Framgångssaga

Skapa en kompositbatteriinsats-studlösning för el-lastbilar

Bossard arbetade med en OEM och dess leverantörsteam för att uppnå strikta toleranser för elektrisk isolering och förpackning samtidigt som verktygs-, formnings- och monteringskostnader minskades.

Hybrid elektrisk lastbil laddar vid station. 3D-rendering.

Utmaningen: Skapa en kompositlösning för batteriinsatsbultar för el-lastbilar

EV OEMs står inför utmaningar på grund av fragmenterade produktionsprocesser, där design och montering är deras ansvar, men tillverkningen hanteras av en underleverantör. Detta resulterar ofta i kostsamma försök och misstag, vilket leder till dålig produktkvalitet och höga underhållskostnader för slutanvändarna.

Det var en bekant situation för en ledande lastbilstillverkare. I samarbete med OEM-designern och underleverantörstillverkaren utvecklade vi en lösning för insatsbultar för en EV-batteriapplikation som uppfyller intressenternas krav och säkerställer exakt designpassform, elektrisk prestanda och monteringsbarhet.

Möta utmaningen med begränsat utrymme

Vid utformning av fordonsbatterier och elsystem leder minimering av vikt och utrymmesanvändning till tunna material och trånga utrymmen. Flera komponenter, ledningar, kontakter och strömskenor måste passa inom geometrier som pressar polymergjutningsdesignregler till gränsen. Att upprätthålla avstånd och frigång mellan komponenterna är dock avgörande för tillförlitlighet i tuffa driftsförhållanden (t.ex. undvika kortslutningar). Att gjuta dessa komplexa arrangemang kräver ofta komplexa verktyg, vilket gör konventionella fästanordningar opraktiska.

Mot denna bakgrund designade vi en insatsbult för att säkra elektriska komponenter på en polymerbärare, vilket säkerställer en passform inom de många förpacknings- och elektriska isoleringsbegränsningarna, samtidigt som polymergjutningsdesignkraven respekteras, och därmed underlättar en genomförbar gjutlösning.

Standardstudsretention vs. pinstudsretention

Skräddarsydda standardinsatsbultar för tillverkning

I traditionella formuppsättningar säkrar externa gängmekanismer insatsbultar. Men utrymmesbegränsningar i detta fall uteslöt sådana metoder, vilket riskerade osäkrade insatser under formningen. För att motverka detta arbetade vi med verktygsingenjörer för att integrera en kärnstiftshållningsgeometri i insatsbultens design, en lösning som är kompatibel med standardpraxis.

Bilder: Standardbultshållning och stifthållning

Möta förväntningar på monteringsbelastbarhet

Att säkerställa monteringsbelastbarhet är avgörande för att upprätthålla momentanrop, som de för PC8.8 eller PC10.9 fästelement. Att helt enkelt förstora fästelementet var inte genomförbart på grund av begränsningar. Att öka tjockleken riskerade att bryta mot kraven för anti-bågning (A), medan att öka diametern kunde ha äventyrat angränsande komponenter (B).

Vi tog itu med denna utmaning genom att patentera räfflingsdesigner som optimerar engagemanget med polymeren. Finita elementtekniker validerade mekanisk prestanda, medan CAD-datadelning påskyndade frigångskontroller. Kontinuerlig kommunikation med verktygsingenjörer säkerställde genomförbarheten av stiftgeometrin.

Kundfördelar i korthet

Snabbare tid till marknaden: Vi kunde spara tid och resurser genom att vägleda designprocessen och undvika försök och misstag.
Optimerad tillverkningsinställning: Vår tekniska lösning hjälpte till att undvika kostnader relaterade till verktygsskador, kasserade formdelar och produktåterkallelser.
En enda kontaktpunkt: Vår designexpertis hjälpte till att definiera relevanta krav och säkerställde sedan att designen uppfyllde dessa krav.

Fastening Composites

Läs mer