2022年家具结构设计与工艺.docx
《2022年家具结构设计与工艺.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年家具结构设计与工艺.docx(46页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精品学习资源家具结构设计与工艺家具结构设计与制造工艺是现代家具设计的至关重要的课题与内容;由于中国几千年来的传统训练思想始终是重理论、轻实践,“君子动口不动手”,导致了我国的艺术设计训练往往偏重在艺术造型、颜色线条、美学构成等方面的教案与训练,大量的家具设计只停留在纸面的成效图和平面制图上,同学不能自已动手用真实的材料和真正的结构去设计制造三维立体的家具模型和家具成品,特殊是在家具结构与制造上始终偏重于传统木制家具的结构与制作,对现代家具工业化制造工现代材料结构设计缺乏系统的争论与学习,使我国的家具高等训练滞后于世界现代家具工业的进展,与中国当代蓬勃进展的家具业的需求脱节,这种专业训练与社会实
2、际脱节的现象将是阻碍我国家具产业赶超世界家具进展先进水平的重要因素之一;所以,家具结构设计与制造工艺是本书编写的重要章节,在本章,分别对传统与现代家具的结构设计与制造工艺分别进行阐述,并结合大量的实际案例进行说明,特殊是吸取了国际上现代家具中板式家具、32mm系列自装配家具、现代软体家具、充气家具、塑料家具、金属家具以及现代五金配件的结构设计与应用进行了较为详实的论述,并附以大量的图例辅以说明,需要说明的是,在家具结构设计与制造工艺的教案过程中,可以敏捷地结合当地的各类家具制造工厂,学校的家具实训车间以及具体的家具成品进行实操性学习与训练,依据教案内容需要,精确而具体地对不同类型的家具实物产品
3、,实施细化分解结构设计与制造工艺教案法,大量用案例教案,示范教案和现场教案方法,并辅以大量的实操动手训练,才能真正学习和把握现代家具结构设计与制造工艺,由于现代家具结构怀制造的科技水平日新月异,现代家具的结构设计也在不断的变化与创新,特殊是高新技术正在全面导入现代家具业,将全面影响家具业的进步与进展,家具造型艺术设计、家具结构与工艺设计是现代家具设计过程互为依靠、互为补充的辩证关系,必需在现代家具专业教案中加以强化和把握,这是构建中国现代家具专业教案体系中最需要重视和加强的课题内容之一;第一节传统框式家具的结构设计与工艺框式家具是指以榫结合的框架为结构的家具,是中国传统的结合方式,其结构的合理
4、与否直接影响到家具的美观性、接合强度和加工工艺;一、 家具的榫接合结构 榫接合的类型榫接合是指榫头压入榫眼或榫槽的接合,其各部位的名称见图4-1榫眼榫槽榫端榫颊榫肩直角榫 燕尾榫 椭圆榫圆榫图 4-1榫接合各部位名称图 4-2榫头的外形依据不同的分类方式,榫可以分为不同的类型欢迎下载精品学习资源1、 直角榫、燕尾榫、圆(棒)榫、椭圆榫按榫头的外形不同,可将榫分为:直角榫、燕尾榫、圆(棒)榫、椭圆榫,如图4-2所示;2、 单榫、双榫、多榫按榫头的数目多少来分,榫头又可分为单榫、双榫、多榫(见图4-3 );一般的框架接合多采纳单榫、双榫,如桌、椅的框架接合;箱框如木箱、抽屉的接合多采纳多榫;对于单
5、榫而言,依据榫头的切肩形式的不同嵌板结构是框式家具中常用的结构形式,不仅可以节约宝贵的木材,同时也比整体采纳方材拼接稳固,不易变形;将人造板或拼板嵌入木框中间,起封闭与隔离作用的这种结构称为嵌板结构;常见形式如图 4-12 ;,又可分为单面切肩榫、双面切肩榫、三面切肩榫、四周切肩榫(见图 4-4 );a.单面切肩榫b.双面切肩榫c.三面切肩榫d.四周切肩榫图 4-3单榫、双榫、多榫图 4-4榫头的切肩形式3、 整体榫、插入榫依据榫头与方材之间是否分别可分为整体榫与插入榫;整体榫是直接在方材零件上加工而成的,如:直角榫、燕尾榫、椭圆榫(图4-2中 );而插入榫与零件是分别的,不是一个整体,单独加
