家具结构设计(张)课件.ppt
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1、第四章 家具结构设计1家具是由各种不同形状和规格尺寸的零、部件构成的。零、部件之间通过不同的接合方式组 合成一个整体。就木家具而言,其基本结构归纳起来可分为框架式和板式两类。家具的结构设计2框架式框架式传统家具典型的结构形式,是由竖向的立柱和横向的撑档构成骨架,支撑全部荷载,而在骨架内装入板材,起到封闭和分隔空间的作用。零、部件间的接合方式主要是榫接合。3板式家具板式家具由板状部件构成,外部的板件组成家具的构架,起承重和封闭空间的作用,内部分隔空间也使用板件。板件之间用连接件和榫接合(圆棒榫)的方式连接。板式家具是以各种人造板作为基材,所以结构和加工工艺相应较简单,并有可能进行拆装和安装。4家
2、具结构设计的主要内容实木框架式家具的结构设计板式家具的结构设计家具五金5一、实木家具的结构设计(一)实木家具的接合方式:榫接合 胶结合 木螺钉接合 连接件接合6榫接合各部位的名称榫眼榫槽榫端榫颊榫肩7榫接合榫接合的基本形式按榫头的形状分:直角榫:最基本的形式,应用最广,加工方便,接合强度大。燕尾榫:榫头呈梯形或半椎形,接合后可起到卡紧作用,不使榫头脱开。常以多榫形式应用于箱盒的角部接合。圆榫:用其他材料加工后插入方材之中的。具有节省方材材料和加工方便等优点。对一些用人造板为基材的板件,圆榫可实现它们之间相互连接。直角榫燕尾榫圆榫8榫接合榫接合的基本形式按榫头的个数分:单榫 双榫 多榫9榫接合榫
3、接合的基本形式按榫头与方材间是否可分离:整体榫:榫头直接在方材上开出的。插入榫:与方材不是一个整体,它是单独加工后再装入方材预制孔中,主要用于板式家具的定位与接合。为了提高接合强度和防止零件扭动,采用圆榫接合时需有两个以上的榫头。10榫接合榫接合的基本形式按接合后能否看到榫头侧边:开口榫:加工简单,胶接面积大,接合强度高,但能看到榫端和榫头侧边,影响美观。半开口榫:接合开口榫和闭口榫的优点,既增加胶接强度,又可防止在胶液未固化之前的榫头扭动。闭口榫:接合后见不到榫头侧边,但强度稍低。11榫接合榫接合的基本形式按榫头是否贯通:明榫:榫端露于方材表面的贯通榫。暗榫:不露榫端的不贯通榫,对强度要求稍
4、低,而装饰质量高的家具产品可用不贯通榫。12按榫肩切割形式情况分:单面切肩榫 双面切肩榫 三面切肩榫 四面切肩榫13榫接合榫接合的技术要求(一)直角榫 榫头厚度:a 榫头宽度:b 榫头长度:l 榫头、榫眼(孔)的加工角度14榫接合榫接合的技术要求(一)直角榫榫头厚度:单榫厚度:接近于方材厚度或宽度的0.4-0.5。15 单、双榫头的外榫肩部分应尽量不少于8mm 榫头厚度与榫眼宽度比较:相等或者小于后者0.1-0.2mm。若榫头厚度大,则胶液会被挤出,不能形成连续胶缝;容易使接合零件涨裂,破坏榫接合。榫接合榫接合的技术要求16榫接合榫接合的技术要求榫头的宽度:不截肩榫的榫头宽度就等于工件的宽度。
