第四章板式家具結(jié)構(gòu)設(shè)計

與工藝目錄第1節(jié)板式家具生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備第2節(jié)家具五金配件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用連接件、鉸鏈、滑動裝置、鎖、位置保持裝置、高度調(diào)整裝置、支承件、拉手、腳輪、其它五金件第3節(jié)現(xiàn)代家具新工藝與新技術(shù)“32mm系統(tǒng)”現(xiàn)代家具的數(shù)控加工新技術(shù)現(xiàn)代家具的柔性生產(chǎn)新工藝計算機集成制造系統(tǒng)[CIMS]

第1節(jié)板式家具生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備一、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?？招陌甯鶕?jù)芯板的結(jié)構(gòu)不同，可以分為：柵狀空心板、格狀空心板、網(wǎng)格空心板、蜂窩空心板等。二、生產(chǎn)工藝與設(shè)備第2節(jié)家具五金配件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用

拆裝式家具的問世，人造板材的廣泛應(yīng)用，以及“32mm系統(tǒng)”產(chǎn)生和發(fā)展，為現(xiàn)代家具五金配件的形成與發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。辦公室自動化，廚房家具的變革以及現(xiàn)代家具設(shè)計“可持續(xù)發(fā)展”、“以人為本”的原則等因素再一次促進和推動了家具五金工業(yè)向高層次發(fā)展，家具五金配件逐漸走進國際化時代。隨著現(xiàn)代家具五金工業(yè)體系的形成，國際標準化組織于1987年頒布了ISO8554，8555家具五金分類標準，將家具五金分為九類：鎖、連接件、鉸鏈、滑道、位置保持裝置、高度調(diào)整裝置、支承件、拉手、腳輪。第七節(jié)家具五金配件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用一、連接件一、連接件

將家具的零件組裝成部件，再將零部件組裝成產(chǎn)品，都需要應(yīng)用連接件。零部件組裝化生產(chǎn)已成為家具工業(yè)化生產(chǎn)的大趨勢，具有可拆裝結(jié)構(gòu)的連接件因而得到廣泛的應(yīng)用，成為各類五金中應(yīng)用最為廣泛的一種。（一）、分類㈠、分類

根據(jù)連接是否可拆卸，可將連接件分為固定和拆裝兩大類。圖所示連接件均為可拆裝連接件，可拆裝連接件按其扣緊方式可分為：螺紋嚙合式、凸輪提升式、斜面對插式、膨脹銷接式及偏心螺紋嚙合式等等。其中凸輪提升式連接，應(yīng)用最為廣泛，又稱為偏心連接件。（二）、結(jié)構(gòu)特點與連接方式㈡、結(jié)構(gòu)特點與連接方式

偏心連接件由園柱塞母、吊桿及塞孔螺母等組成，吊桿的一端是螺紋，可連入塞孔螺母中，另一端通過板件的端部通孔，接在開有凸輪曲線槽內(nèi)，當順時針擰轉(zhuǎn)園柱塞母時，吊桿在凸輪曲線槽內(nèi)被提升，即可實現(xiàn)兩部個之間的垂直連接。在加工生產(chǎn)時，在一板上需鉆5mm*13mm深的孔，并預埋塞孔螺母；而在與之配合的垂直板件上離邊25mm（33、29.5mm，根據(jù)吊桿的長度不同選擇）鉆15*13mm深的孔，裝園柱塞母，并在板端鉆7通孔用來穿過吊桿。如圖所示。㈢、技術(shù)要求

可以選用的連接件品種繁多，就最為普遍的偏心連接件來講，圓柱塞母的直徑有10mm、15mm、25mm等規(guī)格，常用為15mm；吊桿的長度規(guī)格也很多。每一種都有不同的技術(shù)要求，產(chǎn)家一般都配有詳盡的技術(shù)要求說明，在設(shè)計時，應(yīng)詳細了解其參數(shù)，選用適合的連接件。用四合一連接件，則是利用專用錐形螺釘自上而下插接，并依靠斜面機構(gòu)獲得扣緊，如圖所示。二、鉸鏈二、鉸鏈

