基于板式家具結(jié)構(gòu)五金件的新型連接方法探究

欒中群

摘? ?要：板式家具以高度工業(yè)化、高效生產(chǎn)力和時(shí)尚多樣性的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)受到消費(fèi)者和企業(yè)的青睞。與板式家具關(guān)系最緊密的五金配件對(duì)于板式家具的屬性、功能、質(zhì)量和品味以及家具的壽命都起到了至關(guān)重要的作用。在眾多五金配件的分類中，結(jié)構(gòu)五金件是最為核心的五金連接件。伴隨科技技術(shù)的日益成熟，針對(duì)板式家具結(jié)構(gòu)五金件的連接方法也有了突破性的變革。本文針對(duì)板式家具結(jié)構(gòu)五金件鏈接方法屬性，從智能化角度進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)加以探究。

關(guān)鍵詞：板式家具? 結(jié)構(gòu)五金件? 連接? 特性? 智能設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TS664? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）11（c）-0085-02

板式家具可拆裝組合的特點(diǎn)，得益于50多年前德國(guó)發(fā)明的鋼制鉸鏈連接技術(shù)，引領(lǐng)了多種板式家具五金連接件的發(fā)展。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 28202-2011 家具工業(yè)術(shù)語(yǔ)》對(duì)家具五金件的定義是：“能滿足家具造型與結(jié)構(gòu)要求，在家具中起連接、活動(dòng)、緊固、支撐和裝飾等功能的金屬制件?！币虼烁鶕?jù)家具五金的作用，家具五金可歸納劃分為結(jié)構(gòu)五金、功能五金和裝飾五金等類別。結(jié)構(gòu)五金作為核心的五金連接件，可以起到緊固連接、位置調(diào)節(jié)等作用。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、裝配效率高、拆卸方便、便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。有利于板式家具機(jī)械化流水線生產(chǎn)，為板式家具的大規(guī)模生產(chǎn)提供技術(shù)支持。對(duì)于板式家具，結(jié)構(gòu)五金件就像人的關(guān)節(jié)，家具功能構(gòu)建的任何開合抬落、曲折彎轉(zhuǎn)都需要依靠他而得以實(shí)現(xiàn)。如果起到連接作用的結(jié)構(gòu)五金件沒(méi)有起到相應(yīng)作用，板式家具將無(wú)法成型，我們平日常見(jiàn)的推拉、懸掛、儲(chǔ)藏、調(diào)節(jié)防護(hù)功能的板式家具就更無(wú)從談起。因此在設(shè)計(jì)使用哪種五金件組合板式家具時(shí)就需要采取更為適合的連接方法加以應(yīng)用。

1? 直接咬合式五金連接件

直接咬合式五金連接是靠五金件與板式家具連接后相互之間的摩擦力以及自身強(qiáng)度的力量進(jìn)行咬合，從而達(dá)到連接效果。常見(jiàn)的有螺栓、螺釘、自攻螺釘、螺母等緊固件。按照五金件與板件具體連接方式的不同可分為快裝螺桿（無(wú)需工具快捷安裝，只需將金屬件用手壓入側(cè)板中即可）、擰入式帶直接固定螺紋螺桿（帶自攻的螺紋，可以直接擰在側(cè)板孔中）、擰入式帶螺紋螺桿（帶機(jī)絲螺紋，側(cè)板中需要安裝預(yù)埋螺母配合）、雙頭螺桿（用于中立板，連接兩塊層板）等。這種連接方式簡(jiǎn)單、直接，連接要求低，運(yùn)用范圍極廣，擴(kuò)展形式多。

