1、家具模型設計家具模型設計第四章 家具結構設計與工藝 第一至三節目 錄第一節第一節 傳統框式家具的結構設計與工藝板式傳統框式家具的結構設計與工藝板式 第二節第二節 家具的結構設計與工藝軟體家具的結家具的結構設計與工藝軟體家具的結構設計與工藝構設計與工藝 第三節第三節 軟體家具的結構設計與工藝軟體家具的結構設計與工藝第一節第一節 傳統框式家具的結傳統框式家具的結構設計與工藝構設計與工藝 一、一、 家具的榫接合結構家具的榫接合結構 框式家具是指以榫結合的框架為框式家具是指以榫結合的框架為結構的家具，是中國傳統的結合結構的家具，是中國傳統的結合方式，其結構的合理與否直接影方式，其結構的合理與否直接影響

2、到家具的美觀性、接合強度和響到家具的美觀性、接合強度和加工工藝。加工工藝。 榫接合的類型榫接合的類型 榫接合是指榫頭壓入榫眼或榫槽榫接合是指榫頭壓入榫眼或榫槽的接合的接合 ， 榫接合的技術要求榫接合的技術要求 家具制品被破壞時，破口常出現家具制品被破壞時，破口常出現在接合部位，因此在設計家具產在接合部位，因此在設計家具產品時，一定要考慮榫接合的技術品時，一定要考慮榫接合的技術要求，以保證其應有的接合強度。要求，以保證其應有的接合強度。 第一節傳統框式家具的結構設計與工藝二、框架結構二、框架結構二、 框架結構 框架是框式家具的基本結構部件，也是框式家具的受力構件，框式家具由一系列的框架構成。最簡

3、單的框架由縱橫各兩根方材通過榫接合而成，有的框架有嵌板，有的嵌玻璃，有的是中空的。縱向的方材稱“立挺”，橫向的方材稱“帽頭”；如框架中間再加方材，縱向的稱“立檔”，橫向的稱“橫檔”（見圖）。 1木框 2嵌板 3帽頭4立邊 5橫檔 6立檔三、 嵌板結構 嵌板結構是框式家具中常用的結構形式，不僅可以節約珍貴的木材，同時也比整體采用方材拼接穩定，不易變形。將人造板或拼板嵌入木框中間，起封閉與隔離作用的這種結構稱為嵌板結構。常見形式如圖4-12。 四、 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，傳統的框式家具的桌面板、臺面板、柜面板、椅座板、嵌板以及鋼琴的共鳴板都采用窄板膠拼而成，為了盡量

4、減少拼板產生收縮和翹曲，用于拼板的單板塊的寬度應有所限制。同時，同一拼板中板塊的樹種及含水率應一致，以保證形狀穩定。五、箱框結構五、箱框結構五、 箱框結構 箱框是由四塊以上的板材構成的框體或箱體，如老式的衣箱、抽屜等。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、以及金屬連接件接合等接合方式，如圖所示：六、古典家具結構 中國的古典家具，特別是明式家具在家具史上享有勝譽，以簡潔而華貴箸稱。而其獨特的結構也給中外專家留下了深刻的印象。柏林一份18世紀家具目錄提到從前“選帝侯珍藏”中的一座裝飾華麗的中國黃花梨拔步床：“床架的奇特之點在于其構造中沒有采用一根釘子。所有其他方面也顯

5、示出制作者的藝術造詣和技巧。”七、現代實木家具結構七、七、 現代實木家具結構現代實木家具結構 隨著現代化大工業生產的不斷發展，家具產品部件化生產成為隨著現代化大工業生產的不斷發展，家具產品部件化生產成為 家家具工業化生產主流，傳統家具的榫卯結構已不能滿足工業化生產的具工業化生產主流，傳統家具的榫卯結構已不能滿足工業化生產的要求，榫接合逐步被五金件接合所替代。例如：要求，榫接合逐步被五金件接合所替代。例如： 1 實木方材的角連接實木方材的角連接2 實木框腳連接；實木框腳連接；3 桌腳與裙板的可拆裝連接；桌腳與裙板的可拆裝連接；4 框架類實木椅連接；框架類實木椅連接；5 框架類實木床的連接；框架類

