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Il team di ingegneria dimensionale di Mahindra & Mahindra doveva capire come le tolleranze dei bracci delle sospensioni influenzano il comportamento cinematico di una sospensione a doppio triangolo. Una catena di tolleranza convenzionale non poteva rappresentare come i componenti si muovono l’uno rispetto all’altro lungo tutta la corsa della sospensione.
Il team doveva prevedere la variazione di campanatura, incidenza e convergenza, individuare il gradiente di bump steer nel caso peggiore e isolare i componenti che determinano questa variazione, utilizzando un gemello digitale meccanico dell’assemblaggio invece di un modello statico.
3DCS Variation Analyst simula come le tolleranze dei componenti e degli assemblaggi si propagano in variazione funzionale. In Mahindra ha modellato l’intera sospensione a doppio triangolo e quantificato il contributo di ogni fattore a campanatura, incidenza e convergenza.
Il modulo aggiuntivo Mechanical Modeler definisce i giunti cinematici del braccio in modo che il modello si muova come l’assemblaggio reale. Questo ha permesso di eseguire analisi multi-posizione sull’intera corsa della sospensione.
L’Advanced Analyzer & Optimizer ha individuato le condizioni di caso peggiore e supportato un’ottimizzazione iterativa delle tolleranze, aiutando il team a riportare il gradiente di bump steer entro un intervallo accettabile.
3DCS funziona nativamente nelle principali piattaforme CAD, e i suoi risultati alimentano strumenti a valle come Siemens LMS e MATLAB Simulink, estendendo il gemello digitale a un’analisi completa della dinamica del veicolo.
Ogni giunto cinematico dell'assemblaggio a doppio triangolo (braccio superiore, braccio inferiore, fuso, mozzo e ruota) è stato definito per simulare l'assemblaggio reale.
La tolleranza di posizione dei fori di fissaggio del braccio inferiore è stata isolata come contributo dominante; il bullone di campanatura viene ruotato per riportare il valore nell'intervallo specificato.
La simulazione ha confermato che la lunghezza dell'ammortizzatore contribuisce poco alla variazione, poiché viene regolata cinematicamente durante il montaggio.
L'analisi multi-posizione di campanatura, incidenza e convergenza sull'intera corsa ha permesso un'ottimizzazione iterativa delle tolleranze per un comportamento accettabile.
Tutti i risultati delle simulazioni sono stati confrontati con i valori reali di assetto ruota del veicolo, confermando la precisione del modello.
Gli studi di catena di tolleranza alimentano altri reparti e strumenti di simulazione nei programmi di sospensione del telaio di Mahindra, dalla progettazione allo stabilimento.
In Mahindra & Mahindra, l’ingegneria dimensionale alimenta l’intero processo di sviluppo invece di seguirlo a valle. Gli studi di catena di tolleranza prodotti con 3DCS sono utilizzati come input da altri reparti e strumenti di simulazione, e lo stesso approccio si applica a tutti i programmi di sospensione del telaio: sistemi a triangolo, meccanici e multilink.
L’esperienza GD&T del team (ASME Y14.5) sostiene questo lavoro, garantendo che le tolleranze che guidano la simulazione corrispondano alla definizione sui disegni e, in definitiva, ai componenti sul veicolo.
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