Aporte Al Trabajo Colaborativo 2 Procesos de Manofactura

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAPrograma de Ingeniería Industrial

TRABAJO COLABORATIVO 2

PROCESOS DE MANUFACTURA

PRESENTADO POR:

JOHANNA ALEXANDRA AMAYA RIVERA

PRESENTADO A:

ALBERTO MARIO PERNETT

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD -

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGÍA E INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CEAD BUCARAMANGA

INTRODUCCIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

http://campus02.unadvirtual.org/moodle/user/view.php?id=176686&course=75

http://campus02.unadvirtual.org/moodle/user/view.php?id=188458&course=75


Los procesos de manufactura, hacen parte de la transformación de un insumo en un producto, la selección adecuada del proceso óptimo de desarrollo de cualquier producto es vital en el éxito de cualquier compañía. Son muchas las variables que están asociadas a la manufactura y que influyen directamente sobre el desarrollo de un proceso y su viabilidad económica.

El ingeniero de producción en el ámbito laboral industrial, se encuentra con decisiones diarias que están directamente relacionadas con el mejoramiento de los procesos y el correcto funcionamiento estos, por esto es de vital importancia la formación que el ingeniero tenga acerca de las diferentes opciones y modos de manejo de los procesos asociados con la transformación de insumos en productos.

Dentro de los sistemas de transformación de metales encontramos diferentes métodos utilizados en la elaboración de máquinas y piezas útiles que un conjunto formarán un elemento útil que será utilizado en cada una de las máquinas elaboradas para el desarrollo de la industria, desde la elaboración de un tornillo de fijación hasta la elaboración de grandes máquinas compuestas por pequeñas piezas es utilizados los diferentes métodos de transformación para lo cual debe tenerse en cuenta múltiples factores que se describirán a continuación en el siguiente informe.

OBJETIVOS



Conocer los diferentes tipos de herramientas utilizadas para la elaboración de piezas útiles en la industria, sus características y utilidad.

Identificar los diferentes tipos de clasificación de herramientas, fuerza de corte, velocidades, movimiento de las máquinas y herramientas y demás propiedades.

Identificar en cualquier proceso los elementos que lo conforman y con ello que se puedan desarrollar programas de mejoramiento continuo de acuerdo a las características del mismo.

PARTE I



La figura define una operación de mecanizado para la pieza mostrada. (medidas en mm).

Velocidad de corte para el material (Vc)= 70 m/min F= 0,2 mm/rev Profundidad máxima (dmax)= 1,5 mm Si el diámetro de la barra utilizada como materia prima es de 60 mm, ¿Cuánto tiempo toma maquinar toda la pieza? Si el costo del operario es de $10.000/hora ¿Cuánto cuesta en total la mano de obra para esta pieza?

Datos:Velocidad de corte para el material Vc = 70 m/minAvance F = 0,2 mm/revProfundidad máxima dmax = 1,5 mm

Se analizara cada tramo por aparte y al final se sumaran todos los tiempos para obtener el valor total.





El tiempo total será la suma de las cuatro partes:Parte 1: 0,7461 min Parte 3: 0,7854 minParte 2: 1,9354 min Parte 4: 0,5049 min

Rta: Tiempo total de mecanizado: 3,9718 minutos.

Si el costo del operario es de $10.000/hora ¿Cuánto cuesta el total de la mano de obra de la pieza?

Tiempo = 3,9718 min = 0,06619 hrsEl costo de fabricación es de 10.000 $/hr x 0,06619 hr => $ 661,96

PARTE II



Una empresa ensambladora de motores para vehículos quiere contratar la manufactura de un lote de 10.000 pistones como el que se muestra a continuación. Ustedes como grupo asesor de expertos en el tema, ¿qué material, proceso de conformación forzada y maquinado recomendarían para la Fabricación del pistón mostrado? (justificar ampliamente la elección del material y procesos de manufactura). Mínimo 2, máximo 4 páginas de extensión.

Antes de iniciar esta actividad es importante dar la definición de que es un pistón, que función cumple, quien lo utiliza El pistón es un cilindro abierto por su base inferior, cerrado en la superior y sujeto a la biela en su parte intermedia. El movimiento del pistón es hacia arriba y abajo en el interior del cilindro, comprime la mezcla, transmite la presión de combustión al cigüeñal a través de la biela, fuerza la salida de los gases resultantes de la combustión en la carrera de escape y produce un vacío en el cilindro que “aspira” la mezcla en la carrera de aspiración.

Ejemplos de motores que utilicen pistones tenemos: aviones helicópteros automóviles motocicletas, barcos y gran numero de maquinaria industrial Por eso tratar este tema es amplio y se requiere de ciertos conocimientos para poderlo entender además un pistón como se muestra en la guía de trabajo no tiene ninguna utilidad porque no se especifica qué tipo de pistón es, de que motor es además un pistón solo no tiene ninguna función en un motor porque dentro del pistón lleva anillos pines y pasador y ha este se le llama kit cuando uno compra un pistón no lo venden solo porque este solo no es útil dentro de un motor. Un pistón va dentro del motor, un motor se divide en dos partes, caja de engranaje y cabeza de fuerza el pistón va en la última parte y trabaja dentro de otra pieza llamada cilindro que hace parte de la cabeza de fuerza Cada motor tiene su referencia y para cada uno de estos el fabricante le hace un promedio de cuatro pistones, con diferentes medidas estos se utilizan en cada de las reparadas. Si nos damos cuenta la cantidad de motores que existen y el numero de pistones que utiliza cada motor son miles las referencias de pistones que se deben fabricar además otro factor a tener en cuenta son las características de los modelos de pistones son infinitas.



