Desarrollo de un modelo paramétrico CAD para el diseño optimizado de cuadros de bicicleta

Abstract

[ES] El presente Trabajo Final de Máster (TFM) trata sobre la optimización y parametrización de una bicicleta, con el objetivo de ofrecer al cliente un producto ajustado a sus necesidades. Se utiliza una combinación de técnicas de modelado mediante el uso de herramientas CAD en la que se desarrolla un modelo estándar de un cuadro de bicicleta para su posterior parametrización. El diseño paramétrico CAD se centra exclusivamente en el cuadro de la bicicleta y mediante la herramienta Excel se pueden modificar todos los parámetros del cuadro, como la estructura base y el tamaño y forma de los tubos que lo componen. Con el uso de esta herramienta se establecen diferentes relaciones entre los componentes que permiten, no solo crear diferentes configuraciones para cada una de las tallas, sino modificar independientemente los parámetros del cuadro en función de las necesidades del usuario. También se automatiza el presupuesto de la bicicleta, generado para 3 materiales diferentes (aluminio, acero y titanio). Este presupuesto cuenta con unos gastos fijos aplicables a cualquier configuración, pero también unos gastos variables en función del precio de fabricación de los tubos, que dependerán de su tamaño y forma. Estos gastos serán orientativos, con el fin de dar al cliente un presupuesto aproximado del coste final del cuadro.

[EN] This Master's Final Project (TFM) deals with the optimization and parameterization of a bicycle, with the aim of offering the customer a product adjusted to their needs. A combination of modelling techniques is used by CAD tools in which a standard model of a bike frame is developed for subsequent parameterisation. The CAD parametric design focuses exclusively on the bike frame and all the parameters of the frame can be modified using the Excel tool, such as the base structure and the size and shape of the tubes that compose it. With the use of this tool, different relationships are established between the components that allow not only to create different configurations for each of the sizes, but also to independently modify the parameters of the frame according to the needs of the user. The bicycle budget, generated for 3 different materials (aluminium, steel and titanium), is also automated. This budget has fixed costs applicable to any configuration, but also variable costs depending on the price of manufacturing the tubes, which will depend on their size and shape. These expenses will be indicative, in order to give the client an approximate estimate of the final cost of the painting.

[CA] El present Treball Final de Màster (TFM) tracta sobre l'optimització i parametrització d'una bicicleta, amb l'objectiu d'oferir al client un producte ajustat a les seves necessitats. S' utilitza una combinació de tècniques de modelatge mitjançant l' ús d' eines CAD en la qual es desenvolupa un model estàndard d' un quadre de bicicleta per a la seva posterior parametrització. El disseny paramètric CAD es centra exclusivament en el quadre de la bicicleta i mitjançant l'eina Excel poden modificar tots els paràmetres del quadre, com l'estructura base i la mida i forma dels tubs que el componen. Amb l' ús d' aquesta eina s' estableixen diferents relacions entre els components que permeten, no només crear diferents configuracions per a cadascuna de les talles, sinó modificar independentment els paràmetres del quadre en funció de les necessitats de l' usuari. També s'automatitza el pressupost de la bicicleta, generat per a 3 materials diferents (alumini, acer i titani). Aquest pressupost compta amb unes despeses fixes aplicables a qualsevol configuració, però també unes despeses variables en funció del preu de fabricació dels tubs, que dependran de la seva mida i forma. Aquestes despeses seran orientatives, per tal de donar al client un pressupost aproximat del cost final del quadre.