多功能折叠椅的设计

毕业设计（论文）任务书

2、类别是指毕业论文或毕业设计，类型指应用型、理论研究型和其他。

目录

第一章绪论 (4)

1.1家具形态设计中的结构形态设计 (4)

1.2折叠椅的历史 (10)

1.3折叠椅的模型 (11)

第二章多功能折叠椅的设计 (12)

2.1折叠椅的设计调研 (12)

2.2多功能折叠椅的设计方案 (13)

第三章多功能折叠椅的力学分析 (16)

3.1折叠椅的受力分析 (16)

3.2多功能折叠椅强度条件的建立 (19)

3.3折叠椅的计算 (24)

3.4设计总结 (26)

第四章基于Pro/E多功能折叠椅的实体设计 (27)

4.1 Pro/E的介绍 (27)

4.2各构件的基于Pro/E的实体设计 (29)

4.3多功能折叠椅的装配 (33)

结束语 (34)

主要参考文献 (35)

致谢 (36)

第一章绪论

一、家具形态设计中的结构形态设计

通常，物体形态的存在必须依赖于物体本身的结构。一切物体要保持自己的形态，必须要有一定的强度、刚度和稳定性的结构来支撑。家具产品的形态也是如此。结构在家具产品中的地位，如同人体的骨架对人的重要性一样。一件家具产品，如果没有像骨架一样的结构来连接和支撑，也许只是一堆废料，既不能构成产品的形态，也满足不了使用功能。

一件优秀的家具产品，必然要使用具有一定强度的材料，通过一定的接合方式来实现其功能和基本要求，同是还应注重其审美功能和结构的新颖独特。

家具产品的结构强度是实现其基本功能的基础。没有一定强度的家具产品，无论外表怎么优美华丽，也只是虚有其表，根本满足不了使用功能。

然而家具产品的结构构成需要通过一定的接合方式才能完成。在家具产品中，除了一些传统的接合方式仍在沿用外，为适应家具产品“可拆装”的要求，连接件接合是使用最多的方式。

由家具产品结构的形式特点所决定的家具产品形态可以称之为家具的结构形态。家具产品的结构形态主要表现在两个方面：一是由于内部结构不同而被决定了家具外观形态；二是家具的结构形式直接反映在家具的外观上。

因此，研究家具产品的结构形态，可以从以下几个方面着手：家具产品结构形态的意义；家具产品的结构形态与接合方式；家具产品的内在结构形态与外在结构形态及其表现形式；家具产品形态设计与结构创新。

1、家具产品结构形态的意义

家具产品之所以表现出它特有的结构形态类型，其意义是二：一是创造出家具产品应有的使用功能；二是保证家具产品具有足够的强度和稳定性特征。

家具作为一种工业产品，首先应该具有使用功能。家具产品的功能特点是通过人的使用体现出来的，而家具产品的结构形式是体现其功能的具体手段。工业设计能否充分体现功能的科学性、使用合理、舒适、安全、省力和高效等都反映出产品结构是否合理、

造型是否全宜。除了满足使用功能外，家具产品的某些外部结构还具有审美功能。例如中国传统家具中椅子腿上的横档和矮老，以及桌腿间牙条、牙板和桌腿与桌面间牙头等的使用，不仅加强了各个零、部件之间的强度，实现其应用的使用功能，还起到了很强的装饰作用。

家具产品要实现基本的使用功能，其结构必须具有足够的强度。结构的强度与结构本身的构成形式有着密切的内在关系。首先，结构的强度与家具所使用的材料形态有着很大的关系。例如，两个材料相同，截面积相同的不同形态的材料，其截面积为方形的强度要比截面积为圆形的强度高。根据力学测定，力对材料的影响主要作用于材料相对的两端，而材料的中间部分，即中性轴部分，受力的影响相对较少，同样面积的方形和圆形材料相比较，圆形中性轴上的材料要比方形的多，故圆形材料受力部分要相对少一些。因此，方形材料要比圆形材料的强度高。其次，结构强度还受受力方向的制约。例如常见的折叠椅，如果使用者从前后向椅子施加压力，椅子就会因为结构不稳而倒，而如果使用者端坐在椅子上，力的方向自上而下，其结构就相当稳定。