6、工后再装入零件预制孔或槽中;如:圆(棒)榫、片榫(图4-2中);插入榫主要是为了提高接合强度和防止零件扭动,用于零件的定位与接合;为提高接合强度,圆榫表面常压有贮胶的沟纹,如图4-5 所示;4、 开口榫、半开口榫、闭口榫依据接合后能否看到榫头的侧边与否,有开口榫、半开口榫、闭口榫之分(见图4-6 );直角开口榫加工简洁,但强度欠佳且影响美观;闭口榫接合强度较高,外观也好;半开口榫介于开口榫与闭口榫之间,既可防榫头侧向滑动,又能增加胶合面积,兼有二者的特点;图 4-5圆榫的外形图 4-6开口榫、半开口榫、闭口榫5、 明榫、暗榫依据榫头贯穿与否,榫接合又可分为明榫接合与暗榫接合(见图4-7 );明
7、榫榫端外露,影响家具的外观和装饰质量,但接合强度大;暗榫可防止榫端外露以增强美观,但接合强度欢迎下载精品学习资源弱于明榫;一般家具,为保证其美观性,多采纳暗榫接合,但受力大且隐藏或非透亮涂饰的制品,如沙发框架、床架、工作台等可采纳明榫接合; 榫接合的技术要求家具制品被破坏时,破口常显现在接合部位,因此在设计家具产品时,肯定要考虑榫接合的技术要求,以保证其应有的接合强度;直角榫1. 榫头的厚度榫头的厚度视零件的断面尺寸的接合的要求而定,单榫的厚度接近于方材厚度或宽度 的 0.4 0.5 ,双榫的总厚度也接近此数值;为使榫头易于插入榫眼,常将榫端倒楞,两边或四边削成 30的斜棱;当零件的断面超过4
8、0mm 40mm时,应采纳双榫;榫接合采纳基孔制,因此在确定榫头的厚度时应将其运算值调整到与方形套钻相符合的尺寸,常用的厚度有:6mm、8mm、9.5mm、12mm、13mm、 15mm等几种规格;当榫头的厚度等于榫眼的宽度或小于0.1 0.2mm 时,榫接合的抗拉强度最大;当榫头的厚度大于榫眼的宽度,接合时胶液被挤出,接合处不能形成胶缝,就强度反而会下降,且在装配时简洁产生劈裂;2. 榫头的宽度榫头的宽度视工件的大小和接合部位而定;一般来说,榫头的宽度比榫眼长度大0.51.0mm 时接合强度最大,硬材取0.5mm,软材取1.0mm;当榫头的宽度大于25mm以上时,宽度的增大对抗拉强度的提高并
9、不明显,所以当榫头的宽度超过60mm时,应从中间锯切一部分,分成两个榫头,以提高接合强度;3. 榫头的长度榫头的长度依据榫接合的形式而定;采纳明榫接合时,榫头的长度等于榫眼零件的宽度(或厚度);当采纳暗榫接合时,榫头的长度不小于榫眼零件宽度(或厚度)的1/2 ,一般掌握在 15 30mm时可获得抱负的接合强度;暗榫接合时,榫眼的深度应大于榫头长度2mm,这样可防止由于榫头端部加工不精确或涂胶过多而顶住榫眼底部,形成榫肩与方材间的缝隙,同时又可以贮存少量胶液,增加胶合强度;4. 榫头、榫眼(孔)的加工角度榫头与榫肩应垂直,可略小,但不行大于90,否就会导致接缝不严;暗榫孔底可略小于孔上部尺寸1-
10、2mm,不行大于上部尺寸;明榫的榫眼中部可略小于加工尺寸1-2mm,不行大于加工尺寸;5. 榫接合对木纹方向的要求榫头的长度方向应顺纤维方向,横向易折断;榫眼开在纵向木纹上,即弦切面或径切面上,开在端头易裂且接合强度小;圆榫1. 材质制造圆榫的材料应选用密度大、无节无朽、无缺陷、纹理通直、具有中等硬度和韧性的木材,一般采纳青冈栎、柞木、水曲柳、桦木等;2. 含水率圆榫的含水率应比家具用材低2% 3%,在施胶后,圆榫可汲收胶液中的水分而使含水率提高;圆榫应保持干燥,不用时要用塑料袋密封储存;3. 圆榫的直径、长度圆榫的直径为板材厚度的0.4 0.5 ,目前常用的规格有 6、 8、 10 三种;圆
