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[家具论文] 家具榫卯结构的现代化改良设计∗

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    发表于 2020-1-11 14:50:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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    家具榫卯结构的现代化改良设计[size=0.6em]∗
    董华君1 沈 隽2
    (1.哈尔滨商业大学,哈尔滨 150028 2.东北林业大学,哈尔滨 150040)
    摘要: 通过分析家具发展现状,采用模块化、可拆装的设计方法,对榫卯结构衔接形式进行现代化改良,使传统榫卯结构能够适应机械化生产和人们现代生活方式的需求,更好地传承中国传统家具文化。
    关键词: 家具; 榫卯结构; 现代化; 模块化; 可拆装性

    [size=1em]近几年,伴随着全球经济复苏,全球家居产业、家具总产值和贸易额逐年呈稳步增长趋势,但随着互联网的快速普及,传统的销售模式不足以满足人们快节奏的生活和工作,很多实体企业订单也因此急剧减少,企业不得不缩减规模[1-2] 。中国家具产业转型越来越明显,电商平台的发展同时也促进了家具企业的发展[3]。

    [size=1em]如何顺应时代潮流与现代设计接轨,弘扬中国传统家具文化,是设计师共同关注的话题。追溯历史,榫卯结构在不断地演变和发展,结构形式也在历史长河中得到不断的改良和创新。精湛的榫卯加工工艺和丰富的结构形式体现的是中国传统文化,更是智慧、勤劳、钻研的民族精神[4-5]。随着人们消费观念的转变,家具行业已经从传统的手工业发展成为一个以机械化为主、品类多样、极具规模的重要产业[6]。传统榫卯结构必须做“现代化转型”,打破自身的弊端,如传统的材料、固有的结构、单一的造型、复杂的生产加工工艺等,而一些家具厂商为了追求利益最大化,大量简化榫卯结构,破坏了结构的稳定性,同时,又加大了胶合剂的用量,不仅产生了环保方面的问题,还在一定程度上破坏了其所具有的优秀传统文化内涵,违背了传统家具所具有的科学性、审美性、文化性和社会性[7-8]。

    1 现代榫卯结构的局限性

    [size=1em]榫卯结构虽然受到人们的喜爱,但是由于其加工工艺较复杂,成本提高导致价格较高,令许多消费者望而却步,同时由于榫卯结构自身构造形式的原因,在现代化发展的今天具有诸多局限。

    1.1 榫卯加工机械化难度大
    [size=0.8em]图1 粽角榫
    Fig.1 Zongjiao tenon

    [size=1em]榫卯结构种类繁多,虽然有一些榫卯结构可以进行机械化加工但仍有部分榫卯难以一次或者二次成型,比如图1粽角榫,其结构错综复杂,多个面为45°倾角。

    1.2 榫卯加工生产成本高

    [size=1em]1.2.1 材料成本高

    [size=1em]中国传统家具的制作材料主要为红木及名贵的实木,价格昂贵、制作成本高。榫卯结构对所使用的材料硬度要求很高,非硬木容易发生开裂、变形或松动,所以一般只能使用硬木:如红木、金丝楠,但大直径的硬木材料相对稀少而且价格昂贵,而对于一些常用的人造板材料,比如刨花板,又不适合于制作榫卯结构[9]。选材的局限性限制了榫卯结构的发展,其实能够加工制作的榫卯材料有很多,拓展材料的类型是发展榫卯结构的根本。榫卯结构在选材上要不拘泥于传统材料,如木、竹、砖、石等,还要探究现代材料如金属、塑料、橡胶等丰富的结构形式。

    [size=1em]1.2.2 加工成本高

    [size=1em]复杂的榫卯要经过CNC数控加工机床数道工序才能制作完成,设备昂贵[10];或有的榫卯结构需要技艺高超的木工师傅半手工制作,制作效率低且人工成本高,有些厂家甚至以此作为营销的手段虚抬价格。

