Examen Final de Procesos 2007a

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA

PROCESOS DE MANUFACTURA I

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA ENERGA

EXAMEN FINAL2007-A

Viernes 24 de agosto del 2007

Ing: VICTORIANO SNCHEZ VALVERDE

CALLAO

Autores: Ing. Snchez V, Victoriano e Ing. Emiliano Loayza H. 8 julio 2013 Pgina 1


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PROBLEMA 1Un cierto producto puede ser manufacturado por tres mtodosalternativos en A, B y C, y cuyos costos fijos son: US$ 500, US$ 800,US$ 1000 respectivamente, siendo los componentes unitarios de los

costos variables de la unidad de a es US$ 4, y el costo variable dec es US$ 2 respectivamente.Se pide determinar:

1. El costo variable de la alternativa CB en funcin del nmero deunidades en el punto de equilibrio para la alternativa NAB.

2. Determinar las alternativas en el punto de equilibrio para loscostos totales de CA y CC, y para el aumento en 50% para elcosto variable de A y del 80% para el costo variable C.

3. El nuevo numero de unidades de las alternativas CA y Cc4. El costo unitario de cada alternativa propuesta.

5. Realizar el grafico Isocoste que resulte conveniente de laalternativa de mayor produccin.

Solucin:

CA = 500 + 4*nCB = 800 + b*n

CC = 1000 + 2*n

1. El costo variable de la alternativa CB en funcin del nmero de

unidades en el punto de equilibrio para la alternativa NAB.

Punto de equilibrio: NAC

CA = CC

ao + a*n = co + c*n500 + 4 n = 1000 + 2n

Punto de equilibrio: NAB

n = 250

Calculo del costo variable de b.

ao + a*n = bo + b*n

500 + 4n = 800 + b. n

500 + 4(250) = 800 + b (250)



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b = 2.8

2. Calcular las alternativas del isocoste en el punto de equilibrio

para los costos totales de CA y CC, para un aumento de 50%

para el costo variable de a y del 80% para el costo variable

c.

CA = 500 + (4 + 0.5 x 4) n

CA = 500 + 6n................................. (1)

CC = 1000 + (2+ 0.8 x 2)n

CC = 1000 + 3.6 n............................ (2)

3.- Calcular nmero de unidades del punto de equilibrio del isocosto

de A y C

1000 + 3.6 n = 500 + 6n

n = 208.33

4.- El costo unitario de cada alternativa propuesta.

Cu =33.208

n6500

n

CT +=

Cu =33.208

)33.208(6500 +

Cu = US$ 8.4/pieza

5.- Realizar el grafico Isocoste de unidades de los costos de CA y Cc

PROBLEMA 2.-En una limadora de codo se va cepillar, en dos pasadas de igualcaudal, con un avance de 0.21 mm/ciclo, y rebajar en 5mm el espesorde su superficie plana de 420 x 250mm, cuya capacidad de carreramxima del carnero es de 400mm y 0.75 Kw de potencia en cortemedia. Para el mecanizado se deber tener en cuenta lo siguiente:



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- Considerar desahogos anteriores y ulteriores en la direccinbsica longitudinal y transversal igual de 8.5mmrespectivamente.

Para estas consideraciones de corte, el coeficiente especfico del

material de la herramienta es 0.56 mm3/s/watt. Y la limadora de codotiene una distancia pivotante entre centros de rotacin del plato-manivela es 440mm y la longitud de la biela es 700mm. Se pidedeterminar:

1) La velocidad de corte media2) La velocidad de rotacin del plato-manivela3) El tiempo de corte media.4) La fuerza de corte media.5) La potencia de corte media.

SOLUCIN

DATOS

mm440b

8.5mua

420mmB

Pasadas2N

=

==

=

=

mm700R

*Watt7857.1Watt

s/mm56.0K

mm250L

ciclo/mm21.0a

3mm

S3

C

=

==

==

m400L

mm5.2p

C =

=

1. La velocidad de corte media.

min/m48V

60*8.060*9375.0

75.0V

V*5.2*21.0*7857.175.0

V*p*a*7857.1Z.KP

C

C

C

CWCC

=

==

===

2. La velocidad de rotacin del plato- manivela.

a) Angulo de Carrera

==

+=

+= 1119.0

700x2

17250Sen

R.2

u21Sen 11

b) Angulo de corte

=+=+= 202)11(21802180

c) Angulo de retorno

=== 158221802180

rpm87.100267.0*360

48*202

L**2

V*n

L*n**2V

C

C

==

=

=

3. El tiempo de corte media



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a. Ancho de avance

pasadas2N

min4375.8*2420B

=

=+=

b. Velocidad media de retorno

min26.41Tm

36.61

267.0

48

267.0

21.0

4372

V

L

V

L

a

B2Tm

medioTiempo

min/m36.61158

267.0*87.100*360

10*

L*n**2V

RC

3R

=

+=

+=

==

=

4. La fuerza de corte media

Kgf6.95F

Kgf625.955.2*21.0*102*7857.1A*KF

V

Zw*Kc

V

PcFc

V*FcP

C

CC

CC

CC

====

====

Kgf625.95s60xKw.s

mKgf102x

min/m48

Kw75.0FC =

=

5.- La potencia de corte media.

