- Phương pháp kế thừa: Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn, của
4.2. Phân tích chi tiết cấu trúc
4.2.1. Thiết kế kết cấu đồ gia dụng
Thiết kế kết cấu đồ gia dụng là bộ phận tổ thành quan trọng của thiết kế đồ gia dụng, nó bao gồm kết cấu chi tiết, cụm chi tiết và kết cấu lắp ráp tổng thể. Nhiệm vụ của nó là nghiên cứu lựa chọn vật liệu đồ gia dụng, phương pháp ghép của bản thân chi tiết, cụm chi tiết và giữa chúng với nhau, quan hệ lẫn nhau giữa kết cấu cục bộ và tổng thể. Kết cấu đồ gia dụng giống như hệ thống xương của cơ thể người, dùng để đỡ ngoại lực và khối lượng của bản thân nó, và đem tải trọng từ trên xuống dưới truyền đến điểm đỡ và đến mặt đất. Cho nên, kết cấu đồ gia dụng trực tiếp phục vụ yêu cầu công năng đồ gia dụng nhưng bản thân nó ở điều kịên vật liệu và kỹ thuật nhất định, cùng với yêu cầu chắc chắn và bền cũng có phương thức kết cấu khác nhau của bản thân chúng.
Kết cấu đồ gia dụng hợp lý có thể tăng cường độ của sản phẩm, tiết kiệm nguyên vật liệu, nâng cao tính công nghệ. Đồng thời kết cấu khác nhau, do đặc trưng kỹ thuật của bản thân nó có, thường thường có thể có được hoặc tăng cường tính nghệ thuật của tạo hình đồ gia dụng. Vì thế, thiết kế kết cấu
ngoài thoả mãn yêu cầu công năng cơ bản của đồ gia dụng ra, còn phải tìm kiếm được kiểu dáng kết cấu đơn giản, chắc chắn mà kinh tế và tạo sức biểu hiện nghệ thuật khác nhau cho đồ gia dụng. Vì thế, thiết kế đồ gia dụng thành công phải là hoàn mĩ, thống nhất của công năng, cảm tính và kết cấu.
* Liên kết cơ bản của sản phẩm mộc:
Một sản phẩm mộc bao gồm nhiều chi tiết, bộ phận liên kết lại với nhau. Các chi tiết hay bộ phận này được gọi chung là các cấu kiện cơ bản. Các cấu kiện cơ bản này liên kết với nhau bằng một mối liên kết nào đó, mối liên kết ấy có thể do chính bản thân các cấu kiện có cấu tạo đặc biệt để liên kết với nhau (như liên kết mộng) hoặc do một linh kiện khác đóng vai trò liên kết các cấu kiện với nhau (liên kết đinh, liên kết vít, liên kết keo,…). Sau đây là một số loại liên kết cơ bản.
+ Liên kết mộng:
Mộng là hình thức cấu tạo có hình dạng xác định được gia công tạo thành ở đầu cuối chi tiết theo hướng dọc thớ nhằm mục đích liên kết với lỗ được gia công trên chi tiết khác của kết cấu.
Cấu tạo của mộng có nhiều dạng, song cơ bản vẫn bao gồm: thân mộng và vai mộng.
+ Thân mộng cắm chắc vào lỗ mộng.
+ Vai mộng để giới hạn mức độ cắm sâu của mộng, đồng thời cũng có tác dụng chống chèn dập mộng và đỡ tải mộng.
Ngoài ra mộng có thể tạo mòi để tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
+ Liên kết keo:
Đây là phương thức liên kết đơn giản nhất. Với phương pháp này thì phương thức chủ yếu trong liên kết đối với đồ mộc là sử dụng keo dán. Do công nghệ ngày càng phát triển nên chất lượng keo dán cũng được nâng cao, đồng thời xuất hiện nhiều loại keo dán mới. Do đó các liên kết bằng keo dán ngày càng được sử dụng nhiều trong kết cấu của đồ mộc.
Trong sản xuất thường thấy có: liên kết giữa các thanh gỗ với nhau, dán ghép giữa các lớp ván mỏng, dán phủ mặt cho các chi tiết dạng tấm phẳng, dán cạnh…đều sử dụng bằng keo dán.
Phương thức này có ưu điểm lớn là có thể tiết kiệm được gỗ, từ gỗ nhỏ tạo thành gỗ lớn, từ gỗ chất lượng kém tạo thành gỗ có chất lượng cao, có thể đảm bảo được sự ổn định của kết cấu, nâng cao chất lượng và cải thiện ngoại quan của sản phẩm.
