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王华、马庆元

(南京林业大学家居与工业设计学院 南京 210037)

摘要：为提高橱柜家具的质量，减少铰链安装不规则造成的柜门寿命，提出了一种杯型铰链的精确安装方法，并通过对铰链安装过程中铰杯的偏移量进行了测试。免工具安装测试。 从耐久性和机械强度两个维度比较了精密安装方式对杯形铰接头性能的影响。 研究结果表明：1）普通安装人员安装的铰杯最大偏移测试门和精密安装方式安装的测试门，开闭40000次后功能无明显损坏，测试采用精密安装方式安装的门，无明显破损。 门的耐久度有所提高但效果不明显； 2）采用精密安装法后，杯形合页安装接头的机械强度比普通安装人员最大偏移量安装合页铰杯的试验门，与专业安装人员相比，机械强度提高约119%谁安装了最大偏移量的铰杯，测试门的机械强度提高了约25.9%。

关键词：橱柜家具； 杯形铰链； 家具五金； 联合强度

杯形铰链具有强度高、耐用性好、安装方便、可根据需要弹性开合的优点。 它们是橱柜家具中最常用的开合五金件。 安装杯形铰链时，需要在柜门两侧预钻一个直径为35mm的铰杯孔和螺丝安装孔，以确保铰链安装正确。 由于生产条件有限，一些小公司和定做公司通常只预钻直径为35mm的铰杯孔，而缺少相应的丝杆导孔。 结果铰链试验机，铰杯放入铰杯孔后容易倾斜，螺钉安装位置不正确。 正确的。 铰链安装不规范会导致其技术性能不能得到充分发挥，降低柜门的使用寿命。 李民秀等分析了铰链的安装尺寸和选择方法，并探讨了产生最小间隙的原因和主要影响因素。 邓艳平结合对家具杯形暗合页的检测，介绍了杯形暗合页常见的质量问题。 以往的研究主要集中在铰链安装孔的选择和质量要求上，对铰链安装环节易跑偏问题的研究较少。 因此，提出了一种适用于杯形铰链的精密安装方法，以提高橱柜家具的质量。 水平提供了参考依据，并通过实验验证了采用该方法对杯铰连接性能的影响。

一、材料与方法

1.1 试验材料和设备

测试材料：板材采用双面免漆生态板，表层为三聚氰胺贴面，芯材为杉木芯，标准板尺寸为1220mm×2440mm，厚度为17mm； 铰杯选用海蒂诗Intermat9943全盖快装铰链，底座为海蒂诗sensys十字型铰链底座，底座高度为D0； 根据铰链的安装要求，铰杯固定螺丝为直径3.5mm、长度16mm的自攻平头螺丝，铰链底座使用直径为16mm的平头自攻螺丝。 4 毫米，长度为 16 毫米。

测试设备为LT-JJ87-4铰链耐久试验机、日本岛津AG-X50KN万能机电试验机。

1.2 测试准备

1.2.1铰链无工具安装误差量的确定

为了比较采用精确安装方式安装的铰链和不使用工具安装的铰链的连接性能，邀请了13名受试者进行预测试，模拟不使用工具安装铰链杯的过程。 被试10人为在校学生，4男6女，年龄22-27岁，均为家具设计专业，对家具设计、安装有一定了解； 家具厂木工师傅3人，均为男性，年龄在55-60岁之间，有30年左右的工作经验。 测试要求受试者仅凭个人感觉和经验安装，不使用其他辅助工具，将铰杯放入铰杯孔中，目测使铰杯位置水平，然后拧上螺丝按顺序用手电钻。 每个受试者安装10套铰链，共130套。 用游标卡尺测量安装后两个螺丝孔中心与板边线的垂直距离。

根据铰杯孔距板边的距离，可以计算出安装螺丝的标准孔位，所有被试安装的铰杯螺丝孔的标准孔位上下波动。 普通安装人员安装的铰杯螺孔位置在标准孔位上下浮动2mm左右，专业安装人员安装的铰杯螺孔位置上下浮动1mm左右标准孔位。 对于固定和依赖的工具，仅通过目视检查很容易造成铰杯位置不正确。

两个孔的垂直距离之差的绝对值可以反映铰杯安装的偏移程度。 从该参数的平均值来看，10个普通安装人员的平均偏移量为1.053毫米，最大平均偏移量为2.52毫米； 3名专业安装人员的平均偏移量为0.522毫米，最大平均偏移量为0.592毫米。 从该参数的最大值来看，普通安装人员最大偏移量为3.6mm，专业安装人员最大偏移量为2.48mm。

1.2.2 精确安装方式设计

根据无工具模拟安装铰杯的预测试，当铰杯水平放置时，在拧入铰链时，由于手钻操作过程中的振动，螺丝位置仍然会发生偏差，这会导致铰杯安装不正确。 . 因此，在设计精密安装方式时，需要满足操作简单高效、定位稳定准确两个方面。

杯铰本身分为两部分，铰杯和底座。 铰杯部分安装在门板上，底座部分​​安装在侧板上。 两部分安装好后，将门板立起，将铰杯的铰链臂部分固定在相应的底座上，将铰链臂卡入底座，完成柜门的组装。 如图1所示，是一种原创设计的底座辅助定位工具。 整个工具由三部分组成。 T型定位杆部分可在主体的外壳部分灵活滑动，两者通过圆柱形固定件固定。 使用工具时，将待安装的铰杯相应的底座部分用螺钉固定在工具上，再通过底座连接到待安装的铰杯铰臂上。 此时将铰杯前端放入35mm安装孔内，移动T型定位杆件前端，使其与门板边缘贴合。 此时铰杯两个螺丝安装孔的垂直距离相同，铰杯位置正确，可以腾出双手安装螺丝。 通过与上述方法相同的试验，结果表明使用该工具可以有效提高铰杯的安装精度。 普通安装人员使用新工具后，平均偏移量为0.48毫米，最大偏移量仅为1.26毫米。 从最大角度看，安装精度比免工具安装的最大偏移精度提高了约186%，比专业安装人员不用工具的最大偏移精度提高了约97%。

