Estudio de La Pieza en Bruto

8/12/2019 Estudio de La Pieza en Bruto

1/11


2/11

ESTUDIO DE LA PIEZA EN BRUTO

PIEZA EN BRUTONA cualquier pieza metlica (p.ej. un semifabricado) dispuesta para su

transformacin en producto acabado mediante un proceso de deformacin plstica o

de arranque de virutas; p.ej. la pieza en bruto de una rueda dentada preparada para el

proceso de tallado de los dientes o una hoja de afeitar antes del afilado

Laminacin

Se hace pasar un lingote de material caliente (o fro) entre

cilindros Para obtener chapa o barra con perfil.

Trefilado

Barra de laminado en fro se pasa por hilera de embocadura

para obtener alambre

Fundicin (*)A partir de metal fundido y moldes se obtiene la

pieza

Forja rpida

Se realiza un esbozo de la pieza en caliente mediante un

martinete


3/11

Estampado en caliente o forja lenta

Se imprime en caliente en estampa (con martillo o prensa) un

elemento esbozado en forja rpida.

Estampado en fro (*)

A partir de una chapa mediante troqueles y prensas mecnicas o

hidrulicas. Corte, doblado y embutido.. .

Extrusin en caliente o fro

Se Impele hacia fuera mediante fuerza el metal introducido en

una matriz para obtener un perfil.

Sintonizacin

Se Calienta y prensa polvos de metal para obtener las piezas.

DISEO DEL UTILLAJEUtillajees un conjunto deinstrumentos yherramientas que optimizan la realizacin de

las operaciones deproceso de fabricacin, mediante el posicionamiento y sujecin de

una pieza o conjunto de piezas a un sistema de referencia, para poder ejecutar

operaciones de diversa ndole.

Finalidad del utillaje

La aplicacin de los utillajes permite:

Reducir los tiempos de fabricacin.

Disminuir los costes de produccin.

Mayor precisin en la fabricacin.

Alto grado de uniformidad.

Intercambiabilidad.

Tipos de Utillajes

Podemos hacer una clasificacin genrica segn su:

Aplicacin, es decir si se va a realizar operaciones de tipo mecanizado,

ensamblaje, almacenamiento o inspeccin. Mquina: Tipo y nivel del sistema de automatizacin de fabricacin.
http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Herramientahttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_fabricaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_fabricaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_fabricaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Herramientahttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina


4/11

Dedicacin, segn si lo que se tiene en cuenta son el nmero de piezas o elnumero operaciones de utillaje.

Uso principal, ya sea con el objetivo de posicionar y sujetar (Fixture) o actuarde gua para la herramienta (Jib).

Productividad y versatilidad, que en este caso nos encontramos con utillajeestndar, utillaje dedicado a operaciones especficas o flexibles.

El utillaje estndarnos permite un bajo volumen de trabajo de produccin y son ms

genricas y flexibles, como por ejemplo ocurre con las mordazas, bridas, plato de

garras, etc. Lasdedicadas permiten operaciones y componentes especficos en altosvolmenes de produccin, diseadas bajo especificaciones segn la planificacin del

proceso. Y por ltimo las flexiblesque combinan la ventaja de la flexibilidad del utillajeestndar con la productividad del utillaje dedicado.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEO Y SELECCIN DE UN UTILLAJESi atendemos al proceso de fabricacin, hay que tener en cuenta el tipo de moldebien

sea abierto-cerrado, macho-hembra, la temperatura de curado, precisin deseada y

accesorios. Por otro lado y tambin importante, los requisitos estructurales, si se va a

realizar operaciones a alta temperatura, tenemos que tener en cuenta la rigidez,

resistencia y estabilidad dimensional de los mismos. Y por ltimo la exigencias

dimensionales y toleranciasdel acabado de la pieza ya que dependiendo del tipo de

utillaje que seleccionemos las dimensiones finales pueden variar notablemente y en

trabajos de precisin no se deben permitir (ya que en posteriores operaciones de

ensamblado, puede llevar a erro), y por ello debemos de tener en cuenta las

caractersticas de dilatacin del propio utillaje.

