定制衣柜板件变形的影响因素分析及预防方法*

赵 帆 张 扬 张继娟

（中南林业科技大学家具与艺术设计学院，湖南 长沙 410004）

板式定制衣柜以其可以充分利用空间、满足客户个性化功能需求、与室内装修风格完美融合等特点，深受消费者喜爱，定制衣柜在装修市场的占比也越来越高[1-3]。板式定制衣柜主要由板类部件、五金部件和装饰部件构成[4]。其中，板类部件的原材料主要是各类饰面人造板。定制衣柜需要根据现场空间和客户个性化要求来进行设计[5]，经常会因为原材料性能[6]、现场设计尺度[7]、定制衣柜的功能分区与结构形式[8]等原因，导致衣柜的板式部件在使用过程中出现变形的问题，进而影响定制衣柜的美观性和使用性能[9-10]。板件的变形主要有弹性变形[11]、翘曲[12]、蠕变[13]等，其中翘曲和蠕变在很大程度上取决于基材的内在质量，而板类部件的弹性变形，除板材本身的内在质量外，还主要取决于产品的设计和生产工艺[14]。本文旨在从板式定制衣柜设计入手对板件变形的影响进行深入探究，针对不同的影响方式，提出预防定制衣柜板件变形的方法，为定制衣柜的耐久性设计提供参考。

1 板式定制衣柜板件变形的主要表现形式及原因分析

板式定制衣柜的板件根据其设置方向的不同，分为水平板件和垂直板件。水平板件包括顶板、底板、层板；垂直板件包括侧板、背板、中立板和门板。本文以变形较为突出的层板，侧板和门板这三类板件进行分析。

1.1 层板的变形形式及原因分析

1.1.1 层板上下支撑点距离过远为充分利用空间，定制衣柜一般都在室内“顶天立地”[15]。但限于板材规格，柜体高度最好小于2 400 mm，可通过底部使用支脚，或是上部使用封板进行处理。如柜体高度大于2 400mm，可做分段处理，分为上柜和下柜。但这类造型的衣柜如果上柜和下柜的功能分区不合理，上柜的中立板和下柜的中立板及层板的上下支撑点没有在同一位置或是距离过远，易导致层板受力不均匀，造成层板弯曲变形。设计师甚至将衣柜的上柜与下柜共用同一个层板，加重了层板的弯曲变形，如图1 所示。

图1 上下柜支撑点距离远Fig.1 The bending deformation caused by the large span of laminates

1.1.2 层板横向跨距过大

层板是板式定制衣柜中起到承重作用的关键板件之一，也是弯曲变形较常见的板件[16]。受材料抗弯刚度性能的限制，层板横向跨度一般不超过800 mm[17]。如衣柜层板横向跨距过大，在长时间收纳大量衣物的情况下，再加上衣柜自身重力影响，易出现弯曲变形，如图2 所示。

图2 层板跨度过大导致的弯曲变形Fig.2 The distance between the support points of the upper and lower cabinets is too far

1.2 侧板的变形形式及原因分析

衣柜的侧板是垂直板件中承重最为关键的板件[18]。侧板弯曲的主要原因是连接两侧板之间的层板的上下间距过大，如侧板高度方向上的尺寸过长且侧板未倚靠墙体或没有足够数量的层板支撑，易发生侧板因支撑强度不足、受力不均而弯曲变形的情况。例如，在设计顶角而居式衣柜（如图3）的内部布局时，挂长衣区设置在外侧，即不靠墙一侧（如图4），或者上、下双挂衣区设置在同侧，且不靠墙（如图5）。

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

图4 挂长衣区不靠墙Fig.4 Long coat area not standing against the wall

图5 上下双挂衣Fig.5 Upper and lower hanging area

1.3 门板的变形形式及原因分析

相比传统衣柜，定制衣柜超高的柜门设计，无论是便利度、整体配色、以及造型方面都更上一个台阶，成为了当前颇受欢迎的门板造型[19-20]。超高的门板尺寸大，产生的内应力也较大，更易发生变形，导致衣柜门无法合拢，如图6 所示。除了门板本身材性的因素外，门板的造型设计以及工艺也是影响门板翘曲变形的重要因素[21]。

图6 门板翘曲变形Fig.6 Door plank of warping

2 预防定制衣柜板件变形的方法

如前所述，定制衣柜板式部件产生变形的原因各不相同，所以要针对不同的原因提出具体的预防措施。本文针对上述三类板件最易发生变形的原因，提出了对应的预防措施。

2.1 预防层板变形的方法

2.1.1 上下柜支撑点尽量靠近或对齐

如图7所示，在设计上柜分隔布局时，应避免层板上、下受力不均匀，中立板尽量靠近下柜中立板，以保证上柜承重受力点在下柜中立板上，使得层板受力均匀。另外上柜要作为独立的柜体安装，不能与下柜共用一个层板（如图8）。

图7 上下柜支撑点靠近Fig.7 The support points of upper and lower cabinets are close

图8 上下柜不共用层板Fig.8 The upper and lower cabinets do not share laminate

2.1.2 规范设计层板水平跨度

层板的水平跨度过大，承载后就会产生变形，甚至强度破坏而失去使用价值[22]。因此，当层板水平跨度超过800 mm时，为防止其变形，应设置中立板进行分隔，起到支撑层板的作用。同时，该中立板必须直通到衣柜最底部，不能架在下面的层板上，否则上方层板的压力就会传到下方的层板，即使上面的层板不变形，下面的层板承受双倍的压力，最终产生变形。如图9 所示，中立板设置在底部抽屉层板的上方，下方无其他支撑，长期受压，导致层板变形，抽屉抽拉不顺畅。因此，需更改衣柜内部结构，让中立板通底，解决抽屉层板变形问题（如图10）。

