现代家具结构讲座 第六讲非木质家具结构.pdf

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1、现代家具结构讲座 第六讲：非木质家具结构 Mo d e r n F u r n it u r e St r u c t u r e s 6 h Ch a p t e r：Fu r n i t u r e St r u c t u r e s t h a t Ot h er Th a n W o o d e n St r u c t u r e 关惠元 G L Hu I、I m”1非 木质 家 具 的概 念 家具 按 使 用 材 料 的 类 别 不 同可 分 为 木质 家 具 与 非 木 质 家 具 两 大 类。用 木 材 或 木质 人 造 板 制 成 的 家 具 称 为 木 质 家 具 而 用

2、上 述 以外 材 料 制 成 的家 具 则 称 为 非 木 质 家 具。如 图 1 所 示，非 木 质 家 具 包 括 塑 料 家 具、金 属 家 具、竹 家 具、藤 家 具、软 体 材 料 家 具(简 称 软 体 家 具)、玻 璃 家 具、石 材 家 具 等。但许 多 家 具 往 往 非 一 种 材 料 所 构 成 而 是 由两 种 或 两 种 以上 材 料 复 合 构 成 一 件 家具 如 图 2所 示。本 文 以 解 释 单 一 材 料 构 成 家 具 的 结 构 为基 础 兼 顾讲 解 复 合 材 料 构 成 的 家 具。2 塑 料 家 具 结 构 塑 料 家 具 可 分 为 全 塑

3、料 家 具、塑 料 与 其 他 材 料 构 成 的混 合 材 料 家 具。由 于 塑 料 加 热 后 具 有 软 化 直 至 流 动 的 特，It：因而，易 于 模 塑 成 型 加 工。如 图 3所 示 塑 料 家 具 的 特 点 是 曲 线 与 曲面 零 件 多：接 合 点 少 零 件 数 量 少 甚 至 一 件 家 具 仅 有 一 个、二 个 零 件：零 件 大 多 为薄 壁 壳 体 结 构。图 3全塑料家具 5 0 F U R N I T U R E N o1 61 2 0 0 7 6 拓 I 回 i-l 曾鼍：玻璃与木材 金属与藤 图 2 多种材料构成的非木质家 皇 I 勇 簟 鼍 维

4、普资讯 http:/ 表 1 几种常用塑料零件的最小壁厚(m m)芝 有 机3 7 2 磊芝 萎 磊尼 龙 麟蓁 名 称 乙 烯 乙 烯 乙 烯 丙 烯 甲 醛 酸 酯 苯 醚 聚 醚 最低 限值 小型 零件 一般 零件 大型 零件 0 7 0 8 0 8 1 1 5 085 0 8 095 1 2 O 45 0 8 0 85 可 可 1 6 2 2 1 6 1 8 1 7 5 1 6 2 3 2 5 1 6 1 8 1 8 a原设计 b改进设计 3 2 4 2，4 3 2 2 4 3 2 3 3 5 2 4 3 2 5 图 4壁 的等断面设计4 6 5 3 2 5 8 3 2 5 4 4 5

5、 6 4 3 5一2 4 5 3 4 。2。1 塑 料 壳 体 零 件 的 设 计 塑 料 壳 体 零 件 的 设 计 首 先 要 考 虑 壁 厚 的 选 择。壁 厚 选 择 的 原 则 是 确 保 强 度 与 刚 度、便 于 制 造、减 少材 料 耗 用、降 低 成 本。壁 厚 可 用 计 算 法 和 经 验 法 两 种 方 法 来 确 定 计 算 法 太 复 杂，般 采 用 经 验 法 选 择 壁 厚 的 大 小 常 用 的 壁 厚 为 2 8 mm。由于 模 塑 工 艺 条 件 的 原 因 塑 料 零 件 的壁 厚 不 宜 太 薄 表 1 是 几 种 常 用 塑 料 零 件 的 最 小壁

6、 厚。但 塑 料 壳 体 零 件 的壁 厚 也 不 宜过 厚 否 则 会 产 生 如 下 不 利 方 面：材 料 耗 用 大 成 本 高：注 塑 时 零 件 硬 化 时 间长 影 响 生 产 效 率；容 易 引起 应 力 集 中，影 响 零 件 强 度；容 易 产 生 气 泡、夹 心、收 缩、凹 陷 等 缺 陷。塑 料 壳体 零 件 的设 计 还 要 注 意 以 下 几 个 方 面：壁 厚 尽 可 能 均 匀；相 邻 壁 厚 有 差 异 时 定 要 平 缓 过 渡；转 角处 要 有 适 当 的过 渡 圆 角：应 用 加 强 筋 的 方 法 增 强 零 件 的强 度 与 刚 度。如 图 4 a所

