为快速及有效地解决集烟罩后板跌落变形问题，本文利用 TRIZ 创新理论与正交试验结合，得到优化后板结构与相关结构参数，最后在成本不增加的基础上达到品质要求，提高产品品质。

1 ）问题描述

家用油烟机整机结构如图 1 所示，为节约成本，集烟罩与后板一般采用分离设计，集烟罩材料采用0.6 mm 厚不锈钢，后板材料采用镀锌板，后板尺寸为893×83×0.6 mm，冲压工序为成型 - 切边冲孔 - 折弯。后板与集烟罩采用拉铆连接，与箱体采用螺丝固定，整机在运输过程中，存在跌落与振动现象，若后板强度不足，油烟机整机跌落后集烟罩后板存在大变形现象，严重影响用户体验感。

2）TRIZ 发明原理分析后优化方案

通过发明原理分析，在集烟罩腔体增加仿形泡沫可以降低箱体跌落时的冲击力，结合样品测试结果，后板变形有一定的改善，但需要增加成本，应用发明原理 9，在后板变形位置增加反向压型，起到预先支撑作用，应用发明原理 14，后板压型位置增加圆角过渡，应用发明原理 17，后板下端增加折边，形成三维支撑结构，应用发明原理 15，改变螺丝孔位置与数量，优化前后后板如图 2 与图 3 所示。

3） 后板优化设计

根据优化方案与 TRIZ 发明原理 15 动态特性，调整后板与箱体固定孔位置与数量，并结合 DOE进一步优化设计参数，以达到后板跌落后最小变形量目的，选取关键参数：反向压型深度 B、正向压型深度 H、与箱体固定 U 形孔数量 N 与压型面斜度 α 进行分析，选用 3个水平，使用 L9(34) 正交表分析各个参数的影响程度，并得出最优的参数组合，结果见表 2 和表 3，后板重新打样做跌落测试。

从表 3 可以得出，后板结构关键参数的影响程度为：B>N>α>H. 从极差可以看出，反向压型深度与 U 形孔数量对后板强度影响较大，反向压型深度直接影响后板跌落后局部变形量，如表 3 所示，最小变形量出现在反向压型深度 1.5 mm 上，表明反向压型深度越深，后板承受局部冲击力能力越强，由于材料厚度与斜度限制，反向压型深度不能过深，以防止开裂，U 形孔数量则影响后板螺丝间的变形量，影响程度其次是压型面斜度与正向压型深度，最优后板结构参数组合为 B3N3α1H2，即反向压型深度 1.5 mm、与箱体固定 U 形孔数量 5 个、压型面斜度 120 °、正向压型深度 1.2 mm，打样跌落测试后实际最大变形量为 2.1 mm，变形量减少 72 %，最终符合品质要求，达到提升用户体验感的目的。