    [size=1em]榫卯结构不单只是作为一个连接结构存在,它更是一种装饰元素,一种文化。而对于传承传统工艺技术的有效方法莫过于对传统榫卯结构进行优化改良[11]。在现代化的生产条件下,榫卯受加工工艺的进步、材料的多元化、多媒体技术的辅助、设计观念的更新等综合因素的影响并结合具体的生产方法,在现代家具设计中逐渐向精确性、模块化、个性化、易拆装等方面发展。

    2 榫卯结构的现代化改良设计与分析

    [size=1em]随着生活方式的改变,人们对家具的功能性要求也在改变,一方面家具要方便搬运、组装和存放;另一方面,随着机械化大生产方式的普及,家具连接部件的生产需实现标准化、通用化,以方便自动化生产。模块化和可拆装式的设计是进行榫卯结构改良的主要设计手法。模块化、可拆装榫卯结构在整体上简化了家具的生产工艺,能有效提高家具零部件的生产效率,家具零部件实现多次拆装,增加了家具的使用年限。同时在设计上,可拆装榫卯结构保留了榫卯结构内涵,在继承传统文化的同时,将传统文化与现代生产工艺和材料结合起来[12]。

    2.1 “缝纫”箱柜

    [size=1em]2.1.1 设计构思

    [size=1em]本方案各个部件连接后的外观效果如同针线缝纫般,顾取名“缝纫”箱柜。

    [size=1em]在传统家具榫卯结构中,常用银锭榫对家具板材零部件进行连接,该设计从银锭榫中得到启发,对银锭榫的形态进行变形、群化,结合现代材料,设计出一种灵活、实用、通用的模块式拼接储物架。该设计采用的平板式包装适合当下电商平台销售,在物流运输方面也大大节省了人力及储存空间,从而降低了成本。

    [size=1em]1)消费人群定位:将青年消费群体作为设计对象。该群体在选择家具储物箱柜产品时更多倾向简约、时尚、灵活、实用的产品。

    [size=1em]2)材料选择。“缝纫”箱柜的结构主要包括模板块、辅助连接件、弹力带三部分,如图2。模板块采用硬PVC材料,其硬度大、耐磨、受力强,可选颜色丰富,可进行多种表面加工,辅助连接件同样使用硬PVC材料,配合模块板进行组合,增加结构强度;弹力带由BPT制成,具有良好的弹性和耐磨性,呈长条状,可卷曲成卷,方便储存,在使用时根据需要剪下一定长度,安装于相邻两个模块板或辅助连接条之间的凹槽处,用于连接两部件,根据连接方式、位置的不同,打开门板时还可作为合页使用。

    [size=0.8em]图2 局部结构细节图
    Fig.2 Local structure detail diagram

    [size=1em]2.1.2 设计过程

    [size=1em]1)传统银锭榫的现代化改良。银锭榫因形似银锭而得名,又叫木销拼接榫或者蝴蝶榫,是一种两头大,中腰细的榫卯结构,如图3,起到木材的拼接和加固的作用。利用银锭榫特有的形态及良好的拼接、加固性能,来进一步延伸转化,采用构成设计中群化的设计手法,设计出各个模块间的连接件“辅助连接条”,并采用弹力带连接固定“辅助连接条”,达到类似“缝纫”的外观效果,如图4。

    [size=0.8em]图3 银锭榫
    Fig.3 Silver ingot tenon

    [size=0.8em]图4 改良后的榫连接件
    Fig.4 Modified mortise joint

    [size=1em]2)模块间的组装。标准模块使用半透明PVC颗粒注塑成型,尺寸为300mm×300mm×10mm,400mm×400mm×10 mm。通过将PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)材质的弹性带置于板材之间的凹槽进行连接,柔性的连接结构使得具有自回弹功能的橱门等功能得以实现,并且对冲击有着良好的耐受性。具体连接过程:模板与“辅助连接条”、“弹力带连接”的连接,如图5。

    [size=0.8em]图5 俯视组装过程图
    Fig.5 Overlook assembly process diagram

    [size=1em]3)拼接效果。模块板有多种颜色供选择,使用者根据需求选择颜色及个性化组装,根据消费者使用的空间大小、储存物品的类型自由选择单个储物箱或组合储物柜、任何一块板都可以通过拿掉弹力带自由打开,即板块开启方向自由,拿取物品不受限制,如图6、7。