7、 示 原 设 计 的 零 件 壁 厚 不 均 匀 不 但 浪 费 了材 料，而 且 还 影 响 零 件 的 强 度。如 图 4 b 所 示 设 计 改 进 后，零 件 壁 厚 基 本 一 致 既 节 省 了材 料 又提 高 了强 度。如 图 5 a 所 示，原 设 计 在 零 件 的 转 角 处 无 圆 角过 渡 易产 生 应 力 集 中 影 响零 件 的 强 度。如 图 5 b 所 示，在 零 件 的 转 角处 采 用 了 圆 角 过 渡 有 效 地 防 止 了 应 力 集 中 的产 生 零 件 的 强 度 得 到 了 提 高。对 强 度 与 刚 度 要 求 高 时 通 常 不通 过 简 单

8、 地 增 加 壁 厚 的办 法 来 增 加 强 度 而 是 通 过 对 零 件 的整 体 或 某 一 局 部 采 用 增 设 加 强 筋 的 方 法 来 强 化 零 件。图 6左 示 出 了零 件 中部 的 加 强 筋 形 式，图 6 左 示 出 了 零 件 边 部 的 加 强 筋 形 式。加 强 筋 的 设 计 要 点 如 图 7所 示 脱 模 角 一 般 为 A=2。5。过 渡 圆 角 半 径 为 R 一(0 5 2)T，但 不 得 小 于 0 5 m m，加 强 筋 的高 度 为 H 2B。22 塑 料 家 具 的 接 合 方 法 塑 料 家 具 的 接 合 方 法 有：胶 接 合 螺

9、纹 接 合、卡 式 接 合、插 入 式 接 合、热 熔 接 合、金 属 铆 钉 接 合、热 铆 接 合 等。胶 接 合 是 用 聚 氨 酯、环 氧 树 脂 等 高 强 度 胶 粘 剂 涂 于 接 合 面 上 将 两 个 零 件 胶 合 在 一 起 的 方 法。螺 纹 接 合 是 塑 料 家 具 中常 用 的 接 合 方 法 通 常 有 直 接 螺 纹 接 合、间 接 螺 纹 接 合、自攻 螺 纹 接 合 三 种。直 接 螺 纹 接 合 是 指 塑 料 零 件 上 直 接 加 工 出 螺 纹 的 接 合 方 法。如 图 8 所 示，设 计 外 螺 纹 时 应 注 意 螺 纹 不 要 延 伸 到

10、支承 1 1 a原设计 b改进设计 图 5转角部位的过渡设计 图6加强筋的形式 图 7加强筋的设计 内嵌螺钉 内嵌螺母 图 9间接螺纹接合 F U R N I T U R E N o 1 6 1 2 0 0 7 6 酚 维普资讯 http:/ 接合前 图 1 0 自攻螺纹接合 接合前 接合后 图 1 1卡式接合 图 1 2插入式接合 接合后 正 中 盔 盘 一 一 图 1 6全塑料家具 F URN I TUR E No 1 61 2 0 0 7 6 图 1 7金属与塑料复合家具 面 的 相 连 处 以免 端 部 螺 纹 的 脱 落 即，要 求 E O 2 F O 5。设 计 内螺 纹 时 应

11、在 螺 纹 孔 口 留 有 一 个 台阶 形 的 孔 穴 螺 纹 不 要 延 伸 到 孔 的 底 部 即 要 求 M0 2，N O 5。间 接 螺 纹 接 合 是 指 通 过 金 属 的 螺 杆(螺 钉)与 螺 母 紧 固 两 塑 料 零 件 的 方 法。如 图 9所 示 塑 料 零 件 可 以 通 过 独 立 的 螺 杆(螺 钉)与 螺 母 接 合 或 是 内嵌 的 螺 钉 与 螺 母 接 合。自攻 螺 纹 接 合 是 指 通 过 自攻 螺 钉 拧 入 被 接 合 的 零 件 的 光 孔 内 自攻 螺 钉 的齿 尖 扎 入 光 孔 壁 实 现 紧 固 接合。图 1 0是 自攻 螺 纹 接 合

12、 的一 实 例。图 1 1是 卡 式 接 合 的一 个 实 例 带 有 倒 刺 的 零 件 沿 箭 头 方 向压 入 另 一 个 零 件 借 助 塑 料 的 弹 性 倒 刺 滑 入 凹 口 内 完 成 连 接。图 1 2 是 插 入 式 接 合 的 一 个 实 例，金 属 管 插 入 塑 料 零 件 的预 留 孔 内 金 属 管 与塑 料 零 件 上 的 孔 之 间 采 用 过 盈 配 合 以便 获 得 较 大 的握 紧 力。图 1 3、图 1 4、图 1 5 分 别 示 出 了 热 熔 接 合、金 属 铆 钉 接 合、热 铆 接 合 的 原 理 图。23 塑 料 家 具 结 构 实 例 分

