現代紅木傢俱拆裝式榫卯結構的研究

傢俱 紅木 家居 木工機械刀具知識 木工機械刀具知識 2017-08-29

隨著現代工業化生產模式的不斷擴張,以及製造業中機械化、標準化、模塊化等生產模式趨勢的影響,應用在實木傢俱結構中的榫卯形式已經發生演變和替換。而在紅木傢俱行業,榫卯仍然是傢俱的主要結構形式。但是受到文化多元化和生活方式改變的影響[1],人們一方面希望繼續弘揚發展傳統傢俱的藝術魅力,另一方面也對傳統傢俱生產使用的便捷性和功能性有了更高的要求,因此紅木傢俱的拆裝式結構將會成為未來發展的一個重要方向。

1 拆裝式榫卯結構形式

中國傳統傢俱的榫卯接合由於施膠少,主要通過榫卯的咬合、榫卯之間的制約以及木材的柔韌性維持穩定。對於組裝好的傢俱,有經驗的工匠可以按一定的順序,在接合部位施加外力將其拆分。明清傢俱榫卯形式多達幾十種[2],而用於拆裝結構的榫卯並不是很多。這裡說的拆裝式結構指的是,用於搬運或加工方便需要拆裝的零部件接合,比如大床的床身和床圍、梳妝檯的上下架等。現代紅木傢俱生產中主要的拆裝式榫卯形式有:走馬銷、片榫、栓榫以及插條榫。

1.1 走馬銷

走馬銷,是“栽銷”的一種。所謂栽榫,就是將榫頭或榫舌一端固定在其中一個拆裝部件上,另一端與另一拆裝部件的榫眼或榫槽接合。走馬銷是一種傳統形式,一直沿用至今,以前南方工匠稱為“扎榫”,取其扎牢難脫的意思,如圖1所示。它的榫頭前大後小,榫眼一端寬一端窄,榫頭從榫眼開口大的半邊插入,推向開口小的半邊即扣緊銷牢。如要拆卸,必須退回到開口大的半邊才能拔出[3]。一般用於床榻類的圍子之間以及圍子與床身之間的接合,如圖2所示。根據走馬銷的接合原理,還衍生出仿走馬銷的五金件,這種五金件一般用於硬木傢俱的床屏和圍子的拆裝接合部位,代替走馬銷(圖3)。

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圖1 走馬銷

Fig.1 Cook's pin

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圖2 走馬銷的應用

Fig.2 The application of Cook's pin

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圖3 仿走馬銷的五金件

Fig.3 The hardware by imitating Cook's pin

1.2 片榫

片榫主體是1塊長形木塊,屬於插入榫[4],也是栽榫的1種。在拆裝構件的接合面兩邊各開榫眼,片榫的一端栽進其中1個部件,並且加入膠黏劑固定,另一端在安裝時插入另一部件的榫眼內。加工時,片榫需要固定的一端與榫眼緊密配合,活動的一端端頭尺寸小於榫眼,可自由插入,所以在拆裝時,抬起活動端頭的拆分體,沿拆裝結構方向移動即可拆裝。按拆裝的方向分主要分為左右拆裝和上下拆裝兩種。

1.2.1 左右拆裝

左右拆裝結構,只要是指拆裝的對象是左右結構,片榫在水平方向上將兩者連接起來的一種形式,如圖4所示。一般主要用於將3人沙發床拆分為1人位和2人位,辦公桌檯面下架拆分為左、中、右3部分等,如圖5所示。

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圖4 片榫-左右結構

Fig.4 Tablet tenon⁃left and right structure

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圖5 片榫-左右結構的應用

Fig.5 The application of tablet tenon⁃left and right structure

1.2.2 上下結構

上下拆裝結構,主要指拆裝的對象是上下結構,片榫在垂直方向上將兩者連接起來的一種形式,如圖6所示。一般用於床體的床屏和床身的拆分,櫃類的上下架拆分以及臺類的上下架的拆分,如圖7所示。

