Positioning of Deadeners for Vibration Reduction in Vehicle Roof Using Embedded Sensitivity

The noise, vibration and harshness (NVH) performance of passenger vehicles strongly depends on the fluid-structure interaction between the air in the vehicle cavity and the sheet metal structure of the vehicle. Most of the noise and vibration problems related to this interaction come from resonance peaks of the sheet metal, which are excited by external forces (road, engine, and wind). A reduction in these resonance peaks can be achieved by applying bitumen damping layers, also called deadeners, in the sheet metal. The problem is where these deadeners shall be fixed, which is usually done in a trial-and-error basis. In this work, one proposes the use of embedded sensitivity to locate the deadeners in the sheet metal of the vehicle, more specifically in the vehicle roof. Experimental frequency response functions (FRFs) of the roof are obtained and the data are processed by adopting the embedded sensitivity method, thus obtaining the sensitivity of the resonance peaks on the local increase in damping due to the deadeners. As a result, by examining the sensitivity functions, one can find the optimum location of the deadeners that maximize their effect in reducing the resonance peaks of interest. After locating the deadeners in the optimum positions, it was possible to verify a strong reduction in resonance peaks of the vehicle roof, thus showing the efficiency of the procedure. The main advantage of this procedure is that it only requires FRF measurements of the vehicle in its original state not needing any previous modification of the vehicle structure to find the sensitivity functions. [DOI: 10.1115/1.4000769]

A Study on the Relationship of Embedded Sensitivity With Measuring Grid and Mode Shapes

Embedded sensitivity analysis has proven to be a useful tool in finding optimum positions of structure reinforcements. However, it was not clear how sensitivities obtained from the embedded sensitivity method were related to the normal mode, or operational mode, associated to the frequency of interest. In this work, this relationship is studied based on a finite element of a slender sheet metal piece, with preponderant bending modes. It is shown that higher sensitivities always occur at nodes or antinodes of the vibrating system. [DOI: 10.1115/1.4002127]

Texture and mechanical properties evolution of a deep drawing medium carbon steel during cold rolling and subsequent recrystallization

Medium carbon steels are mostly used for simple applications; however, new applications have been developed for which good sheet metal formability is required. These types of steels have an inherent low formability. A medium-carbon hot-rolled SAE 1050 steel was selected for this study. It has been cold rolled with thickness reductions varying between 7 and 80%. The samples obtained were used to evaluate the strain hardening curve. For samples with a 50 and 80% thickness reduction, an annealing heat treatment was performed to achieve recrystallization. The material was characterized in the ""as-received"", cold rolled and annealed conditions using several methods: optical metallography, X-ray diffraction (texture), Vickers hardness, and tensile testing. For large thickness reductions, the SAE 1050 steel presented low elongation, less than 2%, and yield strength (YS) and tensile strength (TS) around 1400 MPa. Texture in the ""as-received"" condition showed strong components on the {001} plane, in the < 100 >, < 210 > and (110) directions. After cold rolling, the texture did not present any significant changes for small thickness reductions, however. It changed completely for large ones, where gamma, < 111 >//ND, alpha, < 110 > HRD, and gamma prime, < 223 >//ND, fibres were strengthened. After annealing, the microstructure of the SAE 1050 steel was characterized by recrystallized ferrite and globular cementite. There was little change in the alpha fibre for the 50% reduction, whereas for the 80% reduction, its intensity increased. Both gamma and gamma prime fibres vanished upon annealing for 50 and 80% reductions alike. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Medium carbon steel deep drawing: A study on the evolution of mechanical properties, texture and simulations, from cold rolling to the end product

Medium carbon steels are mostly used for simple applications; nevertheless new applications have been developed for which good sheet formability is required. This class of steels has an inherent low formability. A medium carbon hot rolled SAE 1050 steel has been selected for this study. It has been cold rolled with reductions in the 7-80% range. Samples have been used to assess the cold work hardening curve. For samples with a 50 and 80% thickness reduction, an annealing heat treatment has been performed to obtain recrystallization. The material has been characterized in the ""as received"", cold rolled and annealed conditions, using several methods: optical microscopy, X-ray diffraction (texture), Vickers hardness and tensile testing. The 50% cold rolled and recrystallized material has been further studied in terms of sheet metal formability and texture evolution during the actual stamping of a steel toecap that has been used to validate the finite element simulations. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Gutter detail, Collaborative Workshop, University of Queensland, St Lucia

Open-ended folded sheet metal gutter.