13、析 图 1 6 是 两 件 全 塑 料 家 具。左 图是 整体 结 构 的 坐 具 为 了 降 低 材 料 使 用 量 同 时又 要 提 高 强 度 与 刚 度 在 座 面 两 边 采 用 了折 边 结 构，座 面 下 表 面 设 立 了 加 强 筋。右 图是 典 型 的薄 壳 结 构 塑 料 家 具 整 件 家 具 分 上 下 两 个 部 分 每 个 部 分 的 内壁 均 要 设 立 加 强 筋 上 下 两 个 部 分 之 间 采 用 卡 式 接 合。图 1 7 是 两 件 金 属 与 塑 料 复 合 的 家 具。金 属 骨 架 采 用 弯 管 焊 接 结 构 塑 料 靠 背 用 插 入 式

14、 接 合 过 盈 套 在 金 属 管 上 塑 料 座 面 通 过 螺钉 与 金 属 骨 架 连 接。3 金 属 家 具 结 构 金 属 家 具 按 使 用 金 属 材 料 的 形 态 可 分 为 支 架 式 和 板 金 式 金 属 家 具。支 架 式 金 属 家 具 是 指 主 要 结 构 件 用 金 属 实 心 棒 材、空心 管 材、轴 状 异 形 型 材 构 成 的 家 具。板 金 式 金 属 家 具 是 指 主 要 结 构 件 用 薄 金 属板 材 构 成 的 家 具。此 外 还 有 金 属 与 木 材、藤 材、竹 材、塑 料 等 材 料 复 合 构 成 的 家具 在 本 节 中仅 讨论

15、 金 属 零 件 间 的 接 合 结 构。3 1 金 属 家 具 的 材 料 金 属 家 具 常 用 材 料 有 普 通 钢 材、不 锈 钢、铝 合 金 等 常 用 的 材 料 断 面 形 状 如 图 1 8所 示 此 外 还 有 企 业 根 据 结 构、功 能、形 态 要 求 自 行 开 发 的各 种 型 材 如 图 1 9所 示。32 金 属 家 具 的 接 合 形 式 金 属 家 具 的 常见 接 合 形 式 有 焊 接、螺 纹 连 接、铆 接、维普资讯 http:/ 口 口0 o 囫 图 1 8金属家具用材料断面之 一 日 圆 图 2 0金属薄板对接气焊接 口形式 图 2 1金属钢管气

16、焊接 口形式 圆 O-O 日 图 1 9金属家具用材料断面之二 插 接、板 材 咬 缝 接 合 等 其 中铆 接 又 可 分 为 固 定 铆 接 和 活 动 铆 接 插 接 又 可 分 为 固定 式 插 接 和 活 动 式 插 接。焊 接 是 金 属 家 具 中应 用最 广 泛 的一 种 接 合 方 式 焊 接 方 法 有 气 焊、电 焊、C 0 2 气 体 保 护 焊、闪 光 对 焊、点 焊、缝 焊 高 频 焊。气 焊 用 于 焊 接 薄 钢 板 薄 壁 钢 管、低 熔 点 金 属 电焊 用 于 焊 接 厚 度 大 于 3 mm 的 高 熔 点 金 属，C 02 气 体 保 护 焊 用 于

17、焊 接 薄 壁 高 熔 点 金 属，闪 光 对 焊 用 于 小 零 件、同 质 金 属 问 或 不 同质 金 属 间 的焊 接 点 焊 用 于 焊 接 薄 板 结 构，缝 焊 用 于 焊 接 薄 板 结 构 和 密 封 容 器 高 频 焊 用 于 焊 接 钢 管。图 2 0、2 1、2 2 分 别 示 出 了金 属 薄 板 对 接 气 焊 接 口形 式、金 属 钢 管 气 焊 接 口形 式 点 焊 接 口 形 式。螺 纹 连 接 也 是 金 属 家 具 中 应 用 极 多 的 接 合 方 法 之 一，按 接 合 件 特 征 可 分 为 螺 钉 螺 母 接 合(图 2 3 的左 和 右)和 管

18、螺纹 接 合(图 2 3 的 中)两 种。螺 纹 连 接 除 用于 零 件 问 的 接 合 外 还 用 于 零 件 位 置 的 调 节。如 图 2 4 所 示，铆 接 按 铆 钉 的种 类 可 分 为平 肩 铆 钉 铆 接 沉 头 铆 钉 铆 接、抽 芯 铆 钉 铆 接、击 芯 铆 钉 铆 接、空 芯 铆 钉 铆 接 抽 芯 铆 钉 和 击 芯 铆 钉 及 空 芯 铆 钉 接 合 常 用 于 接 合 强 度 要 求 不 太 高 的 金 属 薄 板 接 合 平 肩 铆 钉 和 沉 头 铆 钉 的接 合 强 度 要 高 于 其 他 三 种 铆 钉 接 合。铆 接 除 了 用 于 两 个 或 多 个

