实木拼板结构改良设计与优势

顺畅

拼板结构改良

目前，在实际生产中拼板形式主要还是以平拼为主，虽然其具有较高的木材利用率以及较高的生产效率，但是在其拼接过程中使用了大量的胶黏剂，并且胶黏剂的使用会对拼板强度产生影响，且其胶合完成后需陈放数日，产生较多消耗。

大幅面板件的拼接是榫卯结构的一种，榫卯结构是中国传统实木家具制造工匠集体智慧的结晶[7]。其仅借助榫卯之间的咬合和摩擦，不用钉子，仅添加少许胶黏剂就能扣合严密[8]，其中燕尾榫的力学性能突出，其在未上胶的情况下，承受拉应力的能力大于其他榫卯结构[9]。

2.1 改良设计

拼板改良结构示意图如图1所示。改良关键部位在两板件接合处，其由沿顺纤维方向倾斜45°、呈齿状排列的多组改良燕尾榫构成。改良燕尾榫榫头2与榫槽1间隔分布，且改良燕尾榫榫头2与改良燕尾槽1为互补关系；为保证拼板侧面平整，板件边缘处则采用改良半燕尾榫榫头3及改良半燕尾槽4，改良半燕尾榫榫头3与改良半燕尾槽4为互补关系。改良燕尾榫组数不做具体规定，由加工设备、板件尺寸、强度要求及成本等因素决定。

[size=0.8em]图1 拼板改良结构示意图
1.改良燕尾槽；2.改良燕尾榫榫头；
3.改良半燕尾榫榫头；4.改良半燕尾槽

在板件拼接时，构件A的改良燕尾榫榫头2需先对准构件B上相应的改良燕尾槽1，以保证拼接过程中改良半燕尾榫榫头3能够正确插入改良半燕尾槽4；然后对整块板件均匀地施加与水平板件呈45°方向的力，使板件发生位移，各组改良燕尾榫匹配咬合，以完成拼接，拼板拼接过程及组合示意图如图2、图3所示。

[size=0.8em]图2 拼板拼接过程示意图

[size=0.8em]图3 拼板组合示意图

2.2 改良优势

燕尾榫之间存在互扣作用，并且有较大的接触面积，增加了榫头和榫槽间的摩擦力，另外梯形的榫能够提供较高的接合强度，使榫卯在受力时不易断开，其是目前研究发现的最为牢固的一种榫卯接合形式。此改良结构充分利用了燕尾榫的这一优势，使其具有较高的接合强度。

新型燕尾榫结构使板件在拼接完成后，除受到在板件顺纤维方向与水平板件呈45°均匀的力时才可发生位移，在受到其他方向的力时均能卡紧，不产生晃动，实现紧密连接，即在正常使用状态时拼板所受的力不会使其松脱，拼板连接稳固。此改良结构简单，装卸方便，可无胶拼接，能够避免涂胶的弊端，满足人们对环保的要求，利于实现可持续发展。

构件A与构件B结构相同，即用于拼接的各板件为相同的标准化部件，能够适应现代工业化生产，便于实现大批量制造，并且省去了涂胶组坯的工序、场地及时间，在某种程度上提高了生产效率。

来源：大幅面实木拼板结构分析与改良

黄卓君1， 徐 伟