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1
家具结构设计的原则
1.1
材料性原则
结构设计离不开材料的性能，对材料性能的理解是家具结构设计所必备的基础。材料不同，
其材料的构成元素、
组织结构也不相同，
材料的物理、
力学性能和加工性能就会有很大的差
异，
零件之间的接合方式也就表现出各自的特征。
实木家具的构成形式为框架结构、
榫卯接
合，
其合理性在框架可以由线型构件构成。
这是由于木材的干缩湿胀特性使得实木板状构件
难以驾驭的缘故。至于榫卯接合方式也是由于木材的组织构造和粘弹性性能所提供的条件。
人造板尽管克服了木材各向异性的缺陷，但由于在制造过程中（尤其是纤维板、刨花板），
木材的自然结构已被破坏，
许多力学性能指标
（抗弯强度最为明显）
大为降低，
因而榫卯结
构对人造板来说无法使用。
但人造板幅面尺寸稳定的优点为板式家具的连接开辟了新的途径，
采用圆孔连接方式是板式家具连接的最佳方法。
所以现代家具的结构，
木家具以榫卯接合为
主，板式家具则以连接件接合为主，金属家具以焊接、铆接为主，竹藤家具以纺织、捆绑为
主，塑料家具以浇铸、铆接为主，玻璃家具以浇铸、铆接为主，玻璃家俱以铰接为主。根据
家具材料，选择、确定接合方式，是结构设计的有效途径。
1. 2
稳定性原则
家具结构设计的主要任务是保证产品在使用过程中牢固稳定。家具的属性之一是使用功能。
各种类型的产品在使用过程中，
都会受到外力的作用。
如果产品不能克服外力的干扰保持其
稳定性，
就会丧失其基本功能。
家具结构设计的主要任务就是要根据产品的受力特征，
运用
力学原理，合理构建产品的支撑体系，保证产品的正常使用。
1.3
工艺性原则
加工设备、
加工方法是家具产品的技术保障。
零部件的生产不仅是形的加工，
更重要的
是接口的加工。
接口加工的精度、
经济性直接决定了产品的质量和戚本。
因此，
在进行产品
的结构设计时，
应根据产品的风格、
档次和企业的生产条件合理确定接合方式。
例如木质家
具在工业革命以前，
只能采用榫接合；
自从蒸汽技术运用于家具生产后，
零部件可以一次成
型。不仅简化了接合方式，而且使产品的造型流畅、简约。板式家具，由于设备的加工精度
高，因而可以采用拆装结构。且圆孔加工是用钻头间距为
32mm
的排钻加工的，所以板式家
具的接口能应用
32mm
系统的标准接口。
1.4
装饰性原则
家具不仅是一种简单的功能性物质产品，
而且是一种广为普及的大众艺术品。
家具的装
饰性不只是由产品的外部形态表现，
更主要的是由其内部结构所决定。
因为家具产品的形态
（风格）
是由产品的结构和接合方式所赋予的。
如，
榫卯接合的框式家具充分体现了线的装
饰艺术；五金连接件接合的板式家具，则在面、体之间变化。再者，连接方式的接口（各种
榫、五金连接件等），本身就是一种装饰件。藏式接口（包括暗铰链、暗榫）外表不可见，
使产品更加简洁；接口外露（合页、玻璃门铰、脚轮等连接件、明榫），不仅具有相应的功
能，而且可以起到点缀的作用，尤其是明榫能使产品具有自然天成的乡村田野风格。
2
实木家具结构
实木家具又称框式家具，
它是以榫接合的框架为承重构件，
板件附设于框架之上的木家
具。
在实木家具中，
方料框架为主体构件，
板件只起围合空间或分隔空间的作用。
传统实木
家具为整体式（不可拆）结构；现代实木家具既有整体式，又有拆装式结构。整体式实木家
具以榫接合为主，
拆装式实木家具则以连接件接合为主。
榫接合是通过榫头压入榫眼或榫槽
