实木柜门防变形结构研究

申立乾;陈于书

【摘要】实木家具天然环保，结实耐用，美观大方深受消费者的喜爱，但是由于木材具有干缩湿涨的特性，使得实木家具在使用过程中容易出现开裂变形的问题，特别是衣柜柜门等大规格柜门很容易出现翘曲变形的现象，严重影响衣柜的美观和正常使用。本文分析了实木柜门发生变形的原因，并从柜门的结构设计角度入手，针对板式门和框式门两种柜门的不同特点，分别总结了其可采用的防变形的措施，最后指出了柜门安装时应选择合理的安装方式和铰链数量。%Solid wood furniture is very popular among consumers for its natural environmental protection, durability and aesthetics. But solid wood furniture is very prone to cracking and deformation in use for the properties of shrinkage and swelling of wood. Large-sized doors such as wardrobe doors are especially prone to deformation. This paper analyzed the reasons for the deformation of solid wood doors, and summed up the available measures to prevent the deformation of panel-type doors and frame-type doors starting from the structural design, and finally point out that we should choose a reasonable method of mounting and number of hinge when mounting doors.

【期刊名称】《家具与室内装饰》

【年(卷),期】2016(000)001

【总页数】2页(P88-89)

【关键词】实木家具;门板;结构;变形;措施

【作者】申立乾;陈于书

【作者单位】南京林业大学家具与工业设计学院，江苏南京 210037;南京林业大学家具与工业设计学院，江苏南京 210037

【正文语种】中文

【中图分类】TS664

实木家具造型多变，纹理天然美丽，触觉温暖舒适，并且相比板式家具用胶量少，绿色环保，使用寿命长，因此越来越受到消费者的青睐。但实木家具在使用过程中也容易发生开

裂变形的现象，特别是柜门等面积较大的部件，如衣柜、书柜、装饰柜、橱柜、储藏柜等大型家具的平开柜门，据不完全统计，消费者对柜类质量最不满意的就是柜门的翘曲变形[1]。实木柜门的制作较难操控，安装后容易出现闭合不严、边角不齐，甚至无法正常关闭等现象，这都属于柜门变形。

木材的干缩湿涨性是家具设计过程中一个不容忽视的考虑因素，当木材含水率低于纤维饱和点时，木材的尺寸会随着木材含水率的变化（吸湿和解吸）而发生变化[2]，并且这种变化具有各向异性：弦向干缩率＞径向干缩率＞纵向干缩率，比例为10:5:1，阔叶材大于针叶材，密度大的木材大于密度小的木材[3]。木材的干缩湿涨性对家具结构强度、稳定性、耐久性的影响非常大，在衣柜中最严重的影响之一就是柜门的变形，影响衣柜的正常使用。消除干缩湿涨对家具的不利影响可以从家具的设计、生产、存储、流通，使用等过程采取措施，家具的结构设计是其中的一个重要环节，本文主要从结构设计角度总结了实木柜门的一些防变形措施。

板式门是使用木板拼接或榫槽结合而成的，其结构简单，纹理天然，单板式门板一般厚度22mm，常用于鞋柜、电视柜等小规格门。但是拼板门板作为无固定依托的自由件很容易

发生翘曲变形，特别是用作衣柜柜门等大规格门板时。为了解决这一问题，可以在门板内侧横纹方向开槽，破坏木材的整体纤维结构，避免因纤维收缩不均匀引起的变形，在槽内嵌装强度较大的硬木木条，木条长度要稍小于开槽的长度，给门板预留横向的伸缩空间，如图1。也可以利用金属材料来矫正门板的翘曲变形，在柜门内侧加设金属条，用螺钉固定，如图2，这不仅可以防止门板变形，还可以起到一定的装饰效果。

原材料是家具制作的重要条件，是保证质量的前提[4]，除了在门板上加设硬质条状物外，我们还可以从制作柜门的原材料即板材的结构考虑。衣柜门板一般由实木拼板而成，实木拼板是采用特定的结合方式将窄木板拼合成所需幅面的板材，常用于家具的门板和台面等大面积部件。木材胶合主要有三种形式：长度上的接长、宽度上的拼宽和厚度上的加厚，其中在实木家具生产中，应用较多的是长度和宽度上的接长和拼宽。拼板的生产工艺条件如果控制不好，很容易出现翘曲，严重的还会出现开裂，即使在生产过程中不出现上述问题，做成家具后在用户使用过程中也常出现翘曲或开裂问题[5]。因此，拼板质量是家具变形的一个重要影响因素。我们可以从以下几个方面来提高拼板的质量：

首先，要合理选择拼板的材料。由于木材干缩湿胀的特性，家具部件往往会因木材收缩或

膨胀而发生翘曲变形，特别是衣柜柜门这种大面积的部件，为了保证部件尺寸和形状的稳定，减小翘曲变形，对尺寸较大部件进行拼板时可采用窄板和小料胶拼[6]，若窄板宽大于180mm，应将其剖开后翻转胶拼，这样不仅能提高木材利用率，节省材料，也能减少部件的变形，改善家具的质量，同时要求拼板所用的窄板树种、材质、含水率应尽可能一致。同时由于木材的各向异性，板材弦向干缩系数（6%～12%）大于径向（3%～6%），故在生产中最好采用径向板作为拼板的板材[7]，这样可以减少由于板件在各个方向伸缩不一致而引起变形，但这往往会导致木材的利用率降低，造成一定浪费，因而受到了限制。