    [size=0.8em]图6 单体组装渲染图
    Fig.6 Mono assembly rendering

    [size=0.8em]图7 多体组装渲染图
    Fig.7 Multibody assembly rendering

    [size=1em]榫卯结构作为中国传统文化的重要组成部分,是中国最早具有科学设计意义的语言,榫卯结构有着极其实用的功能性及结构本身的装饰性[13]。市场上对于榫卯结构的运用存在诸多的问题,在设计实践中应当避免。

    2.2 夹头榫连接模块设计

    [size=1em]2.2.1 设计构思

    [size=1em]传统榫卯结构是古代中国建筑、家具及其他器械的主要结构方式,一直延续至今,说明榫卯结构的合理性,但是随着生产技术的不断发展,榫卯结构也发生相应变化,为了使榫卯结构能在现代设计中得以延伸和发展,将榫卯结构进行改良设计。

    [size=1em]笔者以夹头榫为原型,进行改良设计,设计了一款“夹头榫连接模块”,用于连接不同材质、尺寸的桌面板和桌腿。其拆装方便不受桌面板材局限,灵活性强,简易的设计特点为快节奏的上班族提供了很大方便,尤其适合小户型居住的年轻人。“夹头榫连接模块”不仅具备连接固定的功用而且还有装饰性,在整体造型中起到画龙点睛的作用。该连接模块整体用材价格适中,成本价约合人民币30元。

    [size=1em]消费人群定位:将刚步入社会的大学生及青年消费群体作为设计对象。该群体在选择家具储物产品时更多倾向简约、时尚、灵活多变、实用的产品。

    [size=1em]2.2.2 结构设计

    [size=1em]夹头榫是案类家具常用的结构,与案面底面的卯眼结合。腿足上端开口嵌夹牙条及牙头。利用夹头榫的特点经过现代改良后的“夹头榫连接模块”不但具备了固定连接的作用,而且拆装方便、不受板材固定位置的限制,随消费者的需求自由选择。

    [size=1em]“夹头榫连接模块”结构主要包括夹片、连接结构、卡片、支撑柱。夹片用来固定板材,卡片用来调节夹片间的距离,连接结构用来连接板材和腿,如图8、9。“夹头榫连接模块”的夹片可夹厚度10~30 mm之间任意材料的板材,夹片内侧附防滑软胶,一是增大摩擦力起到固定的作用,二是防止夹片对板材的破坏,连接结构底端为空管结构(桌腿插口)可装配不同类型的桌腿,其结构拆装易操作,更换零件简单,方便收纳,如图10。在调整夹片间距时,应先视情况增减卡片,将板材置于夹片之间,并扣紧夹片后,尽可能增加卡片数量。在应对不同板材时,除了利用卡片调节高度,防滑软胶也起到补充卡片距离范围不足的功能,如图11、12。

    [size=0.8em]图8 夹头榫连接模块结构图
    Fig.8 Block tenon connection module structure diagram

    [size=0.8em]图9 夹头榫连接模块结构爆炸图
    Fig.9 Block tenon connection module structure explosion diagram

    [size=0.8em]图10 不同材料的桌腿效果图
    Fig.10 Table leg effect of different materials

    [size=0.8em]图11 夹片间距调整示意图
    Fig.11 Clip spacing adjustment diagram

    [size=0.8em]图12 夹片间距调整对比图
    Fig.12 Clip spacing adjustment comparison diagram

    [size=1em]2.2.3 材料选择

    [size=1em]该“夹头榫连接模块”主要使用铝镁合金及黄铜进行制作,两种金属都具有良好的色泽,同时具有良好的耐磨性和抗压性。夹片、卡片为铝镁合金,连接结构(桌腿插口)为黄铜材质,卡扣为BPT塑料框架,具有良好的韧性和耐磨性且具有自润滑的性能,能够经受住反复更换带来的磨损变形,中间有金属柱起到辅助支撑的作用,在夹头上下,还安装有防滑软胶,以防止桌板滑动,并在一定程度上弥补夹片之间宽度变化的不足。

