Design and development of a polymer female coupling and locking pin

Abstract

Dette bachelorprosjektet omhandlet design og utvikling av en polymerbasert hunnkobling for bruk i kjølesystemer til kjøretøy, i henhold til VDA- og ID32-standardene. Prosjektet ble gjennomført i samarbeid med Kongsberg Automotive, som har uttrykt et strategisk mål om å redusere leverandøravhengighet og oppnå kontroll over designet av egne koblinger.

Hovedmålet var å utvikle et funksjonelt konsept som er dimensjonskompatibelt med VDA-hannkoblinger, kan betjenes for hånd uten behov for spesialverktøy, og oppfyller spesifikke funksjonelle og mekaniske krav. Arbeidet inkluderte strukturert idégenerering, konseptvalg, CAD-modellering og simuleringer for å evaluere mekanisk ytelse, med Double Diamond-metodikken som grunnlag for utviklingsprosessen.

Et utvalg plastmaterialer ble brukt i simuleringene, basert på materialdatablader fra leverandører og tilgjengelige materialdatabaser. En fysisk prototype ble produsert ved hjelp av 3D-printing for å demonstrere montering og funksjon. Det ble gjennomført en feilmodusanalyse (FMECA), før det til slutt ble gjort en vurdering av konseptets potensial for patentering.

This bachelor project focused on the design and development of a polymer based female coupling, for use in automotive cooling systems in accordance with the VDA and ID32 standards. The project was carried out in collaboration with Kongsberg Automotive, which expressed a stratetic goal to reduce their supplier dependency and to gain control over the coupling’s design. The main objective was to develop a functional concept dimensionally compatible with VDA male couplings, operable by hand without the need of special tools and to meet specific functional and mechanical demands. The work included structured idea generation, selection of concept and CAD modelling and simulations to evaluate mechanical performance, with the Double Diamond method as foundation for the development process. A selection of plastics was used in the simulations, based on material data sheets from suppliers and material databases. A physical prototype was produced by means of 3D printing to demonstrate assembly and function. A failure analysis was performed using the FMECA method, before finally assessing the design’s potential for patentability