家具的模塊化設(shè)計方法及應(yīng)用

1、家具的模塊化設(shè)計方法及應(yīng)用袁園(四川師范大學(xué)科研項目階段性成果之一四川610101 )【摘要】家具構(gòu)造是家具設(shè)計的重要組成部分，它包括家具零部件的結(jié)構(gòu)、用料、工藝以 及它們之間的裝配關(guān)系等局部的和整體的構(gòu)造問題。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)廣泛應(yīng)用，家具行業(yè)也越來越多地采用 CAD技術(shù)，給產(chǎn)品的設(shè)計帶來了巨大變革，計算 機技術(shù)己成為家具設(shè)計中不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)，面向裝配和拆卸的家具設(shè)計中的模塊化設(shè) 計、虛擬裝配與拆卸設(shè)計等都要用到計算機技術(shù)。標(biāo)準化、模塊化是實現(xiàn)家具產(chǎn)品低成本 戰(zhàn)略的重要技術(shù)保障，也是實現(xiàn)家具面向裝配和拆卸設(shè)計的途徑?！娟P(guān)鍵詞】家具構(gòu)造；功能分析；模塊化；設(shè)計是家具的靈

2、魂，同樣也是實現(xiàn)家具模塊化的關(guān)鍵。設(shè)計決定生產(chǎn)計劃的制定、原 材料的采購、工藝制作的難易、調(diào)機次數(shù)、設(shè)備的種類和加工精度、質(zhì)量等級的高低，產(chǎn) 品的生產(chǎn)成本等等，因此，設(shè)計標(biāo)準化、模塊化是影響企業(yè)整體標(biāo)準化水平最重要的因素。家具功能分析的第一步是根據(jù)客戶的使用需求確定家具的總功能，然后進行功能分 析，將總功能分解成一些簡單的、易實現(xiàn)的子功能。按照功能的重要程度，將家具總功能 分解為基本功能、安裝功能、特殊功能、適應(yīng)功能、用戶功能等等。家具功能分析的第二 步是將組成子功能的功能要素分離，再運用標(biāo)準化原理將它們進行歸納、分析，簡化成典 型的功能單元。這些功能單元不僅具有典型性，而且具有通用性，它們是

3、模塊的雛形一、家具模塊劃分的原則家具模塊劃分指的是通過對家具的功能進行分解，將具有相同或相似的單元分離，用 模塊化原理對之進行統(tǒng)一、歸并、簡化，形成具有特定功能和接口結(jié)構(gòu)的通用獨立單元， 即模塊。家具模塊劃分的基本原則有：(1) 功能獨立原則(2) 結(jié)構(gòu)獨立原則(3) 系列化、標(biāo)準化、通用化的“三化”原則(4) 考慮產(chǎn)品的全生命周期原則二、家具模塊設(shè)計的方法模塊化設(shè)計不同于標(biāo)準化設(shè)計，標(biāo)準化設(shè)計帶來的是單一的產(chǎn)品，而模塊化設(shè)計則不 然，在設(shè)計之初就考慮模塊可組合成產(chǎn)品的多樣性。因此模塊化設(shè)計是在標(biāo)準化設(shè)計基礎(chǔ) 之上，實現(xiàn)產(chǎn)品多樣化的一種方法。這里以民用家具中較典型的柜休家具-衣櫥(寬900,高

4、2100,深580)為例，從模 塊化設(shè)計的三個層次，逐步分析衣櫥的模塊化設(shè)計。1.衣櫥模塊化總體設(shè)計衣櫥模塊化總體設(shè)計指的是確定衣櫥的總體設(shè)計方案和模塊化設(shè)計的范圍，繪制所有 可能的模塊化組合方案，并論證其可行性。首先了解衣櫥的內(nèi)部配置并分析其功能。衣櫥雖說造型相對簡單，其內(nèi)部配置卻非常 豐富，而這些配置受到相關(guān)條件的限制。一是家具標(biāo)準的限制，國家標(biāo)準中對衣櫥的內(nèi)部 功能尺寸作了明確的規(guī)定。二是人體工程學(xué)對衣櫥尺寸的限制，如抽屜的高度不能超過視 平線，拉籃的高度應(yīng)在手所及之處等等。2 .衣櫥功能分析每一件單休家具都具有特定的功能，衣櫥的主體功能是存放衣物。隨著生活多元化趨 勢的日益明顯，衣櫥的