Kw75.0P

6120

Kgf625.95.min/m48P

F.VP

C

C

CCC

=

=

=

PROBLEMA 3.-En una fresadora universal, y a lo largo de una superficie plana de500mm de longitud se debe fresar un canal de seccin transversal enV de 10mm de ancho x 24mm de altura total. Para esta ejecucin,se han proyectado tres pasadas de igual remocin, utilizando unafresa de disco a la forma adecuada al canal de 100mm de dimetro,

12 dientes y un avance de 1.2 mm/rev.La mquina-herramienta empleada tiene una potencia de corte mediade 2 Kw y la potencia especfica de corte media para las condicionespropuestas es igual a 0.15 Kw-min/cm3. Asimismo, la velocidadrotacional del husillo principal es: 63, 85, 90, 100, 150, 180 y 250rpm; el avance automtico de la mesa es: 17, 24, 34, 48, 65, 96, 134,192 y 265 mm/min.

Se pide determinar:1) La velocidad rotacional del husillo principal.

2) La velocidad de corte media.



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3) La longitud del toroide de la viruta tangencial.4) El momento torsor angular de corte media.5) La potencia de corte media angular.

SOLUCIN.DATOS:

s/mm

watt9

cm

minKw15.0K

mm10b

mm500L

33C

T

==

==

m83

hp

mm100D

==

=

1. La velocidad rotacional del husillo principal

b*n*a*p*KP

Z.KP

CC

WCC

=

=

rpm9.13860*

watt864

watt2000n

n*10*2.1*8*s/mm

watt9watt2000

3

==

=

Seleccin de la velocidad de rotacin:

rp100n =

2. Velocidad de corte

min/m41.311000

100*100*

1000

n*D*VC =

=

=

3. La longitud del toroide de la viruta tangencial.

BBBA Sen*r*RL =

a) Angulo de Contacto

rad5734.03.57

86.3286.32

84.050

850

R

PRCos

BB

B

==

=

=

=

b) Longitud del cortador

mm19.0

.2

2.1

2

ar

r2a

=

=

=

=


mm24h

rev/mm2.1a

=

=

pasada3N

12Z

Kw2PC

=

=

=


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mm547.28L

86.32Sen*19.0573.0*50L

BA

BA

=

=

4. El momento torsor angular de corte media.

CZBT K*D

P*a*b**RW =

mmKgf86.7438mm.Kgf102*93.72W

s/mm

watt9*

100

8*1.0*10*573.0*50W

T

3T

==

=

5. La potencia de corte media angular.

Kw46.11000*60*102

100*12*86.7438

1000*60*102

n*Z*WtPc ===

PROBLEMA N 4

El costo de produccin de un lote de 600 unidades de un determinadoproducto, se realizan los siguientes gastos:

- Se propone el pago de US$ 1200 por la materia prima, y porgastos de las herramientas es US$ 60.- Se requiere de 10 horas de preparacin de la mquina.- El ciclo de manufactura es de 50minutos por pieza y el tiempode fatiga, mas el de servicio es 9 min.- La maquina a utilizar tiene un costo de US$ 18000 y una vida

til de 10 aos en condiciones normales. El mantenimiento gastaUS$ 1500 mensuales y el operador gasta US$ 400 al mes.- Los gastos generales de taller ascienden a US$ 300 al mes.- La tasa de inversin es del 6% mensual.- Operacin de la maquina un turno anual H = 2000horas.

Para las condiciones propuestas, se pide determinar:1.- El tiempo a emplear en la fabricacin de todo el lote.2.- El costo de maquina a producir.3.- El costo horario maquina de operacin.4.- El costo de manufactura por unidad producida.

5.- El costo unitario a producir.

Solucin.Datos:Numero de unidades de produccin: n = 600 unidadesLa materia prima: US$ 1200.

Costo del material 2$US600

1200CMat ==

Costo de herramientas CHta = US$ 68.

Tiempo de preparacin de mquina TP = 10 horas.