11、榫的长度( L)为直径的 34 倍;目前常用的为32mm,而不受直径的限制;4. 圆榫接合的协作要求欢迎下载精品学习资源圆榫协作孔深:垂直于板面的孔,其深度h1=0.75 板厚或 15mm;垂直于板端的孔深h2=L- h1+0.5 1.5 ;即孔深之和应大于圆榫长度0.5 1.5mm;圆榫与榫眼径向协作应采纳过盈协作,过盈量为0.1 0.2mm 时强度最高;但用于板式家具中,基材为刨花板时,过大会引起刨花板内部的破坏;涂胶方式直接影响接合强度,圆榫涂胶强度较好;榫孔涂胶强度要差一些,但易实现机械化施胶;圆榫与榫孔都涂胶时接合强度正确;二、 框架结构框架是框式家具的基本结构部件,也是框式家具的受
12、力构件,框式家具由一系列的框架构成;最简洁的框架由纵横各两根方材通过榫接合而成,有的框架有嵌板,有的嵌玻璃,有的是中空的;纵向的方材称“立挺”,横向的方材称“帽头”;如框架中间再加方材,纵向的称“立档”,横向的称“横档”(见图 4-8 );1木框2嵌板3帽头4立边5横档6立档图 4 8木框结构框架的框角接合方式,可依据方材断面及所用部位的不同,采纳直角接合、斜角接合、中档接合等多种形式;1. 直角接合多采纳整体榫,也有用圆榫接合的;图4-9 为直角接合的常见形式:a 单 面 切 肩 榫b 开 口 明 榫c半开口明榫d燕尾榫e开口燕尾榫f半开口暗榫欢迎下载精品学习资源g 开 口 明 双 榫h 开
13、 口 暗 双 榫i 闭口暗双榫j 带 斜 棱 的 开 口 明 榫k 带 切 口 的 闭 口 暗 榫l 圆榫图 4 9直角接合形式2. 斜角接合斜角接合可使不易装饰的方材的端部不外露,提高装饰质量,但接合强度较小,加工较复杂;它是将两根接合的方材端部榫肩切成45的斜面后再进行接合;图4-10 为斜角接合的常见形式;a 单面切肩榫b闭口榫c 开口榫d 斜 角 开 口 明 双 榫e 插 入 三 角 榫f 圆榫图 4 10斜角接合形式3. 木框中档接合木框的中档接合,包括各类框架的横档、立档,如椅子和桌子的牵脚档等;常见的形式如图 4-11 ;a暗榫b闭口燕尾榫c斜口燕尾榫欢迎下载精品学习资源d带企口
14、直角明榫e嵌槽十字接合f直角暗榫十字接合图 4 11中档接合形式三、 嵌板结构嵌板结构是框式家具中常用的结构形式,不仅可以节约宝贵的木材,同时也比整体采纳方材拼接稳固,不易变形;将人造板或拼板嵌入木框中间,起封闭与隔离作用的这种结构称为嵌板结构;常见形式如图 4-12 ;a裁口法嵌板b槽榫法嵌板图 4 12嵌板结构四、 拼板结构 拼板用窄的实木板胶拼成所需要宽度的板材称为拼板,传统的框式家具的桌面板、台面板、柜面板、椅座板、嵌板以及钢琴的共鸣板都采纳窄板胶拼而成,为了尽量削减拼板产生收缩和翘曲,用于拼板的单板块的宽度应有所限制;同时,同一拼板中板块的树种及含水率应一样,以保证外形稳固;1. 板
15、的接合方法拼板的接合方法有:平拼、企口拼、搭口拼、穿条拼、插入榫拼、螺钉拼等方法,如图 4-13 所示:欢迎下载精品学习资源a 平 拼b 搭 口 拼c企口拼d 插 入 榫 拼e 穿 条 拼f 螺钉拼图 4 13拼板的方式2. 板的镶端结构当木材含水率发生转变时,拼板的变形是不行防止的,为防止和削减拼板发生翘曲的现象,常采纳镶端的方法加以掌握;方法如图4-14 所示:图 4 14板的镶端结构 接长为了节约材料,不仅仅是宽度方向的拼板,长度方向上的胶接也越来越多被应用,常用于餐台面等较长的零件上;常用的接长方式有:对接、斜面接和指形接合等方法,如图4-15所示:a 对 接b 斜 面 接c侧面齿榫接
