It is estimated that around half of the time required to develop a tyre mould is used in the tyre tread modelling process. Therefore, it has become important for companies to find new ways to elaborate and model them in such a way that the process speeds up and the outcome turns out to be more accurate. In this thesis three modern CAD tools (ANSYS Spaceclaim, Solidthinking Evolve and Onshape) are evaluated regarding its capabilities and limitations for the tyre tread modelling. To do this, different modelling techniques are studied and used on each software. The outcomes are compared with the outcome of a traditional CAD tool (Siemens NX) to understand if with the new software it is possible to precisely obtain all the tread geometries and how easy (or complex) is to do so. Then, this study continuous by evaluating the usefulness of these tools for a tyre a company. The features with which to compare the selected CAD software are: the ease of learning, the implementation cost and the availability of relevant modelling features for the tyre tread design (like curves projection, surface creation and boolean operation). Additionally, the integration possibilities between the analysed CAD modelling software and finite element simulation (FEA) tools, CAM software and render engines are investigated, since this tools are useful for the tyre tread development and production process. Thanks to all this process, it can be concluded that the developed procedures for each of the software offer results similar to those obtainable with traditional CAD tools, besides they are more user-friendly and affordable. However, proposed solutions have some limitations, mainly related to the lack of parameterization, which leads to a longer modelling process and this makes the use of these solutions less appealing in big tyre companies.

Si stima che più della metà del tempo gestito per lo sviluppo di uno pneumatico, è impiegato nella modellazione del battistrada. Quindi per le aziende diventa sempre più importante trovare nuovi metodi per il loro sviluppo e la creazione, al fine di ridurre i tempi di modellazione ed avere risultati migliori. In questa tesi vengono valutati tre strumenti di modellazione CAD moderni (ANSYS Spaceclaim, Solidthinking Evolve e Onshape), analizzando le rispettive capacità e limiti nella modellazione del battistrada. Per fare ciò, vengono studiate diverse tecniche di modellazione su ciascun software. I risultati vengono comparati con il risultato di un software CAD tradizionale (Siemens NX), per capire se con i nuovi software è possibile ottenere con precisione tutte le geometrie del battistrada e quanto sia facile (o complesso) farlo. Questo studio continua valutando l’utilità di questi strumenti per le aziende produttrici di pneumatici. Le caratteristiche con cui comparare i software CAD scelti sono: la facilità di apprendimento, i costi di implementazione e la disponibilità di operazioni di modellazione utili per il disegno del battistrada (come proiezione di curve, creazione di superficie e operazioni booleana). In oltre vengono investigate le possibilità di integrazione tra i software selezionati e strumenti per la simulazione ad elementi finiti (FEA), piattaforme CAM e software per il render 3D, utili per il ciclo produttivo del prodotto. Grazie a questo percorso si può concludere che le procedure elaborate per ciascuno dei software offrono risultati assimilabili a quelli ottenibili con strumenti tradizionali. In aggiunta includono costi più bassi e sono di facile utilizzo. Tuttavia, le soluzioni proposte hanno alcune limitazioni, principalmente legate alla mancanza di parametrizzazione, che comporta tempi elevati e non le rende appetibili per l’utilizzo nelle grandi aziende.

Can new CAD tools improve geometric modelling of tyre tread ?

VARGAS De la HOZ, RICARDO FELIPE
2017/2018

Abstract

It is estimated that around half of the time required to develop a tyre mould is used in the tyre tread modelling process. Therefore, it has become important for companies to find new ways to elaborate and model them in such a way that the process speeds up and the outcome turns out to be more accurate. In this thesis three modern CAD tools (ANSYS Spaceclaim, Solidthinking Evolve and Onshape) are evaluated regarding its capabilities and limitations for the tyre tread modelling. To do this, different modelling techniques are studied and used on each software. The outcomes are compared with the outcome of a traditional CAD tool (Siemens NX) to understand if with the new software it is possible to precisely obtain all the tread geometries and how easy (or complex) is to do so. Then, this study continuous by evaluating the usefulness of these tools for a tyre a company. The features with which to compare the selected CAD software are: the ease of learning, the implementation cost and the availability of relevant modelling features for the tyre tread design (like curves projection, surface creation and boolean operation). Additionally, the integration possibilities between the analysed CAD modelling software and finite element simulation (FEA) tools, CAM software and render engines are investigated, since this tools are useful for the tyre tread development and production process. Thanks to all this process, it can be concluded that the developed procedures for each of the software offer results similar to those obtainable with traditional CAD tools, besides they are more user-friendly and affordable. However, proposed solutions have some limitations, mainly related to the lack of parameterization, which leads to a longer modelling process and this makes the use of these solutions less appealing in big tyre companies.
CASALI, ALESSIO
ARC III - Scuola del Design
4-ott-2018
2017/2018
Si stima che più della metà del tempo gestito per lo sviluppo di uno pneumatico, è impiegato nella modellazione del battistrada. Quindi per le aziende diventa sempre più importante trovare nuovi metodi per il loro sviluppo e la creazione, al fine di ridurre i tempi di modellazione ed avere risultati migliori. In questa tesi vengono valutati tre strumenti di modellazione CAD moderni (ANSYS Spaceclaim, Solidthinking Evolve e Onshape), analizzando le rispettive capacità e limiti nella modellazione del battistrada. Per fare ciò, vengono studiate diverse tecniche di modellazione su ciascun software. I risultati vengono comparati con il risultato di un software CAD tradizionale (Siemens NX), per capire se con i nuovi software è possibile ottenere con precisione tutte le geometrie del battistrada e quanto sia facile (o complesso) farlo. Questo studio continua valutando l’utilità di questi strumenti per le aziende produttrici di pneumatici. Le caratteristiche con cui comparare i software CAD scelti sono: la facilità di apprendimento, i costi di implementazione e la disponibilità di operazioni di modellazione utili per il disegno del battistrada (come proiezione di curve, creazione di superficie e operazioni booleana). In oltre vengono investigate le possibilità di integrazione tra i software selezionati e strumenti per la simulazione ad elementi finiti (FEA), piattaforme CAM e software per il render 3D, utili per il ciclo produttivo del prodotto. Grazie a questo percorso si può concludere che le procedure elaborate per ciascuno dei software offrono risultati assimilabili a quelli ottenibili con strumenti tradizionali. In aggiunta includono costi più bassi e sono di facile utilizzo. Tuttavia, le soluzioni proposte hanno alcune limitazioni, principalmente legate alla mancanza di parametrizzazione, che comporta tempi elevati e non le rende appetibili per l’utilizzo nelle grandi aziende.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/143421