Melhoria do processo com recurso a metodologia Kaizen

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Optimização do corte de chapas

O presente trabalho visa denotar a importância de ferramentas e técnicas utilizadas como apoio à tomada de decisão. Foi proposto um problema de corte cujo objectivo primordial procura minimizar o desperdício gerado resultante do processo de obtenção de um produto, utilizando um caso representativo de um produto em chapa, fabricado por uma empresa que conta três décadas de laboração contínua, proposeram-se e realizaram-se estudos no sentido de solucionar recursos causadores de desperdício. Neste trabalho aplicou-se um problema de corte bi-dimensional a uma indústria que recorre ao fabrico de produtos em chapa, por forma a minimizar o desperdício relativo ao processo utilizado. Propôs-se quatro alternativas à solução actual realizada na empresa, que passa pela disposição e combinação de vários tipos de cortes-padrão que podem ser executados nas diferentes dimensões de matéria-prima disponibilizada. Estas alternativas têm como vantagem apresentar reduções que se traduzam significativas para os custos implícitos à realização do processo produtivo. Os estudos computacionais praticados mostraram que as soluções propostas como alternativa obtiveram melhores resultados que os obtidos pela empresa, excepto num caso.

Projecto de sistema de fixação de punções para quinadoras hidráulicas

Mestrado em Engenharia Mecânica - Construções Mecânicas

Desenvolvimento de sistema de apoio dinâmico da chapa no corte em guilhotina

Guilhotinas são máquinas robustas, de corte rectilíneo, normalmente associadas a equipamentos de baixo custo, devido à pequena quantidade de dispositivos tecnológicos incorporados. No entanto, esta situação pode ser alterada através da criatividade dos projetistas deste tipo de equipamento. Analisando algumas operações específicas, pode-se observar que algumas ferramentas, quando associadas ao equipamento, podem aumentar substancialmente a produtividade do processo de corte e a qualidade do produto final. Em relação ao processo de corte de chapas finas de metal, pode-se observar que na fase final de corte, o peso do material a cortar é suspenso por uma pequena porção de material que ainda não foi sujeita ao corte. Este facto leva a uma deformação plástica nesta última zona, causando problemas de qualidade no produto final, que não ficará completamente plano. Este trabalho foi desenvolvido em torno deste problema, estudando a melhor solução para desenvolver uma nova ferramenta, capaz de evitar a falta de nivelamento da placa, após corte. Um novo equipamento foi concebido, capaz de ser facilmente incorporado na guilhotina, permitindo o acompanhamento da inclinação da lâmina durante a operação de corte. O sistema é totalmente automatizado, sendo operado por uma única instrução de corte dada pelo operador da máquina. Este sistema permite à empresa fabricante aumentar o valor agregado de cada máquina, oferecendo aos clientes soluções avançadas, contribuindo desta forma para a sustentabilidade do negócio da empresa.

Aplicação de ferramentas Lean e gestão da manutenção numa metalomecânica

Dissertação de mestrado em Engenharia e Gestão da Qualidade

Verfahrensentwicklung zur Fertigung qualitätsgerechter Bauteile mit dem Hydro-Impuls-Umformen von Blechen

Sheet metal blank, hydro-impulsive forming, explosive forming, gas detonation forming

Estudi medi ambiental del centre de mecanitzat Kondia HS1000 quan s'utilitza com a màquina d'ISF