19、 零 件 问 的 固定 接合 外 还 用 于 活 动 连 接 部 位 将 铆 钉 作 为 活 动 连 接 部 位 的 铰 轴。插 接 是 通 过 插 接 头 将 两 个 或 多 个 零 件 连 接 在 一 起，插 接 头 与 零 件 间 常 常 采 用 过 盈 配 合 有 时 也 有 在 零 件 的 侧 向 用 螺 钉 或 轴 销 锁 住 插 接 头 提 高 插 接 强 度。图 2 5 示 出 了 一 组 插 接 头 的 实 例 该 组 插 接 头 包 括 一 字 型、L 型、T型 十 字 型、空 间 三 通、空 间 五 通、空 间六 通 七 个 插 接 头 图 2 2点焊接 口形式 、匿 V

20、=-IF 图 2 3螺纹接合 图 2 5插接 F UR NI T URE N o 1 61 2 0 0 7 6 维普资讯 http:/ 图 2 6板材 咬缝接合 图 2 7螺钉接合 图 2 9焊接 图 3 0插接之一 5 4 F U R N I T U R E N o1 61 2 0 0 7 6 图 3 2竹 家具 的种类 如 图2 6 所 示 板 材 咬 缝 接 合 常 用 于 金 属 薄 钢 板 问 的 连 接。33 金 属 家 具 结 构 实例 分 析 图 2 7示 出 了垂 直 金 属 支 架 部 件 与 水 平 部 件 问 的螺 钉 接 合 这 种 接 合 的特 点 是 接 合 强

21、度 高，便 于 实 现 拆 装 结 构。图 2 8 示 出 了活 动 铆 接 的 个 典 型 例 子 折 叠 桌 的 腿 采 用 连 杆 运 动 机 构 实 现 桌 腿 的展 开 与 收 起 连 杆 机 构 的 铰 接 点 则 是 由 铆 钉 来 完 成 的。图 2 9 是 把 金 属 网椅 椅 子 的 主 要 骨 架 用 金 属 薄 壁 钢 管 弯 曲 而 成 薄 壁 钢 管 零 件 之 间 采 用 焊 接 的方 法 接 合 座 面 与 靠 背 材 料 为金 属 丝 网 金 属 丝 网 的交 差 点 上、金 属 丝 与薄 壁 钢 管 零 件 之 间 用 闪 光 对 焊 或 高 频 点 焊 的

22、 方 法 接 合。图 3 0 是 一 把 三 角 形 J、凳 由 三 根 钢 管、金 属 连 接 球、三 角 形 皮 革 组 成。三 根 钢 管 采 用 插 入 式 的 接 合 方式 与 金 属连 接 球 连 接，三 角 形 皮 革 用 吊扣 挂 在 三 根 钢 管 的 端 头。图3 1 是 一 个 快 装 式 金 属 支 架 的 结 构 实 例。水 平 的 铝 合 金 型 材 及 腿 通 过 三 叉 型 的插 接 件 连 接 成 一 体 支 架 的 四 周 用 带 锁 口的 绷 带 拉 紧 防 止 插 接 部 位 的 脱 落。4 竹家 具 结 构 竹 家 具 按 原 材 料 的 形 态 可

23、分 为 原 竹 家 具、竹 片 家 具、竹 编 家 具、竹 集 成 材 家 具 等 如 图 3 2所 示。原 竹 家 具 是 指 主 要 骨 架 构 件 采 用 保 持 原 有 竹 子 形 态 的竹 杆 构 成 的 家 具。竹 片 家 具 是 指 主 要 骨架 构 件 采 用 竹 片 构 成 的 家 具。竹 编 家 具 是 指 用 竹 篾 或 薄 竹 条 编 织 而 成 的 家 具。竹 集 成 材 家 具 是 指 主 要 骨 架 构 件 采 用 竹 集 成 材 构 成 的 家 具。竹 集 成 材 家 具 的 结 构 可 参 考 实 木 家 具 的 结 构 在 此 不 再 说 明。图 3 3 所

24、 示 的 是 竹 杆 的 接 长 结 构。用 段 圆 木 棒 插 入 维普资讯 http:/ 图 3 3竹杆的接长 图 3 4竹杆 的锯 口弯 曲 图 3 5竹杆的拼接 销 两 竹 杆 的 内 腔 再 用 竹 销 将 竹 杆 与 圆木 棒 固 定。竹 家 具 中的 曲线 形 零 件 常 用 加 热 软 化(烘 烤)弯 曲 工 艺 制 作 也 有 采 用 如 图 3 4 所 示 的竹 杆 锯 口 弯 曲 工 艺 制 作。竹 杆 的 拼 接 结 构 如 图 3 5 所 示 在 竹 杆 的侧 面 打 上 孔 用 竹 销 插 入 孔 内 实 现 竹 杆 的 拼 接。图 3 6是 竹 片 的 穿绳 拼

