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无框蜂窝板板式家具结构设计
2020-03-10 16:56:38
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蜂窝板是在表板的中间夹一个纸质蜂窝芯,经过胶合固定而成的板材[1]。一直以来,蜂窝板都被作为轻质板材用于家具行业,只是由于结构连接问题,使用的都是带有边框的蜂窝板,即在蜂窝板的四周加上可以固定结构连接件的边框,称为有框蜂窝板。2005年德国IMA(颐迈)公司推出了无框蜂窝板设备,揭开了蜂窝板在家具上应用的研究序幕。无框蜂窝板无论是性能还是加工工艺,都优于传统的有框蜂窝板,更优于人造板材。然而,作为新材料,无框蜂窝板家具的结构设计是需要突破的难题。


1 无框蜂窝板作为家具用材的优点、存在的问题及解决思路

作为家具用材的无框蜂窝板、有框蜂窝板、人造板材,在结构、性能及可加工性方面的比较,见表1,无框蜂窝板具有其他任何材料不能比拟的优越性,它为家具设计提供了更多可能性的同时,也存在着结构连接的问题。

无框蜂窝板的芯材为蜂窝纸芯,封边后的边部为空芯结构,不具有连接现有家具结构五金件的能力,因此,作为家具用材必须重新规划设计结构连接的形式。轻质无框蜂窝板边部处理见图1[4]。此外,如果对以人造板为基材的家具结构进行分析研究,会得到关于无框蜂窝板家具结构设计的启示。蜂窝板设备

首先,人造板材作为基材的家具结构连接为家具五金连接件,因此,无框蜂窝板家具结构设计的内容,依然是家具五金连接件的设计。其次,家具五金与板材的连接形式主要有两种,一种是嵌入卡紧式,典型的五金件有偏心连接件、预埋螺母等;另一种是螺钉安装固定形式,以拉手、轨道、暗铰链等五金件为典型。而各类家具五金件在家具上连接的接口形式主要有3种,即孔、塞孔螺母、紧固螺钉。孔,是用于嵌装连接母体、铰杯或预埋螺母、预安装螺钉等各类五金件需要的各类预钻孔,它是板式家具结构连接的基本体;塞孔螺母,是“孔”内的内含物,是板材与五金件实现“桥接”的载体;紧固螺钉是五金件连接的基本形式。由此可见,无框蜂窝板家具五金件的设计,应该从嵌装连接母体、预埋螺母、螺钉3个方面着手。第三,家具五金件自身各零部件之间的连接形式有4种。勾挂形式,以床五金、偏心件、“一拍即合”[5]的门铰链为典型;嵌套形式,例如家具腿;滚动形式,以抽屉滑道、移门轨道等为典型;旋拧形式。在无框蜂窝板家具五金的设计上,这些存在的条件依然是可以使用的要素。第四,人造板与无框蜂窝板的本质区别在于无框蜂窝板内部是空芯结构,现有的家具五金件都没有能力固定在其中,因此,五金连接件设计的核心,就是让其能够固定在无框蜂窝板上或者嵌入其中。蜂窝板设备


综上所述,无框蜂窝板家具结构设计的焦点是专用五金件的开发,五金件的问题依然是螺钉、嵌装塞孔螺母、连接母体等问题,而需要跨越的障碍是使空芯板材具有抓握咬合五金件的能力,在尽可能保留现有家具五金连接形式和连接件的情况下,解决问题的关键,即让塞孔螺母和螺钉在空腔内固定。


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