金属家具结构形式与生产流程.ppt
第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,一、金属家具的基本形式,家具的形式，主要取决于材料的使用和加工工艺的选择。任何家具的形式，都必须适应使用功能的需要，应该根据人体工程学和美学的原理，加工工艺的可能性，生产条件，设备条件和贮运特点等，来设计和生产出造型优美、经济实用的产品。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,1.固定式,固定式结构是产品中各个构件之间均采用焊接或铆接，使之固定联接。这种结构形态稳定，牢固度好，有利于设计造型，能使整个结构显得气宇轩昴，雄伟壮观。但也给后面的镀、涂工艺带来一定的困难。常因生产场地和设备条件的限制，而不得不将大构件分解开进行镀、涂加工，镀、涂后再焊接或铆接在一起。因而使工艺繁琐，工效下降，体积较大，增加包装运输费用，有损产品的竞争能力。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,1.固定式,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,2.拆装式,拆装式结构是将产品分解成几大部件，用螺栓、螺钉及其他可拆联接联接起来。要求折装方便稳妥，讲究紧固件的精度、强度、刚度，并要加防松装置等。折装式有利于设计多用的组合家具。优点是零构件可拆卸，便于镀、涂加工，体积可以缩小，利于远途运输，减少包装费用，特别是大型或组合的家具，其经济效果更为明显。缺点是拆装过于频繁时，容易加速连接件及紧固件的磨损，不及固定式的牢靠稳定。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,2.拆装式,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,3.折叠式,折叠式结构产品，是运用平面连杆机构的原理，以铆钉结合作铰链结构，把产品中的各部分（杆件）连接起来，使家具据有折叠功能。使用方便，而且体积小、轻巧，经济实惠。但在造型设计上有一定的局限性。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,3.折叠式,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,4.套叠式,套叠结构常见于座椅的设计上，它是运用固定、拆装、拆叠的长处，加以演化而设计出来的。它不但具有外形美观、牢固度高等优点，而且可以充分利用空间（能够把610张椅子套叠起来），减少占地面积和包装运输容积，并可配置小推车搬动。这些产品广泛使用于餐厅、会场、酒楼等场所。进行这一设计时，应注意套叠时的稳定与平衡，防止碰撞摩擦，因而对加工工艺也有较高的精度要求。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,4.套叠式,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,5.插接式,插接式又名套接式，是利用产品的构件之一管子作为插接件，将小管的外径插入大管的内径之中，从而使之连接起来。亦可采用压铸的铝合金插接头，如二通、三通、四通等。这类形式同样可以收到拆装的效果，而且比拆装式的螺钉连接方便得多。竖管的插入连接，利用本身自重或加外力作用使之不易滑脱。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,二、基本结构形式的应用,1.成套家具,随着社会经济的发展，文化物质生活水平的不断提高，广大消费者不但对家具的花色品种不断提出新的要求，还把家具作为美化生活的一项重要内容，要求家具设计按使用功能配套齐备并与生活环境和谐统一，成套家具的结构一般以固定式为多，也可进行拆装。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,成套家具的外形、款式、大小、颜色、质地等方面与周围环境相互结合，互为衬托，从而适当地定出配套数量、类型、结构和布局。作为成套家具，在其不同使用功能上，必然包括若干种、若干件，构造千变万化，外形差别很大，因此必须在变化中求统一，在差异中求一致，使不同功能的家具融合一体，让人们生活在这样的环境里感到和谐悦目，轻松愉快。所以，成套家具的设计是否得当，将给人们的身心带来一定的影响。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,2.组合家具,根据使用需要，把几种由标准件组装的单件家具互相排列或堆叠而成为一个整体的家具叫做组合家具。例如用三个统一标准的柜（架），可以拼放排列组成一个长柜（架）；把三个都叠放在一体便组成一个高柜（架）。单体的件数和规格越多则变化越大。凡由柜（架）类家具组合成一体的称为组合柜（架），由几张沙发组合成一体的称为组合沙发。也有几种不同类型的家具（如柜、架、沙发等）组合成一体的，都统称为组合家具。组合家具各单体之间采用拆装式结构或套叠结构。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,组合家具单件体积小，重量轻，搬运方便，并且有多种使用功能。每个单体的金属构件，可统一生产，有利于实现连续化和机械化生产。组合家具适合于城市住宅的高层建筑发展趋势，因为它有几种不同类型和使用功能，即可贮藏物品，又可作台案用，甚至还可以坐卧。用户要根据居住条件和使用要求随意组合，变换其风格和布局，更为灵活方便。组合家具可以根据使用功能和外形排列、堆叠的变化设计成各种类型。构成组合金属家具的单体，在尺度上必须符合一定的模数关系，外形、颜色也要统一。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,3.多用家具,多用家具主要是能够一物多用，一件家具可作多种不同的角途，使消费者付出一件家具的代价就可得到多种应用，经济实惠。