第一篇：禪茶元素在產品設計中的研究論文大全

摘要：

隨著當今設計風潮中不斷涌現新的設計方法、新材料等，產品設計也緊緊追隨著新思潮。極致簡約主義的設計風格越來越流行，正與禪意衍生而出的簡潔、素樸相一致，為現代都市生活融入一種清新風格。禪意的設計采用簡約風格，舍棄裝飾性強的設計。禪茶文化的“和、雅、清、寂”精神融入到產品設計中，增加了產品的語義和文化價值。禪茶元素在產品設計中的體現闡釋出了另一種設計思維，更加注重使用者的情感需求和追求自然特性。

關鍵詞：

禪茶文化；禪茶元素；產品設計

一、禪茶文化及元素界定

禪文化和茶文化是中國傳統文化中兩個重要支流，它們相互交融，形成一種新的文化——禪茶文化。禪文化注重精神境界，人與自然和諧，追求清雅、質樸。茶道是禪宗在特定條件下形成的一種形式，追求清靜。如史修竹先生撰寫的《茶禪一味——論中國的禪茶文化》等文獻中有提及禪茶文化的融合發展。

飲茶可以使人保持清醒去考慮處理問題，在魏晉南北朝時期社會文化背景的影響下，文人寄情懷于茶中產生了飲茶文化，而在這時期茶進入了寺廟，產生了佛教中的茶文化，僧人們每天久坐參禪易產生困意，茶正好可以驅除疲乏，這對僧人修行是有利的。僧人在喝茶湯時可提神醒腦靜心去參禪悟禪，因而茶與禪產生關聯性。禪茶的結合，茶是禪的物質載體，禪是茶的精神寄托。這種禪茶文化的形成，將思想落實到物質中，體現在生活態度中，是中國傳統文化中的一部分。

日本的茶僧千利休將“靜”的修行方式與生活中的點滴結合起來，說“須知道禪之本不過是燒水點茶”。這句話充分表達了禪與茶的密切關聯，說明禪茶文化意在表達人們用平靜從容的生活態度去處理瑣事，達到心無雜念。茶文化注重物質的節制、精神上的節制，這與禪文化中心無雜念、節制念想如初一致。從設計的角度來說，將禪茶文化在設計中的表現形式提取出來并具體化、符號化，更加便利地運用于設計中。禪茶文化中的節制、節儉，在設計中表現為簡約，簡約的設計風格體現在材料上的節約、減少資源上的消耗、設計程序上的簡化，體現出簡約的生活態度。

二、禪茶與設計思想的交融

（一）茶文化“道”思想在產品設計中的影響

茶文化中儒家禮儀與設計思想結合，在此可理解將“道”貫徹到產品設計中去，并由此對產品提供評價標準。道與產品之間的貫通，是指社會諸多大小的道理、思想原則貫徹到產品中，這與現代設計中所提出的設計師的社會責任、以人為本等設計理念相通。在當代設計中，無論從產品材料、造型、加工工藝技術來說，還是從人與產品的交互體驗中，都注重減少原材料和再生資源的利用，對回歸自然的追求。儒家思想在產品設計中帶來的啟發，是否可以考慮在產品使用的過程中或通過產品的使用而增強用戶的環保意識及生態平衡等問題。

（二）禪宗中回歸自然思想在產品設計中的影響

禪文化崇尚自然，認為萬物的存在都是有意義的。在產品設計中，它主張采用環保材料和天然的工藝技術，表現出一種回歸自然和人性的生活態度。產品中禪意主要體現在“空”“靜”兩字。“空”表現在產品使用少量的元素符號以及自身極簡的結構特征，展現出產品的功能及其他特性。同時也增加了人與物之間的互動式體驗，加強消費者對產品的觀察、使用以及進入內心的感悟，得以豐富產品的語境。“靜”表現在當今社會，不論是設計師設計出的產品，還是使用者購買的產品，都應靜下心來用沉著、寂靜的心態來體悟產品的語境。

（三）禪茶中蘊藏的道家“無為”思想在產品設計中的影響

在當今這個物質條件大幅度提高和經濟快速增長的時代，都市人們快節奏的生活以及所帶來的壓迫感，讓人們更加追求簡單且有自然氣息的舒適生活環境。禪茶文化所演繹出來的意境完美地闡釋出了簡約，寧靜回歸自然，去除繁瑣裝飾，以自然質樸為標準，映射出舒適、雅致的意境。

茶文化中道家提倡簡潔樸素追求自然性的設計思想在設計中至今都有一定的影響，如《老子·十一章》中有寫“有之以為利，無之以為用”，器物具有實質用處和功能價值是無為的本源。現諸多產品的設計在外觀上對其進行繁瑣的裝飾，而對其本質付諸遺忘。對實體部分裝飾越多，物質的本源及人與物的互動就會被遮擋越多。道家推崇的“自然無為”表達了重視自然樸實，減少裝飾性，對材料審曲面勢，注重材料的自然特性，并順其形其勢展示材料本身的自然美感，反對不必要的復雜修飾。

三、產品設計中禪茶文化的體現

在產品設計中，產品本身所呈現出來的語義，其中包括它的形態、色彩、材質等元素都以特有的語言符號傳遞給使用者，設計者通過產品的語言符號表現出設計構思與意圖，傳達出產品本身的內涵呈現給使用者，兩者通過產品這一橋梁相互溝通。

現今流行的簡約化設計與飲茶參禪中的寧靜、空靈，與少即是多的觀念相呼應。在快節奏生活中的都市里，卻少了些許的幽靜，禪茶所演繹出的“空”“靜”意境正是這樣一股清流流入心中，創造出產品特有的情調，喚起使用者共鳴。禪茶文化主要體現在產品的造型、色彩、材質。產品的外觀造型呈現在使用者面前是最直觀具象的形式，禪茶文化中注重實用功能而輕裝飾，在產品的結構造型上設計簡潔，去除一些不必要的裝飾效果，注重人與產品的互動，喚起使用者內心感悟。少即是多的理念，在外觀造型上多采用極簡的幾何形體解構重組，營造一種簡約美感。

