Il modulo mira a fornire le conoscenze di base per la progettazione della carrozzeria ed abitacolo di un autoveicolo. In particolare verranno fornite nozioni relative alle specifiche metodologie di progettazione, ed i materiali, in coerenza con le tecnologie produttive, per quanto riguarda i principali componenti della carrozzeria ed abitacolo: sistemi di rappresentazione grafica, scocca, parti mobili comprendenti serrature, cerniere, alzacristalli, nozioni di biomeccanica legate alle prove di sicurezza passive, sistemi di ritenuta, plance, finizioni interne, sedili, impianto di climatizzazione, paraurti, griglie, modanature, spoiler, minigonne, guarnizioni di tenuta, vetri e specchi, tergicristalli tergilunotti spruzzatori, proiettori e fanali . Verranno inoltre analizzate le problematiche di progetto e di montaggio ed i vari sottosistemi.
Course’s purpose is to give a solid platform of requisite knowledge and skills in body and cockpit design. It will mainly provide notions relating to design specific methodology and materials, according to production technologies of body and cockpit components: graphical representation systems, body, movable parts such as locks, hinges, windows; notions of biomechanics from passive safety tests, restraint systems, dashboard, interior trims, seats, conditioning systems, bumpers, grilles, moldings, spoilers, sill covers, seals, glasses and mirrors, wipers, lights. Furthermore, design and assembling problems will be analysed.
Lo studente deve acquisire le conoscenze relative ai criteri di impostazione, progettazione e le nozioni relative alle specifiche tecnologie e materiali di produzione dei componenti della carrozzeria ed abitacolo di un autoveicolo, con particolare riferimento agli aspetti di comfort, sicurezza ed economici. Dovrà inoltre conoscere e distinguere criticamente le principali soluzioni architetturali ed i fondamentali della climatizzazione applicata alla progettazione dell'autoveicolo ed i vincoli relativi ai criteri biomeccanici legati alle prove di sicurezza e di rating.
The student must acquire knowledge concerning setting criteria and design; notions relating to technologies and body/cockpit components materials, with a special attention to comfort, safety and economics. Furthermore, the student will be able to know and critically recognize main architectural solutions and conditioning fundamentals, applied to automotive design, and bonds relating to biomechanical criteria coming from passive safety tests and rating.
È necessaria la conoscenza degli argomenti trattati nei moduli di Impostazione progettuale della carrozzeria.
Notions of Car Body Design course are requested.
INTRODUZIONE
1.CARATTERISTICHE DEI MATERIALI METALLICI PER CAR BODY
- Stampabilità a freddo di acciai
- Cenni sulla deformabilità in campo plastico dei materiali metallici
- Effetto del carico di snervamento
- Effetto dell'anisotropia
- Effetto dell'incrudimento
- Curve limite di formabilità
2. SISTEMI DI RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
Simultaneous engineering
Archetipi: CAS Computer Aided Styling, Generazione delle forme.
Generazione del modello matematico
CAD Computer Aided Design specificatamente per:
Modellazione della scocca
Sezioni caratteristiche
Definizione dei nodi
Sistema di riferimento
Verifiche
Regole e consuetudini nella generazione di parti CAD
Modellazione di superfici
Tolleranze di forma
Punti di riferimento
Leggende e cartiglio del disegno
CAM
DMU digital mock-up
Verifiche di progetto
Analisi cinematiche
Verifica delle operazioni di assemblaggio
REALTA' VIRTUALE
3.TIPI DI ACCIAI E LEGHE METALLICHE LEGGERE PER CAR BODY
Acciai per profonda imbutitura
Acciai tradizionali per deformazione a freddo ad elevata resistenza. Effetto delle dimensioni del grano.