5、功能發(fā)生了變化。作為主要的儲藏家具，它已經(jīng)不僅僅用來收納衣 物，越來越多的物品都可以通過合理的擺放形式儲藏在衣櫥內(nèi)，如領(lǐng)帶、鞋、被子、帽子、 包、熨衣板，甚至床都可以通過衣櫥加以收納。衣櫥主要的收納形式有掛、疊、摞、擺、 團等，所需要的空間各不相同。從衣櫥收納形式分析可知，衣櫥收納物品的構(gòu)成要素主要 有六種：掛桿(掛衣桿、掛褲架、領(lǐng)帶架、掛鉤)、固定式的開放擱板(包括木質(zhì)擱板、 絲網(wǎng)儲藏架)、拉出式的絲網(wǎng)籃筐或擱板、全封閉或半封閉的抽屜以及柜桶，其他一些儲 物形式通過附屬的家具配件完成。3. 衣櫥的模塊劃分分析衣櫥總功能-獲得各子功能-提煉功能要素-分析確定模塊。衣櫥的總功能是存放衣物，它由一

6、系列的子功能組成，如支承功能、懸掛衣物功能、 平放衣物功能、圍合功能、照明功能以及其它功能。分析組成各個子功能的要素，例如起 圍合作用的門板，有懸掛衣物功能的掛衣桿、掛褲桿、領(lǐng)帶架等內(nèi)部配件，得出一系列的 衣櫥模塊要素。然后再分析它們，提取其中具有通用性和互換性的要素，作為衣櫥的獨立 模塊，例如籃筐、木擱板、襯衣盒、柜桶等等。4. 衣櫥的模塊設(shè)計通過對衣櫥的功能分解，對功能要素的簡化與歸并，得出了具有特定功能和接口結(jié)構(gòu) 的通用獨立單元，即模塊。衣櫥是典型的嵌套式組合方式，由掛衣桿、抽屜、擱板等插件 模塊套裝于柜框模塊之內(nèi)。因此設(shè)計的重點模塊是柜框，因為所有的插件模塊都與它發(fā)生 連接關(guān)系，柜框的

7、標(biāo)準化與通用化設(shè)計，是實現(xiàn)衣櫥多樣化的保證。柜框由柜頂板、底板、 旁板、背板及背拉條組成，具有支承的功能。三、家具模塊化設(shè)計中在應(yīng)注意的問題家具以功能為核心進行分解，但如何選擇分解點是一個不得不面對的問題。各個模塊 通過接口相連接，而模塊本身也通過結(jié)構(gòu)體系相連接。模塊間的結(jié)合程度小一些，不僅使 模塊易結(jié)合、易拆散，而且可以簡化維修工作，縮短維修時間。換個角度說，在設(shè)計模塊 時，我們選擇結(jié)合度大的，即相關(guān)程度高的子功能要素去構(gòu)成單個模塊。將家具分解成模 塊時，應(yīng)考慮在模塊組合成家具時，組裝和調(diào)試的難易程度。因此在模塊劃分時，必須確 定合適的模塊數(shù)量。參考文獻：1 鄭江波,趙黎明大規(guī)模定制模式下產(chǎn)品設(shè)計的研究J.工業(yè)工程.2004(03)2 宗鳴鏑,蔡穎,劉旭東,李湘媛.產(chǎn)品模塊化設(shè)計中的多角度、分級模塊劃分方法J.北京理工大學(xué)學(xué)報.2