Requisitos y tipos de materiales ms comunes en el utillaje

Los materiales ms comunes para la fabricacin de utillaje, teniendo en cuenta, la

densidad, la capacidad calorfica especfica, conductividad trmica, temperatura lmite

y coste, podemos destacar el Invar, Acero, Aluminio, Electroconformado del nquel, los

materiales compuestos (CFRP, carbon Fibre Reinforced Polymer y CFRP, Glass Fibre

Reinforced Polymer), cermicos y siliconas aunque este ltimo tiene un uso exclusivo

como utillaje auxiliar para geometras complejas e interiores de las piezas.

Invar: Ventaja:estabilidad dimensional,bajo coeficiente de expansin, alta

conductividad y duraderos. Inconvenientes:alto coste y peso

Acero:Ventajas: alta conductividad, soldable y bajo coste. Inconvenientes: baja

estabilidad dimensional a altas temperaturas yalta densidad.

Aluminio:Ventajas:fcil de mecanizar, alta conductividad trmica,baja densidad y

bajo coste. Inconvenientes: baja rigidez a temperaturas superiores a los

180.

Nquel:Ventajas:Porosidad cero, estanqueidad perfecta,resistente a la

corrosin,geometras complejas. Inconvenientes: Alto coste y coeficiente

de expansin trmico similar al Acero.

Materiales compuestos (CFRP,GFRP):
http://es.wikipedia.org/wiki/Invarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Materiales_compuestoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Materiales_compuestoshttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Invar


5/11

Ventajas: Buena estabilidad dimensional, ligeros, buena resistencia qumica y

evita problemas de dilatacin. Inconvenintes:A elevadas temperatura, baja vida

de utilizacin.

Cermicas:

Ventajas:Bajo coeficiente de expansin trmica, resistente a altastemperaturas. Inconvenientes:Fragilidad, largo tiempo de calentamiento y

enfriamiento y mecanizado difcil.

Silicona:

Ventajas:Modelos de geometras complejas y bajo coste. Inconvenientes:Difcil

control dimensional, baja durabilidad.

TABLA DE REFERENCIA

Material Ventajas Inconvenientes

Invar

Estabilidad dimensional

Bajo coeficiente de expansin

Alta conductividad

Duraderos

Alto coste

Peso

Acero

Alta conductividad

Soldable Bajo coste

Baja estabilidad dimensional a

altas temperaturas Alta densidad

Aluminio

Fcil de mecanizar

Alta conductividad trmica

Baja densidad Bajo coste

Baja rigidez a temperaturas

superiores a los 180

Niquel

Porosidad cero

Estanqueidad perfecta

Resistente a la corrosin

Geometras complejas

Alto coste

Coeficiente de expansin trmico

similar al Acero

Materiales

Compuestos(CFRP,GFRP)

Buena estabilidaddimensional

Ligeros Buena resistencia

qumica Evita problemas de

dilatacin, segn fibras

A elevadas temperatura, baja vida

de utilizacin

Cermicas

Bajo coeficiente de expansin

trmica

Resistente a altas

temperaturas

Fragilidad

largo tiempo de calentamiento

Largo tiempo de enfriamiento

Mecanizado difcil

Silicona

Modelos de geometras

complejas

Bajo coste

Difcil control dimensionalDurabilidad
http://es.wikipedia.org/wiki/Siliconahttp://es.wikipedia.org/wiki/Silicona


6/11

Diseo y fabricacin de :

Utillajes que se integran en mquinas de diseo AUM.

Utillajes compatibles y adaptados a mquinas ya existentes en casa del cliente

Utillajes para el calibrado y control dimensional de piezas Utillajes para el mecanizado

Utillajes para sujeccin y manipulacin de piezas


7/11

MAQUINAS - HERRAMIENTAS

Entre la enorme gama de mquinas de las que se sirve el hombre para facilitar

y hacer ms cmodo su trabajo, hay unas cuantas a las que se les puede

considerar como las madres de todos las dems: Son las llamadas mquinas-

herramientas.

Todas ellas tienen en comn la utilizacin de una herramienta de corte

especfica. Su trabajo consiste en dar forma a cualquier pieza o componente de

mquina basndose en la tcnica de arranque de viruta, troquelado u otros

procedimientos especiales como son los electroerosin, lser, etc.

El procedimiento de conformacin por arranque de viruta est basado en la

obtencin de las superficies elementales que constituyen una pieza (planas,

cilndricas, cnicas, etc.) por separacin de capas delgadas de material en

forma de viruta. La separacin de viruta est motivada por el procedimiento

relativo (movimiento de corte) de la pieza y el filo de una herramienta que

penetra en ella. Adems del movimiento de corte, el mecanizado necesita la

concurrencia de otros dos movimientos: el de avance y el de penetracin.

