logo demcon multiphysics
  • Services
  • EXPERTISES
  • Over ons
  • showcases
  • Contact
  • nieuws & evenementen
  • career
  • de
  • en
  • nl
BKS deurslot
  1. Home›
  2. Showcases›
  3. stress reduction in a door lock.
Structural mechanics

versteviging van BKS deursloten.

Deur sloten van hoge kwaliteit kunnen grote krachten aan, zonder te breken. Demcon metal injection moulding (MIM) produceert onderdelen voor deursloten van het Duitse BKS. Om te voorspellen onder welke belasting de onderdelen breken, gebruiken we mechanische eindige elementen methode. Hierna stelden we een verbetering aan het ontwerp voor om deze kritische belasting te verhogen.

aanpak.

Als een deur geforceerd wordt, moet het krachten in verschillende richtingen aan kunnen. We hebben een structureel mechanische berekening uitgevoerd met Finite Element Method (FEM) voor twee belasting casussen (Figuur 1). Het kritische onderdeel dat deze krachten moet weerstaan is te zien in Figuur 2. Beide belastingen zijn gesimuleerd op het langere onderdeel in Figuur 2 (rechts). Kritische gebieden zijn gevonden.

Figuur 1    Een frontale belasting (1) en een zijwaartse belasting (2).
Figuur 1 Een frontale belasting (1) en een zijwaartse belasting (2).

stressgebieden identificeren en verbeteren.

Het resultaat van de FEM analyse is te zien in Figuur 3 en 4. Het oppervlak met de hoogste spanning is anders voor de verschillende belastingen. Het meest kritische gebied voor belasting 1 is het contact punt tussen de as en het sluitingsmechanisme, waar voor belasting 2 het contact tussen de as en de deurpost het meest kritisch komt. 

De simulatie van belasting 1, met een kracht parallel op de deur, laat zien dat krachten op het raakpunt van de as met het slot mechanisme groot is (Figuur 5). Uit deze simulatie kan je voorspellen welk soort breuk volgt uit deze belasting en dit is meerdere keren met test geverifieerd. Een precieze overeenkomst werd gevonden tussen de kracht en de breuk in de experimenten en simulaties.
 

Figuur 2 Demcon MIM heeft onderdelen in het BKS slot spuitgegoten.
Figuur 2 Demcon MIM heeft onderdelen in het BKS slot spuitgegoten.

De simulatie voor belasting 2, met een kracht loodrecht op de deur, laat zien dat de hoogste spanningen plaats vinden op de middelste ribbe van de as (Figuur 6). Specifiek op de afrondingen aan de onderkant, waar de ribbe en het plaatwerk in contact zijn, kan de spanning boven de breuklimiet uitkomen. Ook hier werd een overeenkomst gevonden tussen experiment en de simulatie. Nu we de oorzaak van de breuk weten is het mogelijk om verbeteringen aan het ontwerp voor te stellen. Door de geometrie een andere vorm te geven op de kritieke gebieden kunnen we spanningen reduceren. De klant heeft testen uitgevoerd op het verbeterde slot en kwam tot de conclusie dat de nieuwe geometrie de belastingen aan kan zonder te breken. Het slot kan nu veel hogere belastingen aan dan in het oorspronkelijke ontwerp. Als afsluiting heeft onze zusteronderneming Demcon metal injection molding het ontwerp voorbereid zodat het ook voor productie is geoptimaliseerd.

Figuur 3   Spanningen in het MIM onderdeel voor belasting 1 met het kritische gebied op de slot as (rode pijl).
Figuur 3 Spanningen in het MIM onderdeel voor belasting 1 met het kritische gebied op de slot as (rode pijl).

conclusie.

Door het gebruik van FEM analyse kunnen we laten zien welk onderdeel van het slot het meest kritisch waren om breuk te voorkomen. Verbeteringsvoorstellen zijn gedaan en gevalideerd met simulaties. Heeft u een mechanisch probleem dat gesimuleerd moet worden? Zoekt u advies over het mechanisch ontwerp van uw product. Voel u vrij om contact op te nemen!
 

Figuur 4     Spanningen in het MIM onderdeel voor belasting 2 met a hetritische gebied op de middelste ribbe.
Figuur 4 Spanningen in het MIM onderdeel voor belasting 2 met a hetritische gebied op de middelste ribbe.
Figuur 5    Spanningscriterium voor breuk, voor en na de aanpassing voor belasting 1.
Figuur 5 Spanningscriterium voor breuk, voor en na de aanpassing voor belasting 1.
Figuur 6    Spanningscriterium voor brosse breuk voor en na aanpassing van belasting 2.
Figuur 6 Spanningscriterium voor brosse breuk voor en na aanpassing van belasting 2.

As a Multiphysics engineer you encounter practical problems. We encounter doors every day and we trust that they do not easily break. With FEM we have a tool that can pinpoint us the weakest link in the chain. In this way our design process is sped up.

view elaborated PDF
portretfoto multiphysics ingenieur

Arnoud van der Stelt

+31 (0)88 115 20 00
Contact us

de uitdagingen die wij aangaan.

FEM-analyse van de spanning in een radiale turbineblazerFEM-analyse van de spanning in een radiale turbineblazer

structural and fluid flow optimization of radial turbine blower.

Lees meer
massareductie van product door topologie optimalisatiemassareductie van product door topologie optimalisatie

topology optimization design.

Lees meer
FEM-analyse van een buiggereedschap voor uiterst nauwkeurige uitlijning met behulp van ansysFEM-analyse van een buiggereedschap voor uiterst nauwkeurige uitlijning met behulp van ansys

bending tool for high precision alignment.

Lees meer
CFD-resultaten tonen de vulling van twee microfluïdische kanalenCFD-resultaten tonen de vulling van twee microfluïdische kanalen

filling of non-trivially shaped microfluidic channels.

Lees meer
Bekijk alle showcases
logo demcon multiphysics
ServicesExpertisesOver onsShowcasesNieuws & EvenementenCareer

Neem contact op

Demcon multiphysics
+31 88 115 20 00

Stuur een bericht
Demcon multiphysics is onderdeel van de Demcon group
cookiebeleidprivacyverklaring
© 2025 Demcon. Alle rechten voorbehouden.