谭亚国

广东轻工职业技术学院

网购渠道已经占据当今购物的半边天，网络销售商品在价位、展示、运输、支付等方面有着其自身的限定。网购人群以年轻一代为主，产品主要覆盖低端到中高端，尤以中端、中低端最为集中，高端产品与奢侈品则极少；消费者在网购前难以进行真实的体验；同时，网购实体商品绝大数以物流方式寄送给消费者。

松木是一种常见木材，具有较高的大众认知度，在家具常用木材行列中松木价格相对较低，所以松木家具产品通常定位至中端或中低端，这也符合网购产品基本特征。但松木物理力学性能偏低，材性较松软，干缩湿胀系数较大，适合加工成为线材、板材等以直线为边形的型材[1]。这些方面对松木家具有着一定的限定。

综上，基于网购渠道特点和松木材料属性，针对网购松木家具产品的结构设计进行研究则显得非常之有必要。网购家具物流费用较高，要求物流过程中包装体积尽量少，所以网购家具通常为拆装结构、折叠结构等，这样同时也能降低仓储的压力。不过，拆装结构和折叠结构会对产品的稳定性和强度造成一定的影响，所以，固定结构也将会是网购松木家具中的基础结构。

一、结构设计一般原则

结构设计与造型和工艺有密切联系，它支撑起产品的整体外在，是家具设计的重要内容，同时结构设计也必须在基于家具整体设计的前提下进行。因此，家具结构设计具有以下的一般性原则。

（一）材料性原则

木材刚中带柔，干缩湿胀的特性限定其主要接合方式为榫卯，现有的实践和研究也证明榫卯是松木家具中非常稳定和牢固的接合结构，但平板包装是网购渠道的首选，所以要适当权衡与协同这两个方面。比如，在扁平化部件内部尽量采用榫卯接合，而垂直的零、部件则考虑拆装的方式。

（二）稳定性原则

从整体来看，拆装结构和折叠结构的稳定性不比榫卯，因此，松木家具拆装和折叠结构尽量选用足够大尺寸与足够强材质的五金连接件，部分结构也可以增加连接件的数量来加强结合强度。

（三）工艺性原则

工艺性原则主要包括两个方面，一个是结构接合的稳定性，如榫头长度尺寸要求要略微短于结合榫眼的深度尺寸，让榫眼底部留出一定的伸缩余量。另一个是结构接口的加工精度，产品的接合结构如果难以普遍达到严丝合缝，那么我们可以通过结构的方式来避短，如接口位置铣美工线或者零部件位置错开等。

（四）装饰性原则

处在关键节点位置的接合结构是家具产品中的一种实际视觉存在，结构的颜色、形状、尺度、肌理等方面会影响家具产品的装饰效果。外露的榫卯可以体现实木加工的工艺美；外露的五金连接件可以彰显金属材料的技术美；软包可以增加产品色彩与图案装饰；脚轮的加入能展现动感美；塑料包套能展现现代感。

二、拆装结构设计

拆装结构是指可以多次拆装的接合结构，如插接、卡槽、暗扣、魔术贴、辅助连接件等都可实现结构的可拆装，但这些形式都基于了不同的材料特性[2]。松木家具的材料特性和耐用特性决定它主要通过五金连接件的连接方式实现可拆装结构。可拆装家具在生产、运输、储存、安装等方面适应现代化的方式，它遵循标准化设计，可以简化生产，提升生产效率；拆装家具也符合模块化设计方式，这样能提高设计创作效率；可拆装家具能较好形成平板包装方式，这能降低储藏与运输的压力；另外，拆装家具的过程还能增加消费者动手的趣味体验，同时用户也很方便对五金件进行更换与回收。

（一）“拆”“装”设计要求

拆装结构的设计与“拆”和“装”过程的各种行为都有密切关系，为了让这些行为更为方便与高效，拆装结构设计通常可考虑以下几点要求：

1.大件必拆与小件慎拆

松木家具售价偏低，如果大件家具整装运输，物流费用可能超过家具产品本身费用的大半，这严重消耗了社会资源，同时也是买家与卖家不喜闻乐见的结果，因此大件家具必须拆装才行。另一方面，拆装结构对小件家具的造型可能产生较大影响，如运用不好，会导致家具欠缺美感。还有，小件家具拆装后并不能明显缩小包装的体积，其根本的意义也就丧失。所以小件家具慎重拆装，一般整体采用固定的榫卯结构即可。