5、截肩榫的截肩占零件宽度的1/3左右,10-15mm。17榫头宽度比榫眼长度大0.5(硬材)-1.0(软材)mm,使配合紧密,强度达到最高。榫接合榫接合的技术要求18榫接合榫接合的技术要求榫头的长度:明榫:大于或等于接合零件的宽度或者厚度。一般应稍大于,以保证接合后经加工后可以达到齐平的目的。19 暗榫:不小于榫眼零件宽度或厚度的1/2,一般控制在15-30mm时可获得理想接合强度。应比榫眼深度小2-3mm,以防止由于榫头端部加工不精确或木材膨胀、胶液过多等原因,使榫端顶住榫眼底部,而在榫肩接合处产生缝隙,使接合不严密影响美观和强度。榫接合榫接合的技术要求20榫接合榫接合的技术要求木纹方向 榫头
6、长度方向应取纵向纹理,不能用横向纹理,因为容易折断,同时应尽量避免取斜纹理。榫眼应开在纵向木纹上。榫眼的长度方向和木纹方向平行。21榫接合榫接合的技术要求加工要求:为保证榫头和榫眼接合后,位置方正和严密以及装配工作方便 榫颊和榫肩之间呈90度垂直或呈89度。榫端倒棱:便于插入,倒30的斜棱。榫颊榫肩22榫接合榫接合的技术要求(二)圆榫 圆榫的优点:节约木材:配料时省去了榫头部分的尺寸。约节约5%-6%。简化工艺过程,大幅度提高生产率:因繁重的打眼工作可改用多轴钻床一次完成定位和打眼的操作,而圆榫本身可以在专用的机器上制造。23榫接合榫接合的技术要求圆榫的优点:为家具部件化装饰和机械化装配创造了
7、有利的条件。强度足够:虽然圆榫的接合强度比直角榫低约30%,但其接合强度远远超过了可能产生的破坏应力。可以通过圆榫的数目来提高强度。24榫接合榫接合的技术要求圆榫的类型:1.螺旋压纹 2.网状压纹 3.直线压纹 4.光面 5.沟槽 6.螺旋沟槽25榫接合榫接合的技术要求沟纹的作用:要提高胶接强度,圆榫表面和榫孔内表面必须紧密接触并使胶液均匀分布。由于圆榫表面压有沟纹,在圆榫插入榫孔时能紧密配合,并且让胶液保持在圆榫的表面上而不被压入底部。当胶液中的水分被圆榫吸收时,压缩沟纹会润涨起来而使圆榫获得紧密配合。以螺旋状压纹及直线压纹的圆榫接合强度最好。螺旋压纹的圆榫抗拔力最高。26榫接合榫接合的技术
8、要求圆榫的直径、长度:直径d:为板材厚度的0.4-0.5倍,目前常用规格6、8、1027榫接合榫接合的技术要求 长度l:为直径的3-4倍,l=(3-4)d。目前常用32mm,不受直径限制。圆榫端倒角45。28榫接合榫接合的技术要求圆榫接合的配合要求 榫孔的深L:L=l(圆榫长)+3mm 榫孔的直径D:圆榫与榫眼径向配合应采用过盈配合,过盈量为0.1-0.2mm时强度最高。即:D=d(圆榫直径)-(0.1-0.2mm)。但用于板式家具中,基材为刨花板时,过大可能会引起刨花板内部的破坏。29榫接合榫接合的技术要求(三)燕尾榫榫头呈梯形或半梯形,卡紧,不脱开。厚度与直角榫基本一致,为零件厚度的0.4
9、-0.5。榫颊与榫肩成一定角度,一般为75-80。燕尾榫更多的用于板材之间的接合,所以常以多榫的形式出现。30榫接合榫接合的技术要求燕尾榫常以多榫形式出现,用于板材的接合。31胶接合配合榫接合、钉接合和木螺钉接合。还用于粘合家具的零部件或整个制品,如将方材接长、拼宽的胶合;刨花板、中密度板为基材的帖面和封边;单板胶合弯曲等方面。其优点是可以作到小材大用、劣材优用、节约木材、结构稳定,还可以提高和改善家具的装饰质量。32木螺钉接合木螺钉是一种简单的金属连接构件,不能多次拆装,否则会影响家具的强度。被固紧件的孔需预钻。多应用于桌面板、椅坐板、脚架、塞角等零部件的固定。33木螺钉的握钉力随着螺钉的长
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