智简良品《模块化家具设计》-毕业设计论文

武汉纺织大学12届毕业设计论文.绪论随着社会经济的不断发展，人们生活水平也在迅速提高。其中居住条件的改善是最显著的标志之一，室内装饰、家具设计追求的不仅是实用、功能齐全，而且越来越具美感、富有时代感。另外，对于当前纷乱复杂的住房设计布置，现代家具设计要能随住房条件的不同而因地制宜。针对这一特点，家具模块化设计方法的出现在一定程度上满足人们对家具的这种要求，这时家具模块化设计优势之一，另外，家具模块化设计也使室内整齐划一，给人以整齐美观的感受。2.模块化家具设计2.1模块化家具设计概念将家具产品的某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合，构成新的系统，产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。2.2模块化家具设计原理在对一定范围内的不同功能或相同功能、不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品，以满足市场的不同需求。2.3家具模块化设计特征与传统的设计方法相比较，家具模块化设计呈现出俩方面的特征：一方面家具模块化设计是针对模块和家具产品系统的设计，既要进行模块划分设计，又不能落下家具成品设计；另一方面家具模块化设计主要构件为标准化、通用化的零部件，这些部件能快速进行组合，方法千变万化，能能实现家具的多样化。3．家具模块化设计的优点3.1对企业产品研发的贡献模块是产品知识的载体，模块的重用就是设计知识的重用，大量利用已有的经过试验、生产和市场验证的模块，可以降低设计风险，提高产品的可靠性和设计质量。3.2对企业工作效率和成本控制的贡献设计和零部件的重用可以大大缩短设计周期、采购周期、物流周期和生产制造周期，从而加快产品上市时间；模块化的产品可以降低企业的设计，运输，销售，宣传等各环节的成本。3.3对企业组织的贡献模块化有利于企业研发团队分工，规范不同团队间的信息接口，进行更为深入的专业化研究和不同模块系统的并行开发；标准规范的模块接口有利于形成产品的供应商规范，有利于产业分工的细化。4．模块化设计的主要方式4.1横系列模块化设计不改变产品主参数，利用模块发展变形产品。这种方式是易实现，应用最广，常是在基型品种上更换或添加模块，形成新的变形品种。4.2纵系列模块化设计在同一类型中对不同规格的基型产品进行设计。主参数不同，动力参数也往往不同，导致结构形式和尺寸不同，因此较横系列模块化设计复杂。4.3横系列和跨系列模块化设计除发展横系列产品之外，改变某些模块还能得到其它系列产品者，便属于横系列和跨系列模块化设计了。5．模块化家具的发展状况和发展趋势5.1国内的发展状况中国古代已有拆装组合家具的研究，比如在几类家具上有一些经典的设计。其中有唐宋时期黄伯思的“燕几”，到了明代发展为戈汕的“蝶几”，后来又有组合家具匡几和套几。在现代，国内许多设计者都尝试进行新的家具组合设计。2004年，北京梦多元科技发展有限公司与清华、中央美院研发的游戏式系列家具，其沙发可根据需要拆装后变成床，体现了家具形式变化上的革命。这个产品设计是基于组合的系统观念，家具可以根据需要被拆卸、重组，是以模块组件的方式进行组合，在形成的系统中可自由装配以满足各种变化。5.2国外的发展状况早在上世纪初叶，德国制造联盟的赫尔曼•穆迪休斯(HermanMuthesius)就开始倡导标准化，并将其看作是倡导设计民主化的一个强有力工具。1925年，德国建筑设计师弗兰兹•舒斯特(FranzSchuster)运用系统设计思想设计了装配式单元家具，用胶合板作基本材料，通过机械化大批量生产，成为一种廉价的大众化家具。二战以后，重建欧洲迫在眉睫，家具业也十分需要生产效率高、标准化、系列化，便于装配且具良好结合性能的家具，在这种情况下，“32毫米系统”应运而生。近几年，丹麦的芙莱莎（FLEXA）公司提供了灵活多变的儿童家具，其各部分可以像积木一样灵活拼装。瑞典的宜家（IKEA）发明了“模块”式家具的设计方法，其家具都是拆分的组装件，产品分成不同模块，可分块进行设计。5.3发展趋势从家具结构来看，家具已从传统的框架式结构转向如今的板块式结构，典型的代表是在国外已流行多年的拆装式家具，即构件家具。厂家只生产家具的部件，由消费者自己像搭积木一样自由组合家具。家具这种“化整为零”的方法是先将整个家具化解为若干个小单元，而每个单元又进一步化解为一块块简单的构件，这样的构件组合家具其价格比传统家具更便宜，可塑性强，可大可小，可添可减，可组合变化，让人常有新鲜的感觉。6．模块化设计中的连接方式6.1动连接结构和静连接结构的应用