的接合方式。这里只介绍榫卯结构，连接件结构将在板式家具中讲解。
2.1
榫接合类型
榫接合有多种类型，分类方式不同，其表现形式也不相同。
2.1.1
按榫头的形状分：直角榫、燕尾榫、椭圆榫、圆榫，如图
1
所示。
2.1.2
按榫头的数目分：单榫、双榫、多榫，如图
2
所示。
2.1.3
按榫头与方料的关系分：整体榫、插入榫。整体榫是直接在方材零件上加工而成
的，如图
1
中的
1
、
2
、
3
；而插入榫与零件是分离的，常用的插入榫为圆榫。圆榫的形状如
图
3
所示。
2.1.4
按榫头与榫眼、榫槽接合形式分：开口榫、半开口榫、闭口榫；明榫、暗榫。如
图
4
所示。
2.2
榫接合技术要求
2.2.1
方榫接合的技术要求
为了使榫接合紧密牢固，
同时又使得加工、
装配方便，
方榫接合的榫头长度和榫长度均
应与木材纤维方向一致。
榫、
眼之间的配合则应是：
榫头宽度与榫眼长度为过盈配合，
即榫
头宽度比榫眼长度大
0.5
－
1mm
；榫头厚度与榫眼宽度为间隙配合，间隙量为
0.1
－
0.2mm
；
榫头长度与榫眼深度为过度配合，其公差为±3mm（明榫为正，暗榫为负）。榫头厚度（或
宽度）
通常为方材厚度
（宽度）
的
1/3
－
2/5
。
当榫头厚度
（宽度）
大于
40mm
时应改为双榫。
由于榫接合采用基孔制原则，
在确定榫头厚度时应将其计算值调整与方套钻规格相符的尺寸。
如
6
，
8
，
9.5
，
12
，
13
，
15
等几种规格。
2.2.2
圆榫接合技术要求
圆榫是现在较常见的插入榫，
主要用于板式家具部件之间的接合与定位，
也可用于实木
框架的接合。作为独立榫，用于制作圆榫的材质应选用密度大、无节无朽、纹理通直，具有
中等硬度和材性的木材，
一般用青冈栎、
柞木、
水曲柳等。
圆榫含水率比家具用材低
2
－
3%
，
以便施胶后，圆榫吸水而润
胀，增加接合强度
。圆榫规格现在广
泛采用
¢6*32
，
¢8*32
，
¢10*32
三种。圆榫与圆孔长度方向的配合应为间隙配合，即圆孔深度大
于圆榫长度，
间隙大小为
0.5
－
1.5mm
；
榫、
孔的径向配合应为过盈配合，
过盈量为
0.1
－
0.2mm
。
2.3.1
框架结构
2.3.1.1
角部连接
如图
5 2.3.1.2
中部连接
如图
6
2.3.2
脚架结构
如图
7 2.3.3
拼板结构
2.3.3.1
拼板类型
如图
8 2.3.3.2
防止拼板变形的方法如图
9
2.3.4
嵌板结构（板与框架的连接）如图
10
2.3.5
箱框结构（板与板之间的连接）如图
11
2.4
传统实木家具结构的改进
众所周知，
中国传统家具以榫卯结构为主，
这既不利用工业化生产，
也不便于产品运输。
（以榫卯结构为主的家具均为整体家具。
）
为了保留传统家具的风格，
同时又利于现代化生
产，可以采取如下改进方式：对于接口，以圆榫、指形榫替代传统榫卯结构，并辅以五金连
接件；
对于具有装饰功能的零件，
则可分解成方料加线型的做法；
对于较复杂的榫结构则可
进行简化；对于板件之间的连接则可完全采用现代板式家具的接合方式。如图
12
所示。
3
板式家具结构设计
板式家具是指以人造板为基材，
以板件为主休，
采用专用五金连接件或圆榫连接装配而
成的家具。
由于板式家具的基材为人造板，
其材性决定了板式部件的连接只能采用圆孔连接。
若产品为拆装结构，
则用五多连接件拼命。
现代五金连接件的种类繁多，
现已超过万种，
为
了便于管理，
国际标准化组织于
1987
年颁了
ISO8554
、
ISO8555