同时它的使用功能和对居住面积的利用也有较大的优越性。例如，床和椅都是人们生活中不可缺少的家具，就一般居住条件来说，床约占去活动空间面积的1415左右，再加上坐椅及其他必需的家具，既能满足使用要求，又可减少占地面积。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,多用金属家具一般采用折叠结构，也可采用拆装、套叠或插接等结构形式，要求轻便灵活，牢固可靠。如折叠床就是一例。还有一种三角床，拆开来是两张单人床；拼起来是一张双人床；叠起来就成一张双层床。同样是床，却可用于三种场合，随心所欲而变换其用途。这种多用家具就必须要用拆装、套叠及插接的结构。由此可见，多用家具，除了固定式的结构外，其他结构形式都应该按其使用功能和结构变换方法进行设计，以便得到较佳的效果。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,4.悬挂家具,悬挂家具是根据使用功能的需要，利用一定的金属构件把家具悬挂在墙壁或隔板上，其形式一般采用折叠结构，也可用固定结构或拆装结构。可将一个单体悬挂，也可以将几个单体通过适当的组合，成组地挂起来。在居住面积较小的情况下，采用悬挂家具（碗柜、碗架、书柜、书架和陈列柜等），可以充分利用空间。火车硬卧车厢上、中铺采用的挂床及挂折椅，都用的是悬挂的方法。这样的设计，既满足使用的要求，又增加了室内的使用面积。灵活方便，是这类家具的最大优点。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,悬挂家具应用较为广泛，特别是柜、架、橱的悬挂应用最普遍。由一这类家具尺度都较小，既可以化整为零，又可采用小料来制作，所以能够提高材料的利用率。由于无须用腿架支承，还可节省金属材料和镀、涂费用。设计悬挂式的金属家具，主要应考虑如何悬挂的问题。普通的砖墙、轻质隔墙都可以悬挂。砖墙应将钉子钉进砖缝里，轻质墙则应把钉子钉在龙骨上。如果木格承受不了较大的载荷，要先在木格外另加钢管及角钢架作支承，用螺栓连接，拆装也较方便。只要处理得当，可以做到既经济美观而又安全可靠。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,悬挂家具图片,4.悬挂家具,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,三、金属家具结构性能的要求,金属家具的结构，是设计工作中的一个比较复杂的问题，稍有考虑不周，就会产生不完善和不合理的结构形式。因此，确定产品之前，必须慎重研究，反复验证，以达到完善合理，并且照顾共性，讲究特性，反映出产品的最大特点。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,1.牢固性和稳定性,家具有多种用途，不同用途的家具要有相应的承载能力。材料和结构均可影响其承载能力。如果材料选用不当，强度刚度不足，就会使构件断裂和变形，不能使用。当然，在允许载荷范围内引起构件的弹性变形，卸载以后能恢复原状，又不影响产品质量还是允许的。然而，有合格的材料，其结构不合理，也会使产品失去应有的牢固性和稳定性。牢固性和稳定性是产品在使用中的一项安全指标，也是最基本的要求。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,2.工艺性,产品构件的造型设计，必须注意生产工艺的先进性和经济性，并尽可能地减少加工程序，利用现有的设备、技术条件来提高工效。保证质量、降低成本。否则，就难以获得理想的产品设计。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,3.灵活性,属家具轻巧、灵活，优于木质家具，这在折叠、套插、旋转、升降、开关、启合、抽拉、滑动等零部件的结构中尤为突出，人们在使用和安装时既要方便又要省力。如果产品在使用上达不到方便和省力的效果，就失去了金属家的应有特点。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,4.互换性,为了提高生产效率、简化工艺、实现现代化生产，同类产品的连接件与零、部件，应尽量实行标准化、通用化、系列化，使产品零、部件具有互换的特性，这样对成批生产具有一定的经济意义。当然，家具的花色品种是多样化的，不能强求统一、通用和互换。但在不影响产品造型。结构和质量的前提下，在设计上还是尽量使之具有互换性为好。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,5.经济性,任何一个产品，都必须符合价值规律。优质的产品，还要有合理的价格，才能获得较好的生命力。消费者需要的是“物美价廉”的产品。决定价格的原因是多方面的，产品设计也是其中一个很主要的因素。因此，合理的设计必须考虑到经济效果，如材料的选择和使用，结构的精练，工艺的简化等，应使之达到高工效、低成本。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,1 金属家具的基本结构形式,金属家具与其他产品一样，由于消费者的使用要求、审美观点不同，产品的格调就会不一样，等级和价格也不同。在设计上不是单纯追求低价，而应考虑不同等级类别的合理价格。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,2 金属家具产品工艺设计注意事项,每一种金属家具均要经过多道工序才能完成，在设计产品的制作工艺时，应当根据加工方法的特点和材料特性，正确选择和制定工艺，以最低的成本生产出最理想的产品。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,2 金属家具产品工艺设计注意事项,1.根据产品特点，选择适当的工艺,应当根据产品的功能、强度、材料、形状、尺寸、级别、批量、设备条件等，选择适当的工艺。