25、接 方 法 在 竹 片 的侧 面 打 上 小 孔 用 高 强 度 的 细 绳 或 细 钢 丝 穿 入 小 孔 内，竹 片 与 竹 片 之 间 穿 插 木 材 或 塑 料 小 珠 子，形 成 一定 的 间 隙。图 3 7 是 竹 片 的 带 拼 接 方 法 在 竹 片 的 正 面 打 上 小 孔 竹 片 按 一 定 间 隔 排 列 在 带 上 再 用 钢 钉 或 螺 钉 或 铆 钉 将 竹 片 固 定 到 带 上。带 一 般 选 用 宽 度 约 为 2 O mm4 O mm 的 厚 质 地 纺 织 带 或 是 夹 布 橡 胶 带、布 基 塑 料 复 合 带 等。图 3 8所 示 的是 竹 杆 与

26、 竹 片 的 接 合 方 法 将 竹 片 端 头 加 工 出一 个 的扁 平 小 头 并插 入 竹杆 上 眼 内就 完 成 接 合。图 3 9 所 示 的 是 竹 杆 榫 接 合 的 接 点，在 一 根 竹 杆 上 开 出 矩 形 的榫 眼，另一 根 竹 杆 端 头 的 内腔 中填 上 木 材 并 加 工 出榫 头 榫 头 插 入 榫 眼 后 再 在 接 合 部 位 的侧 面 打 上 圆 孔，插 入 竹 销 固 强 接 合 点。图 4 0 所 示 的 是 竹 杆 的 包 围 接 合 方 式 这 种 方 式 在 传 统 的 竹 家 具 中 常 用。此 外 竹 家 具 还 可 以 采 用螺 钉、专

27、 用 五 金 件 编 织 捆 扎、胶 接 合 等 的 方 法 构 成 家 具 的 整体。图 3 6 竹片穿绳拼接 图 3 7竹 片带拼接 图 3 9竹杆 的榫接合 一 一 图 4 0竹杆的包 围接合 F U R N I T U R E N o 1 6 1 2 0 0 7 6 5 5 维普资讯 http:/ 谶 图 4 1藤家具的构成=图4 2藤条T 型节点缠绕接合 图 4 3藤条立体三交型节点缠绕接合 图4 4藤条Y型、I c型节点缠绕接合 图 4 5藤条 十字 型节点缠绕接合 图 4 6 L 型节点缠绕接合 F URNI TUR E No。1 61 2 0 0 7 6 图4 7藤条、藤皮的编

28、织 5藤 家 具 结构 制 造 藤 家 具 的材 料 有 天 然 藤 条 与 藤 皮、人 造 藤 条 与 藤 皮 等。如 图 4 1 所 示，直 径 较 大 的粗 藤 条 通 过 弯 曲、榫 和 缠 绕 等 接 合 构 成 支 架 式 藤 家 具，直 径 较 1 J、的 细 藤 条 则 用 编 织 的 方 法 构 成 藤 家 具 藤 皮 通 过 编 织 的 方 法 构 成 藤 家 具 的部 件 藤 皮 还 用 于 接 合 部 位 的缠 绕 实 现 藤 条 问 的 接 合。粗 藤 条 的接 合 主 要 有 榫 接 合、钢 钉 接 合、竹 销 接 合、藤 皮 缠 绕 接 合 等。图 4 2示 出

29、了 藤 条 T型 节 点 缠 绕 接 合 方 法，接 合 时首 先 要 用 藤 皮 拉 紧 两 根 藤 条 拉 紧 的 方 法 有 两 种 一 种 方 法 是 在 一 根 藤 条 上 钻 一 个 孔 用 藤 皮 穿 过 该 孔 包 缠 另 一 根 藤 条 并 用竹 销 打 入 孔 内 固定 藤 皮(图 4 2 a)，另 种 方 法 是 用 段 藤 皮 包 缠 藤 条，藤 皮 的 端 头 用 元 钉 固 定(图 4 2 b)最 后 用 藤 皮 缠 绕 水 平 藤 条(图 4 2 c)。图 4 3示 出 了藤 条 立 体 三 交 型 节 点 缠 绕 接 合 方 法 图 4 4示 出 了 藤 条 Y

30、型 及 I c型 节 点 缠 绕 接 合 方 法，图 4 5 示 出 了藤 条十 字 型 节 点 缠 绕 接 合 方 法 图 4 6 示 出 了 L型 节 点 缠 绕 接 合 方 法，图 4 7 示 出 了藤 条、藤 皮 的 编 织 方 法。6软 体 家 具 结构 61 沙 发 沙 发 的 结 构 可 分 为 有 骨 架 材 料 沙 发 和 无 骨 架 材 料 沙 发 两 种。有 骨架 材 料 沙 发 是 指 家 具 的 形 体 及 力学 支 承 依 赖 硬 质 材 料 如 木 材、木 质 材 料、金 属、塑 料 等 来 实 现 的 沙 发。图 4 8 示 出 了 由木 材、木 质 材 料 骨