㈠、分類鉸鏈的品種很多，有合頁、門頭鉸、玻璃門鉸、杯型暗鉸鏈、專用特種鉸鏈等。其中，最為常用且技術(shù)難度最大的為暗鉸鏈，暗鉸鏈有直臂、小曲臂和大曲臂之分，以分別適用于全蓋門、半蓋門和嵌門。以直徑為25mm及35mm杯徑產(chǎn)品為主（常用的為35mm）。開啟角度為90°～180°。㈡、結(jié)構(gòu)特點

暗鉸鏈靠四連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動，單四連桿的暗鉸鏈門的開啟角度可以從92°～130°；雙四連桿的，可以開致最大180°。一般情況下裝暗鉸鏈的門在開啟過程中會向前移位，開成90°時，門的內(nèi)側(cè)面將超出旁板的內(nèi)側(cè)面，所以，在設(shè)計柜內(nèi)的抽屜或放置衣盒時，要預留充分的空間。當然也有專門用于帶抽屜柜的暗鉸鏈。為實現(xiàn)門的自彈與自閉，現(xiàn)在的暗鉸鏈一般附有彈簧機構(gòu)，有的彈性機構(gòu)可在開啟角達到45°以上時空中定位，以免松手時門猛烈彈向關(guān)閉而發(fā)出巨大聲響并損壞柜體

㈢、連接方式

1．鉸杯與門門上預鉆盲孔（φ35mm、φ26mm）嵌裝鉸杯，另通過鉸杯兩側(cè)耳上的安裝孔（兩孔），利用螺釘接合與門連接?？稍陂T在預鉆φ3mm或φ5mm(φ6mm歐式螺釘)盲孔。2．鉸杯與底座有匙孔式（Key-hole）、滑配式（Slide-on）和按扣式（Clip-on）等三種連接方式。3．底座與旁板采用螺釘連接，標準在旁板“32mm系統(tǒng)”

φ5mm的系統(tǒng)孔中安裝φ6mm歐式螺釘。在進行暗鉸鏈的安裝設(shè)計時，必須注意每種暗鉸鏈的參數(shù)。對于不同的鉸鏈，鉸杯孔與門板邊的距離（C值）、暗鉸鏈的底座高度（H值）、門與旁板的相對位置（O值），均有不同。（三）、連接方式㈣、技術(shù)要求與標準

用戶在購買暗鉸鏈時，同時也可獲得廠家提供的技術(shù)指導，包括：不同種類的鉸鏈的參數(shù)值、參數(shù)之間的關(guān)系值表，以及相應(yīng)的坐標曲線等，用戶可根據(jù)這些數(shù)值選取適合的鉸鏈。但同時也應(yīng)注意：暗鉸鏈靠四連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動，因而沒有固定的回轉(zhuǎn)中心，門開啟時，門上的點不是在作園弧運動，而是作各不相同的曲線運動，并隨不同品種的鉸鏈而異。因此，對于不同的門厚，門上是否有凸起的裝飾線條，門與門、門與旁板的間隙應(yīng)多大，都要一一核對，才能作出正確的選擇。（四）、技術(shù)要求與標準三、滑動裝置

滑動裝置也是一種重要的功能五金件。㈠、分類最常用的為抽屜道軌及門滑道，此外還有電視柜、餐臺面用的圓盤轉(zhuǎn)動裝置、卷簾門用的環(huán)型底路、鉸鏈與滑道的聯(lián)合裝置（如電視機柜內(nèi)藏門機構(gòu)）等。a-托底滑輪道軌b－滾珠道軌（三節(jié)道軌）c－7字型電視機柜道軌d－木質(zhì)餐臺道e－帶道軌轉(zhuǎn)盤f－移門滑動構(gòu)件㈡、抽屜道軌

抽屜滑道根據(jù)其滑動的方式不同，可以分為滑輪式和滾珠式；根據(jù)安裝位置的不同，又可分為托底式、中嵌式、底部兩側(cè)安裝式、底部中間安裝式等；根據(jù)抽屜拉出距離柜體的多少可分為：單節(jié)道軌、雙節(jié)道軌、三節(jié)道軌等。三節(jié)道軌多用于高檔或抽屜需要完全拉出的產(chǎn)品中。產(chǎn)品有多種規(guī)格，一般用英制，可根據(jù)抽屜側(cè)板的長度自由選擇。㈢、門滑道

