金属家具工艺学解析

第一章绪论

1.1金属家具定义：以金属管材，板材及其他型材为主组成的构架或构件，配以木材、人造

板、皮革、纺织面料、塑料、玻璃、石材、等辅助材料制作零部件的家具，或全部由金属材料制作的家具

1.1.1.1全金属结构：除作为装饰性和非主要构件的少部分构件外，其他都是金属（钢、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金）如办公家具、厨房、户外等恶劣环境，耐磨损

1.1.1.2金属与木材接合家具：以金属为主要构件，是适当与木质材料结合制成的家具。钢木家具，装饰木板，金属管型材为骨架的民用家具。

1.1.1.3金属与非金属接合家具：玻璃-茶几，塑料-椅类，织物-沙发、床，藤，竹

1.1.2特点：轻便灵活

1.造型优美，色彩丰富：薄壁金属管韧性好，延展性好，可加工成各种曲线多姿弧形优

美的造型和款式；表面涂饰丰富，异彩纷呈

2.加工性能好，互换性好：金属材料有可塑性和可焊性，可铸造、锻造、模压、焊接和多

种方法的自动化，机械化加工

3.良好环保性：绿色环保（无甲醛、苯、二甲苯等污染物质）可再生（可翻新，新熔炼）

好保养（基本不需保养）

4.使用方便，节省空间：可折叠，叠摞

5.物美价廉

1.2发展概况

1.2.1发展沿革：1925年，布劳耶，瓦西里椅，标志现代金属家具开始；1929年，密斯，巴塞罗那椅

20C40-60S 分水岭之前工艺粗糙，款式单一，风格原始，数量少；之后种类法多，规模化生产

我国产地集中广东、成都、河北

1.2.2发展趋势

1.造型美，功能全，使用方便

2.提高质量，发展中高档家具

3.和建筑物，居住环境协调统一

1.3基本工艺流程

第二章金属材料

2.1.1金属分类

工业上分类：

1.按颜色：黑色金属：铁，锰，铬及其合金（钢、生铁、铁合金，铸铁）

有色金属：除黑色金属外重金属贵金属

轻金属稀有金属

2.按是否含铁分：

纯铁铜及其合金

含铁钢不含铁

铸铁其他合金

2.1.2金属材料性能

物理性能：密度，熔点，导电性，导热性，磁性

使用性能化学性能：耐腐蚀性，抗氧化性

力学性能（机械性能）：强度，硬度，可塑性

工艺性能：可铸性，可锻性，焊接性能

2.1.2.1使用性能：

1.机械性能：在外力作用下表现出来的性能

强度——一般指拉伸强度，最主要指标有两个：屈服强度σs（先），抗拉强度σb（后）

硬度——直接影响表面耐磨性，比如抗塑性变形，压痕，划痕的能力

疲劳强度——强度极限内，长时间受力，不发生明显的塑性变形就破裂，在交变载荷作用下不断裂的最大强度叫疲劳强度

2.物理性能：

密度

熔点：熔化温度

导热性

导电性

热膨胀性：随温度变化而引起的膨胀或收缩，在长度方向表现出来

3.化学性能：主要指金属抵抗氧气或腐蚀性介质对其侵蚀的能力

2.1.2.2工艺性能

1.铸造性能：液体金属进入模具，冷却

灰口铸铁（适用于室外家具）和青铜的铸造性能较好，生产成本低，适合批量生产

2.压力加工性能：指金属在冷热状态下塑性变形的能力，即热锻和冷冲压

3.焊接性能：通过加热，加压，用或不用填充材料，使两工件产生原子间的结合

4.冷弯性：常温下弯曲而不破裂的性能

5.切削加工性能：不能太软或太硬

6热处理性能：适应热处理工艺的程度

2.2 钢材

2.2.1基本知识

概念：含碳量在0.02%-2.04%的铁碳合金，除铁、碳外还有硅、锰、硫、磷等，（硫磷有害）碳含量↑, 塑性↓，硬度↑，所以，铁比钢的硬度高，但是塑性差（铁硬钢塑）

2.2.1.1分类低碳钢0.25%

碳素钢中碳钢0.25-0.6% 含碳量升高，塑性降低，硬度升高按化学成分分高碳钢0.6%

合金钢低合金钢<=5%

（铬镍钼钨钒）中合金钢5-10%

高合金钢>=10%

普通钢：W（S）<=0.05%, W（P）<=0.045%,

按冶炼质量优质钢0.04

优质钢（硫磷少）高级优钢0.03

特级优钢

结构钢

按用途工艺钢

特殊性配钢

2.2.1.2钢的牌号

钢的类别，含碳量，合金含量

Q195F 70Mn

2.2.1.3钢的热处理：指钢在固态加热、保温和冷却后，改变组织结构，获得所需性能的加工方法

改善钢性能的两条途径：合金化，热处理

普通热处理：退火，正火，淬火，回火

2.2.2钢的分类

型材，板材，管材，线材（一般用I类）

2.2.2.1管材

1.分类：断面接缝焊缝钢管：经济实用，家具多用制造骨架，方法为高频电阻焊接，壁

厚<=3mm，不少于1mm，多用1-1.5mm，直径多用

14,19,22.25.32.36.

无缝钢管：质量好，成本高碳素钢无缝钢管：适用于客房、卧房

不锈钢无缝钢管：多余卫生间等有水处

断面形状圆形管：

异型管：正方形，长方形，椭圆形，扁圆形

2.2.2.2钢板0.2-4mm

2.3铝材：轻便

多合金：Mn居多用于家具

2.4黄铜

2.5玻璃

石英砂，纯碱，石灰石为原料，在1600度熔融成型

特点：透光，化学性能稳定；加工性能良好；原料丰富。

家具用：钠玻璃，普通平板玻璃，钢化玻璃（强度高，安全；缺点不能切割加工，会自爆）缺陷类型：气泡，结石，表面颗粒和波纹

成型加工：压制，吹制，浮法

安全玻璃：

优点：坚固，安全