图9 中竖板不通底Fig.9 The middle vertical plate does not go to the bottom

图10 中竖板通底Fig.10 The middle vertical plate goes to the bottom

2.2 预防侧板变形的方法

2.2.1 增加侧板的支撑强度

定制衣柜与建筑室内空间存在紧密的衔接关联特性，对室内的墙面和地面依赖性较高，墙面对柜体起到一定的支撑作用[23]。通常定制衣柜柜体使用的板件厚度都是18 mm，为保证侧板不易弯曲，长挂衣区尽量设计在靠墙一侧，如果侧板不靠墙，侧板尽量选择25 mm厚的板材，如图11 所示。设计师在设计内部功能分区时，应该避免出现造成侧板支撑不足的设计，即使不能避免也要使用更厚的板材，来提高侧板的支撑强度。此外，对带有转角柜或圆弧柜的衣柜进行设计时，为防止中间侧板（中立板）发生变形，保证结构稳定，圆弧柜或转角柜不能与相邻柜体共用侧板，应设计为独立的柜体。

图11 外侧板25 mm规格Fig.11 Outer plate 25 mm specification

2.2.2 预留侧板的延伸空间

人造板本身存在干缩湿胀的特性，即在潮湿环境下，侧板很容易发生膨胀，导致板件伸长。所以顶板与天花板应预留5～20 mm的空隙，安装时使用收口封板遮挡间隙。从而避免侧板端部与天花板的直接接触，起到一定的防潮作用，也防止因天花板不平整而产生尺寸误差影响柜体的安装。

2.3 预防门板变形的方法

2.3.1 平开门预防变形方法

安装门板拉直器：门板拉直器是一种安装在门板背面的金属管条装置，如图12所示。其原理是借助金属的刚度给门板一个支撑力，预防门板的翘曲变形。如果门板已经产生翘曲变形，还可以通过安装拉直器对门板进行矫正。如图13所示，门板拉直器上有一个调整螺丝，首先要在门板背面对应的位置开槽，将金属管条嵌进卡槽，中间固定，再使用专门的工具来调节拉直器的弯曲角度，达到预防门板变形的作用。

图12 门板拉直器Fig.12 Door plate straightener

图13 拉直器调直装置Fig.13 Straightener aligning device

GB/T 3324—2017《木家具通用技术条件》[24]对于柜门板材的翘曲度做了规定，具体要求如表1 所示，若超出该范围即表示门板出现翘曲变形。然而，该标准并没有涉及到2 100 mm以上高度的门板，门板越高，翘曲度越大。按标准推算，2 100 mm的门板标准翘曲度是4 mm，2 800 mm的门板标准翘曲度是5 mm。而实际人眼观察时，超过2 mm的翘曲度就已经很明显了，所以门板翘曲度最好控制在2 mm内。

表1 GB/T 3324 —2017 标准的形状和位置公差Tab. 1 Form and position tolerances in GB/T 3324 — 2017

拉直器的安装位置对调节门板变形的作用影响也很大。铰链在一定程度上也可以起到部分预防门板变形的作用，为了使拉直器的调节效果最大化，拉直器不应安装在柜门的中线位置，应根据门板的宽度进行安装。一般衣柜门板宽度在450～600 mm之间，当门板宽度小于550 mm，通常安装在门板边距150 mm处，安装一根即可。当门板宽度大于550 mm时，分别在距离门板边缘和铰链孔1/3 门板宽度处安装两根拉直器。还有一种带拉手的门板拉直器，将拉手与拉直器相结合，更具实用美感，如图14 所示。

图14 门把手与拉直器结合Fig.14 Door handle is integrated with the straightener

定制衣柜的门板大多使用PVC封边条进行封边[25-27]，但由于PVC封边条的固定力不够，无法预防门板变形。因此，可使用强度更大的铝合金封边条对门板进行封边（图14），或使用铝合金材料将拉手与封边条做成一体结构（如图15），既防止门板变形又能塑造出时尚前卫的高档品质。

图15 铝合金封边Fig.15 Aluminium alloy edge sealing

图16 铝合金拉手与封边条Fig.16 Aluminum alloy handle and edge sealing strip

2.3.2 推拉门预防变形方法

顶天立地的定制衣柜经常会选择安装推拉门，由于推拉门开合不占用柜前空间，其幅面往往较大，产生翘曲变形的可能性也大。在设计门板造型时，通常将整块衣柜门板分成两份或三份，缩小每块板材的尺寸，降低内应力，从而起到预防衣柜门板变形的作用，如图17 所示。另外，也可选择玻璃等不易变形的材料制作芯板或采用各类金属边框加薄板的结构形式作为推拉门，整体起到预防变形的作用。

图17 拼板门板衣柜Fig.17 Panel structure door panel

3 结语

综上所述，影响板式定制衣柜板件变形的因素较多。本文根据不同情况，提出了相应的预防措施，从而减少定制衣柜板件的弯曲变形，提高板式定制衣柜的质量，从而推动整个定制家具行业健康可持续发展。此外，定制家具企业应规范设计标准，注重提高设计师的专业素养，避免直觉设计和经验设计，减少因设计不合理产生的变形，保证产品质量，延长产品生命周期，实现家具可持续设计效益，减少材料浪费。