家具的門，除采用轉(zhuǎn)動開啟方式外，還可平移、轉(zhuǎn)動—平移、折疊平移等多種開啟方式。采用平移或兼有平移功能的開啟方式，可以節(jié)省轉(zhuǎn)動開門時所必須的空間，所以門滑道在越來越多的產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。

門開啟方式：

以最常用的移門滑道為例，它主要由滑輪、滑軌、和限位裝置組成，根據(jù)承載能力的安裝方式不同，可選擇多種不同形式的產(chǎn)品。在門板上下鉆孔裝滾輪，并用螺釘固定在門板上；在柜體的頂板底面與底板面分別開槽，安裝導軌及限位裝置。拆疊－平移開啟方式，將滑動裝置與鉸鏈結(jié)合起來，以實現(xiàn)柜門的開啟，常用的配件、安裝結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求如圖所示圖移門道軌安裝要求圖折門配件及安裝要求四、鎖

鎖主要用來鎖隹門與抽屜，根據(jù)鎖用于部件的不同，可分為玻璃門鎖、柜鎖、移門鎖等等，如圖4－77所示。a-玻璃門鎖b-柜鎖c-移門鎖柜鎖與移門鎖的安裝，只需在門板或抽屜面板上開20mm園孔，用螺釘固定；玻璃門鎖則需在頂板或底板上開鎖舌孔。

四、鎖五、位置保持裝置位置保持裝置主要用于活動部件的定位，如門用磁碰、翻門用吊桿等。

六、高度調(diào)整裝置六、高度調(diào)整裝置

高度調(diào)整裝置主要用于家具的高度與水平的調(diào)校，如腳釘、腳墊、調(diào)節(jié)腳以及為辦公家具特別設(shè)計的鴨嘴調(diào)節(jié)腳等,見圖。

圖高度調(diào)整裝置七、支承件

主要用于支承家具部件，如擱板銷、玻璃層板銷、衣棍座等，見圖。圖支承件八、拉手

拉手屬于裝飾五金類，在家具中起著重要的點綴作用，其形式和品種繁多，有金屬拉手、大理石拉手、塑料拉手、實木拉手，瓷器拉手等。

圖拉手

九、腳輪

腳輪常裝于柜、桌的底部，以便移動家具。根據(jù)連接方式的不同，可分為平底式、絲扣式、插銷式三種方形式。又可以裝置剎車，當踩下剎車，可以固定腳輪，不使其滑動。平底式采用螺釘接合，絲扣式采用螺絲與預埋螺母接合，插銷式采用插銷與預埋套筒接合。a-平底式b-絲扣式c-插銷式十、其它五金件

除以上九大類五金件外，還有為現(xiàn)代自動化辦公家具而特別設(shè)計的五金件，如用于走各種線而設(shè)計的線槽、線盒，這些特殊的家具配件，在使用時，可以根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)家提供的技術(shù)說明書或自已量取裝配尺寸。有為沙發(fā)等家具設(shè)計的腳類等等。

圖線盒圖沙發(fā)腳

第3節(jié)現(xiàn)代家具新技術(shù)與新工藝20世紀90年代以來，全球經(jīng)濟迅速的由工業(yè)經(jīng)濟步入知識經(jīng)濟時代，隨著計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機數(shù)控加工（CNC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）等高新技術(shù)在現(xiàn)代家具制造中的逐步推廣應(yīng)用。高科技的發(fā)展與先進制造技術(shù)的應(yīng)用對家具制造業(yè)發(fā)生了革命性的變化，使家具制造業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)得到巨大的提升。隨著新世紀的開始，經(jīng)濟全球化和貿(mào)易自由化，文化多元化與消費個性化，在知識經(jīng)濟時代，中國家具制造業(yè)面臨著新的歷史性發(fā)展機遇和更加嚴峻的挑戰(zhàn)，家具制造業(yè)要迅速的導入新技術(shù)與新工藝，重新構(gòu)建新的制造與管理模式，才能迎頭趕上世界家具發(fā)展的潮流，實現(xiàn)中國家具制造工業(yè)的現(xiàn)代化。一、“32mm"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(jié)構(gòu)，而尋求新的更為簡便接合方式，就是采用現(xiàn)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孔由鉆頭間距為32mm的排鉆加工完成的。為獲得良好的連接，“32mm系統(tǒng)”就此在實踐中誕生，并成為世界板式家具的通用體系，現(xiàn)代板式家具結(jié)構(gòu)設(shè)計被要求按“32mm系統(tǒng)”規(guī)范執(zhí)行。所謂“32mm系統(tǒng)”是指一種新型結(jié)構(gòu)形式與制造體系。簡單來講，“32mm”一詞是指板件上前后、上下兩孔之間的距離是32mm或32mm的整數(shù)倍。在歐洲也被稱為“EURO”系統(tǒng)，其中E－Essentialknogledge，基本知識；U－Uniquetooling,專用設(shè)備的性能特點；R－Requiredhardware,五金件的性能與技術(shù)參數(shù)；O－OngoingObility,不斷掌握關(guān)鍵技術(shù)。