如钢折椅，其零件毛坯的成型是一项主要的工艺，根据其结构形状，大批量生产时，采用薄钢板冲压工艺无论在技术上、经济上都比较合理。但是冲压工艺的模具制造成本大，只有在大批量生产条件下，才能充分体现其优越性。对于一些厚薄不均匀、形状复杂的零件则不合适。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,3 金属家具产品工艺设计注意事项,诸如礼堂、剧院等公共场所的座椅腿，采用铸造工艺不仅结构牢固，而且还可以实现浮雕装饰等优美造型。机械加工工艺的难易程度也是考虑的因素之一，如要求表面电镀的焊接件，要考虑焊接后的磨削工艺是否可行。又对于零件之间的配合、螺孔、铆钉孔的位置等在工艺中操作是否方便、有无妨碍机加工或装嵌加工均是在工艺选择中需要考虑的因素。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,3 金属家具产品工艺设计注意事项,2.合理简化工序,金属镀铬工艺繁琐，生产周期长成本高，但是在中高档钢家具生产中却被广泛应用，因为它的产品给人以精致名贵的感觉。倘若在设计工艺时注意全面考虑，如在某些不显露的地方省去磨光工序，对不显眼的小零件采用镀锌或简单表面处理等方法均能过达到简化工艺的目的。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,3 金属家具产品工艺设计注意事项,在金属家具造型设计中除了突出金属材料的轻巧、多变、简练和新颖等特点外，尤其应注意曲线造型不宜过于繁琐，以免增加工艺难度和繁琐。在连接工艺方面，在保证使用性能的前提下应尽量减少连接点。如焊接连接应尽量采用点焊、断续焊或缝焊等工艺。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,3 金属家具产品工艺设计注意事项,3.提高零部件的标准化,为了实现金属家具生产的高效率和现代化生产，零部件应尽量实现通用化、系列化，以便互换。如钢管骨架的垫脚、脚轮等经通用化后，生产几种规格即可满足要求。这样就可以按照一定模数关系的系列化进行设计，以便于实现生产的自动化、连续化。对节约材料、减少工时、缩短生产周期、降低成本均有重要的意义。家具生产中模具的制造成本高，模具设计应尽量强调其通用性，同时生产批量大，才能充分发挥一套模具的作用。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,3 金属家具产品工艺设计注意事项,4.正确选择材料和结构,正确选择材料，可以达到保证强度、减轻重量、节约材料的目的。如选择材料强度级别较高的材料（低合金钢），可以减少金属家具构件的截面尺寸，减轻家具重量。采用薄钢板或薄钢管时，可采用设计加强筋的方式，来保证强度和减轻重量。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,3 金属家具产品工艺设计注意事项,5.合理选择公差配合以保证产品质量,公差配合精度越高，产品质量越高，但生产成本也越高。合理确定公差配合精度，既满足使用要求，又保证产品质量，在金属家具设计与制造是十分重要的。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,4 金属家具基本生产流程,金属家具根据其所用材料和结构的不同，整个产品的工艺流程和所用设备也各异。但是总的来说，它的生产流程基本由下面框图所示的顺序组成。我国的金属家具生产近几年来取得了很大的发展，生产工艺比较先进的企业主要集中在北京、上海、天津、广州、武汉以及辽宁、江苏、浙江等省。尤其时管式家具的生产工艺，某些地区已经达到较先进的水平，如管材的弯曲工艺，已经由每次弯一根管材到弯曲多根管材，从双直角弯曲发展到四直角同时弯曲成型。弯管机械也已经发展为半自动化、自动化的弯管机，甚至数控技术也应用到家具加工机械中。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,4 金属家具基本生产流程,冲压工艺在家具生产中广泛应用，特别是在模具的种类、结构、性能及其工艺要求方面。目前正在向冲压工艺的自动化和先进的安全操作方面发展。实行家具产品冲压件的互换性，对减少模具费用和提高生产率，降低成本有显著的效果。焊接工艺已由气焊发展到根据不同构件、不同部位的要求采用相应的焊接方法和工艺。现代工业生产中的先进焊接工艺，已成功地应用于金属家具的生产中。这对金属家具的发展起到了推动作用，因为金属家具生产中几乎每一件产品都需用焊接工艺，而且不同产品的结构、形状、尺寸和焊接部位都不一样，须采用多种不同的焊接方法，才能满足生产需要。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,4 金属家具基本生产流程,金属构件的表面装饰，是非常重要而且技术性很强的复杂工艺，它直接影响产品的外观质量和耐久性。表面装饰工艺分涂饰和电镀两种。涂饰工艺已由喷涂代替了手工刷涂，有些地区静电喷涂和电泳涂饰早已成功地使用在金属家具的表面装饰工艺上。最新的粉末静电喷涂工艺也已得到应用。这种新工艺比漆液静电喷涂有更多的优越性。涂层干燥，多数已采用远红外干燥，实行自动流水作业。电镀已成为金属家具表面装饰的主要工艺。尽管电镀工艺费用在产品成本中占很大的比例，但由于消费者的喜爱和欢迎，故应用仍很广泛。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,4 金属家具基本生产流程,金属家具的装配，还是以手工为多，特别是装饰性的和软件制品，需要有细致的工艺和精湛的手工技巧，方能制得高质量的产品。,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,原料,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,4 金属家具基本生产流程,第6章 金属家具结构形式与生产流程,北京林业大学材料科学与技术学院,Thank you for your attention!,