En general se entiende por mquina a un artefacto para aprovechar, dirigir y

regular la accin de una fuerza y se aplica la definicin de herramienta a

aquellos instrumentos que pone en movimiento la mano del hombre.

Por tanto, se conoce con el nombre de mquina - herramienta a toda mquina

que por procedimientos mecnicos, hace funcionar una herramienta,

sustituyendo la mano del hombre. Una mquina herramienta tiene por objetivo

principal sustituir el trabajo manual por el trabajo mecnico, en la fabricacin de

piezas.

Esquemticamente el proceso que se desarrolla en una mquina herramienta

puede representarse as: Un producto semi-elaborado (preforma) penetra en la

mquina y, despus de sufrir prdida de material, sale con las dimensiones y

formas deseadas; todo merced al movimiento y posicin relativos de pieza y

herramienta.

Como el arranque de material supone vencer las tensiones que se oponen a

este proceso, hay implcito en ello un trabajo que vendr determinado por

diversos factores, segn las condiciones en que se realice: avance,

profundidad de corte, seccin de viruta, volumen de viruta arrancada, velocidad

de corte, esfuerzo de corte, y potencia absorbida en el mismo.

A este grupo de mquinas pertenecen los tornos, fresadoras, limadoras,

taladradoras, mandrinadoras, prensas, etc., todas ellas imprescindibles para la

fabricacin de otras mquinas

CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS - HERRAMIENTAS

Las mquinas herramientas se clasifican, fundamentalmente, en dos grupos:

Mquinas herramientas que trabajan por arranque de material, y

Mquinas herramientas que trabajan por deformacin. A su vez estas se

clasifican en:


8/11

A) Mquinas herramientas con arranque de material:

1. Arranque de grandes porciones de material:

- Cizalla.

- Tijera.

- Guillotina.

2. Arranque de pequeas porciones de material:

- Tornos. Tornos revlver y automticos. Tornos especiales.

- Fresadoras.

- Mandrinadoras y mandrinadoras fresadoras.

- Taladros.

- Mquinas para la fabricacin de engranes.

- Roscadoras.

- Cepilladoras, limadoras y mortajas.

- Brochadoras.

- Centros de mecanizado (con almacn y cambio automtico de herramienta).- Mquinas de serrar y tronzadoras.

- Unidades de mecanizado y mquinas especiales.

3. Arranque de finas porciones de material:

- Rectificadoras.

- Pulidoras, esmeriladoras y rebarbadoras.

- Mquinas de rodar y lapeadoras.

- Mquinas de mecanizado por procesos fsico-qumicos (lser,...).

B) Mquinas herramientas por deformacin del material:

- Prensas mecnicas, hidrulicas y neumticas.- Mquinas para forjar.

- Mquinas para el trabajo de chapas y bandas.

- Mquinas para el trabajo de barras y perfiles.

- Mquinas para el trabajo de tubos.

- Mquinas para el trabajo del alambre.

- Mquinas para fabricar bulones, tornillos, tuercas y remaches.

EL TORNO

FUNDAMENTOEn esta mquina, el arranque de viruta se produce al acercar la herramienta a la pieza

en rotacin, mediante el movimiento de ajuste. Al terminar una revolucin completa, si

no hubiera otros movimientos, debera interrumpirse la formacin de viruta; pero como

el mecanizado se ha de realizar, adems de en profundidad (segn la direccin de

ajuste), en longitud (segn el eje de rotacin de la pieza), la herramienta deber llevar

un movimiento de avance. Segn sea ste paralelo o no al eje de giro se obtendrn

superficies cilndricas o cnicas respectivamente. Se deduce de aqu que las partes

esenciales del torno sern, aparte de la bancada, las que proporcionen los tres

movimientos, de ajuste, avance y corte.

El torno ms comn es el llamado torno paralelo; los otros se consideran comoespeciales.


9/11

PARTES PRINCIPALES DEL TORNO PARALELOEl torno paralelo se compone de las siguientes partes principales:

1) Bancada:Es un zcalo de fundicin soportado por uno o ms pies, que sirve deapoyo y gua a las dems partes principales del torno. La fundicin debe ser de la

mejor calidad; debe tener dimensiones apropiadas y suficientes para soportar lasfuerzas que se originan durante el trabajo, sin experimentar deformacin apreciable,

an en los casos ms desfavorables. Para facilitar la resistencia suele llevar unos

nervios centrales.