+ Liên kết đinh:
Đây là loại hình liên kết mà chủng loại vật liệu liên kết rất phong phú: có đinh bằng kim loại, đinh gỗ và đinh tre, trong đó thường sử dụng nhất là đinh bằng kim loại. Đinh bằng kim loại chủ yếu có đinh hình chữ T, đinh hình ∏.
Liên kết bằng đinh tròn rất dễ làm tổn hại đến kết cấu của gỗ mà cường độ nhỏ, vì thế trong sản xuất đồ mộc ít sử dụng, chỉ sử dụng trong các vị trí liên kết bên trong, các vị trí không lộ trên bề mặt hoặc những vị trí mà không cần yêu cầu cao về ngoại quan, như dùng để cố định rãnh trượt của ngăn kéo.
Đinh tre và đinh gỗ là loại được sử dụng từ rất lâu đời và được phổ biến trong sản xuất các loại đồ mộc bằng thủ công của Trung Quốc. Những loại đinh mang tính trang sức thường được dùng trong các loại sản phẩm đồ mộc làm từ gỗ mềm.
Liên kết đinh là liên kết không thể tháo lắp nhiều lần. Lực liên kết đinh có quan hệ với chủng loại, khối lượng thể tích, độ ẩm của gỗ, đường kính, độ dài, phương hướng và độ sâu của đinh. Ví dụ: lực bám đinh ở phần cạnh của ván dăm thấp hơn rất nhiều so với bề mặt của ván, do đó phần cạnh của ván dăm không thích hợp sử dụng liên kết bằng đinh.
+ Liên kết vít:
Đây là liên kết lợi dụng phần thân vít xuyên qua hai chi tiết để liên kết chúng lại với nhau. Vít là một loại được cấu tạo từ kim loại, chúng gồm hai loại là vít đầu tròn và vít đầu bằng. Liên kết bằng vít thường không thể sử
dụng cho các kết cấu tháo lắp nhiều lần, sẽ ảnh hưởng đến cường độ liên kết. Phần lộ ra bên ngoài của vít sẽ được sử dụng trong các liên kết như mặt bàn, tủ, ván lưng, mặt ngồi, ngăn kéo… hoặc có thể để lắp đặt các chi tiết khác như tay nắm, khóa cửa…
Lực liên kết vít có quan hệ đến chủng loại, khối lượng thể tích, độ ẩm của gỗ nền; đường kính và độ dài của vít được thể hiện theo chiều ngang của thớ gỗ (vì cường độ theo chiều dọc tương đối thấp, tránh sử dụng).
+ Liên kết bản lề:
Bản lề là cấu kiện đặc biệt và có thể tháo, lắp nhiều lần. Ngoài bản lề kim loại ra, còn có bản lề chế tạo bằng ni-lon và nhựa. Yêu cầu đối với bản lề là: kết cấu chắc chắn, tin cậy, có thể tháo lắp nhiều lần, thao tác đơn giản, không ảnh hưởng đến công năng và ngoại quan của đồ gia dụng, có cường độ liên kết nhất định, có thể thoả mãn yêu cầu của kết cấu.
Ghép bản lề là phương pháp ghép liên kết chủ yếu của đồ gia dụng kiểu tháo, lắp. Nó ứng dụng rộng rãi ở ghế tháo, lắp và đồ gia dụng dạng tấm, dùng ghép bản lề có thể đơn giản hoá kết cấu và quá trình sản xuất sản phẩm, có lợi cho tiêu chuẩn hoá sản phẩm và thông dụng hoá cụm chi tiết, có lợi cho sản xuất công nghiệp hoá, cũng tạo điều kiện thuận lợi cho đóng gói, vận chuyển và cất giữ.
Bản lề là một trong những chi tiết kim loại công năng quan trọng, chủng loại bản lề có bản lề đầu cửa, bản lề lá, bản lề kính. Hình thức kết cấu của bản lề thường là 4 tay biên đơn, góc mở có thể đạt 130 o, khi yêu cầu góc mở lớn hơn dùng cơ cấu 4 tay biên đôi. Để thực hiện tự đàn hồi và tự kín của cửa, hiện thường đều có thêm cơ cấu lò xo,có nhiều loại bản lề khác nhau: bản lề quay với trục cố định (1 điểm cố định), trục quay di động (2 điểm cố định).
- Loại trục quay cố định có thể kể đến như: Bản lề quả nhót, bản lề lá, bản lề goong, bản lề Pi vô.
- Bản lề có trục quay di động là loại bản lề khi quay, vị trí tâm quay thay
đổi (do có 2 điểm cố định) tạo ra một sức căng định hướng, trong sản xuất còn gọi loại bản lề này là bản lề bật.
