Frame : the CAD step

J'ai conçu le cadre du Koxx Botoxx sur le logiciel de CAO Solidworks. Pour cela je suis reparti du design que nous avions retenu précédemment ainsi que du cahier des charges établi avec le chef de produit XC.

I designed the Botoxx frame with Solidworks CAD software. I designed it from the form we chose before and the spec sheet made with the XC product manager.

Le cadre du koxx boxx a été construit sur une un squelette paramétré reprenant la géométrie initiale. Les différents éléments ont été conçus seuls puis positionnés et ajustés les uns par rapport aux autres sur ce dernier.  Ceci permet de pouvoir faire évoluer facilement la géométrie tout en modifiant la position des éléments du cadre mais sans les modifier intrinsèquement.

The Koxx Boxx frame has been drawn from a parametric skeleton which was based on the geometry. Its elements have been designed has spare parts then have been assembled and adjusted on the skeleton. This allows to move the geometry independently. We can change the parameters without changing the elements but their position follow the skeleton.  

Une fois cette première étape réalisée, j'ai pu passer à la conception de tous ses éléments. Seule la douille XTP sera tirée de la bibliothèque de pièces Koxx. En effet le cadre étant prévu pour une petite production, il n'a pas été décidé de faire une pièces forgées spécifique pour ce dernier.

This first step done, I designed the different elements of the frames. The XTP head tube will be taken from the Koxx data base. The production would be too low to make specific forged parts.

La coque a donc été la partie la plus longue dans le développement du cadre. La conception en elle même n'a pas été très longue mais il a fallu discuter de sa fabrication et les contraintes liées en parallèle de son développement. Valider le design, les embossés, les courbures, rayons n'a pas été simple avec des fabricants qui étaient assez craintifs quant à la résistance de notre concept. La coque est formée de deux éléments construits à partir de toles d'aluminum embouties sur une presse puis soudés l'une à l'autre. Seul un coté a donc été dessiné et le second obtenu par symétrie.

The shell has been the longest part to design. The conception has not been too long but I have to discuss with the maker about its manufacturing process. I have to validate design, embossings, curbs etc. It has not been simple with our maker who have been very afraid by the strength of our concept. The shell is made of two aluminum sheet formed separately on a press then welded to each other. These two parts are symetrical so I design one and get the second via the mirror function.   

La partie la plus contraignante fut la jonction entre les tubes des haubans et la coque. Nous avions peur que ces derniers de petite section traversent la coque qui n'était pas très épaisse. Nous avons donc travaillé les cintrages de ces derniers afin d'avoir la plus grande surface de contact avec la coque pour éviter tout arrachement. De plus nous avons placé une pièces CNC entre la coque et les haubans afin de renforcer ces zone.

The most difficult area was the junction of the seat stays and the shell. We have been scared of a perforation from the seat stays through the shell. To avoid this I worked on the bendings of the tubes in order to have the larges contact surface. Moreover I have placed a CNC part between the tube and the shell in order to reinforced this section.

Pour passer du cadre Boxx à la déclinaison Botoxx, il aura suffit de remplacer dans l'assemblage de pièces les pattes verticales par les pattes horizontales et de supprimer la fixation de dérailleur avant.

To make the Botoxx version from the Boxx frame I replaced the dropouts and remove the front derailleur fixation.

En parallèle de la production nous avons développé une seconde version du cadre Boxx XC avec une géométrie encore plus efficace et une masse encore plus contenue. Pour cela nous avons réduit les épaisseurs des tubes, alléger la douille XTP mais aussi supprimé le renfort entre la coque et les haubans.
Les ventes de la première production n'atteignant pas nos objectifs face aux investissement mis en oeuvre, nous ne donnerons pas suite à ces prototypes qui étaient validés en tout point par les tests terrains. Le carbone était déjà incontournable sur le segment XC compétition.

In parallel with the production we developed a second version of the Boxx frame with a more efficient geometry and a lighter structure. We changed the tubes thickness, optimized the head tube and remove the reinforcement of the shell for the seat stays.  The sales of the first production of the Boxx frame wasn't enough compared with the cost of the project so this version have not been produced is spite of the validation by our riders.