4040铝型材完美安装一字底座五金——3D打印弥补当年遗憾

1、家具铰链安装到铝型材的探索

1-1、转接片。

若干年前，我家装修的时候，我使用铝型材打造了一套橱柜：

虽然当时做了很多前期调研设计，但是仍有一个小小的遗憾，就是五金件安装。

使用转接片安装的铰链

当时安装使用的是copy宅大佬开发的钢板转接片。

这玩意的特点是泛用性强，几乎兼容了所有进口和国产的铰链安装（十字底座），不会翻车。

1-2、定制铰链快拆底座。

但是转接片的缺点是钢板有厚度，会消耗铰链盖柜边框的量。

后来宅佬针对东泰C80这个相对亲民的快拆铰链开模做了底座。

copy宅新作，把东泰C80快拆版的底座换成定制底座，直接安装在铝型材上。

我问宅佬，百隆也是快拆的，怎么不开发个。

答案就是销量太低……

定制底座分品牌甚至分产品系列，作为不太大众的需求，挨个做适配生产是不现实的。

1-3、定制专用型材

然后copy宅告诉我，这两年有人在2040、2060型基础上定制了37mm中心距的专用铝型材，可以直接装所有标准十字底座的铰链。

目前通行的32mm家具系统。

定制化的适配32系统铰链安装的铝型材。

这类型材依靠移动原本铝型材规定的安装槽，移动后的位置去适配32mm系统里的37mm边距安装孔，实现安装。

大致看了下这种定制型材，虽然可以直接安装目前的家具五金件，但是其自成体系，用在安装柜门的表层，也还要想别的办法去兼容现有常用的20、30、40标准型材。而且这种型材的另一个问题就是截面的纵横是不对称的，在拐角位置安装转角配件时候要额外的兼容性适配。

只能说，以上3个方案都是探索中的中间方案。都有着这样那样的不便，都不算完美。

转接片方案

优：几乎无敌的兼容性，对目前市面上几乎所有五金件（不限于铰链）和标准铝型材之间的安装都可以适配。

劣：转接片有厚度，相当于加厚了柜体侧板。

定制快拆底座方案

优：完美的装配关系。

劣：不同的快拆铰链需要定制不同的快拆底座，更何况大部分铰链不能快拆。

定制型材方案

优：对五金件有原生尺寸的兼容性。

劣：本体是特殊定制件，槽口位置和通用型材不同，且几个方案都是2040和2060的变种。

32mm家具系统的进化

旧的32mm系统（我称之为32c系统）

其实这些年，32mm家具系统也发生了一些悄然的变化。

旧的32mm家具系统，这个32的间距其实取自于1.25英寸也就是1英寸2分，即10分。是由英制单位衍生出来的一个尺寸。

而目前较为普及的32mm家居系统中，第一孔到柜体边的距离是37mm，后面孔到孔的纵向和横向间距都是32的倍数。我暂且把这种系统称为37n32h32系统，下面为了简化，将这个经典32系统称为32C系统（c=classic经典）

这套经典32系统

32C系统在漫长的使用历史中，出现了一些麻烦。

1、公制单位的柜门高和32mm的冲突

由于32C系统中，安装螺丝的纵向间距也是32mm这个接近与10英分的长度。用在英制单位国家还好，如果是使用公制单位的国家，柜体和柜门的高度更倾向于是整5或者整10厘米的高度。

如果仅仅是安装柜门铰链，这个冲突还不是特别明显。那么安装抽屉呢？这回导致抽屉导轨的高度差也是32mm的倍数，进一步的抽屉门板高度也是更偏向英制单位的尺寸，而非公制单位倾向于使用的整5整10cm高度。

2、五金外表简洁化要求催生的一字底座

由于结构的优化迭代，金属工业的不断发展。五金件变得越来越精巧了。

逐渐发展出了一字底座的五金件，即外部没有两个耳朵，安装底座是一字型，被铰链或者反弹器本体完全盖住看不到额外的螺丝。

由于32C系统第一孔37mm距离适配的是十字底座铰链，且比较靠后，如果换装更简洁的一字底座铰链，已经不太合适了。

新生的32mm系统（我称之为32E系统）

大概2020年前后，另一套32mm系统悄然兴起。目前宜家米多就在使用这套系统。

宜家米多使用的新版32mm系统。

这套系统的第一个螺丝孔到柜门边的距离是20mm，之后螺丝的横向间距是32mm的倍数，纵向间距是25mm的倍数，我把这套系统称为20+n32h25系统，简称为32E系统（E=evolution进化）