Aproximadament deu anys enrere, es va començar a desenvolupar un nou procés industrial de deformació de xapa anomenat conformació incremental de xapa, Incremental Sheet Forming (ISF) en anglès. En aquest procés, una làmina de xapa és subjectada per un suport i conformada per una eina que normalment és un punxó amb punta semiesfèrica que es mou segons les directrius d’un software de control numèric. Aquest moviment de l’eina es fa en el pla, i un cop ja s’ha realitzat un contorn, l’eina baixa per realitzar-ne un altre i així successivament fins a la realització de la peça desitjada. Aquest procés de conformat de xapa està considerat com una alternativa al procés d’embotició, i la seva principal avantatge és que es pot considerar una gran alternativa al procés d’embotició per a la fabricació de petits lots de producte. La diferència més destacable és que en el procés de conformació incremental de xapa no es necessiten grans matrius ni punxons, que són molt costosos ja que han de garantir unes precisions molt elevades. A l’actualitat, aquest sistema encara es troba en fase d’investigació, no hi ha estudis definitius que aportin resultats fiables sobre la viabilitat del procés en aplicacions industrials, però cada vegada hi ha més equips de treball universitaris que es dediquen a estudiar-lo i més empreses que l’estan introduint en els seus departaments de I+D per tal d’adaptar els seus processos de fabricació a aquesta nova tecnologia. Un dels equips de treball que estan investigant aquest procés es el Grup de Recerca d’Enginyeria de Producte, Procés i Producció (GREP) situat al parc científic i tecnològic de l’Universitat de Girona. Disposen d’un centre de mecanitzat CNC de la marca Kondia model HS1000 que actualment es troba en període d’adaptació per tal de desenvolupar una màquina híbrida en la qual es duran a terme processos de conformació de xapa i sinterització per làser. Per tal d’adaptar la màquina, una part dels estudis que s’han de realitzar és la investigació sobre el consum i emissions de CO2 generades durant el procés de fabricació. Així doncs, aquest projecte final de carrera és aquest estudi de forma experimental i teòrica sobre el consum energètic del centre de mecanitzat, quan s’utilitza amb la tècnica de Incremental Sheet Forming (ISF). Es pretén estudiar el consum energètic de la tecnologia tenint en compte paràmetres de procés com ara el material, geometries, energia elèctrica consumida i programació de la trajectòria de l’eina, paràmetres relacionats amb l’origen de l’energia i aspectes relacionats amb els costos de producció

Control d'una bobinadora automàtica

Un dels problemes típics de regulació en el camp de l’automatització industrial és el control de velocitat lineal d’entrada del fil a les bobines, ja que com més gruix acumulem a igual velocitat de rotació de la bobina s’augmenta notablement la velocitat lineal d’entrada del fil, aquest desajust s’ha de poder compensar de forma automàtica per aconseguir una velocitat d’entrada constant. Aquest problema de regulació de velocitats és molt freqüent i de difícil control a la indústria on intervé el bobinat d’algun tipus de material com cablejat, fil, paper, làmines de planxa, tubs, etc... Els dos reptes i objectius principals són, primer, la regulació de la velocitat de rotació de la bobina per aconseguir una velocitat lineal del fil d’entrada, i segon, mitjançant el guiatge de l’alimentació de fil a la bobina, aconseguir un repartiment uniforme de cada capa de fil. El desenvolupament consisteix amb l’automatització i control d’una bobinadora automàtica mitjançant la configuració i programació de PLC’s, servomotors i encoders. Finalment es farà el muntatge pràctic sobre una bancada per verificar i simular el seu correcte funcionament que ha de donar solució a aquests problemes de regulació de velocitats. Com a conclusions finals s’han aconseguit els objectius i una metodologia per fer una regulació de velocitats de rotació per bobines, amb accionaments de servomotors amb polsos, i a nivell de coneixements he aconseguit dominar les aplicacions d’aquest tipus d’accionaments aplicats a construccions mecàniques.

Evaluation of an International Barrier Corporation Barrier, HR-532, 1990

In 1986, the Iowa DOT installed 700 feet of International Barrier Corporation (IBC) barrier between the 1-235 eastbound off ramp and the adjacent eastbound loop on ramp at 8th Street in West Des Moines. It is a 3 foot 6 inch high sand-filled galvanized sheet metal barrier. The bid price on this project was $130 per lineal foot. It was evaluated annually for four years. During this time, there have been no severe accidents where vehicles hit the barrier. There are scrapes and dents indicating minor accidents. The barrier has performed very well and required no maintenance. Due to its initial cost, the IBC barrier is not as cost-effective as portland cement concrete barrier rails.

Tuotannonohjauksen kehittäminen levytuotetehtaassa

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää ohutlevytuotteita valmistavan yrityksen tuotannonohjauksen nykytila ja kehitystä vaativat kohteet sekä laatia kehitysehdotuksia. Yrityksessävalmisteltiin samaan aikaan tutkimuksen aikana huomattavia tuotannonohjaukseen liittyviä kehitystoimia. Tutkimus käsitteli toiminnanohjaukseen sisältyviä aiheita, kuten tuotannonohjausta, tuotannon ohjattavuutta, varastoja ja organisaation kehittämistä. Tutkimustulokset osoittivat, että yrityksen on otettava käyttöön jatkuvan kehittämisen kulttuuri ja panostettava erityisesti suomalaiselle ohutlevyalalle tärkeisiin asioihin lukuisien