TRIZ理论工程实践课题——去除模组浇口杯表面型壳.docVIP

项目名称：去除模组浇口杯表面型壳 用户单位所行业 作 者：马波 项目 熔模精密铸造工艺是一种古老又现代的金属近净成型工艺。其原理是通过用蜡模当阳模，在其表面涂覆涂料、沙粒形成型壳，然后热水或蒸汽去除蜡模，留下耐火型壳阴模，将型壳焙烧后往其中浇注钢水，待钢水冷却凝固后，破碎型壳，铸件可得。根据具体产品特性需要，铸件后续还要经过热处理、机加工或表面处理，形成最终产品。 为了提高熔模铸件的生产效率，降低工人操作强度，东风精密铸造有限公司借鉴欧洲悬挂生产线技术，自行设计并应用了三条制壳悬链线。然而，制壳悬链线生产的模组在下线时，浇口杯无一不被涂料过剩涂敷，需要专人清理。 在湖北省科技厅组织下，本人参加了亿维讯公司讲授的TRIZ理论培训课程，按照问题聚焦→转化为标准格式的问题模型→利用价值分析、矛盾分析、物场分析、进化路线寻找方案模型→最终演绎为最终解决方案验证的创新流程，相应得到了15种解决方案模型，结合劳动效率、涂覆质量、设备稳定性及改善成本四个因素考虑，认为其中“在模组表面引入S3铁皮盖”方案最为理想。 项目结题： 序号 问题模型 工具 培训得到的新方案(个) 专利意向(个) 1 功能结构 TRIMMING 2 2 技术矛盾、物理矛盾 创新原理、分离原理 4 1 3 HOW TO 模型 知识库 2 4 物场模型 标准解 3 1 5 进化趋势 进化路径 4 1 总计 15 3 关键词： TRIZ，浇口杯，型壳，去除，精密铸造目 录 绪 论 1 一、问题的确定及分析 3 1、关键技术问题的确定 3 2、问题分析 4 2.1系统分析 5 2.2 问题分解图…………………………………………………………………………6 二、 解决问题方案探讨…………………………………………………………………………7 1） 基于功能裁剪解决问题 8 2） 通过技术矛盾选定创新原理得到解决方案 10 3） 通过物场分析寻找解决方案 12 4） 通过“知识库”寻找解决方案 15 5） 由进化路线寻找解决方案 16 三、 方案评价 19 四、进化分析 20 结 论 23 绪 论 熔模精密铸造工艺是一种古老又现代的金属近净成型工艺。其原理是通过用蜡模当阳模，在其表面涂覆涂料、撒砂形成型壳，然后热水或蒸汽去除蜡模，留下耐火型壳阴模，将型壳焙烧后往其中浇注钢水，待钢水冷却凝固后，破碎型壳，铸件毛坯可得。实际的零件制造，为提高其生产质量及工艺出品率，零件蜡模要先与浇口棒焊接成蜡模组，以蜡模组作为初始阳模进行后续的涂料制壳及浇注，破壳后零件铸件需与浇口棒通过切割、锤击等方式分离，根据具体产品特性需要，铸件后续还要经过热处理、机加工或表面处理，形成最终产品。 熔模铸件的形状一般都比较复杂，铸件上可铸出孔的最小直径可达0.5mm铸件的最小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件，通过改变零件的结构，设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出，以节省加工工时和金属材料的消耗，使零件结构更为合理。熔模铸件的重量大多为即几十克到几公斤，目前生产大的熔模铸件的重量已达80左右。熔模铸造工艺过程较复杂，且不易控制，使用和消耗的材料较贵，故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件，如涡轮发动机的叶片等。 东风精密铸造有限公司是国内规模最大的熔模精密铸造企业，产品基本覆盖了汽车上所有精密铸件，而且通过精铸轻量化技术，还不断替代传统落后制造方案，新生新的精铸件，企业发展蒸蒸日上，但却面临用人用工短缺，用工成本压力日益增大的压力。为了提高熔模铸件的生产效率，降低工人操作强度，东风精密铸造有限公司借鉴欧洲悬挂生产线技术，自行设计并应用了三条制壳悬链线。然而，制壳悬链线虽然有生产上自动化带来的便捷，但却遇到因为悬链线在制壳过程中柔性较差带来的新的问题：模组在涂料槽旋转时因模组表面杯口接触涂料而在下线时形成厚厚一层（多余的）耐火型壳，因为后续生产需要从浇口杯浇注钢液，所以浇口杯上多余的型壳要在下线时安排专人清理，这在汽车零部件行业竞争如此激烈的今天，无谓的用工增加是必须要克服的。 在湖北省科技厅组织下，本人参加了亿维讯公司讲授的TRIZ理论培训课程，按照问题聚焦→转化为标准格式的问题模型→利用价值分析、矛盾分析、物场分析、进化路线寻找方案模型→最终演绎为最终解决方案验证的创新流程，相应得到了利用悬链线形变、浇口棒加高、改变导轨摩擦系数、改变悬挂头摩擦系数、柔性空心棒芯、浇口杯表面增加薄铁皮保护、刷敷脱模剂、上端吹高压空气、安置防形刷、预设水膨胀型聚合体、预设微波耦合化合物、开发万向节式棒芯、开发多模组悬挂盘、六轴机械手、磁场式悬挂线等15种解决方案模型，结合劳动效率、涂覆质量、设备稳定