Acciai altoresistenziali innovativi
Acciai per sicurezza contro gli urti laterali
Leghe di alluminio e magnesio
4.ASSIEME SCOCCA
a. Composizione della scocca
b. Funzioni della scocca: Sicurezza, aerodinamica, isolamento, visibilità.
c. Affidabilità della scocca.
d. Tecnologie
e. Cenni sui processi di assemblaggio e problematiche di saldatura
f. Verniciatura
g. Vincoli e target
h. Innovazioni tecnologiche
5.CENNI SUI VEICOLI COMMERCIALI E INDUSTRIALI
6.SICUREZZA PASSIVA
a. Nozioni di biomeccanica sviluppando l'approccio biomeccanico, ed i criteri di prestazione
b. Normative di omologazione e di rating
c. La sicurezza ed i sistemi di sicurezza
d. Cinture di sicurezza: funzioni, ancoraggi e principali componenti
e. Air-bag: funzioni, componenti e tipologie
7.LE FINIZIONI INTERNE
a. Moduli plancia:, funzioni e tipologie
b. Plance: funzioni e principali tipologie con approfondimento delle diverse tecnologie di fabbricazione e relativi materiali. Analisi delle soluzioni progettative, delle tecnologie di assemblaggio e dei componenti più importanti
c. Pannelli porta, rivestimenti montanti, cappelliere e rivestimenti padiglioni: funzioni, principali tecnologie di fabbricazioni con i relativi materiali e soluzioni progettative.
8.SEDILI
Sedili anteriori e posteriori: funzioni, analisi dei principali componenti e relative tecnologie di fabbricazione e materiali. Soluzioni progettuali del complessivo sedile e dei componenti. Cenni sui sedili bambini.
9.CLIMATIZZAZIONE
Evoluzione del sistema, dal riscaldatore al condizionatore, funzioni, l'impianto frigorifero. I principali componenti, con le specifiche soluzioni progettuali
10. PARTI MOBILI
Porte
Classificazione dei tipi di porta
Progetto delle porte
Rigidezza statica e dinamica.
Resistenza a deformazioni permanenti
Resistenza agli urti
Tecnologie
Cerniere e limitatori di apertura porta
Serratura porta
Alzacristalli
Moduli porta
Prove di delibera
Porte laterali scorrevoli
Portelloni
Portellone e sportello bagagli
Tecnologie
Serrature sportello e portellone
Porte posteriori a battente
Cofani
Cofano motore
Configurazioni cofano motore
Organi di collegamento, sostegno e fissaggio
Serrature cofani
Prove delibera cofano
Tetti apribili
11.GUARNIZIONI DI TENUTA
Resistenza all'invecchiamento
Isolamento acustico
Tenuta acqua
Tenuta polvere e neve
Copertura giunzioni scocca
Guarnizioni porta
Guarnizioni portellone e sportello bagagli
Guarnizioni tetto apribile
Guarnizioni cristalli
Innovazioni
12. VETRI E SPEC C HI
Linee e superfici di frattura
Meccanismi di crescita dei difetti ' Fatica statica
Misure di sollecitazioni nei vetri e prove di rottura
Misura del pretensionamento di un cristallo
Cristallo parabrezza
Vetri porte
Lunotto
13. TERGICRISTALLI, TERGILUNOTTI, SPRUZZATORI
Componenti del tergicristallo
Componenti del tergilunotto
Specifiche tecniche e prove di delibera
14. PROIETTORI E FANALI
Sorgenti luminose
Alternative tecnologiche dei proiettori
Innovazioni nei proiettori
Alternative tecnologiche per i fanali
Prove di delibera
15. LE FINIZIONI ESTERNE
Paraurti: evoluzione, funzioni. Criteri di progettazione, tecnologie di fabbricazione e materiali. Tipologie di paraurti.
Griglie, minigonne, modanature, spoiler: funzioni, criteri di progettazione con relative tecnologie di fabbricazione e materiali.
1 CAR BODY STEELS FEATURES
- Steel cold-moulding
- Mentions on metallic materials’ plastic deformability
- Metallic yield effect, anisotropy effect, strain hardening effect.
2 GRAPHIC AL REPRESENTATION SIMULTANEOUS ENGINEERING
CAS (Computer Aided Styling):
- Form and, mathematical model generations.