31、 架 构 成 的 沙 发 图 4 9示 出 了 由金 属 材 料 骨 架 构 成 的 沙 发 图 5 0左 示 出 了 由塑 料 材料 骨 架 构 成 的 沙 发 图 5 0 右 示 出 了 由塑 料 与 金 属 材 料 骨 架 构 成 的 沙 发。无 骨 架 材 料 沙 发 是 指 完 全 由 柔 软 材 料 构 成 的 沙 发 图 5 1 左 示 出 了 由 布 袋 与 弹 性 颗 粒 材 料 构 成 的 布 袋 沙 发，图 5 1 右 示 出 了 由 气 囊 构 成 的 充 气 沙 发。有 骨 架 材 料 构 成 的 沙 发 又 可 分 为有 外露 骨 架 结 构 和 无 外 露 骨 架

32、 结 构 的 沙 发 两 种 分 别 如 图 5 2、图 5 3所 示。无 外 露 骨 架 结 构 的 沙 发 在 结 构 上 要 能 满 足 力学 性 能、形 体 保 持、使 用 功 能 等 的 要 求，而 有 外 露 骨架 结 构 的沙 发 除 此 以外 其 外 露 部 分 还 有 美 观 上 的 要 求 因 而 在 接 合 形 式 与 要 求 上 两 者 有 所 不 同。对 于 外 露部 分 零 件 间 的 接 合 形 式 与 要 求 在 前 几 讲 和 本 讲 的 前 面 部 分 已 经 作 过 介 绍 在 此 不 再 重 复，以下 主 要 介 绍 无 外 露 骨 架 结 构 沙 发

33、的 结 构。维普资讯 http:/ 图 4 8木材与木质材料骨架沙发 金 属 骨 架 的 用 材 主 要 是 钢 管 和 成 型 薄 钢 板 接 合 主 要 以 焊 接 和 螺 纹 接 合 为 主。木 材 木 质 材 料 骨 架 的 用 材 有 实 木 厚 胶 合 板、定 向结 构 刨 花 板 L VL、弯 曲 L V L 等 目前 生 产 中 以 实 木 和 厚 胶 合 板 为 主。实 木 骨 架 的 接 合 可 采 用 榫 接 合 木 螺 钉 接 合 钉 接 合、五 金 连 接 件 接 合。为 了简 化 生 产 工 艺 提 高 生 产 效 率 对 于 不 可 见 的 接 合 部 位 常 用

34、 钉 接 合。常 见 的钉 接 合 方 式 有 普 通 元 钉 接 合、针 状 气 枪 钉 接 合 u型 气枪 钉 接 合。沙 发 的弹 性 材 料 有 金 属 弹 性 材 料 和 非 金 属 弹 性 材 料 两 大 类。金 属 弹 性 材 料 有 圆 柱 形 压 缩 弹 簧、单 圆 锥 形 压 缩 弹 簧 双 圆锥 形 压 缩 弹 簧、圆 柱 形 拉 伸 弹 簧、蛇 形 弹 簧 板 型 弹 簧 等。非 金 属 弹 性 材 料 有 聚 氨 酯 泡 沫 乳 胶 海 棉 天 然 纤 维 棉、人 造 纤 维 棉、橡 胶 绷 带、弹 力 布、弹 力 绳、皮 革 等。沙 发 弹 性 体 的结 构 有 单

35、 一 型 与 复 合 型 两 大 类。单 一 型 是 指 只使 用 一 种 弹 性 材 料 为 主 构 成 的沙 发 弹 性 体 复 合 型 是 指 使 用 多种 弹 性 材 料 构 成 的 沙 发 弹 性 体。常 见 的 单 一 型 沙 发 弹 性体 结 构 有 在 沙 发 框 架 上 绷 上 弹 力布、弹 力 绳、皮 革 等 弹 性 材 料 或 在 沙 发 底 座 上 铺 上 泡 沫、纤 维 等 弹 性 材 料。图 5 4示 出 了单 一 型 沙 发 弹 性 体 的 一 个 实 例。图 5 4 a 是 由 均 质 聚 氨 酯 泡 沫 构 成 的 弹 性 垫 弹 性 垫 各 点 的弹 性 相

36、 同。图 5 4 b 是 由 三 层 聚 氨 酯 泡 沫 构 成 的 弹 性 垫 三 层 聚 氨 酯 泡 沫 的弹 性 各 不 相 同。表 层 最 柔 软 且 厚 度较 薄 其 目的 是 为 了保 证 有 良好 的 触 感。中 间层 的 硬 度 稍 大 些 其 目的 是 为 了 保 持 座 垫 的 整 体 形 状。底 层 的弹 性 最 大 且 厚 度 大 其 目 的是 为 了 吸 收 落 座、改 变 座 姿 时 的 中击 力。图 5 4 c、d分 别 是 单 层、双 层 结 构 的 中 空 聚 氨 酯 泡 沫 底 垫。图 5 4 e中 间夹 有 薄 板 的 中 空 聚 氨 酯 泡 沫 底 垫