產品的色彩最具有表現力，直擊使用者的感官。不同的色彩及其表現形式營造出不同的氛圍。色彩有冷暖、明度、深淺之分，如暖色能夠引起人們的聯想，從心理上感到溫暖，在空間上感覺空間感變小：冷色帶給使用者寧靜放松的感覺，使空間感變大：高明度的暖色使人與產品之間的距離近一些；低明度的冷色則與高明度的暖色相反，讓使用者感覺有距離感一些；淺色讓使用者感到明亮、寧靜；深色則反之。具有禪意的產品設計中一般會使用淺色冷色調，諸如多數的黑卣灰經典搭配，追求一種寧靜、雅致、舒適的意境。

材質是產品外在的表現，在產品設計中起到重要角色，會直接影響到它的外觀造型設計。不同的材料營造出的意境也是不同的，不同的材料質感給人心理、生理上的影響也是不同的。表現出禪意的產品設計中材料通常使用自然性材料，如竹木、石材、藤條等，可以傳達出樸素、崇尚自然意境，與禪意營造出的氛圍一致，可增強禪意氛圍。如無印良品中的產品注重材料的自然特性，充分表達出材料的真實感，給使用者不一樣的產品理念，簡約主義、追求天然、材料的自然質感最大化，很好地詮釋了它的產品特性及所營造出來的禪意，讓使用者熱愛生活，追求自然、質樸的生活。

四、結語

禪茶文化在日常生活中無處不在，禪茶營造出空寂的意境給快節奏的生活注入一些清新。禪茶的美學在設計中也被廣泛運用，美化人們的生活。融八產品設計中的禪茶文化，給設計帶來了一種新的思維，注重人與物、人與自然相和諧的關系，崇尚自然與人性的關懷。

第二篇：影響新材料在產品設計中的選擇因素研究

影響新材料在產品設計中的選擇因素研究

摘要：新材料作為高新技術的基礎和先導，應用范圍極其廣泛，它同信息技術、生物技術一起成為二十一世紀最重要和最具發展潛力的領域。伴隨著科技的發展和人類對自然的不斷探索，科學、技術為設計師提供了更加豐富的設計新材料，這為設計師提供了一個廣闊的創作平臺，也給設計師提出了更高的要求：要創造符合時代步伐的設計作品，就必須在掌握現代設計觀念和設計手段的前提下，充分認識影響新材料選擇的因素。本文探討了影響未來新材料在產品設計中的應用因素，希望能對大家的研究提供幫助。

關鍵詞：新材料產品設計影響因素

前言

材料是人類賴以生存和發展的物質基礎，新材料是營造未來世界的基石。新材料和傳統材料都可能創造出讓人意想不到的新產品。人們不斷探索高科技材料，將許多以前的想象變為可能；同時，傳統材料的巧妙運用也為產品增添了更多的人為氣息。產品形態設計是立足現在，面向未來的設計，是對現實的產品形態和現有的產品的一種超越。新材料的選用是對現有產品形態超越的基礎。在設計中，對新材料的屬性分析成為產品設計的重要環節，在產品形態設計過程的最早階段就應該考慮材料問題，選擇材料應以產品實際功能要求為準，或采用新材料創造出具有吸引力的外觀，或采用低廉的與產品使用壽命相一致的材料，通過精心的設計創造出獨特的形象。

在產品設計中，新材料作為組成產品性能的一個重要元素，對于完善產品的功能和豐富產品的內涵有著重要的作用。隨著社會經濟和信息科技的發展，以及產業面臨日益競爭的經營環境，唯有使企業與設計師意識到應用新材料與競爭優勢的相互關系，方可促使企業重視發揮材料不同層次上的特征和趨勢發展的重要角色。新材料運用的發展確實有助于傳統產業提升市場的競爭力。由于人們對材料的真實性和感知特性的要求越來越高，產品設計中選用恰當的新材料的要求也越來越苛刻，同時對現有材料的性能的提升和改善也十分關鍵。目前，設計師對新材料的選用比較盲目，缺乏一個正確的參考，很多設計師對新材料的選用仍然停留在舊有的經驗選材階段，這就很大程度上限制了設計師的選材思路。本文在影響新材料選擇的因素研究上，引入了“需求”這一概念。借助于需求，我們可以將產品世界與材料世界這兩個領域連結起來，然后通過需求匹配的方式來進行產品設計創意設計。

1新材料科學的研究現狀

新材料作為高新技術的基礎和先導，應用范圍極其廣泛，它同信息技術、生物技術一起成為二十一世紀最重要和最具發展潛力的領域。同傳統材料一樣，新材料可以從結構組成、功能和應用領域等多種不同角度對其進行分類，不同的分類之間相互交叉和嵌套，目前，一般參照應用領域和當今的研究熱點把新材料分為以下的主要領域：

電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進復合材料、先進陶瓷材料、生態環境材料、新型功能材料（含高溫超導材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等）、生物醫用材料、高性能結構材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

新材料和產品設計之間到底具有什么樣的密切關系，將成為下文研究的重點。

2新材料與產品設計

每一種新材料或者材料的新用途的出現和成功運用，都會引發產品設計領域的一次重大變革。塑料的出現與運用，極大地改變了工業產品的面貌，與金屬、木材制造的產品相比，塑料產品的造型幾乎變得“隨心所欲”。蘋果電腦對透明材料的成功運用，使電腦形象煥然一新，成為很多廠家競相模仿的對象，這也成為了蘋果公司發展的一個重要轉折點（圖1）。1851年英國倫敦第一屆世界博覽會的場館建筑一一水晶宮（圖2），第一次大規模地使用鋼結構和大面積玻璃做為建筑材料，使建筑呈現出前所未有的形象。這座本是為世博會展品提供展示場所的建筑，其本身卻成為了第一屆世博會最成功的展品，成為人類歷史上的里程碑作品，開創了一個全新的局面。