家具五金分类标准，
将其分
为九类：锁、连接件、滑道、位置保持装置、高度高速装置、支承件、拉手和脚轮。在家具
设计过程中，
应根据板件连接需要进行合理选择。
从纯结构的角度，
常用形形色色主要有坚
固件、
活动件和支承件等。
板件的连接方式最终应视板件结构、
产品结构、
加工设备与工艺
等综合因素而定。
3.1
板式部件结构
板式部件一般是以人造板为基材，表面进行覆面装饰的构件。板式家具的主要基材有：
中密度纤维板（简称中纤板）、刨花板、胶合板、细木工板、三聚氨胺板等。板式部件的形
式一般可分为两种：
实心板、
空心板。
实心板主要以中纤板和刨花板为芯板，
表面饰贴装饰
材料，如薄木、木纹纸、
PVC
、防火板、转印膜等。空心板根据芯板的结构，可分为栅状空
心板。
3.2
板式家具整体结构
板式家具摒弃了框式家具中复杂的榫卯结构，
而采用圆孔接合方式。
圆孔的加工主要是
由钻头间距为
32mm
的排钻加工完成的。为了获得良好发连接，“32mm
系统”便旌了，并成
为世界家具的通用体系，现代板式家具结构设计均被要求按“32mm
系统”规范执行。限于
篇幅，
有关“32mm
系统”的知识请参考相关教材。
板式家具的连接品的外形也必须符合
32mm
的倍数。在具体设计过程中，可由结构孔来调节。在现代家具中，旁板是核心部件，因为家
具中几乎所有的零部件都
要与旁板发生联系。
如顶
（面）
板要连接左右旁板；
底板要安装
在旁板上，
搁板也要搁在旁板上，
背板要插或钉在旁板上，
门的一边要与旁板相连，
连抽屉
的导轨也要装在旁板上，
因此旁板的加工位置确定后，
其它部件的相对位置也就基本确定了。
3.3
板式家具紧固连接
紧固连接是利用紧固件
（结构连接件）
将两个零部件连接后，
相对位置不再发生改变的
连接。它是携手前进家具的主要连接形式。常用的连接方式有：偏心式（偏心连接件）、螺
旋式（四合一连接件）、拉挂式（圆柱螺母连接件）等。
3.3.1
偏心式连接。此种连接方式的拼命原理是利用偏心螺母（偏心轮）结构的将另一
板件的连接端部拉紧，
从而把两板连接在一起，
它用于两相互板件的连接。
偏心连接件一般
由偏心轮、拉杆、预埋件三部分组成，如图
14
。若拉杆为双向，则无需预埋件。快装式偏
心连接件则将预埋件和拉杆合成一体，
如图
15
。
偏心轮直径有
¢15
，
¢12
，
¢10
几种规格，
常用的为
¢15
。
拉杆的长度规格很多，
应根据需要合理选择，
其有效长度
（
S
）
决定了偏心轮中心至板边的距离（
1
＝
S+4
）。预埋件通常为一倒刺式塑料螺母，规格为
¢10*13
。偏心式连接件连接参数如图
16
所示。
3.3.2
四合一连接件连接。此种连接方式是利用专用锥形螺钉自上而下插接，并依靠斜
面结构使之扣紧的连接方式。
用于两相互街板件的连接，
其尺寸参数与偏心件基本相同，
如
图
17
所示。
3.4
板式家具活动连接
所谓活动连接是指利用连接件将两零部件连接后，
可以产生相对位移的连接。
常用的连
接件有铰链、抽屉滑道、趟门滑道等。
3.4.1
旁板与门的连接
以铰链中的暗铰链为主，
也可以通过合面连接。
常用的暗铰链有直臂、
小曲臂和大曲臂
之分，
分别适用于全盖门、
半盖门和嵌门，
以
35mm
杯径产品为主，
开启角度为
90°－180°，
如图
18
所示。
3.4.2
顶板、底板与门的连接
家具的门，
除采用转动开启方式外，
还可用平移方式开启。
转动方式可用门头铰，
移动
方式则用趟门滑道。
门道主要由滑轮、
滑轨和限位装置组成。
常用移门滑道结构与安装要求