结构本身的稳定性对家具产品基本功能的实现也起着至关重要的作用。如三角形结构形式是一种最稳定的结构形式，很多家具产品都利用了这一结构原理。

然而，在中国，很多家具产品在设计和制造过程中，企业和设计人员并没有重视对结构的力学强度进行合理分析，有的只停留在以往的经验或个人单纯的外部感官上，但是随着新材料、新技术的不断涌现，设计者对结构形式的不断开发创新，某些过进的经验和个人的感官未必还能奏效。因此，笔者认为，家具产品的设计应注重对结构的力学分析，做到结构科学、强度合理。

2、家具产品的结构形态与接合方式

对于绝大部分家具产品而言，如果没有运用一定的接合方式对其零、部件之间进行连接，家具将“面目全非”，毫无用处，更构不成家具产品的外观形态，对其结构形态的分析也只能是“纸上谈兵”、“天马行空”，毫无意义可言。

从产品的角度来看，则于其接合方式的不同，赋予了家具产品不同的形态。如，传统家具中的榫铆接合，形成了独特的以线、面等形式构成要素为主的框式家具形态；各

种连接件的使用又使现代家具形态有别于传统家具形态。现代家具如板式家具，以面、体的形态构成要素为主，通过部件、单体的形式来构成产品形态（如32mm系列板式家具）；而适用于金属、塑料等材料的焊接、粘结和胶结等接合方式又赋予了家具产品别具一格的整体构成形态。

连接件对家具产品的结构组成是至关重要的，其功能有二：连接和装饰。连接件的连接功能就如人体骨骼间的“关节”，连接着各个零、部件，把本来毫无生机的各种材料组合起来，从而赋予了家具应有的功能和使用要求，同时构成了各种生动活泼、姿态万千的家具形态，也实现了设计者的各种创意梦想。

此外，各种连接件的使用，对家具产品的外观形态起到了很大的装饰作用，有“画龙点睛”之功效。中国古代传统家具常使用五金件，这些金属饰件形式多样，造型优美，使传统家具倍增光彩，如包角、套腿、合叶、吊牌、吊环的使用。又如，现代家具产品中形态各异的拉手，由于所使用的材料、造型不同和色彩上的千变万化，使家具形态产生不同的视觉效果。如儿童家具中圆形、三角形等几何形拉手的使用，加上其鲜艳明亮的色彩，给儿童家具增添了几分童趣。

3、家具产品的内在结构形态与外在结构形态及其表现形式

家具产品的内在结构形态包含两个方面的含义：一是指由材料本身的结构特性所决定的，不同材料种类所产生的不同的家具产品形态。如金属家具、塑料家具、竹藤家具、充气家具及软体家具等都有自己独特的结构特点和表现形式。这是一张使用玻璃纤维增强树脂制造而成的，名为“佛罗瑞斯”的儿童椅。设计师利用材料的特殊性质设计出了这把结构和造型非同一般的椅子。另外，人造板如胶合板、刨花板、纤维板等，由于其材料本身内部与天然实木的内部结构大不相同，因此人造板家具形态与实木家具也存在着很大差异；二是指隐藏在家具外观形态之内，不易被人们察觉的家具零、部件之间的连接结构形态以及由它们所决寂静的家具造型形态。此沙发的外表很一般、很简单，但隐藏在其外表之后的内部结构却比较复杂。为了达到展开一折叠的使用要求，其内部必须运用多个零、部件通过一定的连接方式，及采用一些特殊的连接件才能完成。

家具产品的外在结构，即指外观结构，它充分暴露在人的视觉范围之内。家具产品的外在结构与内在结构最大的区别就在于外在结构直接表现在产品的外观形式上，它在