設計與材料是緊密相連，不可分割的，任何設計都需通過材料來實現。作為工業產品造型的物質基礎，在產品設計發展的過程中，設計材料同時也在不斷發展。產品造型設計的過程實質上是對材料不斷加以理解和認識的過程。產品造型設計中有三大要素分別是材料、色彩及形態。其中材料是工業產品造型載體，也是色彩和形態的載體。產品的信息要依靠材料傳達給消費者。具體的說是經由視覺和觸覺傳遞給消費者的產品信息和造型語言是材料所承載的，因此，可以說材料是消費者與產品相互溝通和交流的最重要的紐帶，是造型設計的立足點。選用材料是否合理，很大程度上決定了產品的市場認可度。

隨著科學技術的發展，新材料、新工藝層出不窮。進入二十一世紀以來各種新材料層出不窮，在工業設計領域，新材料對產品造型設計的影響也是不容忽視的。新材料的出現，往往會引起造型設計的變革，而設計變革產生的新的設計理念也使得材料的造型設計中的角色漸漸發生了一些變化，它不僅僅是產品造型的載體，更是提升產品性能，實現特定功能的關鍵因素。當設計師不斷地更新設計理念的同時，也應該意識到學習新材料，利用新材料的重要性，充分利用新材料的優異性能，獨特質感，設計出優良的產品，以滿足人們日益增長的物質文化需求。

3影響新材料在產品設計中選用的因素

選擇材料是一件復雜的事情，影響材料的因素也有很多。對于新材料來說，需要考慮的問題應該更具有時代性，產品是為人們的生活服務的，它必然受用戶、市場、環境這三個因素的影響，而這些影響又是建立一定的需求基礎之上的。因此，從需求角度對影響新材料選擇的因素研究分為以下三個方面：

3.1功能性需求因素

用戶對產品的需求是通過產品功能的實現來體現的，新材料是這一功能的物質載體。

（1）安全性需求是最基本的原則：新材料的選擇應當按照有關的行業標準正確選用，并充分考慮各種可能預見的危險。例如，小孩的玩具應該考慮材料是否有毒性成分；醫院的某些電療設備與病人接觸的部位，其表面應該選擇具有抗靜電性質的材料。

（2）審美性需求因素：產品的外觀在很大程度上受其可見表面材質的影響，表面材質的觸感、視覺特性直接影響該材料產品的市場受歡迎程度。因此，外觀是新材料選擇必要考慮的重要因素。

3.2市場性需求因素

設計者應該通過調研分析對目標消費群的要求進行評估。對于材料，要考慮到消費者的選用習慣往往會受到他們日常接觸的各類產品的影響。不同的消費者希望自己使用的產品與眾不同；還有些消費者不喜歡改變，他們喜歡自己熟悉的產品和熟悉的材料，這樣他會覺得很安全。針對不同的消費訴求，設計師在選擇材料時，應該調查研究所設計產品的目標消費群的需求狀況，根據情況考慮是否選用新材料。另外此種材料是否可以獲得，是否還需要材料工程師開發，在加工成本上是否可被供應商所接受，作為設計師應該胸有成竹。

3.3環境性需求因素

隨著全球工業化進程的推進，生態環境受到了極大的破壞。可持續發展的觀念深入人心，如何減少環境污染，保護生態環境成為人們關注的焦點，也成為設計師選用材料必須考慮的重要環境需求因素。所以，應盡量選擇易處理、可回收的新材料，選擇同種類型的材料也會使廢物處理變得容易；對于需要消耗能量的產品，應通過減輕質量、提高效率等手段，降低能耗、節能減排。

4未來研究方向與重點

新材料的優異性能為產品造型設計提供技術上的支持，也為設計的藝術性發揮提供了更大的發揮空間，因此，設計師應考慮如何巧妙地利用新材料的特性。但是受各種因素的影響，很多新材料的應用停滯不前，這需要材料工程師與產品設計師共同努力。

4.1新材料工藝性研究

產品設計中材料功能設計的實現，是建立在材料加工工藝可實現的基礎上的。新材料所要求的工藝與產品結構件制造的加工工藝線路有密切關系。目前，由于加工工藝的限制，很多新材料的性能都不能更好的被應用到產品中去，未來新技術的開發，必將成為材料工程師研究的重點。

4.2新材料功能性需求研究

任何事物的出現都是建立一定的需求基礎之上，新材料也不例外。未來通過用戶分析獲取用戶的材料功能性需求，必能帶動新材料產品的迅猛發展。

本文的研究從需求角度，探討了影響新材料選擇的因素，還不能從根本上解決產品設計中新材料應用問題，只是為設計師方便的去選擇新材料，應用新材料提供了一個參考。在今后的研究過程中，從專業角度進行新材料應用方法的研究具有非常重要的現實意義。

結語

新材料的不斷研發和應用為產品設計提供了廣闊的發展空間，帶來了新的生機與活力；材料作為產品造型的基礎，在產品直觀的視覺效果中對形態、色彩和肌理起著決定性的作用，因此在產品設計時對材料的了解應不亞于設計理念的了解。相信新材料的出現以及對已有材料的不斷研發應用，將會給我們的設計帶來無限的創意，為設計注入新的靈魂。

第三篇：事理學在產品設計中的運用

事理學在產品設計中的運用

隨著經濟水平的不斷提升，我們身邊的產品也變的越來越豐富，為了提升產品的品質與易用性，各種設計理論與方法學也多種多樣。其中，設計事理學作為一種成熟的方法論正在越來越多地被運用到具體的產品設計中。從生活中的“事理”出發，考慮產品與用戶的關系，發現其中的問題，將其轉化為用戶的需求和產品。以“事”支撐產品地設計，使產品合情合理，是設計事理學的核心。本文以具體的校園自助式洗衣機為例，闡述如何從設計“物”到“事”的轉化，將設計事理學貫穿到具體的產品設計當中，以實現設計為人們服務的目的。

