Högskolan i Skövde

Deformationsfältet av ett aluminiumhus som bildar ett pressförband tillsammans med ett ringhjul analyseras i denna studie. Anledningen till studien är att skapa sig en bättre uppfattning om presspassningens påverkan på aluminiumhuset med hjälp av Finita elementmetoden och praktisk mätning. Volvo Cars i Skövde efterfrågar en metod som i tidigt skede ska kunna verifiera eller dementera deformationer som kan innebära att ritningens toleranser inte erhålls. Studien kommer även innebära en utvärdering om Finita elementmetoden är tillämpbar för att fånga upp förändringar i detaljen utan bekräftelse med praktisk mätning.

Analysen av deformationsfältet utförs med programvaran Abaqus där modellens relevans jämförs med praktisk mätning med hjälp av en koordinatmätmaskin och 3D-skanner. Den praktiska mätningen genomförs innan och efter pressningen på berörda hål och ytor enligt ritning. FE-modellen skapas för att efterlikna förbandet då ringhjulet sitter på plats efter genomförd pressning.

Analysen visar att materialet inte plastiscerar på grund av den radiella förskjutningen som uppstår av ringhjulet. FE-simuleringen visar däremot att det uppstår deformationer på berörda hål och ytor som undersökts under den praktiska mätningen. Jämförelse mellan resultaten visar att FE-modellen ger en bra bild av deformationsfältet och förändringar i geometrin som skulle medföra att toleranser enligt ritning skulle bli svåra att erhålla. Avvikelser mellan resultaten kan bero på de förenklingar som gjordes på FE-modellen men även att mätnoggrannheten varierade.

FEM anses vara tillämpbar för att skapa sig en bättre bild av monteringsprocessen i tidigt skede innan praktisk mätning genomförts. För att undvika att ritningens toleranser inte erhålls föreslås det att aluminiumhuset bearbetas efter pressningen av ringhjulet.

The deformation field of an aluminum housing that forms a press joint together with a ring wheel is analyzed in this study. The reason for the study is to get a better idea of the impact of interference fit on the aluminum housing using the Finita element method and practical measurement. Volvo Cars in Skövde asks for a method that can initially verify or dementiate deformations that may mean that the tolerances of the drawing are not obtained. The study will also provide an evaluation if the Finita element method is applicable to capture changes in the detail without confirmation of practical measurement.

The analysis of the deformation field is performed with the Abaqus software, where the model's relevance is compared to practical measurement using a coordinate measuring machine and 3D scanner. The practical measurement is performed before and after pressing, the relevant holes and surfaces as shown. The FE model is created to mimic the dressing when the ring wheel is in place after pressing.

The analysis shows that the material does not plasticize due to the radial displacement caused by the ring wheel. The FE simulation, on the other hand, shows that deformations occur on the relevant holes and surfaces examined during the practical measurement. Comparison between the results shows that the FE model provides a good picture of the deformation field and changes in the geometry that would mean that tolerances according to drawing would be difficult to obtain. Deviations between the results may be due to the simplifications made to the FE model but also to the measurement accuracy varied.

FEM is considered to be applicable to create a better picture of the assembly process at an early stage before practical measurement was carried out. In order to avoid the drawing tolerances not being obtained, it is proposed that the aluminum housing be machined after pressing the ring wheel.