关于实木桌椅家具拆装结构的分析与创新实践

程竣

摘要：随着我国电商的快速发展，现阶段家具的销售出现了以电商化为主要特征，带来家具运输成本的增加，运输的质量控制也相对加大了难度等问题。因此，对现代家具的拆卸设计、平面包装和组装便捷等提出了比较高的要求。结合案例，分析拆装结构在实木桌椅中的应用现状以及现有的主要拆装形式，并从家具产品的生产、使用和运输等各个方面对实木桌椅的拆装结构进行了综合分析。并总结其机械稳定性、安装便捷和节省资源的设计要求。根据其设计的要求以及相关的榫卯原理，设计了一种可用在桌子和椅子的拆卸和组装的创新结构，以便为实木桌椅的设计提供参考。

关键词：实木桌椅;可拆装结构;结构设计;分析;创新实践

1 实木桌椅家具中的可拆装结构

可拆卸家具是指通过不同的连接器或插接式结构将各个零件组装在一起以实现多次拆卸和组装的家具，以面板柜为最具代表性，柜体分为几个主要组件单元，完成主要部件之间的连接就可以实现家具的整体安装。基于拆装板式橱柜家具的思路，分析实木桌椅的各个节点，对现代实木桌椅家具中可拆装结构的各种类型进行了分类。实木的桌子、椅子是实木家具中的重要组成部分之一，与我们的日常生活也是息息相关，在电商家具的销售种类中占比最大，是老百姓最喜欢网购，DIY组装的家具种类。实木桌子的主要组成部分包括桌子面板、桌子横撑和桌子腿等。实木椅子的主要组成部分包括椅子座面、椅子靠背、椅子腿与椅子横撑等。这些组件之间的连接关系主要包括面（座）板、横撑、腿部构件和靠背等，其中的腿部构件和横撑是实木桌椅主要的机械支撑点，并且对实木桌椅可拆卸结构的机械稳定性要求也更高。

1.1 五金连接件

在现代家具中，五金连接件是实木桌椅等家具实现拆卸和组装的有效手段。依靠不同形式的五金连接件，可以实现上述连接关系的安装。当前，在实木桌椅家具上最为常见的连接形式为：①在实木零件的表面打圆的小孔，并用自攻螺钉完成组装;②使用二合一和三合一连接器件;③将连接器件直接连接到实木零件上。

1.2 改良后的榫卯连接

榫卯结构是中国传统创作的独特制造技术工艺，也是中国制作传统家具的精髓。一方面，受传统手工艺向工业化生产和智能制造现代化的影响，另一方面，它受到促进中国传统文化和提高民族认同感的文化需求。榫卯结构连接的设计和改进是现代家具设计的重要组成部分。传统的榫卯结构中有大量结构具有良好的拆卸和组装性能。面板（座板）和腿部件之间的连接是F型接头，并且大多采用改进的棕角榫、抱肩榫和新生的压条榫、栓榫等;腿部构件和横撑通常为T形结构，当前，使用各种形式的格子肩榫。对于大型实木部件（例如面板），使用改进的燕尾榫和插入榫等等。对于机械力学要求相对较弱的零部件，例如实木椅背和座面之间的连接处，也将使用圆形榫连接。然而，由于榫头和榫眼的配合对机械力学稳定性有很大的影响，并且需要高的加工精度，因此目前榫卯结构仍与粘合剂一起使用，并且尚未实现可拆卸家具的批量生产。

综合以上所论述的，目前家具的拆装结构形式主要是五金件连接件和改进的榫卯连接。其中，五金件连接件连接比榫卯连接更方便，并且要求较低的处理精度。但是，五金件连接也存在诸如选择相对低成本的连接器的问题，这将对实木部件造成不可逆转的损坏，并且安装时间过长，从而影响用户的安装体验。因此，通过设计磨损少，操作简单，耗时短的拆装连接件，实现实木桌椅的拆装非常重要。更需要适应于电子商务销售模式的产品设计，切实考虑用户DIY拆装需求，关注用户体验。

