TRIZ实例，你能解决吗？试一下看看

huhuhao

TRIZ理论是由前苏联发明家阿奇舒勒于1946年创立的，该理论认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法，描述得越清楚，问题的解就越容易找到。在TRIZ理论中，对问题求解的过程就是对问题不断描述、不断程式化的过程。TRIZ针对输入输出的关系(效应)、冲突和技术进化都有比较完善的理论，因而为创新理论软件化提供了基础，为TRIZ的实际应用提供了条件。

l Pro／l Desktop v5软件介绍

    Pro／I Desktop v5软件是亿维讯科技有限公司以TRIZ为理论基础，结合创造性设计方法，辅助工程技术人员、科研人员以及企业经营者进行产品改进、新产品开发的计算机辅助软件。Pro／I Desktop v5软件由项目描述、问题分析与分解、问题解决、评价、结论等几个功能模块组成。该软件可根据用户需求，发现现有产品或流程中存在的问题；帮助解决技术矛盾；智能化的向导随时给出操作提示，软件使用更容易；可自动生成分析报告。

    2 柴油机排气门座加工的创新方案设计

    图1所示为柴油机的排气门座，排气门座与排气门、气缸盖等其他零件一起组成柴油机动力单元组。排气门座与排气门形成柴油燃烧后废气的排泄通道，工作温度极高，是典型的高温工作状态；为了保证柴油的充分燃烧，气门与气门座在闭合时必须形成密闭状态，同时为了让燃烧废气及时排除，气门需要迅速开合与闭合，气门座需要承受高温状态下的高速冲击。

    2．1 工作原理

    排气门座的工作面(30°斜面)是恶劣工况(高温冲击)的主要承受部位，对材料性能要求极高；同时又是与排气门形成密闭的主要工作面，加工精度要求也很高。在工作面表面是堆焊的高温合金司太立6号合金。为了保证零件工作正常，排气门的外形必须与气缸盖可靠配合，所以外形加工精度要求很高。其中大、小外圆，台阶平面都是与气缸盖直接配合的接触面。为了使零件在高温下正常地持续工作，零件设计在堆焊层后有一道环形冷却槽，工作中使用压力冷却水带走部分热量。



图1 柴油机排气门座

    2．2 问题工况

    由于工作面需要堆焊，在堆焊层周围自然形成了堆焊热影响区，因为堆焊操作过程的淬硬作用。母材材料硬度由里到外递减。材料硬度的不均匀性给周围部位的加工带来了很大的影响，尤其是冷却槽的加工。冷却槽宽0．5 mm，深3．5 mm，切削刃口细而长，因为冷却槽部位在产品台阶端面，刀柄支撑十分薄弱，冷却槽加工时由外到里硬度不均匀，极易崩刀，报废比例很高。

    2．3 问题分析与分解

    组件模型如图2所示。问题列表如下：①如何防止刀具崩刀?②如何预防排气门座热影响区的硬度出现不均?③排气门座热影响区的硬度不稳定，如何解决?④排气门座热影响区的硬度不可控制，如何控制?⑤保温设备的温度不稳定，如何解决?



图2 组件模型

    2．4 最终理想解的确定

    现应用TRIZ理论中的最终理想解确定的步骤来探讨相关方案：

    ①设计的最终目的是什么?——降低加工冷却槽过程的崩刀现象；

    ②理想解是什么?——加工冷却槽过程不出现崩刀；

    ③达到理想解的障碍是什么?——堆焊过程导致热影响区硬度不均匀，不仅单个排气门座从里到外硬度不均匀，个体之间的硬度也有较大差异；

    ④出现这种障碍的结果是什么?——在加工冷却槽时刀具不好选择且容易崩刃，废品率极高；

    ⑤不出现这种障碍的条件是什么?创造这些条件存在的可用资源是什么?——堆焊层热影响区硬度能相对均匀，或者不要堆焊就不会存在热影响区。可用资源是堆焊操作人员和堆焊方法。

    2．5 解决方案

    (1)采用等离子堆焊代替手工堆焊。由于操作人员水平不一样，手工堆焊的质量有好有坏，且堆焊导致热影响区的硬度也很不均匀。因此需要寻找其他更先进的堆焊方法，经过调研，发现等离子弧堆焊工艺的合格率为100％。而且焊道平滑，切削余量小，能节省40％的贵重合金材料，且堆焊热影响区的硬度相对均匀。经过试加工，证明这个方案是可行的。采用等离子焊的排气门座，其冷却槽在加工过程中的崩刀现象由原来的30％降低到了5％。

    (2)采用镀膜代替堆焊。以往在排气门座工作面表面堆焊高温合金司太立6号合金是为了提高密封面耐擦伤、耐腐蚀、耐高温等性能，延长使用寿命。经过分析认为，采用镀膜技术也能取得相同的效果，因为目前柴油机气门的锥面加工除了用堆焊，也有采用镀层的，而气门锥面是与气门座表面配合的位置，工作环境和性能要求与气门座工作表面的基本相同，因此采用这一技术也是可行的，但由于实际条件受限未进行此项试验。

3 结束语

    实践证明，运用TRIZ理论能够系统地分析问题情境，快速发现问题本质或者矛盾，准确界定问题的探索方向，不会错过各种可能性，是从而开发富有竞争力新产品的有力工具。

王昆生

刚看到这一理论，想看看解决问题的神奇，没想到看到楼主的介绍，一口气看完了，感觉受益匪浅！

huhuhao

只要能为您的工作带来帮助，我的努力就没有白费！现在借助国家科技部，各省市科技主管部门的推广，TRIZ这种方法正逐步收到广大设计人员的喜爱，我也由衷的希望能够借助社区的平台让更多的朋友接触到他！不管将来是不是继续作者方面的工作，大家一块学习，共勉！

bifuxin

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我们要参加triz设计大赛，对这个理论很陌生，看到LZ的讲述，学到了很多，3Q咯，(*^__^*) 嘻嘻，以后有不明白的还希望能够向楼主取经哦。。。

huhuhao

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呵呵，能帮上忙当然最好了！是你们学校组织的？我的邮箱是doulianyu@126.com,有问题可以联系我！

辉MVP哥

第一次听说这理论，南方是很少人用到这理论吧

huhuhao

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可能与当地的推广力度有关吧。现在全国各地都在推广这种创新方法，影响力应该还是挺大的。至于南方人会不会经常用这个，我不太敢回答，因为某觉得，一种方法可能有他适用的行业，对适用的人群应该没有明显的界限……主要看他能不能解决你的问题，或者是对你解决问题有用。

滚刀鱼

这个理论是我们学习机械设计方法学里老师给讲过，但是实际操作需要经验，操作起来有点难度！

eroookie

TRIZ跟优化矩阵有点类示，其实就是出现一个问题，在当前问题的条件下，该着手的方向和思路。区别的就是目标函数不需要你去制定，只要查表。不知道我理解的对不对？？

huhuhao

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在对问题的分析方面，你的理解有一定道理，但由于我对优化矩阵太熟悉，不敢断然下定论！只是感觉，两者的目的都是一样，为解决问题提供思路，但通过这段时间的学习，TRIZ其实不是一言半语就能描述清楚的！呵呵，谢谢您的参与，我找到结论了，给您回复！