+ Các liên kết khác:
Đây là các chi tiết liên kết được sản xuất từ kim loại, polyme, thuỷ tinh hữu cơ hoặc bằng gỗ,… Nó được chế tạo đặc thù và có thể tháo lắp nhiều lần và cũng là một loại chi tiết phối hợp không thể thiếu trong sản xuất các loại đồ mộc hiện đại. Hiện nay thường sử dụng các chi tiết liên kết bằng kim loại ở dạng như: kiểu xoắn ốc, kiểu lệch tâm và kiểu móc treo. Đối với các chi tiết liên kết dạng này có yêu cầu như sau: kết cấu chắc chắn, thuận tiện cho việc tháo lắp nhiều lần, có thể điều tiết được mức độ chặt lỏng, dễ sản xuất, giá thành rẻ, hiệu quả lắp rắp cao, không làm tổn hại đến công năng và ngoại quan của sản phẩm, đảm bảo được cường độ của sản phẩm,…
Liên kết bằng các chi tiết liên kết là một phương pháp đã được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất các loại đồ mộc tháo lắp được, đặc biệt là đồ mộc dạng tấm phẳng. Hiện nay sử dụng các chi tiết liên kết có thể đạt đựơc mức độ tiêu chuẩn hoá trong gia công đối với các chi tiết, tiện lợi cho việc lắp ráp đóng gói, vận chuyển và dự trữ đối với sản phẩm.
4.2.2. Các kết cấu lựa chọn
Do đặc điểm của sản phẩm và cũng qua phân tích ưu nhược điểm của các loại liên kết trong sản phẩm mộc tôi chọn các loại liên kết sau làm liên kết chính trong bộ sản phẩm của mình.
- Liên kết mộng: Liên kết giữa các nẹp giường với nhau.
- Liên kết vít: bắt vít một số liên kết. Trong ke góc giữa các chi tiết với nhau ta sẽ sử dụng đến vít. Hay khi dùng vít để gắn chân giường.
- Liên kết chốt: dùng cố định một số chi tiết
- Liên kết bản lề: dùng để gắn các liên kết giữa các tấm gỗ.
Ngoài ra hệ thống xoay lật được thiết kế bằng trục bi, có các ổ khoá để giữ cố định giường vào thành tủ.
Phần này được thể hiện trong bản vẽ bóc tách sản phẩm.
4.3. Thuyết minh chi tiết
Phương án thiết kế được trình bày như trong các bản vẽ 01- 03 và trong các bản vẽ phối cảnh, bản vẽ bóc tách. * Các chi tiết chính: + Chân giường + Mặt giường + mặt bàn + Chân bàn + Nẹp giường
+ Các chi tiết của tủ…
* Các kích thước cơ bản:
+ Chiều cao giường: 450mm
+ Kích thước mặt giường : 1920 x 1600 x 250 (mm) + Chiều cao từ sàn đến mặt bàn: 680mm
+ Chân giường vuông góc với mặt giường.
- Các kích thước của giường được trình bày như trong bản vẽ.
* Phân tích đánh giá phương án:
Phương án này khá hấp dẫn bởi : Các liên kết rất ăn khớp với nhau, tấm chân giường được cố định vuông góc với tấm đỡ mặt bàn, còn chân khác thì liên kết bản lề với tấm đỡ này và cố định bởi thanh sắt ngang, để khi hạ giường chân này được cố định giữ cho mặt giường an toàn không bị xê dịch. Đầu giường và mặt nằm liên kết với nhau bằng trục bi khá trơn rất dễ dàng cho việc xoay lật giường một cách an toàn và nhẹ nhàng. Những chốt bản lề cũng giúp cho việc gấp mở các chi tiết, bộ phận một cách dễ dàng. Ngoài ra hệ thống khoá làm nhiệm vụ giữ cho giường cố định khi ở tư thế thẳng đứng. Các chốt trên thành tủ giúp cho giường không bị nghiêng vào phía trong tủ gây mất thẩm mỹ cho tủ. Vì thế những chốt này góp phần trang trí cho giường và tủ.
Khi ngủ ta có thể đọc sách bằng ánh đèn bên cạnh tạo cảm giác thư thái và dễ đi vào giấc ngủ. Kích thước chiều cao của giường khá hợp lý tạo cảm giác thoải mái cho người nằm. Kích thước giường đảm bảo cho 2 người nằm thoải mái. Khi không ngủ ta gấp giường lên sẽ có ngay một chiếc bàn học xinh xắn có thể đủ rộng cho 2 người ngồi học. Có thể thiết kế bên cạnh tủ là những giá sách, lúc đó ta lấy ngay sách vở ở giá sách trên tủ, và cũng có thể cất ngay chăn gối vào tủ để không làm mất diện tích cất đồ. Điều này thật tiện dụng khi thiết kế, không phải đi lại nhiều chiếc giường bây giờ đóng vai trò như chiếc bàn học thật tiện ích.
