Developing design guidelines for load carrying sheet metal components with regards to manufacturing method

Load carrying brackets in the engine room of Scania's busses are almost exclusively manufactured through bending of sheet metal. It is believed that pressing, rather than bending, could result in lighter components. Lighter components mean less weight for the bus to transport and could, for example, result in allowing additional passengers on the bus.The problem definition included producing guidelines regarding the two manufacturing methods of sheet metal: bending and pressing. The guidelines were designed to aid, mainly novice, design engineers in early stages of component development. Existing components were FEM-analysed and redesigned to investigate the potential weight reduction for using pressing rather than bending. Lastly, on the topic of weight reduction, the potential of using carbon fibre reinforced polymer for load carrying components, such as brackets, was evaluated. The information for the guidelines and the evaluation of carbon fibre reinforced polymers were gathered through a series of study visits and a literary review.The guidelines were presented as a document, comprised of general considerations and rules of thumb. They are to be stored as a living document, continuously complemented and updated. The hope is to reduce the amount of unnecessary feedback from suppliers, and help designing cost-efficient components. The result from the modelling showed that weight reduction was possible by redesigning the investigated parts for pressing rather than bending. It was concluded that the most prominent weight reduction was achieved for components where removal of a limiting weld was successful. Further investigations should be conducted on a wider variety of parts to make the results more reliable. As for the carbon fibre reinforced polymers, the investigation indicates that a mere substitution of material is not cost-efficient for several reasons. To successfully implement use of carbon fibre reinforced polymers, larger and innovative solutions that utilises all the favourable properties of the material is required. Further studies should hence be initiated, with the focus of combining multiple purpose designs.Lastbärande komponenter i motorrummet på Scanias bussar tillverkas huvudsakligen genom bockning av stålplåt. Pressning, istället för bockning, skulle kunna resultera i lättare komponenter. Lättare komponenter innebär längre totalvikt vilken kan resultera i att, till exempel, fler passagerare tillåts på bussen.Problemdefinitionen inkluderar framtagningen av riktlinjer vid design av komponenter som skall tillverkas genom någon av de två tillverkningsmetoderna: kantbockning och pressning av stålplåt. Vi tog fram riktlinjerna för att stödja, framför allt nya, konstruktörer i det tidiga stadiet av konceptframtagning. FEM-analys och omkonstruktion har genomförts på redan existerande komponenter för att undersöka potentiell viktminskning till följd avpressning av stålplåt istället för att kantbocka. Till sist har potentialen hos kolfiberkomposit som alternativt material för att få lättare lastbärande komponenter, så som stag, utvärderat. Informationen till riktlinjerna och utvärderingen av kolfiberkompositer har samlats in under ett antal studiebesök och genom en litteraturstudie.Vi har sammanställt riktlinjerna som ett dokument, där de presenteras som generella beaktanden och tumregler. Tanken är att detta dokument ska vara levande och ska kontinuerligt kompletteras samt uppdateras. Förhoppningen är att bland annat minska mängden irrelevant feedback från leverantörer, och främja framtagningen av kostnadseffektiva komponenter. Resultatet från modelleringen visar att viktminskning var möjlig genom omkonstruktion av de undersökta komponenterna. En slutsats kan dras att den mest betydande viktminskningen gjordes på de komponenter där en begränsande svets kunde tas bort. Framtida undersökningar borde göras på en större variation av komponenter för att göra resultaten mer trovärdiga. Utvärderingen rörande kolfiberkomposit visar att ett simpelt byte av material är, av flera anledningar, inte kosteffektivt. Större och mer innovativa lösningar måste implementeras för att ett byte av material ska vara görbart. Djupare undersökningar borde därför initieras, med fokus på att kombinera lösningar för flera ändamål