CAD (Computer Aided Design):
- Rules in CAD elements creation
- Body modelling, surfaces modelling
- Archetipes, Typical sections, Joining
- Reference system, Reference points
- Drawing legend and cartouche
- Testing/Checks
CAM (Computer Aided Manufacturing)
DMU (Digital Mock-Up)
- Project checks, Kinematic analysis, Assembling checks
VIRTUAL REALITY
3 CAR BODY STEEL TYPES
Deep-drawing steel
- Traditional steels for high-strength cold deformation. Grain size effect.
- Innovative high strength steels
- Steels for side impact safety
4 BODY ASSEMBLY
- Body composition
- Body functions: safety, aerodynamics, isolation, visibility, reliability
- Technologies
- Mentions about assembly processes
- Painting
- Technological innovations
5 MENTIONS ABOUT COMMERCIAL AND INDUSTRIAL VEHICLES
6 PASSIVE SAFETY
- Mentions about biomechanics (biomechanical approach process and performance criteria)
- Homologation and rating
- Safety and safety systems
- Seat belts: functions, anchors and main components
- Air-bag: functions, components, types
7 INTERIOR
- Dashboard modules: functions and types
- Dashboards: functions and main types (study of various manufacturing technologies and materials). Analysis of design solutions, assembly technologies and main components.
- Door panels, pillar coatings, parcel shelves and car roof coatings: functions, main manufacturing technologies and materials, design solutions.
8 SEATS
- Front and rear seats: functions, main components analysis, manufacturing technologies and materials. Design solutions of the whole seat and its components. Mentions about baby transport.
9 AIR CONDITIONING
- System development, from heater to conditioner, functions, refrigeration system. Main components with specific design solutions.
10 MOVABLE PARTS
DOORS
- Door type classification, design.
- Static and dynamic rigidity, Resistance to permanent deformations, Impact resistance
- Technologies
- Hinges and block devices, Door lacks, Door brakes
- Door modules
- Delivery testing
- Sliding doors
- Trunk lid, liftgate, tailgate
- Technologies
- Twin rear doors
HOOD
- Engine hood cover
SUNROOFS
11 WEATHER STRIPS
- Mission of weather strip,
- Body joints finishing, Door weather strip,
- Aging resistance, Acoustical insulation, Air and gas infiltration, Water seal, Powder and snow seal
- Innovations
12 GLASSES AND MIRRORS
- Fracture lines and surfaces
- Windshield
- Door glasses
- Rear window
13 WIPERS, REAR WIPERS AND SPRAYERS
- Wiper components
- Rear wiper components
- Technical specifications and tests
14 LIGHTS
- Light sources
- Alternative technical solutions for lights
- Tests
15 EXTERNAL FINISHINGS
- Bumpers: evolution, functions. Design criteria, manufacturing technology and materials. Types of bumpers.
- Grilles, sill covers, mouldings, spoilers: functions, design criteria with manufacturing technologies and materials.
Gli allievi parteciperanno alle visite esercitative esterne per approfondire tutti gli argomenti trattati in aula sviluppando una relazione per ogni visita.
In order to get in touch with course’s purposes, students will visit companies and make a report.
Il libro LA CARROZZERIA, 1° volume Progetto dei Componenti, 2° volume Progetto del Sistema
Dispense fornite dal docente
Morello L, Rosti Rossini L, Pia G, Tonoli A. The Automotive Body, Volume I and II. London: Springer, 2011
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L'esame consiste in una prova scritta inerente la parte integrata di materiali metallici con domande sia aperte che chiuse (30 minuti) e un colloquio orale nelle quali i vari argomenti del corso vengono esaminati prima in maniera generale, concentrandosi poi su alcuni dettagli. Lo studente deve portare calcolatrice, matita e righello. Eventuali materiali e formulari saranno forniti dai docenti. La valutazione complessiva tiene anche in conto la qualità con cui sono redatti i report delle visite esercitative.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
The exam consists in an oral test with five/six questions where the different topics of the course are examined first with a global overview and the focusing on some details. The total evaluation takes into consideration the quality of reports about the visits.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.