本文利用 TRIZ 創(chuàng)新理論與正交試驗(yàn)結(jié)合，得到優(yōu)化后板結(jié)構(gòu)與相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后在成本不增加的基礎(chǔ)上達(dá)到品質(zhì)要求，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

1 ）問題描述

家用油煙機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，為節(jié)約成本，集煙罩與后板一般采用分離設(shè)計(jì)，集煙罩材料采用0.6 mm 厚不銹鋼，后板材料采用鍍鋅板，后板尺寸為893×83×0.6 mm，沖壓工序?yàn)槌尚?- 切邊沖孔 - 折彎。后板與集煙罩采用拉鉚連接，與箱體采用螺絲固定，整機(jī)在運(yùn)輸過程中，存在跌落與振動(dòng)現(xiàn)象，若后板強(qiáng)度不足，油煙機(jī)整機(jī)跌落后集煙罩后板存在大變形現(xiàn)象，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)感。

2）TRIZ 發(fā)明原理分析后優(yōu)化方案

通過發(fā)明原理分析，在集煙罩腔體增加仿形泡沫可以降低箱體跌落時(shí)的沖擊力，結(jié)合樣品測試結(jié)果，后板變形有一定的改善，但需要增加成本，應(yīng)用發(fā)明原理 9，在后板變形位置增加反向壓型，起到預(yù)先支撐作用，應(yīng)用發(fā)明原理 14，后板壓型位置增加圓角過渡，應(yīng)用發(fā)明原理 17，后板下端增加折邊，形成三維支撐結(jié)構(gòu)，應(yīng)用發(fā)明原理 15，改變螺絲孔位置與數(shù)量，優(yōu)化前后后板如圖 2 與圖 3 所示。

3） 后板優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)優(yōu)化方案與 TRIZ 發(fā)明原理 15 動(dòng)態(tài)特性，調(diào)整后板與箱體固定孔位置與數(shù)量，并結(jié)合 DOE進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，以達(dá)到后板跌落后最小變形量目的，選取關(guān)鍵參數(shù)：反向壓型深度 B、正向壓型深度 H、與箱體固定 U 形孔數(shù)量 N 與壓型面斜度 α 進(jìn)行分析，選用 3個(gè)水平，使用 L9(34) 正交表分析各個(gè)參數(shù)的影響程度，并得出最優(yōu)的參數(shù)組合，結(jié)果見表 2 和表 3，后板重新打樣做跌落測試。

從表 3 可以得出，后板結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)的影響程度為：B>N>α>H. 從極差可以看出，反向壓型深度與 U 形孔數(shù)量對(duì)后板強(qiáng)度影響較大，反向壓型深度直接影響后板跌落后局部變形量，如表 3 所示，最小變形量出現(xiàn)在反向壓型深度 1.5 mm 上，表明反向壓型深度越深，后板承受局部沖擊力能力越強(qiáng)，由于材料厚度與斜度限制，反向壓型深度不能過深，以防止開裂，U 形孔數(shù)量則影響后板螺絲間的變形量，影響程度其次是壓型面斜度與正向壓型深度，最優(yōu)后板結(jié)構(gòu)參數(shù)組合為 B3N3α1H2，即反向壓型深度 1.5 mm、與箱體固定 U 形孔數(shù)量 5 個(gè)、壓型面斜度 120 °、正向壓型深度 1.2 mm，打樣跌落測試后實(shí)際最大變形量為 2.1 mm，變形量減少 72 %，最終符合品質(zhì)要求，達(dá)到提升用戶體驗(yàn)感的目的。