定制衣柜板件變形的影響因素分析及預防方法*

趙 帆 張 揚 張繼娟

（中南林業(yè)科技大學家具與藝術(shù)設(shè)計學院，湖南 長沙 410004）

板式定制衣柜以其可以充分利用空間、滿足客戶個性化功能需求、與室內(nèi)裝修風格完美融合等特點，深受消費者喜愛，定制衣柜在裝修市場的占比也越來越高[1-3]。板式定制衣柜主要由板類部件、五金部件和裝飾部件構(gòu)成[4]。其中，板類部件的原材料主要是各類飾面人造板。定制衣柜需要根據(jù)現(xiàn)場空間和客戶個性化要求來進行設(shè)計[5]，經(jīng)常會因為原材料性能[6]、現(xiàn)場設(shè)計尺度[7]、定制衣柜的功能分區(qū)與結(jié)構(gòu)形式[8]等原因，導致衣柜的板式部件在使用過程中出現(xiàn)變形的問題，進而影響定制衣柜的美觀性和使用性能[9-10]。板件的變形主要有彈性變形[11]、翹曲[12]、蠕變[13]等，其中翹曲和蠕變在很大程度上取決于基材的內(nèi)在質(zhì)量，而板類部件的彈性變形，除板材本身的內(nèi)在質(zhì)量外，還主要取決于產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)工藝[14]。本文旨在從板式定制衣柜設(shè)計入手對板件變形的影響進行深入探究，針對不同的影響方式，提出預防定制衣柜板件變形的方法，為定制衣柜的耐久性設(shè)計提供參考。

1 板式定制衣柜板件變形的主要表現(xiàn)形式及原因分析

板式定制衣柜的板件根據(jù)其設(shè)置方向的不同，分為水平板件和垂直板件。水平板件包括頂板、底板、層板；垂直板件包括側(cè)板、背板、中立板和門板。本文以變形較為突出的層板，側(cè)板和門板這三類板件進行分析。

1.1 層板的變形形式及原因分析

1.1.1 層板上下支撐點距離過遠為充分利用空間，定制衣柜一般都在室內(nèi)“頂天立地”[15]。但限于板材規(guī)格，柜體高度最好小于2 400 mm，可通過底部使用支腳，或是上部使用封板進行處理。如柜體高度大于2 400mm，可做分段處理，分為上柜和下柜。但這類造型的衣柜如果上柜和下柜的功能分區(qū)不合理，上柜的中立板和下柜的中立板及層板的上下支撐點沒有在同一位置或是距離過遠，易導致層板受力不均勻，造成層板彎曲變形。設(shè)計師甚至將衣柜的上柜與下柜共用同一個層板，加重了層板的彎曲變形，如圖1 所示。

圖1 上下柜支撐點距離遠Fig.1 The bending deformation caused by the large span of laminates

1.1.2 層板橫向跨距過大

層板是板式定制衣柜中起到承重作用的關(guān)鍵板件之一，也是彎曲變形較常見的板件[16]。受材料抗彎剛度性能的限制，層板橫向跨度一般不超過800 mm[17]。如衣柜層板橫向跨距過大，在長時間收納大量衣物的情況下，再加上衣柜自身重力影響，易出現(xiàn)彎曲變形，如圖2 所示。

圖2 層板跨度過大導致的彎曲變形Fig.2 The distance between the support points of the upper and lower cabinets is too far

1.2 側(cè)板的變形形式及原因分析

衣柜的側(cè)板是垂直板件中承重最為關(guān)鍵的板件[18]。側(cè)板彎曲的主要原因是連接兩側(cè)板之間的層板的上下間距過大，如側(cè)板高度方向上的尺寸過長且側(cè)板未倚靠墻體或沒有足夠數(shù)量的層板支撐，易發(fā)生側(cè)板因支撐強度不足、受力不均而彎曲變形的情況。例如，在設(shè)計頂角而居式衣柜（如圖3）的內(nèi)部布局時，掛長衣區(qū)設(shè)置在外側(cè)，即不靠墻一側(cè)（如圖4），或者上、下雙掛衣區(qū)設(shè)置在同側(cè)，且不靠墻（如圖5）。

圖3 頂角而居式衣柜Fig.3 Integrated wardrobe standing against the corner(two side)