2? 間接咬合式五金連接件

當(dāng)間接咬合式五金連接件嵌入兩塊板中后，五金件不能直接起到緊固板材的作用，需要將五金件旋轉(zhuǎn)、排列為特定角度、位置方能起到緊固板材的作用。

“三合一”連接件是我們常見(jiàn)的間接咬合式五金件，也稱為偏心連接件。20世紀(jì)70年代，海福樂(lè)家具配件公司發(fā)明了這種新型連接件。它由偏心輪、螺桿和預(yù)埋螺母組成（圖1所示）。它的結(jié)構(gòu)類似于傳統(tǒng)木工中的釘子和榫卯結(jié)構(gòu)。三合一連接的原理是，當(dāng)偏心輪底部偏離偏心輪中心時(shí)，通過(guò)第三方用力在轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪的時(shí)候，卡在弧度內(nèi)的連接桿會(huì)沿著弧度慢慢向偏心輪中心靠近，使兩塊板之間的距離得以緊密，使其連接緊固。三合一連接可以多次拆裝，這也是板式家具的優(yōu)點(diǎn)之一。安裝完成后，從板式家具外表面看不到三合一連接件，具有良好的隱蔽功能。同時(shí)三合一連接減少了粘合劑的使用，更加環(huán)保，但三合一連接只能做成直角零件連接。

瑞士Lamello公司于2009年研發(fā)的的P連接系統(tǒng)，它是T型鎖緊系統(tǒng)，一種新型的板式家具五金連接件（圖2所示）。它的原理類似于我們熟悉的三合一連接件。它們都在板材上開槽或沖孔，通過(guò)鎖扣的方式實(shí)現(xiàn)連接。如果連接系統(tǒng)與密度板連接，最大強(qiáng)度可達(dá)到50～60kg，最大實(shí)木可達(dá)到200kg。連接系統(tǒng)只需兩塊獨(dú)立的板即可安全、穩(wěn)固連接，家具不需要背板。P系統(tǒng)的應(yīng)用增加了家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和靈活性，其家具的連接強(qiáng)度遠(yuǎn)比使用傳統(tǒng)的連接件高，并且連接的角度更加豐富，可進(jìn)行任意角度連接。

3? 具有其他特性的五金連接件

在日新月異的現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)五金件性能的探索越發(fā)寬廣及深入，根據(jù)五金件不同于其他材料的強(qiáng)度、硬度、沖擊韌性、彈性、剛性、耐腐蝕性、抗氧化性等獨(dú)有的特性也設(shè)計(jì)出多款不同于傳統(tǒng)式的五金連接件。

瑞士Lamello公司生產(chǎn)的名為InvisMx2的新型連接件（圖3所示），這種連接件利用“磁驅(qū)動(dòng)原理”，它可以完全隱藏在板件內(nèi)部，并且完成安裝的家具看不到任何孔洞痕跡。這項(xiàng)設(shè)計(jì)曾獲得漢諾威木工機(jī)械的最高獎(jiǎng)，官方名稱為MiniMag，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為帶正負(fù)極的磁鐵塊。通過(guò)旋轉(zhuǎn)，它可以驅(qū)動(dòng)連接部件的緊固，就像一個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)另一個(gè)齒輪一樣。在磁場(chǎng)力的作用下，螺栓上的螺紋連接螺母上的內(nèi)螺紋。驅(qū)動(dòng)MiniMag，允許磁塊工具使用無(wú)線電鉆，它可以兼容任何速度從1200到1500r/min的電鉆。而實(shí)際連接件的結(jié)構(gòu)叫做M5，它是不銹鋼材質(zhì)，特別之處在于M5，其內(nèi)部同樣具有帶正負(fù)極的磁鐵塊。在外磁場(chǎng)的作用下，驅(qū)動(dòng)螺栓桿轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，不用擔(dān)心它們連接是否牢固，每個(gè)連接器都能承受250kg的外力。這款磁驅(qū)動(dòng)的連接件，具有完全隱藏和重復(fù)拆裝的優(yōu)點(diǎn)。