COMO FUNCIONA UN PISTÓN

Para que un pistón funcione se necesita de una serie de piezas entre las que se encuentran anillos, pasador, pines, cilindro, culata, cigüeñal, biela, rodamientos empaques carburador, combustible, aceite, corriente, bujía etc. Con estos elementos bien graduados o sincronizados se necesita que el pistón realice cuatro procesos que son: admisión compresión explosión y escape y con estos factores un motor funciona.

Con la anterior información ya tenemos un conocimiento más profundo y nos permite conocer de que estamos hablando, esto para poder argumentar los criterios a tener en cuenta para su elaboración. Un pistón es una pieza que trabaja a entre 500 y 17000 rpm revoluciones o vueltas por minuto eso varía dependiendo el tipo de motor además trabaja con comestible y corriente trasformada en chispa cuando se mezcla con el combustible pulverizado con aire, lo que significa que mientras está funcionando este permanece a unas temperaturas muy altas (400 a 500 ºC) debido a la explosión que ocurre producto de la chispa y el combustible pulverizado que estos generen una explosión dentro del motor que le afecta directamente a la parte superior del pistón El material elegido para la fabricación de pistones es el aluminio con otras aleaciones porque tiene características especiales que lo hacen ser de gran utilidad para este trabajo y suelen utilizarse aleantes como: cobre, silicio, magnesio y manganeso entre otros.

Básicamente existen dos procesos para la fabricación de los pistones: Estos pueden ser: Fundidos y Forjados Dependiendo de la cantidad necesaria a producir y especialmente de los esfuerzos, temperaturas, presiones, etc. a los que estarán sometidos (sea un motor diesel o de gasolina, de competición, etc.) se elige uno u otro método. Los pistones forjados tienen mayor resistencia mecánica. Comenzaremos por los materiales. Los pistones de los motores actuales usan como elemento principal el aluminio, por ser un metal con amplias cualidades. En la fabricación de los pistones, al aluminio se le agregan otros elementos para obtener formulas adecuadas que proporcionan las características particulares necesarias según el tipo y aplicación del motor. Estas aleaciones son las que permiten obtener un producto de alta calidad como es el caso de los pistones.

PISTONES DE ALUMINIO FUNDIDO (SUFIJOS P, NP)



Uno de los procesos más antiguos y aún vigente, es el de la fundición de lingotes de aluminio en grandes Crisoles (donde se calientan los metales hasta que se funden o pasan de sólido a líquido) que luego se vacían en moldes enfriados por agua bajo sistemas especiales. Posteriormente, comienza el proceso de mecanizado, efectuado por diferentes maquinarias controladas por computadoras y por último pasan por una serie de procesos térmicos que les dan las propiedades requeridas por las empresas fabricantes de equipo original. Estos mismos pistones de la marca Sealed Power son los que tienen los vehículos que salen de la fábrica y son los mismos ofrecidos en las repuesteras como piezas de reposición.

PARTE III

1. ¿En que se distingue el maquinado de otros procesos de manufactura?

El maquinado se distingue por ser un proceso de conformación por desprendimiento de material el cual tiene como operaciones para dar forma a un elemento el torneado, fresado, madrinado, brocado, etc.Generalmente su elementos de trabajo son piezas de corte como buriles, fresas, escariadores, etc, no se utilizan elementos de grandes fuerzas para dar forma a la pieza como presas hidráulicas, tampoco se genera una deformación o fusión del material por someterlo a altas temperaturas.

2. Identifique algunas razones por las cuales el maquinado es comercial y tecnológicamente importante.

Este tipo de proceso de conformación de una pieza comparado con las demás alternativas de conformación forzada no requiere de una inversión en maquinaria significativa, lo cual permite que se desarrolle en varios talleres de mecanizado.Es un proceso de conformación versátil pues no requiere de ningún tipo de molde o matriz para dar la forma al elemento que se necesita.Al ser un proceso que depende del movimiento de la herramienta de corte para dar la forma, es posible que dichos procesos sean automatizados y llevados a una escala de desarrollo tecnológico como es el caso de los tornos CNC, que dan gran precisión y velocidad en el mecanizado de una pieza a diferencia de los demás procesos que utilizan fuerza extrema o altas temperaturas para el conformado operación que difícilmente se pueden volver más rápidas con mejores tecnologías pues dependen de la naturaleza del material a trabajar.

3. Defina las diferencias entre operaciones de desbaste primario y las de acabado en maquinado.



Desbaste Primario AcabadoEs un tipo de acabado burdo, rustico. Se utiliza para remover gran cantidad de material de la parte del trabajo inicial lo más rápido posible.

