唐志宏 刘盛全
定制家具是近年来家具消费领域中新的快速增长点,目前主流、高效的板式家具定制生产是采用大规模定制生产技术,但现阶段实木定制家具的生产仍采用传统的单件或小规模产品的完全定制方式。大规模定制技术之所以没有应用在实木家具,究其原因,关键是由于其造型丰富、个性化更强、结构复杂多变,因而难以实现模块化、标准设计。而产品要实现模块化设计的第一步就是将产品按模块化原则进行分类,基于此才能建立零部件模块库。笔者以欧式古典桌类产品的模块化分类研究为切入点,探讨如何实现欧式古典家具的模块化设计,进而实现欧式古典家具大规模定制设计技术。
笔者以某家具公司为调查对象,统计了四海销售前五的产品系列,收集了这五个系列桌类产品共计200余件的数据,并结合市场上一些其他产品进行分析,依据成组技术、模块化原理按结构和模块组合对其进行了分类,为后期建立产品族库,编制科学有效的编码,实现模块化设计,进而实现大规模定制打下基础。
通过分析,发现欧式古典桌类产品的功能和结构存在较强关联,即结构追随功能,遂根据功能和结构将桌类产品分为“桌几”和“桌台”两大类。
桌几类为无收纳或附带简单收纳功能的桌类产品,其面板以下支撑结构为框架结构、支架结构或无收纳功能的基座,如餐桌、几、麻将桌、框架结构的妆台(图1)等。
桌台类为具有较强收纳功能的桌类产品,其面板以下为箱框结构(如图1),如书桌、书桌配柜、箱框结构的几和妆台(图2)等。
图1 箱框结构Fig.1 The box-frame
图2 桌台类妆台结构Fig.2 The desk type dresser
图3 桌几类妆台Fig.3 The table type dresser
图4 桌几类带抽屉框架Fig.4 The table with draw frame
需要说明的是,某些桌类产品从外形上很难区分属于桌几类还是桌台类,如图2和图3的妆台,因此需重点从结构再结合功能进行判断:图2的妆台面板下结构实际为图1的箱框结构, 其腿和旁板作为一个整体用偏心连接件与背板等零件构成一个箱框,该结构主要是为了安装多个抽屉或柜门;而图3妆台的面板下的结构为框架结构,抽屉作为附加功能件安装在框架中部的(图4)。
从桌几的形态上看,其造型的变化除了由面板的形状决定外,很大程度上是由其底部支撑构件的造型决定的。桌几类产品按底部的支撑形式可分四边有腿的“边部支撑式”和由底座在面板中心位置支撑面板的“中心支撑式”。将桌几分成这两大类后,对其底部构件的零部件进行汇总分析后,按通用性、不同部位的连接形式又可进行细分。笔者分别对边部支撑式和中心支撑式进行分析。
桌类产品的基本功能是由面板的高度决定的,因此,同一块标准化设计的面板通过搭配不同高度和造型的底座或腿能够实现桌类产品的多样性设计,将底座或腿的高度按功能进行优化,只使用少数几个规格可保证多样化的前提下有效地减少零部件的数量。但即便同一高度的桌,由于其支撑构件的构成形式不同,造成了腿的高度也并不能完全统一。边部支撑式的腿与其他零部件有如下三种组合形式来构成支撑构件:
1)直接接触式(图5-E),即腿上部直接与面板、下部与地面相接触,此为最常见形式。
2)基座式(图5-F),腿上部直接与面板接触,但下部不接触地面,而是连接一个底座。
3)间接接触(图5-G),腿上部并不直接接触面板,而是连接面板下的框架(通常为裙板)。
接着从桌类产品的上部也就是面板与其他零件的连接或构成形式进行分析,又可分为如下几种形式:
1)有望板式(图5-K),即面板连接在望板(牙板)、腿、塞角等零件构成的框架上。
2)有抽屉式(图5-L),此为有望板式的一种扩展形式,即有望板式的框架上增加了抽屉。
3)有裙板式(图5-M),面板下有一圈裙板,主要起装饰作用,腿与裙板相连或不相连。
4)无板式(图5-N),面板下无望板或裙板,腿直接连接面板。
直接接触式和基座式以上四种上部形式均有,而间接接触式的腿上部通常都是连接裙板的。
以上四种上部形式,腿上部分别又有四种结构形式与其他零部件相连接。