6、實木床的連接；八、框式家具生產工藝八、 框式家具生產工藝 家具生產工藝是指利用各種家具材料，按照設計的技術要求，經過一系列復雜的加工和裝飾工藝，而獲得一定類型家具產品的全過程。框式家具生產工藝如下所示：毛凈榫頭加工部部總干配料基準面加工料榫槽、眼加工件件裝涂燥料加相對面加工加型面加工裝加配飾工工平面修整配工 膠合彎曲第二節 板式家具的結構設計與制造第二節第二節 板式家具的結構設計與制造板式家具的結構設計與制造 一、一、 板式家具板式家具板式家具，指以人造板為基材，為板件為主體，采用專用的五金連接件或圓棒榫連接裝配而成的家具。板式家具的主要材料是人造板材，包括：中密度纖維板、刨花板、膠合板、細木

7、工板、覆面刨花板（三聚氫氨板）、薄木等。板件的形式一般可分為兩種：空心板、實心板。實心板主要以刨花板或中纖板為芯板，面覆裝飾材料，如：薄木、木紋紙、防火膠板等。空心板根據芯板的結構不同，可以分為：柵狀空心板、格狀空心板、網格空心板、蜂窩空心板等，見圖4-26所示。目前最常用的為柵狀空心板。二、二、 “ “32mm”32mm”系列自裝配家具系列自裝配家具 板式家具摒棄了框式家具中復雜的榫卯結構，而尋求新的更為板式家具摒棄了框式家具中復雜的榫卯結構，而尋求新的更為簡便接合方式，就是采用現代家具五金件與圓（棒）榫連接。簡便接合方式，就是采用現代家具五金件與圓（棒）榫連接。而安裝五金件與圓榫所必需的圓

8、孔由鉆頭間距為而安裝五金件與圓榫所必需的圓孔由鉆頭間距為32mm32mm的排鉆加的排鉆加工完成的。為獲得良好的連接，工完成的。為獲得良好的連接，“32mm32mm系統系統”就此在實踐中誕就此在實踐中誕生，并成為世界板式家具的通用體系，現代板式家具結構設計生，并成為世界板式家具的通用體系，現代板式家具結構設計被要求按被要求按“32mm32mm系統系統”規范執行。規范執行。 32mm系列自裝配家具，在生產上，因采用標準化生產，便于質系列自裝配家具，在生產上，因采用標準化生產，便于質量控制，且提高了加工精度及生產率；在包裝貯運上，采用板量控制，且提高了加工精度及生產率；在包裝貯運上，采用板件包裝堆放

9、，有效地利用了貯運空間，減少了破損、難以搬運件包裝堆放，有效地利用了貯運空間，減少了破損、難以搬運等麻煩。等麻煩。二、“32mm”系列自裝配家具三、三、 32mm32mm系統的設計準則系統的設計準則 “32mm32mm系統系統”以旁板的設計為核心。旁板是家具中最主以旁板的設計為核心。旁板是家具中最主要的骨架部件，頂板（面板）、底板、層板以及抽屜道軌都要的骨架部件，頂板（面板）、底板、層板以及抽屜道軌都必須與旁板接合。因此，旁板的設計在必須與旁板接合。因此，旁板的設計在32mm32mm系列家具設計中系列家具設計中至關重要。在設計中，旁板上主要有兩類不同概念的孔：結至關重要。在設計中，旁板上主要有

10、兩類不同概念的孔：結構孔、系統孔。前者是形成柜類家具框架體所必須的結合孔；構孔、系統孔。前者是形成柜類家具框架體所必須的結合孔；后者用于裝配擱板、抽屜、門板等零部件必須的孔，兩類孔后者用于裝配擱板、抽屜、門板等零部件必須的孔，兩類孔的布局是否合理，是的布局是否合理，是32mm32mm系統成敗的關鍵。系統成敗的關鍵。 系統孔系統孔 系統孔一般設在垂直坐標上，分別位于旁板前沿和后沿系統孔一般設在垂直坐標上，分別位于旁板前沿和后沿 。 結構孔 結構孔設在水平坐標上。上沿第一排結構孔與板端的距離及孔徑根據板件的結構形式與選用配件具體確定。 旁板的尺寸設計 旁板的度尺寸（W）按對稱原則確定為W2K32n