Las guas han de servir de perfecto asiento y permitir un deslizamiento suave y sin

juego al carro y contracabezal. Deben estar perfectamente rasqueteadas o

rectificadas. Es comn que hayan recibido un tratamiento de temple superficial, para

resistir el desgaste. A veces, las guas se hacen postizas, de acero templado y

rectificado.

2) Cabezal: Es una caja fijada al extremo de la bancada por medio de tornillos obridas. En ella va alojado el eje principal, que es el que proporciona el movimiento a la

pieza. En su interior suele ir alojado el mecanismo para lograr las distintas velocida-

des, que se seleccionan por medio de mandos adecuados, desde el exterior.

El mecanismo que ms se emplea para lograr las distintas velocidades es por medio

de trenes de engranajes. Los principales sistemas empleados en los cabezales de los

tornos son:

- Cabezal mo no-polea: El movimiento proviene de un eje, movido por una polea

nica. Las distintas velocidades o marchas se obtienen por desplazamiento de

engranajes.

- Transm isin directa por m otor: En lugar de recibir el movimiento a travs de una

polea, lo pueden recibir directamente desde un motor. En este tipo de montaje esnormal colocar un embrague, para evitar el cambio brusco del motor, al parar o invertir

el sentido de la marcha. La potencia al transmitir es ms directa, pues se evitan

prdidas por deslizamiento de correas.


10/11

LA FRESADORA

La fresadora es una mquina-herramienta con movimiento de corte circular en el que

la herramienta (fresa) presenta corte mltiple. El trabajo en ella se caracteriza porque

el material cambia continuamente de forma durante el mismo y el contacto de la

herramienta con la pieza es intermitente. Esto supone que las virutas arrancadas son

cortas y el contacto de la cuchilla con el material, breve; como el movimiento de la

herramienta es circular, hay un intervalo en que sta gira en vaco, sin cortar, hasta

que toma su puesto la cuchilla inmediata, lo cual supone que en ese tiempo puede

refrigerarse y el calentamiento es menor. Se puede, por tanto, trabajar con mayores

velocidades de corte.

El movimiento principal o de corte lo realiza la fresa, mientras que los de avance y

penetracin, en general, la pieza. De estos tres movimientos, los de corte y avance

son realizados por la mquina. Por fresado pueden obtenerse piezas muy diversas:

superficies planas y curvas, roscas, ranuras, dientes de engranajes, etc.

CLASIFICACION DE LAS FRESADORAS

La clasificacin de las fresadoras suele hacerse con el siguiente criterio:

- Por la posicin del husillo de trabajo: horizontales o verticales.

- Por el nmero de husillos.

- Por los movimientos de la fresa: simples, universales, paralelas y de planear.

- Por la forma de trabajo: para cualquier tipo de fresado el principio de funcionamiento

responde esquemticamente al expuesto para la fresadora horizontal.

No obstante, segn otro criterio, la gran variedad de fresadoras existentes puede

reducirse a tres tipos principales:

Fresadora horizontal:Esencialmente consta de una bancada vertical, llamada cuerpode la fresadora, a lo largo de una de cuyas caras se desliza una escuadra llamada

mnsula, o consola, sobre la cual, a su vez, se mueve un carro porta-mesa que

soporta la mesa de trabajo, en la que se fija la pieza que se ha de fresar. En la parte

superior de la bancada estn alojados los cojinetes, sobre los que gira el rbol o eje

principal, que puede ir prolongado por un eje porta-fresas.

Esta fresadora se llama universal cuando la mesa de trabajo puede girar alrededor de

un eje vertical y recibir movimiento automtico en sentido vertical, longitudinal y

transversal, o al menos en sentido longitudinal.

Fresadora vertical: As se llama la fresadora cuyo eje porta-fresas es vertical. Engeneral es mono-polea y tiene la mesa con movimiento automtico en sentido vertical,longitudinal y transversal.

Fresadora mixta:En esta fresadora el husillo porta-fresas es orientable en cualquiersentido; su posicin se determina por medio de dos crculos graduados.


11/11

Documents

Estudio de La Pieza en Bruto