16、d“ S”形接e插入圆榫接f 正面齿榫接欢迎下载精品学习资源g曲线零件接长h曲线零件接长图 4 15接长结构 胶厚断面尺寸大的部件和稳固性有特殊要求的部件不仅在长度和宽度上胶接,仍需要在厚度上胶合;厚度胶合主要采纳平面胶合,各层拼板长度上的接头要错开;五、 箱框结构箱框是由四块以上的板材构成的框体或箱体,如老式的衣箱、抽屉等;常用的接合方法有直角多榫接合、燕尾榫接合、直角槽榫接合、插入榫接合、以及金属连接件接合等接合方式,如图 4-16 所示:图 4 16箱框结构六、 古典家具结构中国的古典家具,特殊是明式家具在家具史上享有胜誉,以简洁而华贵箸称;而其特殊的结构也给中外专家留下了深刻的印象;柏
17、林一份18 世纪家具目录提到从前“选帝侯收藏” 中的一座装饰华丽的中国黄花梨拔步床:“床架的奇妙之点在于其构造中没有采纳一根钉子;全部其他方面也显示出制作者的艺术造诣和技巧;” 图 4-17 为中国古典家具榫卯构造示意图:a几面框架结构b牙条与牙头的接合形式欢迎下载精品学习资源c几腿框架结构d抱肩榫e褂榫f马蹄腿与圆腿形式g方角桌局部结构分解h 架子床顶围栏榫结构i翘头案大边与翘头料结构j斜双肩切角榫k托泥双肩双榫l牙条牙头与柜腿结构m案头夹头榫n 方香几腿霸王撑结构欢迎下载精品学习资源o 斜肩夹角榫结构p架子床围花椎结构q扶手楔钉榫接合形式r 椅 后 腿 与 座 面 结 构s 方 香 几 腿
18、 霸 王 撑 结 构t 托泥桌几的结构u燕尾箱榫v柜门框结构w桌腿局部结构分解欢迎下载精品学习资源y柜整体结构及节点分解图 4 17中国古典家具榫卯结构七、 现代实木家具结构随着现代化大工业生产的不断进展,家具产品部件化生产成为家具工业化生产主流,传统家具的榫卯结构已不能满意工业化生产的要求,榫接合逐步被五金件接合所替代;例如:1. 实木方材的角连接,图4-18 ;2. 实木框脚连接,图4-19 ;3. 桌脚与裙板的可拆装连接,图4-20 ;4. 框架类实木椅连接,图4-21 ;5. 框架类实木床的连接,图4-22 ;图 4 18实木方材的角连接图 4 19实木框脚连接图 4 20桌脚与裙板的
19、可拆装连接欢迎下载精品学习资源图 4 21 框架类实木椅连接图 4 22 框架类实木床连接也有的设计师将传统的结构与现代工艺有机地相结合,由鲁德爱克司南设计的“迈克斯”桌即采纳了这一方法;台脚的框架采纳传统的开口明榫接合,而脚架之间用不锈钢横档用螺钉连接,台面采纳螺杆、螺母连接,在这里,明榫接合不仅起到了结构作用,同时也具有装饰成效;如图 5-23 所示;图 4 23 “迈克斯”桌及其结构八、 框式家具生产工艺、家具生产工艺家具生产工艺是指利用各种家具材料,依据设计的技术要求,经过一系列复杂的加工和装饰工艺,而获得肯定类型家具产品的全过程;、框式家具生产工艺框式家具生产工艺如图4-24 所示:
20、毛净榫头加工部部总欢迎下载精品学习资源干配料基准面加工料榫槽、眼加工件件装涂燥料加相对面加工加型面加工装加配饰工工平面修整配工胶合欢迎下载精品学习资源1. 干燥弯曲图 424框式家具工艺流程欢迎下载精品学习资源为了防止加工好的零部件变形、增加尺寸的稳固性,以及提高其表面涂饰的质量,全部的方材、板材在配料前都必需进行干燥;2. 配料依据零件尺寸规格和质量要求,将成材锯割成各种规格、外形的毛料的加工过程称为配料;在配料过程中,最主要应留意四个方面的问题:保证质量、按质选材、配料方案与加工方法、合理确定加工余量;按质选栈要求依据新产品质量要求,合理选用木材的树种、等级、含水率、纹理方向等, 在保证质
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 家具 结构设计 工艺
限制150内