37、薄板 采 用 具 有 一 定 可 挠 曲性 的 材 料。复 合 型 沙 发 弹 性 体 通 常 有 金 属 弹 性 材 料 和 非 金 属 弹 性 材 料 混 合 构 成。通 常 由 各 种 弹 簧 或 绷 带 或 绷 布 作 减 振 的 底 层、其 上 面 铺 上 的 多 层 泡 沫 或 纤 维 作 辅 助 减 振 及 保 证 良好 触 感 的 中层 与面 层 构 成 弹 性 体 的 表 面 要 包 裹 上 面 料 底 层 与 中层 问 要 夹 上 保 护 中 层 的高 强 度 布。面 层 与 中层 的 构 成 可 参 考 图 5 4 的 a-d 所 示 的 形 式 底 层 的 构 造 见

38、图 5 5-6 0所 示。图 5 5是 压 缩 型 弹 簧 的 常 见 固 定 方 法。图 5 5 a b 分 别 示 出 了 用 u型 钉 和 金 属 压 扣 件 将 弹 簧 固 定 到 木 材 底 座 上 的 连 接 方 法 图 5 5 c示 出 了 弹 簧 固定 到 金 属 底 座 上 的 连 接 方 法 图 5 5 d示 出 了用 绳 子 固 定 弹 簧 自 由端 的 方 法。图 5 6示 出 了拉 伸 型 弹 簧 的 固定 方 法 图 4 9金 属材料 骨架沙发 图 5 O 塑料 金属骨架材料沙发 图 5 1无骨架材料沙发 图 5 2有外露骨架结构的沙发 图 5 3无外露骨架结构 的

39、沙 发 F uRN I TuR E N。1 61 2 o o 7 6 i i 一 维普资讯 http:/ 匿匿 C d e 图5 4单一型沙发弹性体 亟 _=耆：1=：；：c 图 5 5压缩型弹簧 的固定方 法 t F-T1,1 匿 I l l a b c fe吟 C 一 U d U 图 5 6拉伸型弹簧的固定方法 b 。裔 图 5 7蛇 形弹 簧的固定 方法 图 5 8板型弹簧的固定方法 鬻 F U R N I T U R E N 0 1 6 1 2 0 0 7 6 带的固定 方法 图 5 6 a的拉 伸 型 弹 簧 并 排 紧 密 排 列，并 相 互 咬 合 形 成 弹 性 网 结 构，网

40、 的 四 周 由 拉 簧 拉 紧 图 5 6 b的 拉 伸 型 弹 簧 按 一 定 间 隔并 行 排 列 图 5 6 c的拉 伸 型 弹 簧 则 连 成 三 角 形 图 5 6 d示 出 了拉 伸 型 弹 簧 与 金 属、木 材 框 架 的 连 接 方 法。图 5 7、图 5 8分 别 示 出 了 蛇 形 弹 簧 和 板 型 弹 簧 的 固 定 方 法。图 5 g、图 6 O分 别 示 出 了 绷 带 和 绷 布 的 固 定 方 法。图 6 1是 一 个 木 框 架 沙 发 的 结 构 实 例。沙 发 的 框 架 由 木 材 制 成 只 有 四 只 脚 暴 露，其 余 框 架 均 被 软 包

41、遮 盖 框 架 的 主 要 连 接 方 式 采 用 钉 接 合。座 面 与 靠 背 的 底 为 绷 带 结 构，压 缩 型 弹 簧 的 底 端 用 金 属 卡 子 固定 在 绷 带 上，弹 簧 的 自 由 端(上 端)用 绳 子 作 米 字 形 交 叉 捆 扎 并 将 绳 子 的 端 头 固 定 到 木 框 架 上。弹 簧 上 面 铺 垫 麻 布 其 上 再 铺 垫 多 层 不 同 弹 性 的 泡 沫 最 表 面 包 上 皮 革 或 沙 发 面 料 布。62 床 垫 床 垫 有 棉 纤 维 床 垫、泡 沫 床 垫、植 物 茎 床 垫、充 气 床 垫、弹 簧 软 床 垫 等。棉 纤 维 床 垫

42、和 泡 沫 床 垫 均 由外 套 和 内 胆 组 成。外 套 一 般 由 厚 质 地 的 布 缝 制 而 成 侧 边 装 上 拉 链，用 于脱 卸 内胆。内胆 的 外层 可 用 无 纺 布 或 薄 质 地 的 布 缝 制 而 成 内 填 天 然 棉 或 人 造 棉 或 聚 氨 酯 泡 沫 聚 氨 酯 泡 沫 填 料 可 以是 单 层 结 构，也 可 以 是 表 软 内硬 的 多 层 结 构。植 物 茎 床 垫 是 由用 棕 丝 或 椰 子 壳 等 植 物 茎 分 解 的 丝 胶 压 成 的 片 心-,14-层 材 料 薄 的 泡 沫 与 无 纺 布 复 合 而 威 的 柔 软 层、面 料 层