Se utiliza para completa partes de la pieza y dar acabados finales en las dimensiones, tolerancias y tipo de superficie.

Se realizan a altas velocidades de corte y profundidad.Avance: 4 – 1,25 mm Profundidad: 2,5 – 2 mm

Se realizan a bajas velocidades de avance y bajas profundidades.Avance: 0,1 – 0,4 mm Profundidad: 0,75 – 2 mm

En este desbaste se obtiene una forma cercana a la requerida, pero se debe dejar un poco de material para las operaciones de acabado.

PARTE IV

Elabore un cuadro comparativo (a nivel general) entre los procesos de embutido, laminado, forjado, extrusión y trefilado, teniendo en cuenta aspectos como su campo de aplicación, requerimiento de mano de obra, equipos y herramientas.

PROCESOCAMPO DE

APLICACIÓNMANO DE OBRA

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Embutido

El prensado simple se lleva a cabo presionando un trozo de metal entre un punzón y una matriz, así como al endentar un blanco y dar al producto una Medida rígida. Latas para alimentos y botes para bebidas, son los ejemplos más comunes.

Herramienta de Embutido de Acción Simple. .Herramientas de Embutido de Doble Acción.Herramienta de Embutido Telescópico. Herramientas de Embutido Inverso.

Laminado Los rodillos son generalmente cilíndricos y producen productos planos tales como láminas o cintas. También pueden estar ranurados o grabados sobre una superficie a fin de cambiar el perfil, así como estampar

El trabajo en caliente es usado muy ampliamente porque es posible realizar un cambio en forma rápida y barata.El laminado en frío se lleva a cabo por razones especiales, tales como la producción de buenas

rodillos de trabajo sumamente pequeños (10 mm)

rodillos de trabajo de 85 mm de diámetro

rodillos rotatorios, láminas o cintas

molinos laminadores



patrones en relieve Superficies de acabado o propiedades mecánicas especiales.

Forjado

forjado puede realizarse ya sea con el metal caliente o fríoforjado por impactoa) Forjado de herrero. b) Forjado con martinete. c) Forjado por recalcadoforjado en prensa

Para producción en masa y el formado de secciones grandes, el martillo es sustituido por un martinete o dado deslizante en un bastidor e impulsado por una potencia mecánica, hidráulica o vapor.Martillo, yunque, dadosb) Forjado con martinete. martillo mecánico o de vaporc) Forjado por recalcado

Extrusión

La extrusión es un método relativamente nuevo en la fabricación de piezas metálicas. Originalmente fue desarrollado para la fabricación de tubo de plomo por los sistemas victorianos de agua y gas.

Un lingote fundido de forma cilíndrica, se coloca dentro de un fuerte contenedor de metal y comprimido por medio de un émbolo, de manera que sea expulsado a través del orificio de un dado.

BIBLIOGRAFIA

http://books.google.com.co/books? id=tcV0l37tUr0C&pg=PA564&lpg=PA564&dq=operaciones+desbaste+prima


http://books.google.com.co/books?id=tcV0l37tUr0C&pg=PA564&lpg=PA564&dq=operaciones+desbaste+primario+maquinado&source=bl&ots=7XNB82hDSy&sig=Irm4Ldj0iulzJ_1COZDArfFy6lM&hl=es&sa=X&ei=O8OxT6LUCceZ6AGD5KXHCQ&ved=0CEoQ6AEwAQ#v=onepage&q=operaciones%20desbaste%20primario%20maquinado&f=false



rio+maquinado&source=bl&ots=7XNB82hDSy&sig=Irm4Ldj0iulzJ_1COZDArfFy6lM&hl=es&sa=X&ei=O8OxT6LUCceZ6AGD5KXHCQ&ved=0CEoQ6AEwAQ#v=onepage&q=operaciones%20desbaste%20primario%20maquinado&f=false

http://www.google.com.co/url?sa=t&rct=j&q=operaciones%20desbaste %20primario&source=web&cd=1&sqi=2&ved=0CEkQFjAA&url=https%3A%2F%2Fwww.u-cursos.cl%2Fingenieria%2F2010%2F1%2FME58A%2F1%2Fmaterial_docente%2Fobjeto%2F290602&ei=7sKxT_Qkw8fqAdLr4KcD&usg=AFQjCNHl1RqynMHeAmQ6SAlwiMT41Is2fg

http://www.mitecnologico.com/Main/TrabajosDeTorno


http://www.mitecnologico.com/Main/TrabajosDeTorno

http://www.google.com.co/url?sa=t&rct=j&q=operaciones%20desbaste%20primario&source=web&cd=1&sqi=2&ved=0CEkQFjAA&url=https%3A%2F%2Fwww.u-cursos.cl%2Fingenieria%2F2010%2F1%2FME58A%2F1%2Fmaterial_docente%2Fobjeto%2F290602&ei=7sKxT_Qkw8fqAdLr4KcD&usg=AFQjCNHl1RqynMHeAmQ6SAlwiMT41Is2fg





Documents

Aporte Al Trabajo Colaborativo 2 Procesos de Manofactura