人們經濟水平的不斷提高的同時，對生活的品質要求也越來越高，關注點從原先具體的物轉化到產品所涉及到的整個服務當中，這就要求設計師們轉變設計思想，從原先就物論物的設計方式轉變到設計生活方式的層面上來，這就是設計事理學所強調的從設計“物”到設計“事”的思想，本文試圖通過校園自助式洗衣機的設計來簡要闡述下設計事理學在產品設計中的具體運用。

產品設計中的“事理”

設計是事理學是有清華大學教授柳冠中教授提出，在運用事理學之前，需要弄清楚其中事理的含義和概念。西蒙在人為事物中作了事與物的區別，柳冠中繼續指出，“物”即生活中具體存在的物品，泛指實實在在的材料、設備、工具等；而“事”是一個抽象的概念，是上述物與人的中介關系，它對物做了外部限制，也是評定物好壞的標準。事有宏觀和微觀之分，宏觀上的事指的是事情發生的的情景與背景，微觀上的事指的是具體的行為事情。

事在本文中指特定時空下，人與人或物之間發生的行為互動或信息交換，在校園自助式洗衣機產品設計中的事宏觀上指的是學生使用自助式洗衣機的情境和背景信息，比如學生的宿舍生活情境和洗衣房洗衣情境，微觀上的事指學生在清洗衣物時與洗衣機發生的各種具體交互，比如放入衣物，選擇清洗方式，放入洗滌劑等等，在此過程中，人的意識有一定“意義”生成，而物發生了“狀態”的變化。

經過對上述概念及內容的理解下，我們再來看設計事理學概念。從“物”到“事”，從“情”到“理”，我們將其概括為設計事理學。從這簡短的描述中可以看出，任何設計的源頭都應開始于特定人群的生活形態，生活方式及習慣的觀察、分析和研究，通過研究事去理解人的需求，進而去創造滿足人們需求的物，再通過對人們使用設計物的過程進行觀察與分析，找出其中的問題，加以改進。這是事物發展“螺旋式”上升規律。

校園自助式洗衣機中的事理研究

校園自助式洗衣機產品，涉及到的場景包括校園公共洗衣房，學生的宿舍環境等，學生在具體的場景中與自助式洗衣機發生各種互動，包括行為上互動、信息的傳遞，因此在事理研究中需要先對場景和學生的行為進行調研活動。調研的切入點將依據設計事理學的理論，按照事的結構予以展開，主要包括高校學生使用自助式洗衣機清洗衣物事件發生的空間環境，事件的主體學生，以及衣物清洗事件中人的行為等因素，以了解校園自助式洗衣機設計的外部因素。

設計事理學對于“事”的考察不在于采樣的多少，而在于“質”，即調研的深度和理解程度，強調更深入到現象之中，通過親身體驗了解研究對象的思維方式。因此調研的具體方法上，主要采用用戶日記和深入觀察的方法。

用戶圖片日記主要是讓被選取的高校學生用智能手機來記錄日常生活的衣物存放情況（尤其是已穿過的衣物存放情況）、以及使用自助助式洗衣機進行衣物清洗的情況，還有衣物清洗完的后續處理晾曬情況。

觀察法是調查那些在用戶圖片日記中無法獲取的信息，比如高校學生的動態行為、情感及性格特征等，發現具體的細節信息，探究現象背后的意義，以支撐最后設計方案的產出。

具體的調研過程就不在此贅述，上文已給出校園自助式洗衣機“事理”調研的內容和方法，這里給出筆者的一個調研結果。高校學生使用自助式洗衣機的整個過程中問題主要表現幾種在以下三個方面：

1、對衛生問題的關注，比如本能地對公共產品的衛生產生心理上的排斥感，自助式洗衣機長期使用后污漬在?韌氨諫系幕?累等；

2、對洗衣效率的關注，比如人多時有限的洗衣機怎樣清洗更多的衣物，衣物洗干凈后如何提醒學生及時取走等；

3、對洗衣過程便捷的關注，比如及時提前知道洗衣房中是否有空余的洗衣機，無需自己去把握放入洗衣液的量等。

通過對自助式洗衣機的事理研究，將結果進行分析和整合，從中可以發現很多設計機遇，而每一個設計機遇都可以作為特定的設計主題進行概念展開發展，比如針對衛生這個角度，可以考慮在?韌安牧現刑砑涌咕?添加劑，或在洗衣機中增加除菌設備，又或者可以考慮采用?韌翱剎鸚斗絞劍?能獨立清洗。由此可見，用設計事理學的方法考慮設計問題始于從“事”中找到特定群體對產品的真實需求，事是問題的來源，是設計的起點，也是設計的評價參照。

總結

作為一名工業設計師，可以從不同的角度進行產品設計，可以是針對現有產品的改良設計，可以是針對未來需求的概念設計，無論采用哪種設計方法，都需要清晰的了解特定群體的需求，針對其需求進行產品設計。設計事理學，作為一種研究用戶使用產品整個過程“事”的設計方法學，能沉浸到具體的情境當中去挖掘用戶的需求，使得最終的設計更加合情合理。因此，設計事理學無論是對改良型產品設計或是概念型產品設計都能直擊用戶痛點，準確把握用戶的根本需求，無論從理論上還是實踐上對產品設計都是有很大指導意義。

第四篇：TRIZ理論在產品概念設計中的應用研究

TRIZ理論在產品概念設計中的應用研究

通過對概念設計的分析研究，闡述了TRIZ的理論體系及其簡化的“1141”體系，歸納了TRIZ的理論基礎和基本思想，介紹了基于TRIZ的產品概念設計過程模型，分析了TRIZ中技術沖突及物理沖突解決流程以及2種沖突解決原理之間的轉化關系。基于TRIZ概念設計過程模型，將TRIZ中技術沖突解決原理及物理沖突解決原理應用于新型旋轉展車臺的概念設計中，并通過實驗研究驗證了TRIZ概念設計過程模型的正確性及可行性。