产品设计是技术与艺术相结合的产物。缺少了技术支撑，产品华而不实，是一种空想；如果只是偏向技术，则又失去了工业设计的特色。6.2动连接在设计中的应用分析6.2.1移动种类：移动连接结构。原理：构件沿着一条固定轨道运动。设计实例分析：“受伤的锡盖”可调节桌。设计师：朱纳斯.林德沃尔（瑞典）。分析：此款桌子选材简单——金属与木材。座在桌旁的人用膝盖即可通过一个螺钉结构使桌面旋转为一个需要的高度。桌子的支撑杆以螺纹式移动轨道实现桌面和支撑角的连接并起到调节高度的作用。6.2.2铰接种类：转动连接结构。原理：一般来说，用铰链把两个物体连接起来叫铰接。设计实例分析：“斯开朗迪罗”桌/多层搁架。设计师：阿奇尔.卡斯蒂格林里（意大利）。

分析：桌子通过操纵一个“松开——锁住”的杠杆来实现向搁物架的轻松转换。既是一件实用的家具也是一件有点怪异的奇特物品。6.3静连接在设计中的应用分析6.3.1组装类别：可拆固定连接。原理：随时组装和拆除。设计实例分析：铝制套椅和凳子。设计师：帕特.荷恩.艾克（荷兰），诺伯.荣格科（荷兰）。分析：这是一种实用、经济并且自重非常轻的座椅。是用电脑打孔和压弯机制而且被设计成可以组装的样子。6.3.2榫接类别：不可拆固定连接结构。原理：在结构上，连接双方一方做出凹口，一方做出凸榫，将凸榫插入凹口之后，用钉子或者粘合剂加以固定。设计实例分析：明式家具。分析：明式家具坚固耐用，除其选材质料较硬外，还在于其科学合理的榫铆结构。一件家具，往往由若干构件组合而成。构件与构件的结合处，都要通过各种形式的榫铆，将各个构件巧妙地连接起来，组成一件完整的家具。

7．本课题设计实例分析7.1设计思路生活需要变化，最好是一天一个样，越变越好，于是我就想要是我们的家具能够根据自己的喜好自由组装就好了，就如同我们每个人都或多或少的有喜新厌旧的心理一样，哪天看不惯这些家具了，就拆了，换个别的花样玩玩，对生活既是一种调剂，也是一种休闲的方式；好的家具都卖的很贵，要是我们能够花合理的钱就能够满足我们对家具的需要的话那岂不美哉，这既能在一定程度上缓解我们的经济压力又能够满足我们的物质需求；对于企业而言，要是能够通过家具模块化设计就有可能迅速的打开市场，节约成本；作为一次毕业设计，必须综合考虑它整个过程的可超控性，从最初的想法到最终的模型，必须能够在现有条件下做到结构上可行，外形上美观，经济上合理，这是整个设计过程中的一个中心思想。7.2设计草图方案在确定了初步的设计课题后，而是开始草图的绘制，经过一系列的反反复复过程，在指导老师的尽心指导下，最终确定了模块化家具设计的的基本构件以及拼装类型，以书架为主，其他为辅的策略，这是一个漫长的过程，不细说；于是步步为营，开始起了效果图的制作，这对最后的模型制作起到了至关重要的作用，因为实际上效果图的制作就是一个虚拟的实物制作过程，特别是基本构件拼装成实物的整个模拟过程对方案的可行性起到了很重要的作用，同时也让进一步的实物制作成为了可能。7.3最终设计方案分析7.3.1基本构件的尺寸和人机分析产品名称：模块化基本构件三维图。设计说明：通过对现有家具市场的实际调查和网上的搜寻资料，在满足功能和形式的基础上，综合分析认为，这样一类基本构件可以满足我们对家具的日常需要，它们可以通过拼装组合成搁物架，椅子，桌子，茶几，书架，甚至沙发，床等，通过“L”形和直线形俩种基本形式可以基本满足形式和功能上的需求。