32mm系列自裝配家具，也稱拆裝家具（KnockDownFurniture,KD）,并進一步發(fā)展成為待裝家具（ReadyToAssemble,RTA）及DIY（DoItYourself）家具。

32mm系列自裝配家具，其最大的特點是產(chǎn)品就是板件，可以通過購買不同的板件，而自行組裝成不同款式的家具，用戶不僅僅是銷費者，同時也參與設(shè)計。因此，板件的標準化、系列化、互換性應(yīng)是板式家具結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點。32mm系統(tǒng)的設(shè)計準則

“32mm系統(tǒng)”以旁板的設(shè)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必須與旁板接合。因此，旁板的設(shè)計在32mm系列家具設(shè)計中至關(guān)重要。在設(shè)計中，旁板上主要有兩類不同概念的孔：結(jié)構(gòu)孔、系統(tǒng)孔。前者是形成柜類家具框架體所必須的結(jié)合孔；后者用于裝配擱板、抽屜、門板等零部件必須的孔，兩類孔的布局是否合理，是32mm系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。㈠系統(tǒng)孔系統(tǒng)孔一般設(shè)在垂直坐標上，分別位于旁板前沿和后沿。若采用蓋門，前軸線到旁板前沿的距離（K）為37（28）mm；若采用嵌門或嵌抽屜，則應(yīng)為37（或28）mm加上門板的厚度。后軸線也同原理計算。前后軸線之間及其輔助線之間均應(yīng)保持32mm正數(shù)倍距離。通用系統(tǒng)孔孔徑為5mm，孔深度規(guī)定為13mm，當系統(tǒng)孔用作結(jié)構(gòu)孔時，其孔徑根據(jù)選用的配件要求而定，一般常為5mm、8mm、10mm、15mm、25mm等。㈡結(jié)構(gòu)孔結(jié)構(gòu)孔設(shè)在水平坐標上。上沿第一排結(jié)構(gòu)孔與板端的距離及孔徑根據(jù)板件的結(jié)構(gòu)形式與選用配件具體確定。若采用螺母、螺桿連接，其結(jié)構(gòu)形式為旁板蓋頂板（面板），結(jié)構(gòu)孔與旁板端的距離A＝1/2D1＋S，孔徑為5mm；若采用偏心連接件連接，其結(jié)構(gòu)形式為頂板蓋旁板，如圖4－28b所示，則A應(yīng)根據(jù)選用偏心件吊桿的長度而定，一般A＝25mm，孔徑為15mm.。

“32mm系統(tǒng)”板式拆裝家具，引出了“板件即為產(chǎn)品”的新概念，采用五金件與圓榫來實現(xiàn)板件間的接合，這就要求我們在生產(chǎn)中的重點應(yīng)放在實現(xiàn)板件的標準化及互換性上。板式家具生產(chǎn)工藝的重點應(yīng)放在：高精度標準板件的尺寸加工、高精度的標準孔加工、板件邊部處理、板件表面裝飾四個方面二、現(xiàn)代家具的數(shù)控加工新技術(shù)

將計算機技術(shù)應(yīng)用于家具的設(shè)計與制造，是家具制造業(yè)從傳統(tǒng)手工藝制造進入到大批量機器生產(chǎn)后的又一次新的