    [size=1em]2.2.4 效果展示

    [size=1em]“夹头榫连接模块” 的结构设计主要运用夹头榫的设计原理,采用金属材料和可拆装式的腿部连接模块,在用户不同的使用需求中可以选择不同材料进行搭配,从而使家具在造型与功能上获得不同的效果,如图13。

    [size=0.8em]图13 效果图
    Fig.13 Rendering

    3 结语

    [size=1em]为了使榫卯结构在实践应用中更加科学合理,在其现代化的改良设计中结合新材料与工艺的运用,采用模块化、可拆装等手法,打破榫卯固有的设计形式,在应用中形成新的设计效果。榫卯结构现代化改良的设计思路与方法,启发了现代家具设计并提供了一定的理论指导。

    [size=1em]参考文献

    [size=1em][1]吴智慧.工业 4.0 时代家具产业的制造模式[J].林产工业, 2016,43(3): 6-10.

    [size=1em][2]许柏鸣.对当前中国家具业的几个问题的思考[J].家具与室内装饰, 2017(1):15-16.

    [size=1em][3]李帼.影响家具电商发展的主要因素及对策探析[J].家具与室内装饰, 2017(8):80-81.

    [size=1em][4]王静.浅析榫卯结构对现代设计的启示[J].艺术时尚, 2014(10):165.

    [size=1em][5]褚磊, 朱毅.技术美学对榫卯结构再设计的启示[J].家具与室内装饰, 2018(1):112-113.

    [size=1em][6]王智睿, 贺庆文.新中式家具的创新设计研究[J].包装工程, 2016,37(4):104-107.

    [size=1em][7]袁文珩,吕在利.论传统榫卯结构的传承与创新[J].设计美学论坛,2016(7):13.

    [size=1em][8]王瑆.浅析我国家具行业低碳经济[J].林产工业, 2018, 45(1):56-58.

    [size=1em][9]刘秋云.探析榫卯结构在现代家具设计中的传承与创新[J].美与时代(城市), 2015(8):63.

    [size=1em][10]王莹莹, 王珊珊, 唐朝发.CNC圆雕工艺参数对木制部件表面粗糙度的影响[J].林产工业, 2018, 45(9):36-39.

    [size=1em][11]叶沛榆.榫卯结构的创新可能性探索[D].成都:西南交通大学, 2016.

    [size=1em][12]李永斌, 陈婷.互联网背景下可拆装榫卯结构创新设计研究[J].包装工程, 2017, 38(22):216.

    [size=1em][13]李阳.榫卯结构在现代家居产品中的创新设计研究[D].芜湖:安徽工程大学, 2017.


    [size=1.8em]Modern Improved Design of Mortise and Tenon Structure of Furniture
    [size=1em]DONG Hua-jun1 SHEN Jun2
    (1.Harbin University of Commerce,Harbin 150028,China 2.Northeast Forestry University, Harbin 150040,China)

    [size=1em]Abstract: Through the analysis of the current situation of the development of the furniture, the modular and dismantling design method is used to modernize the joint form of mortise and tenon structure, so that the traditional mortise and tenon structure can adapt to the needs of mechanized production and the needs of people′s modern life style, and better inherit the traditional Chinese culture.

    [size=1em]Key words: Furniture; Mortise and tenon structure; Modernization; Modularization; Disassembly


    [size=1em]中图分类号:TS664.03

    [size=1em]文献标识码:A

    [size=1em]文章编号:1001-5299 (2019) 01-0053-04

    [size=1em]DOI: 10.19531/j.issn1001-5299.201901012

    [size=1em]*基金项目:2017年黑龙江省哲学社会科学研究规划项目(17YSE381);2016年校级青年创新人才支持项目(2016QNQ033)

    [size=1em]董华君,讲师/在读博士,哈尔滨商业大学,E-mail:memery123@163.com



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