2 实木桌椅家具可拆装结构的设计要求

2.1 力学稳定性

安全性是实木桌椅家具设计最原始与最基本目的，也是评定实木桌椅家具可拆卸性好与坏的主要标准。在对实木桌椅家具可拆卸结构进行分析的基础上，无论是五金连接件还是改进的榫卯连接，拆卸的方法都是基于对连接节点的分析与研究。 因此，主承受力节点的连接方法对机械力学稳定性提出了要求。同時，为了避免资源浪费，借助于有限元分析和其他方法，对新的连接部件或改进的榫卯结构进行了理论分析以及进一步的优化和改进。

2.2 操作便利性

实木桌椅家具可拆装结构操作的便利性主要体现在拆装形式以及组装时间等方面。实木桌椅家具销售模式的改变，家具的安装从最初的专业安装者转变为用户自行安装，一方面缺乏专业工具，另一方面缺乏安装知识。 因此，拆卸和组装方法应简单明了，并尽可能使用免工具安装。 另外，根据相关研究数据，用户可接受的橱柜安装范围在30分钟以内，安装时间超过2小时会使人感到不适，并且实木桌椅的连接节点比较少，因此高效率安装也是操作便利性的特定要求之一。

2.3 资源节约性

可拆卸和组装家具的出现是为了解决实木桌椅等家具在运输过程中包装成本过高的问题。引入标准化和模块化设计概念以弥补当前可拆卸和组装家具拆装结构的拆装寿命短的问题，并通过更换可拆卸和组装家具产品零部件或连接部件来实现产品的可持续使用。可拆卸和组装家具包含绿色和环境保护的设计内涵，是其具有环保属性的重要体现。

3 拆装结构的创新实践

为了避免使用钉子和胶粘剂，以更符合绿色环保的趋势，并适应家具电商化和分散化销售的特点，我们提出了一种基于自锁式榫卯原理的五金连接件，通过与面板的匹配，实现实木桌椅的拆卸和组装。

3.1 具体说明

拆装结构的主要组件是脚部构件、五金连接件和面板。 如图1所示，通过五金自锁连接件固定腿部构件，并通过榫卯结构连接面（座）板和腿部构件，形成各部件互锁关系。实木椅腿上端设计有榫头，侧面设计有榫槽，该榫槽底部设计有贯通椅腿的圆形通孔，考虑到机械化加工的便利性，椭圆型槽为榫槽的设置，椭圆榫为榫头的设置，如图2所示。操作杆为半圆柱型金属件，下端两侧设计有L型的开槽，与转轴连接件进行配合，如图3所示。

3.2 装配方式

如图4所示，五金连接件中的转轴连接件H固定连接于五金横撑G的两端，操作杆I下端J-L型开槽，是用于配合转轴连接件H的固定和旋转。转轴连接件H在L型开槽J内旋转90度，再通过L型槽折点向上滑动，最后使操作杆I和五金横档G呈T型，使实木的椅腿构件组成“门”形部件，同时，使用五金横撑增强了椅子整体的稳定性，并最终与面板的贯通榫眼配合完成三个组件的互锁。拆卸的时候，只要分开面板和腿部组件，滑动并旋转操作杆，然后从圆形通孔中取出五金连接部件就可以，操作简单快捷方便。

4 结语

借鉴成熟的板式家具拆装思路，从连接节点的角度分析当前实木桌椅家具拆装结构中常见的节点连接类型，以得出目前实木桌椅家具拆装的结论。 就连续性和可操作性而言，这种方法是不够的。总结了机械力学稳定性、操作便利性和资源节约的设计要求，基于这三个设计要求，提出了一种将五金件连接件和榫卯连接相结合的拆卸结构，为实木桌椅家具的拆装结构提供一些设计思路，同时，可以在后期通过虚拟仿真和其他方法进行机械力学分析，以验证机械力学稳定性，并在材料和结构方面进一步优化设计。

参考文献：

[1]吴双双、徐伟、詹先旭.实木桌椅拆装式结构分析与创新实践[J].家具与室内装饰，2020， No.257（07）：122-124.

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