Development of Mechanical Joining Technology for Light Weight Car Body Concepts

Projekttid: 2009 – 2012

Budget: 5 800 000 kronor

Satsning: VINNOVA Fordonsteknisk forskning och innovation, FFI

Syfte och mål

Projektets mål är att möjliggöra industriell implementering av mix och multi-material design för nästa genaration av bilar, där huvudsyfte är att sänka vikten men samtidigt bibehålla prestanda för både styvhet och styrka. Projektet fokuserar på: Utvärdering av proces kapabiitet för olika typer av lim i kombination med mekanisk fogning. Utvärdering av fogningshastighet på fogens kvalite. Riktad stöd för produktrelaterade mix-material lösningar som drivs av Produkt utveckling, tex. blanmaterial påhängsdetaljer (huv, lucka, dörrar), aluminium applikationer i karossstrukturen, aluminium intensiva lösningar för påhängsdetaljer. Projektet levererar grundläggande process kunskap map nya material kombinationer och process förutsättningar för att kunna stödja produktutveckling i dess tidiga concept faser. En annan resultat av projektets arbete är möjlighet till en kvalificerad planering för flexibla a kosteffektiva utrustnings lösningar för sammansättnigslinjer samt optimerad fogning för olika lättvikts applikationer.

Resultat och förväntade effekter

Huvudinriktning och nytta med detta projektet är att process driven produkt koncept kommer att möta krav ställda både på låg produkt vikt och kost effektiv produktion. Projektet kommer att leverera dessa huvudresultat inom område mekanisk fogning: Lämpliga lim för användning tillsammans med mekansik fogning, både för clinching och SPR. Utvärdering av avancerad mjukvara för styrning, påverkan av tillgängliga fogningsparametrar på fogens kvalite, såsom fogningshastighet, riktningsval för några utvalda material kombinationer och lim. Utvärdering av mekaniska paramterar av el-servo utrustningen. Möjlighet att ytterligare utveckla tekniken tillsammans med utrustningleverantör. öka förståelse för möjlig användning av el-servo teknik i sammansättnings operationer tillsammans med miljö fördelar, som denna tekniken innebär. Projektet också stödjer produkt utveckling med mekanisk fogning kompetens för att möta CO2 relaterade produkt projekt: Utveckling av mekanisk fogning koncept för Mix-metal dörr. Utveckling av mekanisk fogning koncept för Aluminium intensiv dörr. Förutom ovannämnda specifiderade projekt förväntar vi oss att stödja andra lättvikts bil relaterade projekt med vissa tester och provkropps- och prototyptillverkning.

Upplägg och genomförande

Projektet är uppdelat till ett antal mindre begränsade arbets moduler, enligt beskrivning nedan. Projektgruppen kommer att konkretisera i detalj varje aktivitet som ingår i varje modul och sätta tidsramar för testning enligt Volvo cars produktplan och prioritering. WP1: Parameter studie för el-servo clinching utrustning för kommande stål baklucka. Mål: Sätta upp parameter fönster för cost-effektiv lösning med hjälp av avancerad mjukvara. WP2: Kartläggning av lämpliga lim för användning tillsammans med mekanisk fogning och stål-aluminium kombinationer. Clinching Mål: Kartläggning och rekommendationer för lim och hybrid förband -clinching WP3: Grundläggande kunskapsuppbyggnad kring hastighetspåverkan på fogkvalite – clinching Mål: Förståelse hur hastighet som en fogningsparameter påverkar fogkvalite. Endast grundläggande kunskap kring hastighetspåverkan för utvalda kombinationer och endast process aspekter som påverkar kvalitets utfallet enligt Volvo kvalitetsäkring standard skall utvärderas, ej hållfasthets relaterade undersökningar ingår i denna modul. WP4: Kartläggning av lämpliga lim för användning tillsammans med mekanisk fogning och stål-aluminium kombinationer – självstansande nitning (SPR) Mål: Förståelse hur lim som en tillsatsmaterial påverkar kvalitets utfallet. Kartläggning och rekommendationer för lim och hybrid förband -SPR WP5: Grundläggande kunskapsuppbyggnad kring hastighetspåverkan på fogkvalite – SPR Mål: Förståelse hur hastighet som en fogningsparameter påverkar fogkvalite. Endast grundläggande kunskap kring hastighetspåverkan för utvalda kombinationer och endast process aspekter som påverkar kvalitets utfallet enligt Volvo kvalitetsäkring standard skall utvärderas, ej hållfasthets relaterade undersökningar ingår i denna modul. WP6: Koncept utveckling – Hybrid dörr koncept och Al-intensive dörr koncept Mål: Kvalitets säkrad hybrid mix-metal fogning och fogningskoncept för Hybrid dörr koncept och Aluminium intensiv dörr koncept. WP7: Koncept utveckling – andra lättvikts koncept Mål: Teknik och koncept utveckling stöd för andra lättviktsrelaterade produktutvecklings koncept