11、； 旁板的長度LAB32n。 四、四、 32mm32mm系統家具設計案例系統家具設計案例 在討論了在討論了“32mm32mm系統系統”理論與設計準則后，我們以一系列化文件柜為理論與設計準則后，我們以一系列化文件柜為例，對例，對“32mm32mm系統系統”家具的設計與結構細節再進一步進行分解，使大家具的設計與結構細節再進一步進行分解，使大家對家對“32m32m系統有一個較直觀的，全面的、更進一步的認識。系統有一個較直觀的，全面的、更進一步的認識。 產品外形設計產品外形設計 作為案例的辦公用文件柜為系列化產品，由外旁板作為案例的辦公用文件柜為系列化產品，由外旁板A A（四種規格，分（四種規格，分左

12、右）、內旁板左右）、內旁板B B（四種規格，不分左右）、木門板（四種規格，不分左右）、木門板C C（三種規格）、（三種規格）、玻璃門板玻璃門板D D（三種規格）、頂板（三種規格）、頂板E E、底板、橫隔板、底板、橫隔板F F、活動層板、活動層板G G、踢腳、踢腳板板H H、背板、背板I I（四種規格），（四種規格），1010種標準板組成種標準板組成 結構設計結構設計 柜體全部由可拆分的板件構成，采用可拆裝連接方式，主體采用偏心連接件柜體全部由可拆分的板件構成，采用可拆裝連接方式，主體采用偏心連接件連接，內外旁板之間的連接采用螺母、螺桿連接，在外旁板上預埋塞孔螺母，連接，內外旁板之間的連接采用螺

13、母、螺桿連接，在外旁板上預埋塞孔螺母，內旁板上鉆內旁板上鉆5mm5mm通孔；當柜體寬度超過一個單體寬度時，兩件內旁板之間和通孔；當柜體寬度超過一個單體寬度時，兩件內旁板之間和連接采用螺母、螺桿連接連接采用螺母、螺桿連接所有的板件采用中密度纖維板（或刨花板）作基材，面貼薄木，實木封邊。所有的板件采用中密度纖維板（或刨花板）作基材，面貼薄木，實木封邊。 板件板件設計設計 在這個設計在這個設計中，板件就中，板件就是主體，產是主體，產品的銷售也品的銷售也以板件的銷以板件的銷售為主，用售為主，用戶可根據自戶可根據自己的要求，己的要求，選擇不同的選擇不同的形式形式 。 五、五、 板式家具板式家具生產工藝生

14、產工藝 “32mm32mm系統系統”板式板式拆裝家具，引出了拆裝家具，引出了“板件即為產品板件即為產品”的新概念，采用五的新概念，采用五金件與圓榫來實現金件與圓榫來實現板件間的接合，這板件間的接合，這就要求我們在生產就要求我們在生產中的重點應放在實中的重點應放在實現板件的標準化及現板件的標準化及互換性上。板式家互換性上。板式家具生產工藝的重點具生產工藝的重點應放在：高精度標應放在：高精度標準板件的尺寸加工、準板件的尺寸加工、高精度的標準孔加高精度的標準孔加工、板件邊部處理、工、板件邊部處理、板件表面裝飾四個板件表面裝飾四個方面。方面。五、板式家具生產工藝 根據板件的形式不同，我們將生產工藝分為

15、：板件結根據板件的形式不同，我們將生產工藝分為：板件結構為柵狀空心板及為實心板的生產工藝。構為柵狀空心板及為實心板的生產工藝。 、 板件結構為柵狀空心板。柵狀空心板一般用于厚板件結構為柵狀空心板。柵狀空心板一般用于厚度較大的板件，如大班臺臺面板、會議臺臺面板等。度較大的板件，如大班臺臺面板、會議臺臺面板等。 、 板件結構為覆面實心板板件結構為覆面實心板 實心板件是在生產中最常用的一種，常以實心板件是在生產中最常用的一種，常以15mm15mm、18mm18mm、25mm25mm等規格的刨花板或中纖板做基材。等規格的刨花板或中纖板做基材。一般加工工藝流程如下所示一般加工工藝流程如下所示刨花板刨花板