2.高效拆装

整体产品零部件总数应尽量最少，零件尽量在工厂组装成扁平化部件，而消费者更适合组装部件，这样有利于提高拆装的效率；家具结构的位置应该看得见、够得着，对结构拆装的行为应该有足够的空间，不能让螺丝刀或者电钻卡在家具的夹层中；拆装方式也要适应人的习惯性思维，如左右组合、上下组合、前后组合等；零部件大小和重量应设计得易于人力抓取，倒圆角可减少组装过程中的磕碰问题，零部件在设计上尽量讲究完全对称，不对称但相似度极高的零部件应设计明显的区分点，能让人易于识别，避免误装。

3.通用连接件

采用国标五金连接件的类型和规格，在备料和成本控制上有优势，也利于用户进行五金的替换。在一些涉及个性化设计、产权保护、材料或结构的极端情况可以使用定制五金。

4.包装最小

减少包装体积是拆装结构的归宿，所以家具产品零部件内部应尽量规划成扁平化部件以及拆装结构，从而形成扁平化包装。

（二）拆装结构设计

零部件设计与接口设计是拆装结构设计的两个主要内容[3]。零部件是结构的构成基本，接口是拆装结构的重点。

1.家具零部件设计

家具种类繁多，在此以最常见的座椅为例，拆装结构的零部件通常集约成左－右－中间部分、前－后－中间部分和上－下－中间部分。靠背零件较多、结构较复杂的家具适合前－后－中间类型。含有复杂且一体化程度高的脚架部件、底座部件、座面与靠背一体化部件的家具适合上－下－中间类型。除以上两种情况之外的零部件，特别对于强度要求较高的结构则适合左－右－中间类型，已有的产品显示出网购松木家具采用左－右－中间的情况最多。当然，可拆装家具的零部件集约设计也还存在少量其他集约的类型，复杂的家具也可包含以上两种、甚至三种类型，因此设计规划时候应注意灵活运用[4]。

2.接口设计

接口是拆装结构设计的重点，其设计首要选择32mm系统的标准， 按照是否使用辅助连接件，拆装结构的接口类型分为零部件自身结合接口与辅助连接件接口两种。

（1）零部件自身接合接口设计。拆装结构零部件自身接合接口可采用搭接式、自锁式、插接式 、挤压式、旋拧式、拼接式、栓锁式等结构形式实现[5]。这类可拆装的接口形式本身稳定性不高，而且其设计要求高，加工精度要求也高，所以基本只适合松木大件家具的局部位置和小件家具。尤其是这种接口形式通常对材料的力学性能要求较高，松木的力学强度较弱，难以完美实现这种形式的长期稳定性，在网购松木家具中很少见有案例，故在此不展开研究。

（2）辅助连接件接口设计。这种类型主要是根据零部件位置与形式和材质特性来进行连接件的选取和接口的加工。加工遵循现代生产方式的加工工艺即可，因此连接件的选取就成为辅助连接件接口的核心。按照结构功能作用的不同，辅助连接件接口类型主要分为紧固接口、位置调节接口、活动接口[6]，每种接口类型都对应有不同的五金连接件。

紧固连接接口要求是家具被连接的构件间不产生位移。它是拆装家具最广泛的结构接口。其涉及的五金连接件主要有三合一连接件、二合一连接件、四合一连接件、Y型连接件、V型连接件等偏心式接口连接件；圆柱螺母——螺杆连接件、快速直角结合螺钉、角码、背板锁紧连接件等直角结合接口连接件；以及板件对接连接件、板件叠合连接件。

位置调节接口可以让结合处的零部件有一定空间调节的功能，这些零部件在使用需要时能调节位移、角度和空间大小等内容，而在使用中则要求稳固，常见的如搁板支承接口，各类高度与角度可调接口等。其对应的五金连接件通常有层板钉、层板托、可调高度腿脚五金、可调角度床板与靠背五金等。

