Designing a blow mouldable bottom for an inspection chamber

Abstract

This bachelor´s thesis was made for Uponor Group. The goal of the thesis was to design a producible 560 mm inspection chamber bottom. The work included designing the shape and stress simulations for the product. The shape was drawn with the SolidWorks 3D CAD design software and the stress simulations were done with COSMOSXpress stress simulation software.

The development process proceeded according to the Uponor Stage-Gate© process. Extrusion blow moulding was chosen to be the production method for this product mainly because a 400 mm chamber bottom had already been designed for extrusion blow moulding. The chamber bottom was previously done by machining it from a solid plastic lump. The new bottom would cut costs and material loss. The biggest changes between the 400 mm and 560 mm bottoms were in the size, in the water directing shape and in the reinforcement structure. Also the 560 mm bottom's inlet connections sector was reduced to 120 degrees because the new water directing shape works better then.

In the end eight different bottoms were created. Four different outlet connection diameters and two different diameters for riser-pipe were integrated in these models. From these eight different models four drawings with the strategic measurements of the product were created.

Tämä opinnätetyö tehtiin Uponor Groupille. Tämän työn tavoitteena oli luoda tuotantoon 560 mm tarkastuskaivon pohja. Tähän työhön kuuluu muodon luominen ja lujuusanalyysit tuotteelle. Tuote piirrettiin käyttämällä SolidWorks 3D CAD- piirustusohjelmaa ja lujuusanalyysit tehtiin COSMOSXpress- rasitussimulaatio ohjelmalla.

Suunnitteluprosessi eteni Uponor Stage-Gate © -prosessin mukaan. Ekstruusiopuhallusmuovaus valittiin tuotteelle valmistusmenetelmäksi, pääasiassa siksi, että 400 mm:n kaivonpohja oli suunniteltu aikaisemmin ekstuusiopuhallusmuovattavaksi. Kaivonpohja oli aikaisemmin tehty umpimuovisesta kiekosta työstämällä se halutun muotoiseksi. Uusi pohja pienentää kuluja ja vähentää materiaalin hävikkiä. Isoimmat erot 400 mm ja 560 mm pohjan välillä ovat koossa, vettä ohjaavassa muotoilussa ja tukirakenteissa. Lisäski 560 mm pohjan tuloaukkojen sektori pienennettiin 120 asteeseen, koska silloin vettä ohjaava muotoilu toimii paremmin.

Lopulta luotiin kahdeksan erilaista pohjan mallia. Neljä eri poistoputken halkaisijaa ja kaksi eri nousuputken halkaisijaa sisällytettiin näihin malleihin. Näistä kahdeksasta mallista luotiin neljä piirustusta, joista ilmeni tuotteen strategiset mitat.