这套系统的高度方向间距是25mm的倍数，更适合设计整5整10厘米高度的柜门。

这套系统的前两个螺丝到柜门边的距离分别是20mm和20+32=52mm，一般的铰链臂和反弹器活塞筒的长度差不多在60mm左右，刚好使用一字铰链可以把安装孔完全盖住。

一字底座的铰链

一字底座的反弹器

新的32mm家具系统和4040型材的双向奔赴。

4040型材的安装槽口中心线到边的距离是40mm的一半，也就是20mm。这完美符合了32E体系下一字底座五金第一螺丝孔到柜体边是20mm的要求。那么只需要设计一个适配器，装在铝型材的后部，提供第二孔（在第一孔后方32mm处）的安装基面即可。

所以大概只要给4040型材背面的槽上装个这种T字适配器即可

建模

多使用倒（圆）角过度减少应力集中，强化打印件的强度。

增加点细节

底部增加用于适配4040型材槽口的配合凸起。

侧面做出中心凹线，用来对齐五金安装高度中心线固定。

一个小bug，需要增加个垫片。

在量尺设计的途中，我发现百隆这个一字安装底座有点小bug，前方凸出太小，导致螺丝锁紧时候铰链底座会掉进槽口。因此多设计了一个垫片。

摆盘

由于3d打印机是在xy轴做完一个成型层以后，z轴再移动到下一层打印。所以材料在层间的强度明显是要弱的。

对于装个需要在两个方向受力的结构件，打印时候使用支撑并45度摆放，可以让熔料纤维在空间上斜着铺放，在两个方向上都获得较好强度。由于这是个承力件，直接100%填充打印。

而且由于我的打印机是拓竹H2C，机头上两个喷嘴，可以使用pla做支撑，petg打印，利用两种材质互相不粘的特性可以轻松分离支撑。

收菜

模型已经开源，可以下载打印。

makerworld国内站点链接

makerworld国际站点链接

打印模型以后，你还需要一些配件：

3个M5的T型螺母：1个用来把一字底座第一孔的螺丝固定在铝型材上，2个用来把适配器螺丝固定在铝型材上。

1个M5，10mm杆长的小头沉头（也叫薄沉头）螺丝（头径约7-8mm，不是常规M5沉头螺丝的10mm）。

2个M5，15-18mm杆长的平头或者盘头螺丝：配合T型螺母，用来把适配器固定在铝型材上。

从左到右依次是T型螺母，小头沉头螺丝，长杆盘头螺丝。

如果你的铰链不是宜家那种带5mm涨塞安装的，你还需要额外准备1个M6，KB沉头自攻丝（百隆五金称呼这个为系统螺丝）

KB沉头自攻丝头小，平尾，台式机机箱风扇配的那种就是这个系列，不过是M5的，家具系统里用的是M6的。

系统螺丝

KB沉头自攻丝头小，平尾，台式机机箱风扇配的那种就是这个系列，不过是M5的，家具系统里用的是M6的。

系统螺丝实物

KB沉头自攻丝头小，平尾，台式机机箱风扇配的那种就是这个系列，不过风扇上是M5的拧在4mm孔里，家具系统里用的是M6的拧在5mm孔里。

KB沉头自攻丝的长度大于10mm，小于20mm都可以。

如果你想在适配器的两边都安装五金，只需要多准备一个M6的KB沉头自攻丝即可。

安装铰链底座

用两个长的M5平头或者盘头螺丝，配合T型螺母，把适配器固定在铝型材见光面的反面（正后方槽口），侧面凹条对准铰链安装高度中心线。

然后用M5的小头沉头螺丝穿过铰链一字底座第一孔，加上垫片附件，再拧T型螺母，把一字底座和型材侧面槽固定，接着用KB M6螺丝把第二孔固定在适配器的5mm孔洞上大功告成。

适配器的5mm孔是通的，一个立柱左右都带五金也是可以安装的。

安装反弹器底座

那就装个反弹器吧。宜家定制的百隆反弹器一字底座的第二孔是5mm塑料塞，直接插入即可。拧一个M5小头沉头螺丝配合T型螺母固定第一孔即可。

柜门扣上

此时使用全盖铰链，柜门开杯头按照柜体侧板厚度20mm计算。只比18mm的一般柜体侧板厚度多2mm，不需要像转接片那样继续增加了。

反弹器一侧，也是刚刚好。

从后面看

从上面看

总结

伴随着32mm系统的进化，3d打印机的普及。最终让4040型材和一字底座的五金件双向奔赴了。弥补了当年的缺憾。

现在只要加一个打印的小疙瘩。

无需转接片增加厚度，无需专座专用，无需定制型材槽口。没有探索阶段方案的烦恼。

所以更新了这个番外篇。

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