活动接口的设计是能让被连接的零部件具有一定的运动能力，如转动、滑动等，其特性体现在家具动态使用过程之中。常见于门板接口、抽屉接口等。对应五金连接件有各类门板铰链、门板滑轨系统、抽屉滑轨等。

三、折叠结构设计

具有折叠结构的家具可压缩产品物流和储藏的空间占用，非常契合网购渠道特征。在使用上，折叠与展开之间的切换通常比较简易。折叠结构设计对稳定性要求比较高，因松木质地偏软、材性较脆，接合结构经多次折叠后容易出现磨损，而导致家具整体稳定性变差，所以设计此类结构往往需要丰富经验和精准的计算。而且当结构确定以后，还需要对其进行相应打样与试验。

“折”与“叠”有不同的含义，所以折叠结构分为“折”与“叠”两种情况，这两种情况刚好对应松木家具产品内部折动式和产品间组合的叠积式两种类型，其中内部折动式按照运动形式分为轴心式与平行式，产品间组合的叠积式包含重叠式、套叠式与卷叠式[7]。其中轴心式、平行式、重叠式与套叠式在家具产品中出现的频率较高。

（一）折动式结构设计

1.轴心式折动

轴心式折动式是以一个或多个轴心为中心轴转动的折动式结构，它对零部件尺寸的契合度要求非常高，必须事先进行准确计算，部件之间的装配也要求精度高。轴心式折动是日常生活中应用最广泛折动类型，其细分种类与典型案例见表。

2.平行式折动

平行式折动利用了几何学上的平行原理，其优点是线条变化效果明显，折动过程可以产生动感美。不过它的结构相对而言更为复杂一些，一般采用螺栓、合页、专用支架接合，家具产品可局部或整体设计折动结构。

表1 折动式结构典型设计

（二）叠积式结构设计

1.重叠式结构设计

重叠式结构一般通过多件产品体现出来，这些产品通常有相同的造型和结构，因相互容纳而便于重叠堆放。多件家具通过叠积来减少空间的占用，在物流和仓储中也比较有优势。如果要求叠放尽量多的件数，则叠积后整体的重心偏移要尽量小。叠积式结构在椅凳类最常见（图1），桌台类和柜类也有一定程度的出现。

2.套叠式结构设计

套叠式结构由大小不一但形状有契合空间的产品组合在一起体现出来，典型的案例如俄罗斯套娃，能实现“小”完全藏于“大”之中。收纳功能的盒类、柜类出现套叠式结构较多，系列产品也能考虑设计这种形式（如图2）。

图2 套叠式结构

四、固定结构设计

拆装结构主要目的是降低物流与仓储的压力，折叠结构主要目的是减少闲置时对使用场地的空间占用，而固定结构的目的则是加强产品结构的牢固程度，所以固定结构才是网购松木家具产品中最基本的结构类型。松木家具的固定式结构一般采用榫卯、气钉、胶接等方式进行结合，其一旦装配完成，具有非常高的牢固程度。网购松木家具中固定结构的设计可以从产品整体固定与产品局部固定两个方面来开展（如图3）。

图3 产品整体固定与局部固定

产品整体固定通常出现于体量感较小的家具，如凳类、幼儿类家具。由于小体量家具拆成零部件后缩减体积不多，而且还增加包装的隔层材料，所以拆装的意义不大。另外，小体量家具零部件较小，设计成拆装结构反而会降低产品的整体稳定性，也很可能影响其美观度。综合考虑，小体量家具以整体固定结构为主。

产品局部固定结构通常结合拆装与折叠结构。复杂部件、扁平化类部件、拆装与折叠类家具部件内部都应尽量设计成固定结构。复杂部件零件多、结构多，组装精度要求高、组装时长耗费多，因此，复杂部件内部采用固定结构更具优势。扁平化部件本身整体性、模块化较强，其内部毋庸置疑要设计成固定结构。拆装与折叠类家具要求零部件数量尽量少、拆装与折叠的节点尽量少，这样则可推断其固定结构要尽量多，这样能最大量保证家具整体的稳定性。

五、结语

每种结构设计都会受到不同的外部因素限制，而设计就是基于限制因素的前提去合理规划现有资源与配置。网购松木家具的结构主要受网购渠道与松木材性两个主要因素限定，因此我们在设计时候要基于这两大因素的前提进行。