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Tiempo de ciclo de manufactura: TC = 50min/piezaEl tiempo de fatiga ms de servicio: Tf =9 minEl costo inicial del conjunto es C0 = US$ 18000La vida til N = 10 aos.

Gasto por mantenimiento M = US$ 1500 mensualesEl operador gasta US$ 400 al mes.Los gastos generales de taller ascienden B = US$ 300/mes.La tasa de inversin es del i = 6% mensual.1.- El tiempo a emplear en fabricar todo el lote en horas.El tiempo estndar:

Te = Tc + Tf + Ts = (50+9) = 59 min.El tiempo calculado:

piezmin/60600

60*1059

n

TpTeTcal =+=+=

El tiempo total de fabricacin de todo el lote por horas ser:

TT = Tcal *n = 60min/pieza*60

600= 600horas.

2.- El costo de maquina a producir.Donde:

Co = US$ 18000H = 2000 horas.N = 10 aos.

Gasto por mantenimiento:

ao/soles9US$2000

18000

H

CoM ===

Inters promedio de inversin:396.06.39)

10

110(

2

72)

N

1N(

2

iip ==+=+=

El costo de maquina a producir.

hora/356.9$US9)396.010

1(

2000

18000M)ip

N

1(

H

CC 0M =++=++=

3.-El costo hora maquina

B.LLM)ipN

1(

H

CC 0H ++++=

Costo del sueldo del tcnico operario.US$ 400 *12= US$ 4800/aoCosto laboral del operario por hora ser:

2.4/horUS$2000

4800US$L ==

Gastos generales de taller por hora.B = US$ 800/mes

US$ 800 * 12 = US$ 9600/ao

4.8/horUS$2000

9600US$L*B ==

Costo hora maquina.



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hora/556.16$US8.44.29)396.010

1(

2000

18000)B1(L)Mip

N

1(

H

CC 0H =++++=++++=

4.- El costo de manufactura por unidad producida.

DispMatHtacalcalcalHManuf CCCT*LBT*LT*CC +++++=

Costo de materiales:

piez/2$US600

1200

n

MaterialCMat ===

Costo de herramienta por pieza:

piez/1.0$US600

60CHta ==

piez/856.25$US21.060*8.460*4.260*556.16CManuf =++++=5.- El costo unitario por pieza.

piez/043.0$US600

856.25

n

CCu T ===

EXAMEN FINAL.2007-A Viernes, 24 de agosto del 2007Nota: en el cuadernillo, anotar nombre del curso, cdigo, apellidos y nombres;para cada problema una pgina y en el orden propuesto, el desarrollo de cadaproblema es LITERAL y sin abreviaciones de ningn tipo, de no realizarse como losugerido NO SE CALIFICARA, y el documento se deber realizar solo con lapiceronegro o azul, prohibido el uso del lpiz o lapicero rojo.

PROBLEMA 1Un cierto producto puede ser manufacturado por tres mtodosalternativos en A, B y C, y cuyos costos fijos son: US$ 500, US$ 800,

US$ 1000 respectivamente, siendo los componentes unitarios de los



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costos variables de la unidad de a es US$ 4, y el costo variable dec es US$ 2 respectivamente.Se pide determinar:

1. El costo variable de la alternativa CB en funcin del nmero de

unidades en el punto de equilibrio para la alternativa NAB.2. Determinar las alternativas en el punto de equilibrio para los

costos totales de CA y CC, y para el aumento en 50% para elcosto variable de A y del 80% para el costo variable C.

3. El nuevo numero de unidades de las alternativas CA y Cc4. El costo unitario de cada alternativa propuesta.5. Realizar el grafico Isocoste que resulte conveniente de la

alternativa de mayorproduccin.

PROBLEMA 2.-

En una limadora de codo se va cepillar, en dos pasadas de igualcaudal, con un avance de 0.21 mm/ciclo, y rebajar en 5mm el espesorde su superficie plana de 420 x 250mm, cuya capacidad de carreramxima del carnero es de 400mm y 0.75 Kw de potencia en cortemedia. Para el mecanizado se deber tener en cuenta lo siguiente:

- Considerar desahogos anteriores y ulteriores en la direccinbsica longitudinal y transversal igual de 8.5mmrespectivamente.

Para estas consideraciones de corte, el coeficiente especfico delmaterial de la herramienta es 0.56 mm3/s/watt. Y la limadora de codotiene una distancia pivotante entre centros de rotacin del plato-manivela es 440mm y la longitud de la biela es 700mm. Se pidedeterminar:

1) La velocidad de corte media2) La velocidad de rotacin del plato-manivela3) El tiempo de corte media.4) La fuerza de corte media.5) La potencia de corte media.

PROBLEMA 3.-



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