16、 定厚砂光定厚砂光 涂膠涂膠 覆面覆面 精裁精裁 鏤銑鏤銑 邊部處理邊部處理中密度纖維板中密度纖維板 薄木薄木 剪裁剪裁 拼縫拼縫倉庫倉庫 板件包裝板件包裝 表面涂飾表面涂飾 鉆孔鉆孔 第三節 軟體家具的結構設計與制造 第三節第三節 軟體家具的結構設計與制造軟體家具的結構設計與制造 凡坐、臥類家具與人體接觸的部位由軟體材料制成或由軟性凡坐、臥類家具與人體接觸的部位由軟體材料制成或由軟性材料飾面的家具稱為軟體家具。如我們常見的沙發、床墊都材料飾面的家具稱為軟體家具。如我們常見的沙發、床墊都屬于軟體家具。屬于軟體家具。 一、一、 支架結構支架結構 坐、臥具既承受靜載荷，又要承受動載荷以及沖擊載荷，

17、因此，坐、臥具既承受靜載荷，又要承受動載荷以及沖擊載荷，因此，強度應滿足要求。一般來說，軟體家具都有支架結構作為支承，強度應滿足要求。一般來說，軟體家具都有支架結構作為支承，支架結構有傳統的木結構、鋼制結構、塑料成型支架及鋼木結合支架結構有傳統的木結構、鋼制結構、塑料成型支架及鋼木結合結構。但也有不用支架的全軟體家具。結構。但也有不用支架的全軟體家具。木支架為傳統結構，一般木支架為傳統結構，一般屬于框架結構，采用明榫接合、螺釘接合、圓釘接合以及連接件屬于框架結構，采用明榫接合、螺釘接合、圓釘接合以及連接件接合等方式連接接合等方式連接 。 鋼架結構一般采用焊接或螺釘接合，也有采用彎管成型。鋼架結

18、構一般采用焊接或螺釘接合，也有采用彎管成型。塑料支架結構，由于塑料的特點，可注塑、壓延成型，常與軟體塑料支架結構，由于塑料的特點，可注塑、壓延成型，常與軟體結構一次成型。結構一次成型。 二、二、 軟體結構軟體結構 、 薄型軟體結構薄型軟體結構 這種結構也叫半軟體結構，如用藤面、繩面、布面、皮革面、塑這種結構也叫半軟體結構，如用藤面、繩面、布面、皮革面、塑料紡織面、棕繃面及人造革面等材料制成的產品，也有部份用薄料紡織面、棕繃面及人造革面等材料制成的產品，也有部份用薄層海綿的層海綿的 。 、 厚型軟體結構厚型軟體結構可分為二種形式，一種是傳統的厚型軟體結構厚型軟體結構可分為二種形式，一種是傳統的彈

19、簧結構，利用彈簧作軟體材料，然后在彈簧上包覆棕絲、棉花、彈簧結構，利用彈簧作軟體材料，然后在彈簧上包覆棕絲、棉花、泡沫塑料、海棉等，最后再包覆裝飾布面（如圖泡沫塑料、海棉等，最后再包覆裝飾布面（如圖4-45a4-45a）。彈簧有）。彈簧有盤簧、拉簧、弓（蛇）簧等。盤簧、拉簧、弓（蛇）簧等。 三、三、 充氣家具充氣家具 充氣家具有獨特的結構形式，其主要的構件是由各種氣囊組成，充氣家具有獨特的結構形式，其主要的構件是由各種氣囊組成，并以其表面來承受重量。氣囊主要由橡膠布或塑料薄膜制成。其并以其表面來承受重量。氣囊主要由橡膠布或塑料薄膜制成。其主要的特點是可自行充氣組成各種家具，攜帶或存放方便，但單主要的特點是可自行充氣組成各種家具，攜帶或存放方便，但單體的高度因要保持其穩定性而受到限制。體的高度因要保持其穩定性而受到限制。四、四、 床墊床墊 床墊的結構有多種，床墊的結構有多種，一種是彈簧結構，利一種是彈簧結構，利用盤簧、泡沫塑料、用盤簧、泡沫塑料、海棉、面料等制成；海棉、面料等制成；如圖所示；在這種結如圖所示；在這種結構的基礎上，針對床構的基礎上，針對床墊中間受力最大，易墊中間受力最大，易塌陷等因素，又開發塌陷等因素，又開發出獨立袋裝彈簧床墊，出獨立袋裝彈簧床墊，高碳優質鋼絲制成直高碳優質鋼絲制成直桶形或鼓槌形的彈簧，桶形