Detta arbete har utförts på deltid under perioden juni 2009 – maj 2010 på uppdrag av Monoflex Nordic AB i Hallstahammar. Företaget konstruerar, producerar och säljer dragkrokar till personbilar och lätta lastbilar. Uppgiften bestod initialt i att studera eventuella fördelar och nackdelar hos ett byte av materialkvalitet från stålet SR235JRG2 till S355JR i dragbalken hos en personbilsdragkrok och dess laserskurna delar. Resultatet av denna studie kommer att utgöra en del av beslutsunderlaget för kommande konstruktionsarbete hos företaget.  Då det på företaget under detta arbetes gång även väcktes ett intresse för att dels utvärdera vad användning av pulverfylld rörtråd istället för solid svetstråd skulle få för betydelse för hållfastheten i en konstruktion, men också för att se om en robotsvetsad prototyp klarade utmattningsprovet bättre än en manuellt svetsad prototyp, har denna studie utökats till att omfatta även det.  Försöken som har gjorts grundar sig på att en specifik dragkrokskonstruktion inte blev godkänd förrän efter tretton omkonstruktioner och därpå följande utmattningsprover. Den sista av de icke godkända konstruktionsvarianterna som användes när denna dragkrok togs fram, har använts i denna försöksserie. En reducerad försöksplan bestående av sex försök enligt metoden statistisk försöksplanering har upprättats och följts.  De faktorer som var för sig eller i förening har ändrats är materialkvalitet, elektrodtyp och svetsmetod vid prototyptillverkningen. Som resultatvariabel valdes den slaglängd dragkroken uppvisade under utmattningsprovet då det antogs att slaglängden stod i relation till uppkomsten av sprickor i konstruktionen.  Endast två av dragkrokarna i försöksserien klarade ett utmattningsprov bestående av 2 miljoner belastningscykler utan anmärkning. Vid analys av slaglängdsvariationerna kunde dock effekterna av bytet av de olika faktorerna beräknas. Störst effekt på slaglängden hade bytet av stålkvalitet i samspel med bytet av elektrodtyp, följt av stålkvalitetsbyte i samspel med svetsmetodsbyte. Det som hade allra minst effekt på slaglängden var om enbart svetsmetoden ändrades.  Tre varianter av konstruktionen, med olika materialsammansättningar, analyserades i FEM-programmet ANSYS Workbench v12.1. Detta gav en kompletterande bild av skillnaderna i säkerhetsfaktor upp till materialets sträckgräns i olika delar av konstruktionen när de olika stålkvaliteterna användes. Det är dock tveksamt om slaglängdsvariationerna står relation till hållfastheten i konstruktionerna.  Slutsatsen från denna studie är att de undersökta ändringarna var för sig i olika omfattning bidrar till en minskning av slaglängden samt i vissa kombinationer även till en ökning av hållfastheten. Det är dock vid kombination av två faktorer som de bästa resultaten erhålls. Företaget rekommenderas att ändra minst två av de studerade faktorerna i kommande prototypbyggen.  Då genomförande av de studerade ändringarna ger såväl produktionstekniska som produktionsekonomiska konsekvenser rekommenderas uppdragsgivaren även att göra ytterligare prov i synnerhet med byte av materialkvalitet och elektrodtyp. I samband med dessa prov bör även noggranna kostnadskalkyler upprättas som underlag för framtida beslut.

På Trelleborg Engineered Coated Fabrics tillverkas   gummibelagda vävar. För att fästa gummit på väven är det nödvändigt att först   belägga väven med ett vidhäftningsmedel. På Trelleborg ECF används en speciell   kalandreringsmaskin för denna operation. Även om maskinen är effektiv för   storskalig produktion så är den inte lika effektiv när nya produkter ska tas   fram. Därför har två nya labbmaskiner införskaffats så att nya produkter kan   utvecklas i labbet istället. Avsikten med detta projekt är att utvärdera de   nya maskinerna, finna ett samband mellan labbmaskinerna och   produktionsmaskinen samt utvärdera de faktorer som påverkar vidhäftningen.   Detta har gjorts genom att testa olika kombinationer på de inställningar som   används när väven beläggs med vidhäftningsmedlet. Dessutom har en analys av   produktionsprocessen gjorts för att finna ett samband mellan labbmaskinerna   och produktionsmaskinen. Även om ingen fullständig koppling mellan maskinerna   har hittats så har de faktorer som påverkar vidhäftningen utvärderats och   baserat på den kunskap som erhållits från projektet har ett förslag på hur produktionsprocessen   kan förbättras gjorts. / At   Trelleborg Engineered Coated Fabrics rubber coated fabrics are manufactured.   In order to apply rubber to fabrics it is indispensable to first add a rubber   adhesion to the fabric. At Trelleborg ECF a special calendaring machine is   used for this operation. While it is an effective machine for big production   volumes it is not as effective when new products are developed. Therefore two   new lab machines has been procured so that new products can be developed in   the lab. The intent of this project is to evaluate the new machines, find a   connection between lab and production machines and appraise the factors that   affect the adhesion. This has been done by testing different combinations of   settings in the process when the adhesion is added to the fabric.   Additionally an analysis of the production process has been done to manage   the connection between lab machines and the production machine. Though no   fully complete connection between the machines has been found the factors   affecting the adhesion has been evaluated and based on the knowledge obtained   from the project a proposition on how to improve the production process has   been made. / <p>Betyg: 180724</p>