Đầu giường được liên kết bằng các bản lề có thể gấp ra hay thu lại dễ dàng. Nhìn vào ta thấy chiều cao của đầu giường rất hợp lý tạo cảm giác dễ chịu, không thô kệch mà lại rất ấn tượng.
Phía đầu của bàn cũng vậy để làm cho không sắc nhọn để tránh gây thương tích khi sử dụng, nó được làm trơn nhưng vẫn có độ ma sát để tránh hiện tượng trượt khi giường ở trạng thái nằm( vì đầu bàn cũng có thêm chức năng làm chân giường).
Sản phẩm thiết kế đáp ứng được công năng cũng như yêu cầu của đề tài. So với mẫu thiết kế thì sản phẩm đã có nhiều cải biến hơn và phù hợp hơn ở chỗ: Giường thiết kế có chiều rộng lớn hơn, chiều dài của bàn đã rút ngắn lại tạo thêm phần diện tích cho sinh hoạt khác và cũng hợp lý hơn. Trong thiết kế đã tạo thêm chân trước của giường ngoài tác dụng làm chân giường còn có tác dụng trang trí và có thể cất giữ. Sản phẩm có tính hấp dẫn, độc đáo và bắt mắt.
4.4. Thiết kế cấu tạo
Thiết kế cấu tạo là quá trình thiết kế kích thước, kết cấu của sản phẩm cần thiết kế.
Với phương án thiết kế được lựa chọn tôi tiến hành thiết kế cấu tạo cho bộ bàn ghế phòng khách này.
4.5. Lựa chọn nguyên liệu sản xuất
Khi lựa chọn nguyên liệu, ta phải xem xét các yếu tố chính như tính chất của nguyên liệu, giá thành nguyên liệu, điều kiện gia công chế biến…
Hiện nay nguyên liệu để sản xuất các loại giường nói chung và các loại giường sử dụng cho không gian nội thất có diện tích hạn chế là rất phong phú và đa dạng. Ngoài gỗ tự nhiên rất nhiều các loại vật liệu khác như: kim loại, chất dẻo tổng hợp, ván nhân tạo... cũng được dùng để thay thế gỗ tự nhiên trong quá trình sản xuất đồ mộc. Những vật liệu này được phát triển không những tạo ra sự phong phú, đa dạng cho sản phẩm mộc mà còn tạo ra những đồ mộc có chất lượng cao và có tính kinh tế cao.
Gỗ tự nhiên ngày một khan hiếm, do vậy việc sử dụng gỗ tự nhiên để sản xuất đồ mộc bị hạn chế dần. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại ván nhân tạo dùng cho đồ nội thất gia dụng, các loại ván này gồm: ván dăm, ván dán, MDF, các loại ván mỏng…Đặc điểm chung của các loại ván này là tính chất ổn định kích thước cao hơn hẳn gỗ tự nhiên, tính chất cơ lý tốt, tuy nhiên khả năng chịu ẩm và chịu uốn dẻo kém. Các loại ván này thay thế cho gỗ tự nhiên và có tính kinh tế cao. Ngoài ra, hiện nay ván ép định hình đang chiếm một ưu thế rất lớn trong sản xuất đồ mộc bởi những đặc tính ưu việt của nó so với các loại ván khác.
Ván dăm có tính ổn định kích thước cao hơn hẳn so với gỗ tự nhiên, bởi vậy ván dăm được sử dụng rất phổ biến trong công nghệ sản xuất đồ mộc, nhất là các loại đồ mộc được ghép tấm phẳng. Trước đây, ván dăm chỉ được sử dụng trong một số loại sản phẩm mộc nhất định, nay nó được ứng dụng hầu hết ở các vị trí có thể. Ngay cả những sản phẩm mộc mang tính truyền thống nay cũng có mặt của ván dăm. Khi lựa chọn ván dăm làm nguyên liệu trong sản xuất đồ mộc cần quan tâm tới các tính chất cơ – lý – hoá, tính độc hại và một số tính chất có yêu cầu đặc biệt khác.
Ván dán thường được sử dụng thay thế cho gỗ tự nhiên ở nhiều vị trí như: mặt bàn, mặt ghế, hồi tủ hay các vách tủ... Ván dán có thể được uốn
cong hay được gia công theo phương pháp ép định hình. Ván dán trước đây thường có chiều dày từ 4 – 6mm và có kết cấu từ 3 – 5 lớp. Ngày nay các loại