产品名称：基本构件三视图。设计说明：合理的尺寸，合适的构件，是模块化家具设计中重点考虑的因素，此实例中在综合考虑了人机工程学、组装形式、现有材料性能以及加工工艺等因素的基础上设计的，如“L”形倾斜角度的选择，一些倒角的处理；在孔径和孔间间距的选取上主要考虑到结构上受力的要求，也兼顾了外形美观上的需求，总而言之这是一个综合分析，权衡取舍之后的过程，各种不足的地方敬请雅正。

7.3.2基本构件组合方式的设计以下的组合方案都是通过基本构件拼装而成，在拼装设计的过程中，充分考虑到基本构件组装的灵活性，产品的结构受力和外形美观，同时也结合软件的应用，确保设计的组合方案在实际拼装过程中切实可行，对于组合的家具产品也是充分考虑其代表性，来传达模块化家具设计的优越性以及其对于我们未来生活方式的引导，以期能够让我们的生活变得更加舒适幸福。产品名称：休闲椅。设计说明：利用基本构件拼装而成，简练独特的造型，牢固可靠的造型。工作累了可以在上面小憩，岂不美哉；放几本书，品读经典，岂不乐哉。

产品名称：茶几。设计说明：一盘棋，一壶茶，一位知己，对弈一局，笑谈冷暖人生，惊叹蹉跎岁月!

产品名称：书架。设计说明：不堪重负的我们需要那一缕照进灵魂深处的阳光—书籍，人类最真挚的朋友，无论你是贫穷还是富有，是成功还是失败，只要你呼唤，它始终在你身边，从未离开。

产品名称：躺椅。设计说明：幸福生活需要休闲，忙碌的工作，困惑的人生，嘈杂的环境，需要我们适时的停下前进的脚步，躺在其上，反思走过的路，把握现在的路，思索未来的路，总之要拥有一个清醒的头脑。

