别忽视家具的结构设计 对使用和生产都有影响

   日期:2011-09-01     来源:深圳家具报    作者:林作新    评论:0    

从产——销结合起来的观点来看,家具设计必需是造型——功能——结构三者的平衡。

然而这三者之间经常会起冲突,有时为了迁就造型而牺牲了功能或结构。

当然,有经验的家具设计师还必需考虑:

——节约材料:零件的大小恰到好处,既符合造型的要求,又达到结构的要求,同时又在适当的地方用上适当的材料。

——保修:绿色经济要求家具要经久耐用,设计时要考虑“脆弱“部分将来容易保修或更改零件。

——技术、设备条件:设计师要清楚地了解工厂的技术条件,也要考虑工厂的设备条件,不要为了某个设计而去买新设备,但这也得看产量,计算值不值得,也可以考虑外包,但设计师必需心里有数。

载荷

回来谈结构设计,结构设计首先必需先讨论载荷,什么叫载荷,就是对外力的承受力,一件家具的载荷到底要多大多小呢?非常难确定,设计师不但要知道家具将如何被使用,还必需判断它将如何被不合理地使用,同时也必需考虑它被使用的频繁程度,以及所施以的外力是静态还是动态的。

载荷设计还必须考虑家具在搬迁,运输过程中所受到的外力。

综合上述,我们有了一个初步的载荷数据,下来就先设计一个实验性的结构。

但载荷的数据一般是很难准确地获得的,因此还需要直觉、经验和判断。

同时,由于所使用的材料不一样,强度也不一样,因此必须了解所使用的木材的抗弯强度、抗压强度等等材性。

将实验性的结构进行测试,并且进行力学分析,测出在外部载荷的作用下,家具结构所产生的内力的大小与分布,用这个方法来确定零件尺寸的大小,当然这只是理想的数学模型,实际上现实的情况可能更为复杂,因此经常需要依靠经验来判断,并且进行反复的测试,甚至重新设计“实验性”的结构,一直到零部件没有超负荷为止。

当然零部件大小的设计,也必需考虑审美及成本等因素。

接合

在确定了零件的尺寸之后,才能进行连接设计,当然连接不单单是卯榫,也有各种各样的连接,比如指接等,一般而言,这些接合点经常是家具最薄弱的部分。

过去 也有人对“接合”做过研究,但大都停留在定性的研究的层面上,只能以“更好”或“强度更大”等形容词,定量的参数不多,因此可供应用的参数不多。

近年来,对家具的框架和箱体的分析,已经取得了很大的成就,在“接合”方面的研究也颇有成果。

这些定量的成果,对我们进行结构设计提供了很好的基础,已经可以让我们以性能测试来检验结构设计了。

虽然,这些理想化的数字模型,未必符合现实的情况,但却与现实相差不远,一般的情况下是足以适用的。

结构设计与制造

然而,大多数的论文、教科书,在讨论结构设计时,都只讨论:

——载荷;

——接合的力学分析;

——零件的尺寸与材质。

很少延伸到:结构设计与工业生产制造之间的关系的。

结构设计其实对后续的工业生产制造的影响非常大,它直接影响:

——生产速度(生产效率);

——生产过程的难易与对设备的需求;

——对制造工艺、技术及工人手工技艺水平的要求;

——对产品最终质量的影响。

说的过分一点,结构设计可以牵动整个生产线。

因此,我们上面对家具设计的那个三角关系,应该改为四角关系。

家具设计不仅是一门艺术,而且是一门科学,今天我们的家具设计师,严格说只是“半个设计师”,四角中只能胜任一两个角。

案例:

我举一个案例,来说明结构设计对制造的影响。

下面的这个橱柜的结构设计,是50-60年代英国人设计的,充分体现了当时当地的工业水平、劳动成本以及手工技艺等方面。

 
 
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