其次，要选择拼板合理的结合形式。拼板的结合形式是影响拼板质量的重要因素，常见的拼接方法主要有平口拼、企口拼、指形拼、穿条拼、搭口拼、插榫拼、螺钉拼、以及穿带拼、吊带拼、嵌端拼和嵌条拼等多种形式。其中穿带拼、吊带拼、嵌端拼和嵌条拼是在拼板的两端设置了横贯的木条，如图3所示，这种结构具有防翘曲的作用，其中以穿带结构的防翘效果最好，在不影响美观的情况下，可考虑优先采用穿带结构。另外，在防翘结构中，木条与拼板之间不要加胶，这样可以允许拼板在湿度变化时沿横纤维方向自由胀缩。

实践证明指接拼板比对拼或企口槽拼能更有效地防止木板开裂[8]，因此在板材厚度允许的情况下应尽量采用指接拼板方式。

另外，合理选择拼板的板面匹配方式。拼板的板面匹配除考虑纹理美观外，还要考虑减少湿度变化时板面的翘曲不平，因此应采用同名材边相接，材面则采用异名材面相邻，这样湿度变化时，相邻拼条弯向相反，板面虽然有多个小弯，但整个板面相对平整[9]。

交错层压木材（cross-laminatedtimber），又称交错层级材或交错层积木材，简称CLT，是一种新型木建筑材料，类似大尺寸胶合板，但它是将横纹和竖纹交错排布的规格木材胶合成型，家具用交错实木板是借鉴国外建筑用材的技术，尝试将其应用于家具制造，交错板通过特有的交错结构能在一定程度上避免实木板因周围环境温度、湿度的变化而引起的翘曲、变形等现象[10]。

尺寸过大也是单板门变形的一个重要原因，一般来说，幅面过大的柜门在使用过程中更容易发生变形，框式门利用框架结构对大面积板面进行分割，一定程度上解决了门板因尺寸过大而变形的问题，减少了门板变形的概率。

一般开门门板宽度按450mm为基准，依50mm为单位依次递增或递减，门板厚度22㎜，芯板厚度12mm。当门板高度H，1200㎜≤H≤2200mm、且宽度W，350㎜≤W≤480mm时可用芯板分段，加中横条等结构工艺减少变形。

框式门是传统的框架嵌板结构的门，是在木框中间采用裁口法或槽口法将芯板嵌于木框内而构成的，如图4。其中槽口法嵌装牢固、外观平整，但不易拆装；裁口法嵌装必须用压条压在芯板周边。采用木框嵌板结构，槽沟距离外表面应不小于6mm，槽沟深度应不小于8mm，槽宽常用10mm，榫槽内部不应施胶。

另外，还要注意因实木芯板的干缩湿胀致使框架结合处崩裂或芯板本身胀缩开裂。芯板安装在框架槽内，既要“贴紧”安装，又要保证芯板能在槽内活动不受限制，并且槽内要有5mm的余量便于芯板膨胀时能有活动的余地。除此以外，在不影响美观的情况下，嵌板结构的实木芯板背面也可像整板门那样加设“穿带”，这样当木材含水率变化时，芯板则不易翘曲或开裂[11]。

还应注意木材干缩湿涨对门板边框榫卯结合的影响，当框架采用榫卯结构结合时，为防止柜门在使用过程中榫接合失效，榫头榫眼配合在榫头厚度方向上应采用间隙配合，榫头宽度方向上应采用过盈配合。

衣柜一般采用开门形式，柜门固定在旁板的边缘或者门框上，利用转动的原理绕垂直轴线开合。门板的装配主要依靠各种铰链将门板连接在门框或旁板上，实现门板的转动开合。

铰链有多种形式，如普通铰链（合页）、杯状暗铰链、玻璃门铰链等。其中杯状暗铰链由于具有安装快速，拆装方便，便于调整、隐蔽性好等优点，近年来在木家具中应用最为广泛。杯状暗铰链按铰臂弯曲程度有直臂铰链、小曲臂铰链、大曲臂铰链三种，分别适用于全盖门、半盖门和内嵌门三种安装形式[12]。内嵌门即门板嵌装于两侧板之间，盖门即门板覆盖两侧板，覆盖全部旁板为全盖门，覆盖旁板一半为半盖门。

门板用铰链挂在柜体上，门板的尺寸不同，其受力情况也不同，安装的铰链数量也应与之相适应。一般来说门板高度在1500mm左右的用3个门铰；门板高度2000左右的用4个门铰；门板高度2400左右的用5个门铰。我们应该根据柜门不同的材料、尺寸以及使用方式选择合理的安装方式以及铰链数量。

柜门开裂变形严重影响衣柜的美观和使用，在现阶段，在做不到既不改变木材优势材性又能改良材料的情况下，我们应该尽量优化家具的结构设计，从而减小家具的变形。板式门由于其门板幅面大在使用过程中更容易发生变形，应该合理设计拼板结构，及在门板上开槽嵌入木条或金属条；框式门利用中横条或芯板分段把门板分割成较小幅面的几块，较好地解决了门板因面积过大而易变形的问题，但也要控制好其制作工艺；最后在柜门安装时还要选择合理的安装方式和铰链数量。

【相关文献】

[1]孙德林.板式家具板类部件的变形及解决方法[J].家具:2003,(1):20-23.

[2]刘文金.木材干缩湿胀对实木家具设计的影响[J].林产工业,2002,(3):29-31.

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