浅析板木家具的结构设计

2015-10-21 19:58陈文佩
商品与质量·学术观察 2015年3期
关键词:模块化设计结构设计

陈文佩

摘要 :板木家具是由于近几年来木材价格上涨,导致实木家具的价格上涨,应运而生的一种新型家具类型。板木家具是板式家具和框式家具的总称,是由实木和木质人造板混合而制成的家具类型,其中主要的受力构件和家具框架采用实木与板木构件制成,而侧板、隔板、顶部以及底部等其他非受力部位采用木质人造板制作,外观上显示出别有韵味的家具类型,本文通过分析板木家具的结构设计的要求与总体特点,结合模块化与标准化设计,从而有效提高板木家具的生产效率,降低成本,使板木家具具有良好的市场占有率。

关键词 :板木家具 结构设计 模块化设计

前言

板木家具(FBF)的家具结构采用实木框架,各种面部采用密度板制作,接触面采用精美的实木制作,能够保证家具的整体结构性、稳定性和美观性,主要多用于仿古的家具使用中,在欧式家具、美式家具以及其他主流风格的家具中使用较多。其精美的制作风格赋予家具一种别样的韵味,使其逐渐被人们喜爱和接受[1]。

一、板木家具结构设计的具体要求与总体特点

板木家具的结构是将有框架式结构与板式结构的形式相结合。框架式结构可采用不可拆装的传统的整体框架,同时也可采用现在的分体式的可拆装框架。不可拆装的整体框架的板木家具中,主要结构是由榫接合组成的承重结构,采用围合板件设于框架上,用来作为分隔和封闭空间使用。而可拆分式的板木家具结构中,框架的嵌板与木构件能够直接起到承重的作用,同时能够直接作为分隔和封闭空间使用。板木家具主要是结合木材与木质人造板两者的材料属性,进行综合合理使用的结果,木材的良好抗压能力与纵向抗拉伸能力,优质的纹理,及其独特的组织构造和特有的黏弹性能,使其适合在板木家具中作为线型纯实木构件,但因其自身存在的异性问题,不适合做面型构件。而木质人造板的幅面较大,稳定性较好,能够克服异性的问题,在面型构件的制造上具有显著优势。因此,在

设计板木家具的结构制造上应充分考虑构件材料的属性特征,优势互补,将家具的整体稳定性完美的呈现出来[2]。

二、 板木家具接合方式的结构设计

(一)板材与板材的接合

由于板木家具的自身特性及其特有的韵味使然,因此,在板材与板材的接合上,包括板材的连接件之间的接合与板材拼厚的接合。其中使用胶接合的方式来进行板材的拼厚是较为理想的接合方式,能够使后续的铣型更为方便。板材与板材的接合方式主要以T型和L型两种接合方式为主,连接件主要是五金连接件,大多数连接件接合是利用32mm系统完成,在考虑旁板上孔间距与孔径的关系的同时,综合考虑到了家具的结构、材料、生产工艺、设备设施、五金配件以及包装、运输、销售、售后、维修等家具产品的一系列因素。

(二) 板材与实木的接合

在板木家具中,板木与实木的接合方式主要包括线性构件与面型构件的接合,线性构件接合主要根据家具的使用部位,采用胶接合、圆榫接合、以及镶嵌等方式进行接合处理。面型结构构件能够有效的提高生产效率,主要分为两大类型,其一是框嵌板形式的面型构件,其二是覆面板形式的面型构件。随着人造板技术和胶黏技术的发展,在环保性能上,二者均得到较大提升。目前,纯人造板结合胶合技术制成的实木嵌板在板木家具中出现,其内部框架主要由一定厚度的人造板替代,较之传统的框嵌板结构相比,具有方便、快捷等优点,能够充分真空覆膜技术,能够有效地隔绝挥发物的释放,使家具性能更为环保。

(三) 实木与实木的接合

板木家具的实木与实木接合,适应了现代化生产的标准化、系列化与模块化改造,对于榫接合技术来说,圆形榫与椭圆形榫具有便于机械化生产的特点,板木家具在采用分体式榫接合方式时,可优先采用圆形榫接合的方式。随着科学技术的发展,3D技术的应用越来越广泛,3D技术应用于实木与实木之间的榫接合技术上,接合完全由3D打印技术实现,将成为接合技术的新兴技术。

三、 板木家具结构的模块化和标准化设计

目前,板木家具的模块化与标准化设计一逐渐成为家具设计的主流趋势,主要目的是减少零部件使用,减少了在加工和装配过程中产生的一些不必要的零件种类,能够有效提升产品质量,缩短交货周期,降低家具成本,从而进一步提高生产效率。简化结构是板木家具结构标准化的首要条件,首先要对板式家具的结构的内部多样化进行统一处理,对其结构进行简化处理,在简化内部零件的品种和规格的同时,还需简化零部件的工艺和尺寸。统一化处理主要是将多个或单个家具中多规格的零部件规格合二为一,使其可以在多数产品中任意交换使用,消除产品的多样性,进而提高产品的生产效率。以此为基础,使板木家具的结构设计实现通用化和系列化,最后形成标准化的结构设计[3]。

模块化设计是针对整个产品系统,将标准化设计的理念进一步拓展。板木家具的模块化设计主要是对不同性能、不同规格的产品进行功能性分析,进而设计出相对应的功能性模块,例如门板模块、底座模块、床板模块等,通过对这些模块进行选择组合来修改产品的各项参数,进而构成多样的家具产品。模块化设计主要包括基本的模块设计与接口设计两方面内容。基本模块由于材料、尺寸、工艺、接合方式等方面存在差异因素,因此其自身存在不同的差异性。而接口模块的设计连接是模块组合的主要依据,采用合适的接口连接,能够加强接口的通用性能,能够大大提升家具产品的开发效率。

结论

综上所述,结构设计是板木家具设计中的关键环节,其设计的品质与产品的质量与使用寿命有直接的关系。当今社会主要讲究综合效益,板木家具具有可靠的力学强度、别有艺术感染力的外觀和便捷性能,同时实时结构的模块化和标准化设计,能够有效降低板木家具的生产成本,提高生产效率,从而达到良好的市场效果。

参考文献:

[1]宋小川,龙彩凤.板木家具结构探析[J].林产工业,2014,08(14),01:39-41.

[2]朱云,申黎明.基于绿色思想的板木家具结构设计[J].包装工程,2014,06(04),20:47-66.

[3]刘文金,唐立华,杨媛.板木家具设计中实木构件与人造板基材构件的配置方法[J].林产工业,2013,02(04),01:35-37.

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