Deltagande forskare

Partners

Dela

Liknande projekt

Uthållig produktion av framtida motorkomponenter

Projektet har utgått från utmaningar när det gäller gjutning och realisering av nya gjutjärn med hög hållfasthet och god skärbarhet, vägval avseende bearbetningsstragier samt materialbeteende i skärprocesser när det gäller arbetsmaterialens skärbarhet. Kisellegerat kompaktgrafitjärn har demonstreras som nytt alternativ för framtida motorkomponenter. Ny simuleringsmetodik för att hantera bearbetningsstrategier har introducerats. Generisk kunskap har stärkts när det gäller arbetsmaterialens bearbetbarhet och särskilt när det gäller sammansatta material.

2012 – 2015

Framväxande digitala teknikers tillämpbarhet som plockstöd inom materialhantering

I materialhanteringsprocesser, såsom kitting och sekvensläggning, vilka används inom fordonsindutrin för att försörja monteringen med ett stort och ökande sortiment av komponentvarianter, är det arbetsplatsnära informationsystemet en central aspekt i utformningen. Givet utvecklingen vad gäller digitalisering, syftar denna konceptprövningsstudie till att utvärdera potentialen för digital teknik att stödja materialhanteringsarbetet inom produktion.

2017 – 2018

Sinterprodukter med hög statisk lastförmåga

I projektet har vi bekräftat att modifierad anlöpning kan tillämpas för motverka/eliminera relaxation/krypning och att det kan preliminärt kopplas till stabiliteten hos mikrostrukturen hos det anlöpta sinterstålet. Ny metodik för utvärdera sintermaterials potentiella relaxation/kryp har etablerats och ny kunskap har etablerats. Ett potentiellt nästa steg är att se hur andra sinterstål kan optimeras och hur en modell för prediktering av kryp/relaxation hos sinterstål vid måttligt förhöjd temperatur kan utvecklas.

2012 – 2013

Streamlined Modeling and Decision Support for Fact-based Production Development (StreaMod)

Syftet med projektet var att öka produktivitet och robusthet inom tillverkande industri genom utökad användning av faktabaserade simuleringar och optimeringar. Detta har uppnåtts genom att integrera verktyg för hantering och analys av indata (GDM Tool) med simulering och optimering av produktionsflöden (FACTS Analyzer). Tidsåtgången från fråga till faktabaserat svar vid utveckling av produktionsflöden har reducerats till bara några minuter i miljöer där det finns fungerande produktionsnära IT-system.

2013 – 2017

Reducering av underhållsrelaterat slöseri

Målet med projektet Reducing maintenance-related waste är att utveckla och testa en generisk metod som ska underlätta för svenska tillverkningsföretag att identifiera, klassificera, kvantifiera samt reducera underhållsrelaterat slöseri inom produktionsprocesser. Målet med metoden är att tillverkningsföretagen skall kunna optimera underhållsaktiviteter och underhållskostnader utifrån extern- och intern underhållseffektivitet med hänsyn tagen till indirekt och direkt underhållskostnad.