1.2.3 试件制备

耐久性试验试样按照QB/T 2189-2013《家具五金杯形暗铰链》耐久性试验要求进行加工。 试验门尺寸为600 mm（L）×700 mm（W）×17 mm（D），质量约为5.2 kg。 一组试验门装有2个铰链，铰链中心距门的上下两侧的距离为60mm。 从铰杯孔到板边缘的距离为 4.5 毫米。 机械强度试验中的试样按照机械试验机的规范进行加工，参照QB/T 2189-2013《家具五金杯形暗铰链》中垂直静载荷检测的要求。 试验门尺寸为200mm（长）×300mm（宽）×17mm（深）。 两个铰链安装在一组中。 铰链中心与门板上下两侧的距离为60mm。 4.5mm，如图2所示。

图1 精确安装方法示意图

图1 精确安装方法示意图

图2 试验加载示意图

图 2 测试加载示意图

1.3 试验安排

测试分为两组：耐久性能测试和机械强度测试：第一组比较普通安装人员安装的铰杯最大偏移量（3.6mm）安装的铰杯和精密安装安装的铰杯测试门方法。 耐用性能，每种安装方法重复两次； 第二组比较了普通安装人员安装的最大偏移量（3.6mm）的铰杯，专业安装人员安装的最大偏移量（2.48mm）的铰杯和由专业安装人员安装的最大偏移量的铰杯。精密安装法测试门的机械强度，每组安装法重复6次。

1.4 测试方法

1.4.1 耐久性测试方法

将试件固定在门框上，在门两侧的垂直中心线上分别挂两个质量为1kg的重物。 每次将柜门打开至最大开启角度再关闭，每次开启和关闭时间约为3 s，记录为一组，来回往复运动，开启和关闭频率约为6次/min。 按照QB/T 2189-2013《家具五金杯形暗合页》对家用家具的要求，试验次数为40000次。 测试完成后，比较每组门的下沉量。

图3 测试方法

图 3 测试方法

1.4.2 机械强度试验方法

将安装好的试验门手动开关100次，模拟柜门使用过程中的开关场景，然后用台钳和专用夹具底座将试件固定在万能力学试验机的支架上，这样上压头可以对柜门施加向下的力。 采用万能力学试验机加载。 装载位置距门板边缘靠近铰链侧80mm。 万能力学试验机加载速度设置为6 mm/min，载荷测量精度为0.001 N，位移精度为0.001 mm。 由于即使位移已经很大，试件仍不会失效，记录位移为20mm时试件所受的载荷，作为试件铰链安装接头的机械强度指标，精确到0.1N。

2. 测试结果

2.1 精密安装方式对杯形铰链耐久性的影响

测试数据如表1所示，两组测试门功能在开闭40000次后无明显损坏。 普通安装人员安装的铰杯最大偏移量安装的测试门下沉分别为1.05mm和2.15mm。 ，安装了新工具的测试门下陷分别为 0.70 和 0.49 毫米。 通过有限次数的测试可以发现，采用精密安装方式相比免工具安装提高了耐久性能，但提升效果并不明显，两组门的平均下沉量仅相差不大减少 1 毫米。 因此铰链试验机，测量试验门铰链在不同连接方式下开合100次后的机械强度，可以更好地反映精密安装对杯形铰链性能的影响。

表 1 铰链耐用性

表 1 铰链接触的耐久性

2.2 精密安装方式对杯铰机械强度的影响

将各组的平均机械强度整理如图4所示，可以得出精密安装法安装的铰链安装接头的平均机械强度为1 124.0 N； 普通安装人员最大偏移量安装的铰链安装接头的平均机械强度为513.3 N； 安装铰杯最大偏移量，安装接头平均机械强度为892.6 N。

图4 铰链机械强度

图 4 铰链接触强度

采用精密安装方式后，杯形铰链安装接头的机械强度较不用工具安装有明显提高。 与普通安装器最大偏置安装铰杯的试验门相比，门的机械强度比普通安装器提高约119%。 由专业安装人员在最大偏移量处安装铰杯的测试门的机械强度提高了约 25.9%。

总之，与不用工具安装的铰链相比，采用精确安装方法安装的杯形铰链具有更高的耐用性和机械强度。

3.结论

通过以上测试分析，得出以下结论：

(1)通过提出杯铰精密安装方法的独创设计，有效解决了杯铰在无导向孔安装时容易出现旋转偏差的问题。

(2)比较采用这种方法安装的铰链和不使用工具安装的铰链接头的性能，可以看出采用精密安装方法安装的杯形铰链比不使用工具安装的铰链具有更好的耐用性和强度。 推动。

(3)对于家具企业的生产制造过程，改进杯形铰链的安装方法，可以提高杯形铰链的安装精度和接头力学性能，从而延长柜门的使用寿命，对节约和节约成本起到重要作用。在家具行业中利用木材资源。 起到积极作用。

(4) 测试仅比较使用精密安装方法安装的铰链和不使用工具安装的铰链的连接性能。 铰杯的安装偏移度与连接性能之间的关系可以在未来进一步探讨。

中英文引文格式：

王华，马庆元。 精密安装对杯形铰接头性能的影响[J]． 家具, 2023, 44(1): 21-24, 159.

王华，马庆元． 精密安装对杯形铰链接触性能的影响[J]． 家具, 2023, 44(1): 21-24, 159.

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