Design e sviluppo della seconda generazione di freni EPB - Si : aggiornamento connessione tra bracket e piatto = Design and development of the second generation of brakes EPB-Si: update of the connection between the bracket and the plate

Il seguente elaborato di tesi ripercorre tutte le fasi associate all’ideazione, progettazione e validazione di un componente meccanico. Il soggetto della tesi è il freno a tamburo ad azionamento elettrico (EPB - Si), proprietà della Continental Brakes Italy. Più nel dettaglio, si è posta l’attenzione sulle modalità attraverso le quali l’attuatore elettromeccanico si interfaccia con la parte posteriore del piatto portafreno, con l’obiettivo di ridurre le criticità relative ai processi di produzione e assemblaggio, riscontrate nella versione precedente del sistema. La prima parte della tesi fornisce una descrizione dettagliata dei componenti e del funzionamento del freno a tamburo EPB-Si, evidenziando le problematiche tecniche e produttive legate al sistema attuale. L’analisi ha identificato criticità significative nell’accoppiamento tra il bracket e il piatto portafreno, che hanno generato problematiche come un elevato tasso di scarti di produzione e difficoltà di montaggio. Questi problemi hanno reso necessario un aggiornamento della connessione tra i componenti, al fine di migliorare la robustezza del sistema e ridurre i costi di produzione. Il processo di riprogettazione è stato condotto seguendo un approccio metodologico rigoroso, partendo dalla definizione degli obiettivi funzionali e delle specifiche progettuali. Sono stati sviluppati tre concept di design, successivamente valutati attraverso l’applicazione della Pugh Matrix, al fine di identificare la soluzione più promettente. Il concept selezionato è stato ulteriormente sviluppato tramite modellazione CAD, con un’attenzione particolare alla semplificazione delle geometrie e allo studio della fattibilità del componente. Le modifiche principali includono l’eliminazione della bugna dal piatto portafreno e l’introduzione di un nuovo sistema di fissaggio basato su viti, al fine di migliorare la precisione dimensionale e la stabilità della connessione. Dopo una breve analisi dell’impatto sui processi di produzione, la tesi prosegue con la validazione del nuovo design. Tale analisi è stata effettuata mediante simulazioni agli elementi finiti (FEA) e test sperimentali sui prototipi, tra cui test di durata a fatica e di vibrazione, i quali hanno dimostrato la conformità della nuova configurazione alle specifiche di progetto. I risultati hanno evidenziato l’assenza di cricche o deformazioni eccessive anche sotto carichi sovradimensionati. La nuova generazione di EPB – Si apre la strada a diversi sviluppi futuri; pertanto, l’elaborato di tesi si conclude con la descrizione di uno studio fatto sulla guida cavo e sulla sua possibile evoluzione in conformità con le nuove specifiche.