產品創新是企業在市場競爭中取勝的關鍵因素，而概念設計是產品創新的核心。概念設計決定產品的形狀、布局和工作原理等，其質量直接決定產品的最終質量。在產品概念設計階段快速產生1個有競爭力的產品創新方案，可以幫助企業快速響應市場需求、提高產品的競爭力。發明問題解決理論TRIZ為概念設計提供了切實可行的方向，使概念設計過程變得有序可尋且富有可操作性和可預見性。將TRIZ理論應用于產品的概念設計階段，可大大提高創新的質量和效率。概念設計

產品設計過程分為產品需求分析、概念設計、技術設計和詳細設計等4個階段。目前的設計過程模型是我國正在推廣應用的并行設計過程模型，如圖1所示。

圖1 并行設計模型

概念設計是構思及選擇產品工作原理的階段，對于已有產品的改進設計，主要是改進部分工作原理；對于新設計，要構思并選擇全新的原理。產品創新方案的形成主要在概念設計階段，概念設計過程所產生的新的原理解具有市場競爭力及實際實現的可能性。

概念設計可總結概括為：概念設計是由分析用戶需求到生成概念產品的一系列有序的、可組織的、有目標的設計活動，它表現為1個由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具體、不斷進化的過程。

概念設計是產品設計中的關鍵階段，其重要性主要體現在2方面：(1)概念設計階段在很大程度上決定著最終產品的性能、創造性、價格、市場響應速度和效率等；(2)在產品概念設計階段，由于對設計人員的約束相對較少，具有較大的創新空間。因此重視概念設計，為產品成功走向市場奠定了基礎，是增加產品競爭力的根本途徑。基于TRIZ的產品概念設計過程模型

2.1 發明問題解決理論(TRIZ)

TRIZ是俄語“發明問題解決理論”的縮寫。該理論是基于知識的、面向人的發明問題解決系統化方法學。

(1)TRIZ的理論體系

TRIZ理論體系以辯證法、系統論和認識論為哲學指導，以自然科學、系統科學和思維

科學的分析和研究成果為根基和支柱，以技術系統進化法則為理論基礎和核心思想，包括了

解決工程矛盾問題和復雜發明問題所需的各種分析方法、解題工具和算法流程。圖2為TRIZ的理論體系。

圖2 TRIZ的理論體系

山東建筑大學TRIZ研究所張明勤教授則將TRIZ理論體系簡化為“1141體系”，即I個

法則(技術進化法則)，1種思想(最終理想解IFR)，4類問題(技術沖突與發明原理、物理沖

突與分離原理、物場分析與標準解、How to模型與知識庫)，1種算法(發明問題解決算法

ARIZ)。

(2)TRIZ的理論基礎和基本思想

G.S.Altshule:在研究了大量專利后發現:產品或技術系統的進化有規律可循;生產實踐中

遇到的工程沖突往復出現;徹底解決工程沖突的創新原理容易掌握;其他領域的科學原理可

解決本領域技術問題。

TRIZ的核心是消除沖突及技術系統進化原理。G.S.Altshuler技術系統進化論指出技術

系統的進化并非隨機的，而是遵循著一定的客觀進化模式，所有系統都向“最終理想化”進化，系統進化的模式可以在過去的專利發明中發現，并可應用于新系統的開發，從而避免盲目的嘗試和浪費時間。G.S.Altshuler將工程沖突分為技術沖突和物理沖突，解決沖突的傳統辦法

是最優化和折中法，結果沖突的雙方均未得到百分之百滿足，因此通常得到1個普通解決方

案，而TRIZ主張徹底解決沖突。G.S.Altshuler從各個不同工程領域的發明專利中尋找并總

結典型的工程沖突以及解決這些沖突的典型發明原理。

2.2 TRIZ概念設計過程模型

TRIZ理論研究的沖突主要包括技術沖突和物理沖突。技術沖突是指1個作用同時導致

有用及有害2種結果，也可指有用作用的引入或有害效應的消除導致出現1個及幾個子系統

或系統變壞。，物理沖突是指為了實現某種功能，1個子系統或元件應具有1種特性。但同

時又出現了與此特性相反的特性”。創新的核心是發現沖突及解決沖突。發現沖突是通過對

已有系統或虛擬系統的分析得到的，沖突的解可通過解決技術沖突或物理沖突得到。因此，基于TRIZ的概念設計過程可圍繞問題的分析與解決沖突來進行。TRIZ概念設計過程模型

見圖3。

圖3 TRIZ概念設計過程模型

(1)分析

分是TRIZ工具之一，是解決問題的重要階段。它主要包括產品的功能分析、理想解(IFR)的確定、可用資源分析和沖突區域的確定。

(2)沖突的解決

①技術沖突解決原理

G.S.Altshuler通過對大量專利文獻研究、分析后，為了更好地解決實際問題，總結出39

個通用工程參數和40個發明原理。39個工程參數專門用于描述技術系統所發生問題的參數

屬性，有利于實現具體問題的一般化表達；40個發明原理是TRIZ中最重要、具有普遍用途的工具，它開啟了l道解決發明問題的天窗，使原來認為不可能解決的問題獲得突破性的進

展，40個發明原理現已從傳統的工程領域擴展到微電子、醫學、管理、文化教育等當今社

會的各個領域。39個通用工程參數和40個發明原理共同組成了沖突解決矩陣。

②物理沖突解決原理

TRIZ中解決物理矛盾有11種分離方法歸結為4大分離原理，即空間分離、時間分離、基于條件的分離以及系統級別分離。

TRIZ通過中間工具建立了問題模型和解決方案模型之間的聯系，是1種程式化的創新

設計方法。TRIZ具有良好的學習性、繼承性和操作性。圖4為TRIZ程式化解決沖突的流

程。

圖4 TRIZ程式化解決沖突流程TRIZ理論在新型旋轉展車臺概念設計中的應用

3.1 問題分析

近年來4s汽車專賣店在我國迅速發展，每個品牌的4S店基本上都超過100家，但是我國轎車銷售4S店除少數幾個中高檔品牌外，其余品牌的4S店現狀已不容樂觀。究其原因，除了國家宏觀調控及轎車市場回歸理性發展等因素外，成本太高也是不得不考慮的因素。據