圖4 掛長衣區(qū)不靠墻Fig.4 Long coat area not standing against the wall

圖5 上下雙掛衣Fig.5 Upper and lower hanging area

1.3 門板的變形形式及原因分析

相比傳統(tǒng)衣柜，定制衣柜超高的柜門設(shè)計，無論是便利度、整體配色、以及造型方面都更上一個臺階，成為了當前頗受歡迎的門板造型[19-20]。超高的門板尺寸大，產(chǎn)生的內(nèi)應力也較大，更易發(fā)生變形，導致衣柜門無法合攏，如圖6 所示。除了門板本身材性的因素外，門板的造型設(shè)計以及工藝也是影響門板翹曲變形的重要因素[21]。

圖6 門板翹曲變形Fig.6 Door plank of warping

2 預防定制衣柜板件變形的方法

如前所述，定制衣柜板式部件產(chǎn)生變形的原因各不相同，所以要針對不同的原因提出具體的預防措施。本文針對上述三類板件最易發(fā)生變形的原因，提出了對應的預防措施。

2.1 預防層板變形的方法

2.1.1 上下柜支撐點盡量靠近或?qū)R

如圖7所示，在設(shè)計上柜分隔布局時，應避免層板上、下受力不均勻，中立板盡量靠近下柜中立板，以保證上柜承重受力點在下柜中立板上，使得層板受力均勻。另外上柜要作為獨立的柜體安裝，不能與下柜共用一個層板（如圖8）。

圖7 上下柜支撐點靠近Fig.7 The support points of upper and lower cabinets are close

圖8 上下柜不共用層板Fig.8 The upper and lower cabinets do not share laminate

2.1.2 規(guī)范設(shè)計層板水平跨度

層板的水平跨度過大，承載后就會產(chǎn)生變形，甚至強度破壞而失去使用價值[22]。因此，當層板水平跨度超過800 mm時，為防止其變形，應設(shè)置中立板進行分隔，起到支撐層板的作用。同時，該中立板必須直通到衣柜最底部，不能架在下面的層板上，否則上方層板的壓力就會傳到下方的層板，即使上面的層板不變形，下面的層板承受雙倍的壓力，最終產(chǎn)生變形。如圖9 所示，中立板設(shè)置在底部抽屜層板的上方，下方無其他支撐，長期受壓，導致層板變形，抽屜抽拉不順暢。因此，需更改衣柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓中立板通底，解決抽屜層板變形問題（如圖10）。

圖9 中豎板不通底Fig.9 The middle vertical plate does not go to the bottom

圖10 中豎板通底Fig.10 The middle vertical plate goes to the bottom

2.2 預防側(cè)板變形的方法

2.2.1 增加側(cè)板的支撐強度

定制衣柜與建筑室內(nèi)空間存在緊密的銜接關(guān)聯(lián)特性，對室內(nèi)的墻面和地面依賴性較高，墻面對柜體起到一定的支撐作用[23]。通常定制衣柜柜體使用的板件厚度都是18 mm，為保證側(cè)板不易彎曲，長掛衣區(qū)盡量設(shè)計在靠墻一側(cè)，如果側(cè)板不靠墻，側(cè)板盡量選擇25 mm厚的板材，如圖11 所示。設(shè)計師在設(shè)計內(nèi)部功能分區(qū)時，應該避免出現(xiàn)造成側(cè)板支撐不足的設(shè)計，即使不能避免也要使用更厚的板材，來提高側(cè)板的支撐強度。此外，對帶有轉(zhuǎn)角柜或圓弧柜的衣柜進行設(shè)計時，為防止中間側(cè)板（中立板）發(fā)生變形，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，圓弧柜或轉(zhuǎn)角柜不能與相鄰柜體共用側(cè)板，應設(shè)計為獨立的柜體。

圖11 外側(cè)板25 mm規(guī)格Fig.11 Outer plate 25 mm specification

2.2.2 預留側(cè)板的延伸空間

人造板本身存在干縮濕脹的特性，即在潮濕環(huán)境下，側(cè)板很容易發(fā)生膨脹，導致板件伸長。所以頂板與天花板應預留5～20 mm的空隙，安裝時使用收口封板遮擋間隙。從而避免側(cè)板端部與天花板的直接接觸，起到一定的防潮作用，也防止因天花板不平整而產(chǎn)生尺寸誤差影響柜體的安裝。

