Riassunto analitico
In ambito industriale, quando si lavora all’assemblaggio di più componenti, spesso si va incontro a problematiche legate alla variabilità dimensionale e geometrica del singolo componente, che poi si ripercuotono sull’assieme. Nell’ambito automotive questo aspetto è di significativa importanza, non solo da un punto di vista funzionale, ma anche dal punto di vista dell’aspetto qualitativo che il prodotto offre al cliente, di conseguenza per migliorare la qualità percepita l’analisi di giochi e profili tra diversi componenti assemblati risulta fondamentale.
Da un punto di vista progettuale, l’ottimizzazione di un assemblaggio deriva da un corretto studio delle catene di tolleranze, ovvero cercare di ridurre il più possibile la propagazione di errori presenti sul singolo componente all’interno di un assieme e cercare di controllare il più possibile situazioni di questo genere. Lo studio e il calcolo di catene di tolleranze possono avvenire in diversi modi: può essere un semplice calcolo manuale in cui si tiene conto delle tolleranze di ogni singolo componente, oppure un’analisi più complessa effettuata con l’ausilio di software Computer Aided Tolerancing (CAT). Questa seconda tipologia di analisi ti permette di avere un’analisi più corretta e veritiera delle condizioni di assemblaggio, poiché il calcolo manuale introduce semplificazioni che spesso non descrivono perfettamente la realtà dei fatti. A suo sfavore però, l’utilizzo di software CAT necessità di tempistiche maggiori e simulazioni più complesse, senza tenere conto dei costi che un’azienda deve sostenere per l’acquisto di questi software.
Lo studio effettuato in questo elaborato nasce proprio dalle considerazioni fatte finora, e si pone come obiettivo quello di sviluppare dei risultati che possano essere di aiuto al progettista in fase di analisi e ottimizzazione delle catene di tolleranze, e possano fornirgli un’idea dei valori di giochi e profili che andrà ad ottenere già prima di effettuare un’analisi più precisa attraverso software CAT. In particolare, si è partiti dall’analisi di una serie di archetipi maggiormente utilizzati in ambito automotive, soprattutto per il montaggio di elementi di carrozzeria. Gli archetipi sono stati scelti anche con l’obiettivo di poter poi generalizzare l’analisi effettuata su di essi ad altri tipi di collegamenti, che pur presentando piccole differenze geometriche o dimensionali, sono comunque identificabili funzionalmente ad uno degli archetipi studiati. Di questi, è stata effettuata un’analisi delle tolleranze e un confronto, per ricavare l’errore che questi avrebbero potenzialmente introdotto all’interno di una catena di tolleranza e i vantaggi e/o svantaggi che l’uno o l’altro apportavano nell’accoppiamento di un assieme.
Una volta effettuata questa prima parte, si è cercato di applicare i risultati ottenuti all’interno di un caso studio. Si è scelto quindi un componete di carrozzeria che risultasse più idoneo all’applicazione degli archetipi studiati, e si è valutato l’influenza che gli archetipi avessero avuto nella fase di montaggio del componente. Ovviamente l’obiettivo è stato ottimizzare la catena di tolleranza, scegliendo l’archetipo più idoneo alla circostanza in funzione dei suoi pregi e difetti.
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