調查，其場租每天在8～20元/㎡甚至更高，在目前汽車銷售利潤很薄的情況下，大部分經

銷商很難承受如此昂貴的場租。因此，實現在有限場地展示更多的汽車成為問題解決的唯一

出路。

現有展車模式大部分是靜態展車，靜態展車模式致使在有限的汽車展示場地展示汽車數

量少，導致展示汽車品種少，滿足不了用戶多層次的需求。故可將此問題中的沖突定義為：

沖突l——展車數量一展車臺尺寸；沖突2——展車面積希望大，這樣展車數量就比較多；

展車面積希望小，這樣汽車展示比較集中，便于顧客選擇。

3.2 系統中的沖突解決

(1)利用技術沖突解決沖突l(見表1)。

表1技術沖突解決表

縱觀40個發明原理，可選擇15動態化原理來解決問題。動態化原理的具體描述為：使

物體或其環境自動調節，以使其在每個動作階段的性能達到最佳；把物體分成幾個部分，各

部分之間可相對改變位置；將不動的物體改變為可動的，或具有自適應性。

(2)將物理沖突轉化為技術沖突解決沖突2沖突2為典型的物理矛盾，物理矛盾比技術

矛盾更尖銳，可選擇4大分離原理來解決問題。英國Bath大學的Mann通過研究提出，解

決物理矛盾的分離原理與解決技術矛盾的發明原理之間存在關系。表2為分離原理與發明原

理關系表。

表2分離原理與發明原理的關系

對于沖突2，可選擇分離原理中的空間分離原理來解決。將其轉化成技術矛盾，則可利

用表2中相應的原理，即：1.分割原理；2.抽取原理；3.局部質量原理；4.非對稱原理；7.嵌套原理；13.反向作用原理；17.空間維數變化原理；24.借助中介物原理；26.復制原理；30.柔性殼體或薄膜原理。并通過比較分析以上原理，選定17.空間維數變化原理來解決該物理

矛盾。

空間維數變化原理的具體描述為：將物體從一維變到二維或三維空間；單層排列的物體，變為多層排列；將物體傾斜或側向放置；利用照射到臨近表面或物體背面的光線。

3.3 最終理想解(IFR)

沖突1基于動態化原理，打破傳統的靜態展車模式，大膽采用動態化展車，將原來靜態的展車臺變為可運動的展車臺。沖突2基于空間維數變化原理，采用摩天輪式垂直旋轉方案，展車臺單體向空間發展，實現由二維到三維的轉變。

綜合沖突1、2的解決方案，可得到最終的設計方案——新型垂直旋轉展車臺，采用整體結構垂直旋轉，展車臺單體均布于空間同一圓上。新型旋轉展車臺結構示意圖如圖5所示。

圖5 新型旋轉展車臺不意圖

1．展車臺 2．展車臺底座 3．毛肢 4.回轉機構 5．中間支撐 6．底座實驗研究

基于該方案，對新型旋轉展車臺進行了實驗研究與實物設計制造。通過模型制作與運行調試，較為滿意地達到了預期的效果，充分證明該結構形式的可行性、可制造性、可裝配性、可組裝性、可控性等。2008年6月山東建筑大學TRIZ研究所與青島東軫泊車公司聯合研制了3車位新型旋轉展車臺實物，該實物運行平穩，定位準確，證明了原理的正確性和可行性。結論

TRIZ理論可以讓設計者快速準確的找到問題的解決方案，將其引入產品概念設計中，基于TRIZ的概念設計流程圖可使問題的解決實現程式化，有規律可循。

第五篇：金屬材料在產品設計中應用研究報告

金屬材料在產品設計中應用研究報告

——鈦合金

一、相關定義

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，并得到了實際應用。20世紀50～60年代，主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金，70年代開發出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效后合金得到進一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩定性較差，不宜在高溫下使用。α+β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理后的強度約比退火狀態提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩定性次于α鈦合金。

三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α+β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α+β鈦合金次之，β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α+β鈦合金代號為TC。

鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金（鈦-鉬，鈦-鈀合金等）、低溫合金以及特殊功能合金（鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金）等。典型合金的成分和性能見表。

熱處理鈦合金通過調整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩定性和疲勞強度；針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。

二、應用領域

鈦合金具有強度高而密度又小，機械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差，生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要，使鈦工業以平均每年約 8%的增長速度發展。目前世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦（TA1、TA2和TA3）。

鈦合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業中應用，用于制作電解工業的電極，發電站的冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用于生產貯氫材料和形狀記憶合金等。

中國于1956年開始鈦和鈦合金研究；60年代中期開始鈦材的工業化生產并研制成TB2合金。

鈦合金是航空航天工業中使用的一種新的重要結構材料，比重、強度和使用溫度介于鋁和鋼之間，但比強度高并具有優異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國首次在F-84戰斗轟炸機上用作后機身隔熱板、導風罩、機尾罩等非承力構件。60年代開始鈦合金的使用部位從后機身移向中機身、部分地代替結構鋼制造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構件。鈦合金在軍用飛機中的用量迅速增加，達到飛機結構重量的20%～25%。70年代起，民用機開始大量使用鈦合金，如波音747客機用鈦量達3640公斤以上。馬赫數小于 2.5的飛機用鈦主要是為了代替鋼，以減輕結構重量。又如，美國SR-71 高空高速偵察機(飛行馬赫數為3，飛行高度26212米)，鈦占飛機結構重量的93%，號稱“全鈦”飛機。當航空發動機的推重比從4～6提高到8～10，壓氣機出口溫度相應地從200～300°C增加到500～600°C時，原來用鋁制造的低壓壓氣機盤和葉片就必須改用鈦合金，或用鈦合金代替不銹鋼制造高壓壓氣機盤和葉片，以減輕結構重量。70年代，鈦合金在航空發動機中的用量一般占結構總重量的20%～30%，主要用于制造壓氣機部件，如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、鑄鈦壓氣機機匣、中介機匣、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強度，耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構架和火箭殼體。人造地球衛星、登月艙、載人飛船和航天飛機也都使用鈦合金板材焊接件。高溫鈦合金