2.3 預防門板變形的方法

2.3.1 平開門預防變形方法

安裝門板拉直器：門板拉直器是一種安裝在門板背面的金屬管條裝置，如圖12所示。其原理是借助金屬的剛度給門板一個支撐力，預防門板的翹曲變形。如果門板已經(jīng)產(chǎn)生翹曲變形，還可以通過安裝拉直器對門板進行矯正。如圖13所示，門板拉直器上有一個調(diào)整螺絲，首先要在門板背面對應的位置開槽，將金屬管條嵌進卡槽，中間固定，再使用專門的工具來調(diào)節(jié)拉直器的彎曲角度，達到預防門板變形的作用。

圖12 門板拉直器Fig.12 Door plate straightener

圖13 拉直器調(diào)直裝置Fig.13 Straightener aligning device

GB/T 3324—2017《木家具通用技術(shù)條件》[24]對于柜門板材的翹曲度做了規(guī)定，具體要求如表1 所示，若超出該范圍即表示門板出現(xiàn)翹曲變形。然而，該標準并沒有涉及到2 100 mm以上高度的門板，門板越高，翹曲度越大。按標準推算，2 100 mm的門板標準翹曲度是4 mm，2 800 mm的門板標準翹曲度是5 mm。而實際人眼觀察時，超過2 mm的翹曲度就已經(jīng)很明顯了，所以門板翹曲度最好控制在2 mm內(nèi)。

表1 GB/T 3324 —2017 標準的形狀和位置公差Tab. 1 Form and position tolerances in GB/T 3324 — 2017

拉直器的安裝位置對調(diào)節(jié)門板變形的作用影響也很大。鉸鏈在一定程度上也可以起到部分預防門板變形的作用，為了使拉直器的調(diào)節(jié)效果最大化，拉直器不應安裝在柜門的中線位置，應根據(jù)門板的寬度進行安裝。一般衣柜門板寬度在450～600 mm之間，當門板寬度小于550 mm，通常安裝在門板邊距150 mm處，安裝一根即可。當門板寬度大于550 mm時，分別在距離門板邊緣和鉸鏈孔1/3 門板寬度處安裝兩根拉直器。還有一種帶拉手的門板拉直器，將拉手與拉直器相結(jié)合，更具實用美感，如圖14 所示。

圖14 門把手與拉直器結(jié)合Fig.14 Door handle is integrated with the straightener

定制衣柜的門板大多使用PVC封邊條進行封邊[25-27]，但由于PVC封邊條的固定力不夠，無法預防門板變形。因此，可使用強度更大的鋁合金封邊條對門板進行封邊（圖14），或使用鋁合金材料將拉手與封邊條做成一體結(jié)構(gòu)（如圖15），既防止門板變形又能塑造出時尚前衛(wèi)的高檔品質(zhì)。

圖15 鋁合金封邊Fig.15 Aluminium alloy edge sealing

圖16 鋁合金拉手與封邊條Fig.16 Aluminum alloy handle and edge sealing strip

2.3.2 推拉門預防變形方法

頂天立地的定制衣柜經(jīng)常會選擇安裝推拉門，由于推拉門開合不占用柜前空間，其幅面往往較大，產(chǎn)生翹曲變形的可能性也大。在設(shè)計門板造型時，通常將整塊衣柜門板分成兩份或三份，縮小每塊板材的尺寸，降低內(nèi)應力，從而起到預防衣柜門板變形的作用，如圖17 所示。另外，也可選擇玻璃等不易變形的材料制作芯板或采用各類金屬邊框加薄板的結(jié)構(gòu)形式作為推拉門，整體起到預防變形的作用。

圖17 拼板門板衣柜Fig.17 Panel structure door panel

3 結(jié)語

綜上所述，影響板式定制衣柜板件變形的因素較多。本文根據(jù)不同情況，提出了相應的預防措施，從而減少定制衣柜板件的彎曲變形，提高板式定制衣柜的質(zhì)量，從而推動整個定制家具行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。此外，定制家具企業(yè)應規(guī)范設(shè)計標準，注重提高設(shè)計師的專業(yè)素養(yǎng)，避免直覺設(shè)計和經(jīng)驗設(shè)計，減少因設(shè)計不合理產(chǎn)生的變形，保證產(chǎn)品質(zhì)量，延長產(chǎn)品生命周期，實現(xiàn)家具可持續(xù)設(shè)計效益，減少材料浪費。