有望板式和有抽屉式的腿与望板的连接分为正接和斜接两种形式:
正接(图5-Q),腿与望板成90°角相结合,腿内侧角铣削出一45°斜面用于安装倒刺螺母,并用螺栓与塞角紧密结合。
斜接(图5-R),腿与望板成45°角相结合,腿内侧平面直接装入倒刺螺母后与塞角紧密结合,旋入螺栓固定。
有裙板式的腿采取平接和插接两种结构形式同面板、裙板相连;而无板式的腿一般采取平接式与面板相连。
平接 (图5-S),腿上部端面为平面,直接与面板结合;如果是有裙板式,腿可与裙板结合,也可不与裙板结合。
插接 (图5-T),间接接触式的特有结构,为了结构稳固及腿外侧面与裙板平面齐平,脚上断面铣削出L型凹槽,裙板插入凹槽与腿结合,并用螺钉固定,有些会加入塞角加固。
最后再看腿下部的三种连接形式:
光腿式 (图5-W),即腿下部没有其他零部件相连。
搁板式 (图5-X), 腿下部与搁板(层板)相连。
拉挡式 (图5-Y), 腿下部连接有拉档(枨)起加固作用。
脚座式 (图5-H),底座可拆分成“支柱”和“脚座”两个主要模块,脚座可带脚垫也可不带。
脚架式 (图5-I),底座由“支柱”和“脚架”两个主要模块构成,脚架下可带脚垫也可不带。
脚座式和脚架式的“支柱”某些情况下可设计为通用件,在脚座式和脚架式间通用。
基座式 (图5-J),某些底座较复杂,其构成零部件难以作为通用件在其他产品上使用,因此可将这类底座作为一个整体模块,为了与文中统称的“底座”一词区分开,称为“基座式”。
此处将脚座和脚架统称为支架。通过产品数据汇总,发现脚架可由三条腿或四条腿构成;而脚座的造型多为近似的三腿或四腿造形,也可认为是三腿或四腿,因此,脚座式和脚架式从支架的构成形式上可分为三腿和四腿式,如图5-O、5-P。
再分析支架下部连接的零部件,有些会有脚垫,有些则没有,因此根据支架下部的连接形式有无脚垫又可分为图5-U的有脚垫式和图7-V的无脚垫式。
最后分析中心支撑式上部桌面的构成,分为有裙板式和无裙板式,如图5-M、5-N。
图5 桌类产品分类图Fig.5 Classification chart of table furniture
原理及分法同2.1.1的桌几类分类,也分为直接式(图5-e)、基座式(图5-f)、间接式(图5-g)三类。
即面板底部有容腿空间的书桌式造型的桌台类产品;一般面板底部由一个以上柜体构成。如图5-h。
由 一个柜体支撑面板,因此无容腿空间。如图5-i。
抽屉作为贮藏类功能件,是桌台类重要的部件,因此是桌台标准化的重要内容,特别是抽屉面板的规格;同时桌台柜体的旁板也是一重要部件,是否也能将其通过标准化减少规格?通过比对发现,旁板的高度与抽屉面板的高度之和为正比关系,很多情况下:
从标准化角度出发可将抽屉高度规格统一,即:旁板高度=抽屉高度×纵向抽屉数量。因此,从抽屉、旁板,甚至桌柜门、柜体规格标准化的角度出发,可以按纵向抽屉的数量,或者说按旁板高划分为:一屉、二屉、多屉式,如图5-w、5-x、5-y,其中多屉式抽屉数量为三个以上。
有些桌台类桌为了加强其牢固性或为了装饰作用,在面板之下会有望板与腿相接,有些望板中部会设有抽屉。有无望板及其高度对抽屉和旁板的高度存在如下影响:
结合公式(1)、(2)不难看出,望板的有无、高度规格的数量必然会影响抽屉面板和旁板的规格数量。因此从模块化和标准化角度出发,将桌台类桌最后又分为有望板式和无望板式两类(如图5-k、5-n),并且需尽量减少望板的规格尺寸。
该分类方法属于层次分类,其层次关系如图5(图中颜色表示归属关系)。根据该分法,通过排列组合计算出,桌几类产品有51种组合方式,其中边部支撑式31种、中心支撑式20种;桌台类有36种。而后根据该分法对样本进行分类,统计出桌几类有16种组合,桌台类有9种组合。因此该分类方法完全符合大规模定制以最少的零件,满足最大化变化的需求。
[1]李洋. 欧式古典餐桌造型框架抽提与设计路径研究[D]. 南京:南京林业大学, 2013.