基于板式家具結構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化、高效生產力和時尚多樣性的絕對優勢受到消費者和企業的青睞。與板式家具關系最緊密的五金配件對于板式家具的屬性、功能、質量和品味以及家具的壽命都起到了至關重要的作用。在眾多五金配件的分類中，結構五金件是最為核心的五金連接件。伴隨科技技術的日益成熟，針對板式家具結構五金件的連接方法也有了突破性的變革。本文針對板式家具結構五金件鏈接方法屬性，從智能化角度進行分析設計，并對其未來發展趨勢加以探究。

關鍵詞：板式家具? 結構五金件? 連接? 特性? 智能設計

中圖分類號：TS664? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（c）-0085-02

板式家具可拆裝組合的特點，得益于50多年前德國發明的鋼制鉸鏈連接技術，引領了多種板式家具五金連接件的發展。國家標準《GB/T 28202-2011 家具工業術語》對家具五金件的定義是：“能滿足家具造型與結構要求，在家具中起連接、活動、緊固、支撐和裝飾等功能的金屬制件。”因此根據家具五金的作用，家具五金可歸納劃分為結構五金、功能五金和裝飾五金等類別。結構五金作為核心的五金連接件，可以起到緊固連接、位置調節等作用。具有結構簡單、制造成本低、裝配效率高、拆卸方便、便于運輸等優點。有利于板式家具機械化流水線生產，為板式家具的大規模生產提供技術支持。對于板式家具，結構五金件就像人的關節，家具功能構建的任何開合抬落、曲折彎轉都需要依靠他而得以實現。如果起到連接作用的結構五金件沒有起到相應作用，板式家具將無法成型，我們平日常見的推拉、懸掛、儲藏、調節防護功能的板式家具就更無從談起。因此在設計使用哪種五金件組合板式家具時就需要采取更為適合的連接方法加以應用。

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度的力量進行咬合，從而達到連接效果。常見的有螺栓、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（無需工具快捷安裝，只需將金屬件用手壓入側板中即可）、擰入式帶直接固定螺紋螺桿（帶自攻的螺紋，可以直接擰在側板孔中）、擰入式帶螺紋螺桿（帶機絲螺紋，側板中需要安裝預埋螺母配合）、雙頭螺桿（用于中立板，連接兩塊層板）等。這種連接方式簡單、直接，連接要求低，運用范圍極廣，擴展形式多。

2? 間接咬合式五金連接件

當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、排列為特定角度、位置方能起到緊固板材的作用。

“三合一”連接件是我們常見的間接咬合式五金件，也稱為偏心連接件。20世紀70年代，海福樂家具配件公司發明了這種新型連接件。它由偏心輪、螺桿和預埋螺母組成（圖1所示）。它的結構類似于傳統木工中的釘子和榫卯結構。三合一連接的原理是，當偏心輪底部偏離偏心輪中心時，通過第三方用力在轉動偏心輪的時候，卡在弧度內的連接桿會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點之一。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。同時三合一連接減少了粘合劑的使用，更加環保，但三合一連接只能做成直角零件連接。

瑞士Lamello公司于2009年研發的的P連接系統，它是T型鎖緊系統，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，通過鎖扣的方式實現連接。如果連接系統與密度板連接，最大強度可達到50～60kg，最大實木可達到200kg。連接系統只需兩塊獨立的板即可安全、穩固連接，家具不需要背板。P系統的應用增加了家具結構設計的創新性和靈活性，其家具的連接強度遠比使用傳統的連接件高，并且連接的角度更加豐富，可進行任意角度連接。

3? 具有其他特性的五金連接件

在日新月異的現代社會，人們對五金件性能的探索越發寬廣及深入，根據五金件不同于其他材料的強度、硬度、沖擊韌性、彈性、剛性、耐腐蝕性、抗氧化性等獨有的特性也設計出多款不同于傳統式的五金連接件。

瑞士Lamello公司生產的名為InvisMx2的新型連接件（圖3所示），這種連接件利用“磁驅動原理”，它可以完全隱藏在板件內部，并且完成安裝的家具看不到任何孔洞痕跡。這項設計曾獲得漢諾威木工機械的最高獎，官方名稱為MiniMag，其內部結構為帶正負極的磁鐵塊。通過旋轉，它可以驅動連接部件的緊固，就像一個齒輪驅動另一個齒輪一樣。在磁場力的作用下，螺栓上的螺紋連接螺母上的內螺紋。驅動MiniMag，允許磁塊工具使用無線電鉆，它可以兼容任何速度從1200到1500r/min的電鉆。而實際連接件的結構叫做M5，它是不銹鋼材質，特別之處在于M5，其內部同樣具有帶正負極的磁鐵塊。在外磁場的作用下，驅動螺栓桿轉動。另外，不用擔心它們連接是否牢固，每個連接器都能承受250kg的外力。這款磁驅動的連接件，具有完全隱藏和重復拆裝的優點。

英國Bare Conductive公司設計的電子涂鴉導電墨水是一種可導電、安全、無毒、無溶劑的電解涂料。它可作為導電粘合劑使用，取代專業焊接裝備，我們可以用裝有此款導電墨水的筆繪制獨特的個性電路圖，當導電漆完全干燥，導電片通電時，即可完成完整的電路圖。延展InvisMx2的新型連接件的設計思路，根據五金連接件的導電性及磁性便可以設計出多款安裝方便、隱藏性強，可以解決特殊問題的結構五金連接件。對五金件的傳導性、耐腐蝕性、抗氧化性等特性的研究通過現代技術對五金件內部置入芯片、制造磁場、特殊鍛造等手段設計出新型具有獨特性能的結構五金件，為提升結構五金件的制造方式及手段。

隨著互聯網+、定制理念和智能家居等產業鏈的發展和深化，“智能家具”的出口已經到來。板式家具的智能化設計更體現在高端五金件中。智能化家具五金的設計，迎合了“以人為本”的現代設計理念，使家具連接件的功能不斷完善、創新。隨著新技術的逐漸成熟，采用三維掃描技術提取家具連接結構的截面形狀和尺寸特征，重建連接結構的三維實體模型。通過分析和試驗研究的方法，研究了連接部位結構的抗彎強度和抗拉強度的力學性能。通過仿真與試驗結果的對比分析，驗證了仿真結果。同時數值模擬并提取不同連接結構在不同力學優勢性能下的連接結構特征。制定專業化定制方案，更加拓展其可應用的范圍、方法，為現代家居提供更為優越的板式家具產品。

4? 結語

具有連接作用的結構五金件對于板式家具來說即起到連接作用同時又可以有自身的功能性、裝飾性的作用。

本文較為系統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層次分析了板式家具連接中需要注意考慮的問題以及可以參考運用的不同于傳統木作的設計方法。影響板式家具連接的因素多而復雜，但我們可以學習科學合理的方法，遵循五金件的特性對設計方案加以拓展，在眾多的解決方案中找到適合自身實際需要的結構五金連接方法的推薦方案，引領板式家具設計、制作方法，更好服務于生產實踐。

參考文獻

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