2013 – 2016

Ultrahöghållfasta stållaminat

Målet är att sänka vikten på fordonskomponenter genom att använda laminatplåt med en kärna som gör att vikten sänks jämfört med att använda en konventionell solid plåt. Projektet har varit specifikt inriktat på att använda en kärna av sintrat metallpulver samt forma plåten med hjälp av presshärdningsprocessen. Provdetaljer har genomgått alla tillverkningssteg enligt plan följt av ett deformationstest. Metodik har tagits fram för att kunna simulera laminat i det genomförda deformationstestet.

2013 – 2016

Fogning av termoplastkomposit mot metall med ljusbågsvetsning med hög strömtäthet (DENSARC)

Syftet är att testa ett nytt sätt att foga termoplastisk komposit mot metall genom att i en överlappsfog värma den fria metallsidan, med en extra fokuserad TIG ljusbåge som värmekälla, till dess att kompositen precis smälter så att vidhäftning erhålls mot metallen. Metoden ger fördelar som enkelsidighet, inget behov av extra tillsatsmaterial och möjliggör osynliga fogar. Målet är att få en fogningsmetod som är robust, ger hög produktivitet och hög kvalitet samt kostnadsfördelar.

2012 – 2013

Rationell tillverkning av sandwichsturkturer för energieffektiva persontransporter

Omställningen från konventionella till elektriska drivlinor skapar många utmaningar, men öppnar även för nya möjligheter rörande komponentpackning och utformning av bärande strukturer samt nya tillverkningsmetoder för dessa. Projektet syftar till att nyttja möjligheter med sandwichkonstruktion för att sänka vikten och därmed energiförbrukningen för framdrift; minska värmeförluster och därmed energiåtgången för klimathållning; minska tillverkningskostnader med hjälp av nya tillverkningskoncept, rationell sammansättning och ny konstruktionsteknik.

2017 – 2020

FLEXibel bAlansering av komplexa monteringssystem (FLEXA)

Projektet syftar till att utveckla och hypotesprova en helt ny princip för dynamisk planering och beredning av montering, där balanseringen optimeras på en högre systemnivå, t ex ett monteringsavsnitt, snarare än på stationsnivå vilket är det vedertagna angreppssättet idag. Målet med projektet är att öka kunskapen kopplat till balansering samt vilka effekter ett produktionssystem baserat på dynamisk balansering för med sig och hur dessa relaterar till minskade systemförluster, men även vilka krav som ställs på och av människan i systemet.

2012 – 2013

Den Virtuella Målerifabriken – Simulering av Ugnshärdning

Den Virtuella Målerifabriken - Simulering av Ugnshärdning. Måleriet är ofta en flaskhals i produktion där processerna idag finjusteras genom testning på ett stort antal prototyper. För att kunna möta framtidens behov så behöver produktionsberedningen kraftigt förbättras. Syftet är att utveckla metoder, tekniker, mätmetodologi och mjukvara, för simulering av härdning av färg i IR och konvektionsugnar. Målet är att stödja industrins utveckling och optimering av ytbehandlingsprocesserna så att dessa blir mer energieffektiva; har en kortare ledtid i produktutvecklingen och ger bättre kvalitet.

2016 – 2019

Den Virtuella Målerifabriken – Simulering av Ugnshärdning

PADOK – Study Visit to India 2016

Med den globalisering som skett inom marknaden för tillverkade produkter, kombinerat med megatrender som klimatförändringar och demografiska förändringar, behövs mer kunskap kring hur produktion ser ut i andra regioner. PADOK Study Visit in India 2016 har gett en ökad kunskap inom hur produktion genomförs i Indien, vilka utmaningar tillverkande industri där ställs inför och hur svenska företag intresserade av att investera i produktionsanläggningar i Indien kan agera för att enklare etablera sig.

2016 – 2016

Search Next Previous Deselect Project manager URL Document Partner Calendar Place Close Menu Expand User Log out Profile