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圖6 片榫-上下結構

Fig.6 Tablet tenon⁃up and down structure

1.3 栓榫

由於此榫的拆分原理類似於門栓的原理,故命名為栓榫,如圖8所示。它由榫體和榫銷兩部分組成,榫體穿過拆分的兩個構件,榫銷再插入榫體的榫眼中,使榫體無法左右活動,從而固定住拆分的構件。需要拆分時,將榫銷拔出,榫體抽出拆裝構件,即兩構件拆分開。栓榫主要用於框架類的兩個主體拆裝,比如拔步床的圍子之間,就採用此拆裝結構,如圖9所示。

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圖7 片榫-上下結構的應用

Fig.7 The application of tablet tenon⁃up and down structure

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圖8 栓榫

Fig.8 Bolt tenon

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圖9 栓榫的應用

Fig.9 The application of Bolt tenon

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圖10 演變的栓榫

Fig.10 The evolution of Bolt tenon

還有另外一種形式,只有榫體,簡化了榫銷。在榫體的榫眼與拆裝構件重合的部位上下打一螺釘,使榫體在某一範圍內可以水平移動,完成拆裝,如圖10所示。

1.4 插條榫

插條榫,也是“栽榫”的一種,榫體本身是一條長形木條,端面形狀一端是矩形,另一端是弧形,矩形端固定在其中一個拆裝構件中,弧形端為活動端,如圖11所示。拆裝過程中,將活動端的構件沿著水平方向移動,即可完成拆裝操作。此種結構形式一般用於櫃類的箱體之間,水平方向上的拆分,如圖12所示。

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圖11 插條榫

Fig.11 Spline joint

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圖12 插條榫的應用

Fig.12 The application of spline joint

2 拆裝式榫卯接合的技術要點

傳統傢俱大部分是固定式的框架式結構,非常不利於自動化生產、搬運以及裝配[5]。所以現代生產中,逐步重視拆裝結構的重要性。通過上文對拆裝式榫卯結構形式的圖解分析,可以得出一般拆裝形式的榫卯結構分為3部分:拆裝構件A,拆裝構件B以及獨立的榫體部分。榫體也可分為2種:1種是自身分為活動端和固定端,活動端為拆裝接口端,固定端栽入其中的1個拆裝體中,與該拆裝對象不可分離;另1種榫體可自由活動,通過其他部件協助固定,完成拆裝。

對以上的幾種拆裝式榫卯結構的技術條件進行歸類和整理,得到表1所示的結論:

表1 幾種拆裝式榫卯結構的技術條件分析

Tab.1 The analysis on knock⁃down mortise and tenon joints

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表1總結了這四種拆裝式榫卯結構的應用範圍和技術條件,拆裝結構的主要目的是為生產和使用中的加工、搬運、包裝、存放以及物流等提供便捷。考慮到在各個加工階段和入庫陳放時間內,產品和半成品容易受木材本身和外界條件影響產生形變,所以在產品週期內要進行4次預組裝和最終組裝,如圖13所示。木工加工完成後進行預組裝,再拆分進半成品倉庫;表面塗飾前進行預組裝,之後拆分進行表面處理;表面處理完成後再進行預組裝,之後拆分打包入成品倉[6];客戶訂貨後進行預組裝,之後拆分打包物流發貨;進客戶家中進行最後一次終組裝,產品投入使用。

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圖13 產品生產和銷售週期內的拆裝流程

Fig.13 The knock⁃down process during the manufacturing and sale period

3 結語

綜上所述,現代紅木傢俱的拆裝式榫卯結構主要用於大構件之間的拆裝,能運用到的接合部位還不廣泛,主要用途也是方便生產和銷售中的加工、搬運、包裝、存放和物流,還可以將拆分構件繼續細化,例如椅類的靠頭、扶手,桌案類的花板,櫃類的門板等。致力於拆裝結構的研究可以進一步推動紅木傢俱的模塊化和個性化設計,相信會為紅木傢俱的設計帶來新的思路,開拓更為寬闊的應用場合和消費市場。

李敏,楊波

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