框式家具的桌面板、臺(tái)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(guò)100mm。45拼板的接合方法：平拼：將窄的實(shí)木板在互相接合的側(cè)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。46搭口拼：將相接合的兩個(gè)板邊互相搭接，搭接的深度是板

13、厚的1/2。47企口拼：將相拼的窄板一側(cè)加工成榫簧，另一側(cè)加工成大小和形狀相應(yīng)的榫槽，拼合后拼板外表不易發(fā)生不平現(xiàn)象。48插入榫拼：在窄板的結(jié)合側(cè)邊上加工出圓孔或長(zhǎng)方形孔，在孔中插入相應(yīng)形狀和大小的榫頭。一般圓榫的長(zhǎng)度至少應(yīng)為板厚的兩倍，直徑為板厚的2/53/5，榫孔深度應(yīng)比榫長(zhǎng)大2-3mm。49穿條拼：窄板的兩側(cè)加工出凹槽，拼接時(shí)在凹槽中插入實(shí)木板條或膠合板條。穿條的厚度最大不超過(guò)板厚的1/3，寬度為所拼接窄板的厚度。50螺釘拼：可采用明螺釘和暗螺釘?shù)男问?。明螺釘：在拼板的反面鉆出螺釘孔。51暗螺釘：是在相拼的一個(gè)側(cè)邊開(kāi)出鑰匙孔狀深孔；在另一側(cè)邊擰上螺釘。裝配時(shí)將螺釘從圓孔處垂直套入，再向窄

14、槽方向推移，釘頭就卡于窄槽底部，實(shí)現(xiàn)連接。52拼板結(jié)構(gòu)防止拼板翹曲的方法：串帶法嵌端法膠接木條法53串帶法：在拼板反面距板端150-200mm處，加工出方形或燕尾形槽，在槽中打入相應(yīng)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。54嵌端法：將拼板的端部加工出榫簧，另取一方材，一側(cè)加工成與拼板榫簧相應(yīng)的榫槽，與其相接合。嵌端方材寬度要適當(dāng)，使既能到達(dá)控制拼板的翹曲，嵌端本身不會(huì)因太寬而發(fā)生翹曲變形。55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(yīng)斷面的木條。5657覆面板用不同芯層材料和覆面材料構(gòu)成。覆面板提高了木材的利用率，可以減少部件的變形，改善了外表質(zhì)量。覆面板根本

15、可分為實(shí)心覆面板和空心覆面板。58 實(shí)心覆面板：由窄木條拼和或單板條拼合并在表層膠壓?jiǎn)伟濉⒛z合板等覆面材料構(gòu)成，此種結(jié)構(gòu)又稱(chēng)細(xì)木工板。細(xì)木工板形狀穩(wěn)定、不變形，有較高的抗彎強(qiáng)度，并可進(jìn)行開(kāi)榫、打孔，可和其它部件很好地進(jìn)行接合。59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(yīng)用于板式家具的生產(chǎn)中。60 空心覆面板：由邊框和空心填充材料構(gòu)成芯層，外表和反面覆有單板、薄木等覆面材料組成?？招奶畛洳牧峡梢允怯赡緱l構(gòu)成柵狀，膠合板條或硬質(zhì)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(qiáng)度。61覆面板的技術(shù)要求

16、板件中心軸線的兩邊覆面層的數(shù)量、厚度、樹(shù)種或材料種類(lèi)均須一致，以保證結(jié)構(gòu)的均勻性穩(wěn)定性。兩相鄰層的纖維方向應(yīng)該互相垂直，而相對(duì)于中心軸線的相對(duì)應(yīng)層，其纖維方向應(yīng)相同。62木框結(jié)構(gòu)是框式家具的根本結(jié)構(gòu)部件。由幾根方材按一定的接合方式構(gòu)成。根據(jù)需要可在框架中間設(shè)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63木框結(jié)構(gòu)木框的角部接合木框的中部接合木框與嵌板的接合64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(qiáng)度大，加工方便，但因有一個(gè)方材的端部露在外面，不易加工光潔而影響裝飾質(zhì)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。65切肩榫與開(kāi)口貫穿 單榫：接合

17、強(qiáng)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(shí)也可以用木釘作加固。木框的角部接合直角接合66木框的角部接合直角接合半開(kāi)口明榫：半開(kāi)口暗榫：67木框的角部接合直角接合當(dāng)木框方材的厚度較大時(shí)，可以采用雙榫。68木框的角部接合直角接合用圓榫插入已鉆好的孔中，同時(shí)用膠固定以增加接合強(qiáng)度，適用于木框厚度較小的角部接合。69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(yīng)膠接合面積減小，強(qiáng)度降低，加工比較繁瑣。木框的角部接合斜角接合70木框的角部接合斜角接合斜角接合：強(qiáng)度較小，加工較復(fù)雜，但能提高裝飾質(zhì)量，可使方材端部不致外露。71木框的角部接合斜角接合72雙

18、肩斜角暗榫：外表銜接優(yōu)美，但是強(qiáng)度比較低，適用于床屏、屏風(fēng)等四面都外露的部件角部接合。木框的角部接合斜角接合73插入圓榫：裝配精度比整體榫低，使用于沙發(fā)扶手等角部接合。木框的角部接合斜角接合74插入板條：加工簡(jiǎn)便，但是強(qiáng)度低，宜用于小鏡框等角部接合。木框的角部接合斜角接合75木框的角部接合中部接合包括各類(lèi)框架的橫檔、立檔連接。76木框的角部接合中部接合77三方匯交榫結(jié)構(gòu)縱橫豎三根方材相互垂直相交于一處，以榫相接。78三方匯交榫結(jié)構(gòu)插配直角榫79在木框中嵌入板件就構(gòu)成木框嵌板結(jié)構(gòu)，板件就嵌入框內(nèi)側(cè)四周的溝槽內(nèi)。木框中嵌入的板件有實(shí)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80榫槽法裁口法81榫槽法82裁口法(放入式)：在木框內(nèi)側(cè)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(shè)。還可以將壓條作成型面線條，同時(shí)起到裝飾作用。壓條防止與框架齊平，可以高于或低于框邊3mm左右，這樣便于加工。83