Detab is a company in Jönköping that develops systems for feeding parts for robots and packaging processes. To control the flow of parts on their vibratory feeders, Detab uses different carpets with angled straws. The two mainly used carpets have been discontinued and must now be replaced. A newly emerged option is a contender in replacing one of the carpets. The new white carpet is completely additively manufactured. To compare the old carpet and the new carpet, data is needed to show how different settings affect the flow of the parts. Through design of experiments and response surface methods, tests can be performed in a systematic and mathematical way compare the performance of different settings. Some basic parameters were defined to begin the investigation of which design of experiments method would be used to best compare the carpets. The parameters defined where the parts that would be used in the tests, the factors that were to be adjusted during the tests, the maximum and minimum values of the selected factors and how the results would be measured. Different methods were tested, and finally optimal design was chosen and executed using the program Design-Expert. The completed tests resulted in response surfaces that were constructed using Design-Expert. These response surfaces were analyzed and several similarities and differences between the different carpets were observed. Primarily, it was found that the green carpet had more settings that resulted in a flow above 0 parts/minute. Using Design-Expert, the response surfaces could be analyzed to find the optimal settings and their expected response. These points and more were then compared with tests performed afterwards to see if the expected values matched reality. It turned out that there were some uncertainties in how well the surfaces could predict the response in comparison with reality. Based on the experiments carried out, recommendations were made on how the company should proceed to be able to assess whether the new carpet is worth using in future construction of their machines.

Detta examensarbete undersöker möjligheten att tillämpa tidiga och ej så beräkningstunga CFD-simuleringar (’Computational Fluid Dynamics’) för optimering av gasväxlingskomponenter tidigt i produktutvecklingsprocessen. Examensarbetet har innefattat framtagande av generellt applicerbara inställningar och riktlinjer vid modellering av gasväxlingskomponenter med programvaran OpenFOAM, optimerade för att nyttja så låg beräkningskraft som möjligt men fortfarande erhålla tillräckligt noggranna och pålitliga resultat. Rapporten ger en teoretiskt genomlysning med motivering av simuleringsrelaterade val i OpenFOAM i syfte att validera och efter behov justera de inställningar och parameterval ansatta i det befintliga Excel skriptet – framtaget av avdelningen med ansvar för avgasefterbehandlingssystem – som automatiserar uppställningen av OpenFOAM:s simuleringsrelaterade filstruktur. Detta i syfte att erhålla och säkerställa pålitliga resultat vid användning av skriptet anpassat för simulering av gasväxlingskomponenter. Rapporten redovisar även bakomliggande analyser för olika inställningar och val i OpenFOAM i syfte att tjäna som välgrundade riktlinjer genom hela CFD-processen; såsom för skapande av geometriska modeller, generering av volymsnät, åtgärder för att säkerställa konvergens samt uppställning och tolkning av resultatet. En av examensarbetets leveranser är en metodbeskrivning utformad med praktiska riktlinjer för genomförandet av hela CFD-processen med avsedda programvaror samt med tillhörande praxis avseende simuleringsrelaterade val genom processen. Ett antal genomförda fallstudier i examensarbetet visar att OpenFOAM har potential att utföra initiala och indikativa simuleringar för att mer tidseffektivt möjliggöra en bredare idégenerering i konceptutvecklingsfasen. / This thesis investigates the possibility of applying early and not so computational heavy simulations using Computational Fluid Dynamics (CFD) for optimization of gas exchange components early in the product development process. The scope of the thesis includes the development of generally applicable settings and guidelines – documented in a methodology – when modelling gas exchange components with the software OpenFOAM, optimized to use as low computational power as possible but still obtaining sufficiently accurate and reliable data. The report consists of a theoretical study and motives for simulation-related choices in OpenFOAM in order to adjust and validate the settings and parameter choices applied in the existing Excel script – developed by the department responsible for exhaust aftertreatment systems – that automates the set-up of OpenFOAM's simulation-related file structure. This in order to obtain and ensure reliable results using the script adapted to the environment for gas exchange components. The report also presents underlying analyses for different settings and choices in order to serve as well-founded guidelines throughout the CFD-process; such as the creation of geometric models, the generation of mesh, measures to ensure convergence, and the set-up and interpretation of the results. One of the deliverables of the thesis is a method description designed with practical guidelines for the entire CFD-process with intended software’s and with associated best practices in regards of simulation-related choices throughout the process. A number of case studies – that has been simulated in this thesis – show that OpenFOAM has the potential to perform initial and indicative simulations enabling a more time-efficiently and broader ideation in the concept development phase.