世界上第一個研制成功的高溫鈦合金是Ti-6Al-4V，使用溫度為300-350℃。隨后相繼研制出使用溫度達400℃的IMI550、BT3-1等合金，以及使用溫度為450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。目前已成功地應用在軍用和民用飛機發動機中的新型高溫鈦合金有.英國的IMI829、IMI834合金；美國的Ti-1100合金；俄羅斯的BT18Y、BT36合金等。表7為部分國家新型高溫鈦合金的最高使用溫度[26]。

近幾年國外把采用快速凝固/粉末冶金技術、纖維或顆粒增強復合材料研制鈦合金作為高溫鈦合金的發展方向，使鈦合金的使用溫度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。美國麥道公司采用快速凝固/粉末冶金技術戚功地研制出一種高純度、高致密性鈦合金，在760℃下其強度相當于目前室溫下使用的鈦合金強度[26]。

鈦鋁化合物為基的鈦合金

與一般鈦合金相比，鈦鋁化合物為基鈉Ti3Al（α2）和TiAl（γ）金屬間化合物的最大優點是高溫性能好（最高使用溫度分別為816和982℃）、抗氧化能力強、抗蠕變性能好和重量輕（密度僅為鎳基高溫合金的1/2），這些優點使其成為未來航空發動機及飛機結構件最具競爭力的材料[26]。

目前，已有兩個Ti3Al為基的鈦合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美國開始批量生產。其他近年來發展的Ti3Al為基的鈦合金有Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo和Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo等[29]。TiAl（γ）為基的鈦合金受關注的成分范圍為Ti-（46-52）Al-（1-10）M（at.%），此處M為v、Cr、Mn、Nb、Mn、Mo和W中的至少一種元素。最近，TiAl3為基的鈦合金開始引起注意，如Ti-65Al-10Ni合金[1]。

高強高韌β型鈦合金

β型鈦合金最早是20世紀50年代中期由美國Crucible公司研制出的B120VCA合金（Ti-13v-11Cr-3Al）。β型鈦合金具有良好的冷熱加工性能，易鍛造，可軋制、焊接，可通過固溶-時效處理獲得較高的機械性能、良好的環境抗力及強度與斷裂韌性的很好配合。新型高強高韌β型鈦合金最具代表性的有以下幾種[26,30]：

Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），該合金與飛機結構件中常用的30CrMnSiA高強度結構鋼性能相當，具有優異的鍛造性能；

Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），該合金冷加工性能比工業純鈦還好，時效后的室溫抗拉強度可達1000MPa以上；

β21S（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si），該合金是由美國鈦金屬公司Timet分部研制的一種新型抗氧化、超高強鈦合金，具有良好的抗氧化性能，冷熱加工性能優良，可制成厚度為0.064mm的箔材；

日本鋼管公司（NKK）研制成功的SP-700（Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe）鈦合金，該合金強度高，超塑性延伸率高達2000%，且超塑成形溫度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-擴散連接（SPF/DB）技術制造各種航空航天構件；

俄羅斯研制出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉強度可達1105MPA以上。

阻燃鈦合金

常規鈦合金在特定的條件下有燃烷的傾向，這在很大程度上限制了其應用。針對這種情況，各國都展開了對阻燃鈦合金的研究并取得一定突破。羌國研制出的Alloy c（也稱為Ti-1720），名義成分為50Ti-35v-15Cr（質量分數），是一種對持續燃燒不敏感的阻燃鈦合金，己用于F119發動機。BTT-1和BTT-3為俄羅斯研制的阻燃鈦合金，均為Ti-Cu-Al系合金，具有相當好的熱變形工藝性能，可用其制成復雜的零件[26]。

醫用鈦合金

鈦無毒、質輕、強度高且具有優良的生物相容性，是非常理想的醫用金屬材料，可用作植入人體的植入物等。目前，在醫學領域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但后者會析出極微量的釩和鋁離子，降低了其細胞適應性且有可能對人體造成危害，這一問題早已引起醫學界的廣泛關注。美國早在20世紀80年代中期便開始研制無鋁、無釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用于矯形術。日本、英國等也在該方面做了大量的研究工作，并取得一些新的進展。例如，日本已開發出一系列具有優良生物相容性的α+β鈦合金，包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20，這些合金的腐蝕強度、疲勞強度和抗腐蝕性能均優于Ti-6Al-4v ELI。與α+β鈦合金相比，β鈦合金具有更高的強度水乎，以及更好的切口性能和韌性，更適于作為植入物植入人體。在美國，已有5種β鈦合金被推薦至醫學領域，即TMZFTM（TI-12Mo-^Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo。估計在不久的將來，此類具有高強度、低彈性模量以及優異成形性和抗腐蝕性能的廬鈦合金很有可能取代目前醫學領域中廣泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金[28,32]。

三、加工工藝

1、熱處理

常用的熱處理方法有退火、固溶和時效處理。退火是為了消除內應力、提高塑性和組織穩定性，以獲得較好的綜合性能。通常α合金和（α+β）合金退火溫度選在（α+β）─→β相轉變點以下120～200℃；固溶和時效處理是從高溫區快冷,以得到馬氏體α′相和亞穩定的β相,然后在中溫區保溫使這些亞穩定相分解，得到α相或化合物等細小彌散的第二相質點，達到使合金強化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)─→β相轉變點以下40～100℃進行，亞穩定β合金淬火在(α+β)─→β相轉變點以上40～80℃進行。時效處理溫度一般為450～550℃。