产品名称：搁物架。设计说明：在外忙碌了一天，回到家中，卸去身上所有不必要的物件，搁于其上，做一个幸福的人，享受家的惬意与轻松。

产品名称：简易桌腿。设计说明：节约空间，便于携带和存放，为我们的幸福生活尽一份力。

产品名称：椅子。设计说明：模块化家具设计的一种拼装形式，仅供参考。7.3.3模块化家具的人机分析以上通过基本本构件拼装而成的家具在人机上的分析如下，在尺寸上主要是参考了现有家具设计中桌椅板凳，书柜，茶几等的尺寸综合分析的结果；考虑到功能性，舒适性以及美观性等人机要求，对于几类基本构件都有圆角处理，表面光滑处理；在结构上，如孔径大小，孔之间的间距以及支撑腿的数量甚至对于特殊组合成的家具进行加固措施。7.3.4材料的选择在材料选择上最初考虑使用塑料和木材俩种，在考虑到实验室的加工条件和最终效果后，排除了塑料制品。在木材的选取上，通过网上资料的查阅和建材市场的考察，以及考虑到制作成本和搬运方便等基础上，经过反复求证，选择了实木板，这是一种实木通过胶合剂粘接而成的板材，正好符合“L”基本构件的要求。美中不组之处在于这种板材是通过胶合剂粘接而成，对于某些胶合剂连接处可能会对整体结构受力有影响，需要进行合适的加固设施方可应用于某些受力比较大的组合家具。7.3.5模型的制作模型制作是一个统筹兼顾的过程，是一项综合能力的考查，本人认为在制作模型前必须基本思路清晰，要目地性很强的去安排相关事宜，从前期的材料选取，中期的模型样本的制作，再到最后的精加工和拼装，这整个过程都是一个出现问题，解决问题的过程，也是一个边试探边完善的过程。当然了，由于是受到制作材料的限制，实验室加工工具的制约，以及制作过程中的有些地方欠缺考虑和人为制作误差，特别是学识不够和经验上的不足等多方面的影响，致使最终的效果并不如预期，这是不足之处，有待日后改进。7.3.6构件的连接最初的设想是通过丝杆连接固定基本构件，在走访了各种大小建材市场后，初步打算用6号丝杆，可是在实际制作过程中，由于之前提到的各种因素引起的制作误差，发现这并不可行，无法将整个基本构件连接固定成为一个整体，而是只好停下制作过程，思考解决方案，最后通过进一步的市场调研发现，通过用4mm的钢丝绳和钢丝卡子配合起来固定效果不错，而是确定了最终的连接固定方案。当然其中有个问题还带进一步解决，就是在使用钢丝卡的时候在一定程度上影响到了使用功能和美观，这是本次设计实践中一个遗憾的地方，但总体上连接方案是可行的，又是值得欣慰的地方，只是在日后的工作实践中对设计全过程有待进一步加强。

8．结束语从本文不难获悉，家具模块化设计的优势是很明显的，这种设计方法一般都会提高客户满意度，从而企业的竞争力也会随之提升，甚至改变家具的产业结构及竞争模式。在国外家具模块化设计已经非常成熟，如瑞士家具企业USM的家具不仅在北欧占有10亿的市场份额，家具模块化设计在欧洲各国均具有很大的竞争力。所以，不难发现，在我国家具模块化设计的前途明朗。参考文献：[1]何萍.关于现代设计涌现东方传统文化风潮的思考.2007国际工业设计教育研讨会论文集[M].广西：中国建筑工业出版社，2007：10.[2]刘志峰,刘光复.绿色设计[M].北京：机械工业出版社，1999：28.[3]刘立红.中国高等院校工业设计专业系列教材《产品设计工程基础》[M].上海：上海人民出版社，2005：1.[4]陈汗青编著.产品设计.武汉：华中科技大学出版社.2005[5]（美）丹•迪芒塞斯库主编.世界级新产品开发.北京：中国人民大学出版社.2004.[6]CristianCampos编著.ProductDesignNow.大连：大连理工大学出版社.2007.

致谢在我的指导老师朱李丽老师的指导下，经过努力，大学本科生活的最后一行——毕业设计终于告一段落。在毕业设计即将完成之际，特此对指导老师朱老师表示深深的谢意。朱老师渊博的知识，严谨的治学态度和孜孜不倦的精神深深地影响地着我，还给我提供了良好的学习环境，使我克服了许多障碍，顺利地完成毕业设计。此外，我还要感谢设计小组的所有同学的帮助和支持，他们在我的设计以及模型制作过程中提出了很多建议和实质性的帮助，帮助我一起共同完成毕业设计。感谢工业设计08级的全体同学！我们一同走过了4年难以忘怀的岁月，缔结了永恒而真挚的友谊，希望你们拥有美好的未来！衷心感谢各位老师和同学的帮助，在此再一次表示诚挚的谢意。谢谢大家！黎宇2012年6月基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发HYPERLINK"/