英國(guó)Bare Conductive公司設(shè)計(jì)的電子涂鴉導(dǎo)電墨水是一種可導(dǎo)電、安全、無(wú)毒、無(wú)溶劑的電解涂料。它可作為導(dǎo)電粘合劑使用，取代專業(yè)焊接裝備，我們可以用裝有此款導(dǎo)電墨水的筆繪制獨(dú)特的個(gè)性電路圖，當(dāng)導(dǎo)電漆完全干燥，導(dǎo)電片通電時(shí)，即可完成完整的電路圖。延展InvisMx2的新型連接件的設(shè)計(jì)思路，根據(jù)五金連接件的導(dǎo)電性及磁性便可以設(shè)計(jì)出多款安裝方便、隱藏性強(qiáng)，可以解決特殊問(wèn)題的結(jié)構(gòu)五金連接件。對(duì)五金件的傳導(dǎo)性、耐腐蝕性、抗氧化性等特性的研究通過(guò)現(xiàn)代技術(shù)對(duì)五金件內(nèi)部置入芯片、制造磁場(chǎng)、特殊鍛造等手段設(shè)計(jì)出新型具有獨(dú)特性能的結(jié)構(gòu)五金件，為提升結(jié)構(gòu)五金件的制造方式及手段。

隨著互聯(lián)網(wǎng)+、定制理念和智能家居等產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和深化，“智能家具”的出口已經(jīng)到來(lái)。板式家具的智能化設(shè)計(jì)更體現(xiàn)在高端五金件中。智能化家具五金的設(shè)計(jì)，迎合了“以人為本”的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，使家具連接件的功能不斷完善、創(chuàng)新。隨著新技術(shù)的逐漸成熟，采用三維掃描技術(shù)提取家具連接結(jié)構(gòu)的截面形狀和尺寸特征，重建連接結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型。通過(guò)分析和試驗(yàn)研究的方法，研究了連接部位結(jié)構(gòu)的抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的力學(xué)性能。通過(guò)仿真與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，驗(yàn)證了仿真結(jié)果。同時(shí)數(shù)值模擬并提取不同連接結(jié)構(gòu)在不同力學(xué)優(yōu)勢(shì)性能下的連接結(jié)構(gòu)特征。制定專業(yè)化定制方案，更加拓展其可應(yīng)用的范圍、方法，為現(xiàn)代家居提供更為優(yōu)越的板式家具產(chǎn)品。

4? 結(jié)語(yǔ)

具有連接作用的結(jié)構(gòu)五金件對(duì)于板式家具來(lái)說(shuō)即起到連接作用同時(shí)又可以有自身的功能性、裝飾性的作用。

本文較為系統(tǒng)理論地從直接咬合式五金連接件、間接咬合式五金連接件和具有其他特性的五金連接件三個(gè)層次分析了板式家具連接中需要注意考慮的問(wèn)題以及可以參考運(yùn)用的不同于傳統(tǒng)木作的設(shè)計(jì)方法。影響板式家具連接的因素多而復(fù)雜，但我們可以學(xué)習(xí)科學(xué)合理的方法，遵循五金件的特性對(duì)設(shè)計(jì)方案加以拓展，在眾多的解決方案中找到適合自身實(shí)際需要的結(jié)構(gòu)五金連接方法的推薦方案，引領(lǐng)板式家具設(shè)計(jì)、制作方法，更好服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉曼曼.板式家具自體裝配鎖扣結(jié)構(gòu)研究及其加工成型銑刀設(shè)計(jì)[D].東北林業(yè)大學(xué)，2018.

[2] 陶銳.現(xiàn)代板式家具的設(shè)計(jì)研究[D].中南林業(yè)科技大學(xué)，2010.

[3] 鐘文翰，陳曦曦，胡天怡，等.《木家具通用技術(shù)條件》新國(guó)標(biāo)解讀[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2018（21）：112-115.

[4] 劉曉紅，王瑜.板式家具五金概述與應(yīng)用實(shí)務(wù)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2017.

[5] 葉翠仙.家具設(shè)計(jì)制圖·結(jié)構(gòu)與形式[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2017.