總結，鈦合金的熱處理工藝可以歸納為：

（1）消除應力退火：目的是為消除或減少加工過程中產生的殘余應力。防止在一些腐蝕環境中的化學侵蝕和減少變形。

（2）完全退火：目的是為了獲得好的韌性，改善加工性能，有利于再加工以及提高尺寸和組織的穩定性。

（3）固溶處理和時效：目的是為了提高其強度，α鈦合金和穩定的β鈦合金不能進行強化熱處理，在生產中只進行退火。α+β鈦合金和含有少量α相的亞穩β鈦合金可以通過固溶處理和時效使合金進一步強化。

此外，為了滿足工件的特殊要求，工業上還采用雙重退火、等溫退火、β熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。

2、切削 切削特點

鈦合金的硬度大于HB350時切削加工特別困難，小于HB300時則容易出現粘刀現象，也難于切削。但鈦合金的硬度只是難于切削加工的一個方面，關鍵在于鈦合金本身化學、物理、力學性能間的綜合對其切削加工性的影響。鈦合金有如下切削特點：

(1)變形系數小：這是鈦合金切削加工的顯著特點，變形系數小于或接近于1。切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增大，加速刀具磨損。

(2)切削溫度高：由于鈦合金的導熱系數很小(只相當于45號鋼的1/5～1/7)，切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時產生的熱不易傳出，集中在切削區和切削刃附近的較小范圍內，切削溫度很高。在相同的切削條件下，切削溫度可比切削45號鋼時高出一倍以上。

(3)單位面積上的切削力大：主切削力比切鋼時約小20%，由于切屑與前刀面的接觸長度極短，單位接觸面積上的切削力大大增加，容易造成崩刃。同時，由于鈦合金的彈性模量小，加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損并影響零件的精度。因此，要求工藝系統應具有較好的剛性。

(4)冷硬現象嚴重：由于鈦的化學活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。冷硬現象不僅會降低零件的疲勞強度，而且能加劇刀具磨損，是切削鈦合金時的一個很重要特點。

(5)刀具易磨損：毛坯經過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工后，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刃現象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外，由于鈦合金對刀具材料的化學親和性強，在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下，刀具很容易產生粘結磨損。車削鈦合金時，有時前刀面的磨損甚至比后刀面更為嚴重；進給量f<0.1 mm/r時，磨損主要發生在后刀面上；當f>0.2 mm/r時，前刀面將出現磨損；用硬質合金刀具精車和半精車時，后刀面的磨損以VBmax<0.4 mm較合適。

在銑削加工中，由于鈦合金材料的導熱系數低，而且切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時產生的熱不易傳出，集中在切削變形區和切削刃附近的較小范圍內，加工時切削刃刃口處會產生極高的切削溫度，將大大縮短刀具壽命。對于鈦合金Ti6Al4V來說，在刀具強度和機床功率允許的條件下，切削溫度的高低是影響刀具壽命的關鍵因素，而并非切削力的大小。

刀具材料

切削加工鈦合金應從降低切削溫度和減少粘結兩方面出發，選用紅硬性好、抗彎強度高、導熱性能好、與鈦合金親和性差的刀具材料，YG類硬質合金比較合適。由于高速鋼的耐熱性差，因此應盡量采用硬質合金制作的刀具。常用的硬質合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。

涂層刀片和YT類硬質合金會與鈦合金產生劇烈的親和作用，加劇刀具的粘結磨損，不宜用來切削鈦合金；對于復雜、多刃刀具，可選用高釩高速鋼(如W12Cr4V4Mo)、高鈷高速鋼(如W2Mo9Cr4VCo8)或鋁高速鋼(如W6Mo5Cr4V2Al、M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料，適于制作切削鈦合金的鉆頭、鉸刀、立銑刀、拉刀、絲錐等刀具。

采用金剛石和立方氮化硼作刀具切削鈦合金，可取得顯著效果。如用天然金剛石刀具在乳化液冷卻的條件下，切削速度可達200 m/min；若不用切削液，在同等磨損量時，允許的切削速度僅為100m/min。

注意事項

在切削鈦合金的過程中，應注意的事項有：

(1)由于鈦合金的彈性模量小，工件在加工中的夾緊變形和受力變形大，會降低工件的加工精度；工件安裝時夾緊力不宜過大，必要時可增加輔助支承。

(2)如果使用含氫的切削液，切削過程中在高溫下將分解釋放出氫氣，被鈦吸收引起氫脆；也可能引起鈦合金高溫應力腐蝕開裂。

(3)切削液中的氯化物使用時還可能分解或揮發有毒氣體，使用時宜采取安全防護措施，否則不應使用；切削后應及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零件，清除含氯殘留物。

(4)禁止使用鉛或鋅基合金制作的工、夾具與鈦合金接觸，銅、錫、鎘及其合金也同樣禁止使用。

(5)與鈦合金接觸的所有工、夾具或其他裝置都必須潔凈；經清洗過的鈦合金零件，要防止油脂或指印污染，否則以后可能造成鹽(氯化鈉)的應力腐蝕。

(6)一般情況下切削加工鈦合金時，沒有發火危險，只有在微量切削時，切下的細小切屑才有發火燃燒現象。為了避免火災，除大量澆注切削液之外，還應防止切屑在機床上堆積，刀具用鈍后立即進行更換，或降低切削速度，加大進給量以加大切屑厚度。若一旦著火，應采用滑石粉、石灰石粉末、干砂等滅火器材進行撲滅，嚴禁使用四氯化碳、二氧化碳滅火器，也不能澆水，因為水能加速燃燒，甚至導致氫爆炸。

建筑與藝術學院工業設計1101班

尹曦墨