43、组 成。如 图 6 2 所 示 充 气 床 垫 由 气 囊、连 接 和保 护 气 囊 的 层、面 料 层 组 成。气 囊 用橡 胶 或 软 塑 料 制 成 结 构 可 为 并 排 管 状、蜂 窝 状 等 气 囊 有 整 体 式 和 分 体 式 两 种 分 体 式 的 气 囊 用 高 强 度 的帆 布 缝 合 连 接成 一 体 帆 布 除 起 连 接 作 用外 还 起 保 护 气 囊 不 受 破 损 的 作 用。面 料 层 多用 质 地 柔 软、透 气 性 好 的 纤 维 织 物 缝 制 而 成。弹 簧 软 床 垫 最 常 见 的 是 上 下 对 称 的 三 层 结 构 如 图 6 3所 示。表

44、 层 要 求 触 感 和 透 气 性 好 材 料 构 成 自 表 向 里 依 次 为行 花 复 合 面 层(面 料、薄 型 低 密 度 泡 沫、无 纺 布 缝 合 而 威)、泡 沫 层、无 纺 布 或 麻 布。中层 要 求 材 料 有 定 的可 挠 性、连 续 性、适 当 的 刚 度，其 目的 是 分 散 弹 簧 的 支 承 力 和 形 成 过 渡 流 畅 的 支 承 人 体 曲 面 中 层 材 料 通 常 使 用 棕 丝 或 椰 壳 丝 的 片 材。芯 层 要 求 能 吸 收 人 体 落 卧 或 翻 身 时 产 生 的 振 动，由 几 百 个 弹 簧 排 列 连 接 成 一 整 体。函 维普

45、资讯 http:/ 图 6 0绷布 的固定 方法 图 6 1木框架沙发的结构实例 图6 2充气床垫 图6 3三层结构弹簧软床垫 弹 簧 软 床 垫 的 芯 层 结 构 有 布 袋 式 和 穿 簧 式 两 种 结 构。布 袋 式 结 构 是 将 每 个 圆 柱 弹 簧 装入 一 小 布 袋，相 邻 两 个 小 布 袋 间 用线 缝 合 形 成 整 体 的床 垫 芯 层。穿 簧 式 结 构 使 用 双 圆 锥 弹 簧 相 邻 两 个 弹 簧 间 的 端 头 用 一 根 穿 簧 缠 绕 形 成 整 体 的 床 垫 芯 层。弹 簧 软 床 垫 芯 层 的 四周 边 缘 设 有 加 强 钢 丝，上 下

46、边 缘 的 加 强 钢 丝 用 M 型 弹 簧 作 补 强 使 床 垫 的 四 周 坚 挺。目前 国 内外 市 场 上 出现 了 多款 新 型 的床 垫 其 共 同 的 特 点 是 床 垫 的 弹 性 可 以调 节 增 加 软 床 垫 的 舒 适 性。例 如 将 传 统 的 整 体 式 床 垫 改 变 为 由若 干 个 独 立 单 元 组 成 的 组 合 床 垫，制 造 商 按 功 能 要 求 生 产 出 弹 性 不 同 的 单 元 垫，消 费 者 可 根 据 个 人 要 求 选 购 单 元 垫 并 按 喜 好 排 列 组 合 成 整 个 床 垫。再 如 日本 松 下 电 气 开 发 出 了一

47、 种 利 用 调 节 空 气 压 力 大 小 来 改 变 弹 性 的 新 型 床 垫 该 床 垫 在 长 度 方 向 上 划 分 为 八 个 区 域，每 个 区 域 为 一 独 立 气 囊 并 可 通 过 自 带 的 气 泵 和 阀 门调 节 气 囊 内 空 气 压 力 的 大 小 调 节 采 用 微 电 脑 控 制。7 参考 文献(1)詹 姆 斯-E 勃 兰波著 张 帝 树 梅 瑞 仙 译 软 体 家 具 工 艺 中 国 林 业 出版 社 1 9 9 2(2)关 惠 元 家 具 结 构 设 计 南 京 林 业 大 学 讲 稿 1 994(3)上 海 家 具 研 究 所 编 家 具 设 计 手 册 轻 工 业 出 版 社 1 9 8 9 (4)李 尹 熙，骆 秀 云 汽 车 塑 料 应 用 手 册 机 械 工 业 出 版 社，1 9 8 9 (5)h t t p：p a n a s o n i c c o j p ：责任编辑：俞津 作者简 介：关惠元，南京林 业大学木材 工业 学院教授 博导。收稿 日期：2 0 0 7 年 1 1同 F URN I TUR E No 1 61 2 0 0 7 6 维普资讯 http:/