家具结构设计第五章 金属家具结构设计.ppt

5．1金属家具概述 金属家具是指以金属材料为主要构件的家具，它具有材料强度高、承重能力强、材料机械加工性好、有利于机械化生产、便于实现拆装结构等诸多优点；但金属家具的造型较为简单、质感较差、易腐蚀、使用寿命一般不长，大都属低档家具。 目前我国家具生产的原材料主要是木质材料，而木材是国家建设的重要物质，我国又是一个少林国家，木材资源很有限。所以，以金属材料取代部分木质材料来制造家具，不实为我们这个家具制造大国的很好补充。 金属家具的分类 根据其材料种类的多少，金属家具可分为: （1）全金属家具； （2）金属与木质材料结合的家具； （3）金属与其它材料结合的家具三大类。 家具结构设计 金属家具的主要构件材料是各种金属，它包括钢材、铝及铝合金等轻金属材料。 5．2．1钢材 钢材是金属家具的主要用材之一，实际应用较多的有钢管、薄钢板等，另外型钢及铸件也有一些应用。 5．2．2钢管 钢管有很多品种，金属家具制造中主要使用高频焊管。其性能主要有：强度高、弹性好、易于弯曲、利于造型、也便于与其它材料连接，其表面处理一般为电镀和涂饰。常用于制造金属家具的支撑构架。用于金属家具的管材形状除园管外，还有方管、矩形管、菱形管、扇形管等异形管材，如图5-1所示。 5．2金属家具的主要材料 图5-1 异形金属管 家具结构设计 5．2．3钢板 金属家具也常用一些冷轧薄钢板或不锈钢板冲压或弯拆各种零件，钢板厚度大都为0.8～3mm，不锈钢板的幅面一般为2440mm×1220mm，冷轧钢板则有多种幅面尺寸。这类材料加工方便、设备简单，在技术上及经济上都有较高的优越性。 5．2．4铝及铝合金 铝合金系以金属铝为基础，加入一种或几种其它元素（如镁、锰、铜、硅等）构成的合金材料。目前金属家具常用的是铝－镁－硅系合金家具专用型材，它具有足够的强度、可塑性和耐腐蚀能力，焊接性能也很好。其形状有多种，如图5-2所示，使用时可根据用途及部位进行选择。 图5-2 家具用铝合金管材 家具结构设计 5．2．4金属家具的材料特点 金属材料机械性能大大优于木材等其它材料。因此金属家具可采用薄壁管材或薄板材做结构材料，所以金属家具与木质家具相比大都显得轻巧。 金属材料在家具制造及使用中，不会因气候变化而产生变形，故制品精度较高、互换性强。 金属材料的加工技术较为成熟，具有实现机械化、自动化加工的有利条件。另外金属材料导电、导热性好。 5．3金属家具的连接结构 由于金属材料的特性，所以金属家具适宜于采用折装、拆叠、套叠、插接等结构形式，零部件连接可使用焊接、铆接、螺纹连接、咬接等多种方式。 5．3．1金属家具的基本结构类型 金属家具的基本结构有下列几种： （1）固定式结构：这种结构形态稳定、牢固度好、有利于造型设计，常用于一些重载的柜类家具，如金属文件柜、书柜等（图5-3）。 （2）拆装式结构：产品中各主要部件之间采用螺栓、螺钉及其他连接件连接，使整个家具可以随意拆装（图5-4）。 （3）叠摞式结构：此种结构主要按照叠摞的功能要求而设计，其结构的主要连接方式为焊接、铆接和螺钉连接等固定连接，没有相对运动，但可在高度方向上多件重叠放置（图5-5）。 家具结构设计 图5-3 金属文件柜 图5-4 拆装式椅子 图5-5 叠摞式椅子 （4）折叠式结构：主要部件通过铆钉、铰链和转轴等五金件连接。如各类折叠椅、折叠桌，图5-6所示。 （5）插接式结构：主要零部件通过套管和金属、塑料插接头连接。 （6）悬挂式结构：利用专门的金属构件，将小型柜体或撑板悬挂在墙体或隔板上，可以充分利用空间。 图5-6 折叠椅与折叠桌 家具结构设计 5．3．2金属家具零部件的连接方式 金属家具的金属件与木质材料及塑料件之间大都采用螺栓或螺钉、铆接等方式进行连接；金属与玻璃之间往往采用胶接和嵌接。而金属零件之间的连接方式则较多，各种连接方式都有各自的特点。 5．3．2．1焊接 利用专门设备，通过加热让金属熔化，从而使两金属件连为一体的工艺过程称为焊接。 金属家具常用的焊接方式主要有电弧焊、气焊、点焊、二氧化碳气体保护焊、储能焊和高频焊接等，而具体的操作工艺有角焊、对焊、点焊等。 （1）气焊：是利用可燃气体燃烧时放出的热量来焊接金属的一种气体火焰加工方法。 （2）手工电弧焊：也叫电焊，它是利用电弧所产生的热量来熔化被焊金属的一种手工操作的悍接方法。 （3）二氧化碳气体保护焊：是以二氧化碳气体为保护介质的电弧焊方法。它是用焊丝做电极，以自动或半自动方式进行焊接。 （4）电阻焊：是借强电流通过两个被焊零件的接触处所产生的电阻热，将该处金属迅速加热到