Tercer Avance Pasos Al Planear Un Proceso de Fabricacion

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

CICLO II / 2009

CONTENIDO:

“TERCER AVANCE ANÁLISIS PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION:

PELADOR DE NARANJAS”

DOCENTES:

ING. RAFAEL RODRÍGUEZ

ING. ORLANDO REYES

ALUMNOS/AS:

VILMA GERALDINA CORNEJO IRAHETA CI05001

EDWIN ERNESTO LÓPEZ SILIÉZAR LS06003

GUSTAVO ARMANDO MACHUCA MOLINA MM06014

CHRISTIAN GIOVANNI NAVAS SIGÜENZA NS02001

LAURA ELIZABETH REPREZA RIVERA RR03067

EDWIN ALEXANDER VÁSQUEZ GRANDE VG03007

LISBETH BEATRIZ VILLALTA AYALLA VA03030

CIUDAD UNIVERSITARIA, VIERNES 20 DE NOVIEMBRE DE 2009

PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION

El procedimiento puede variar un poco, pero en general los pasos son los siguientes:

1. Analisar el plano de la piezas para tener un panorama general de lo que se desea

Para este paso haremos uso del método de la ficha de ruta esperando así

se formulen las posibles recomendaciones de fabricación.

Para este análisis se tomo en cuenta el plano completo del engranaje

(Piñón o engranaje de inicio) ya que la pieza se desempeñara como un

sistema de transmicion de potencia formado por tres piezas, que son el

engranaje de inicio, el maneral junto con el brazo del sujetador frontal. Se

manejara de esta manera para cuando el ingeniero del diseño analice los

requerimientos según las características que esta presenta no tenga que

recurrir a otro plano para identificar la forma en la cual se lleva a cabo el

montaje con el ingeniero del producto y así eliminar un posible juego entre

el brazo y el engranaje u otros detalle que dificulte su desempeño. Es así

como se toma la decisión de analizar en la ficha de ruta el plano del

engranaje de inicio.

FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: Engrane de inicioNumero de la Pieza: 6/39 Carne: RR03067Fecha: 20/11/2007 Responsable: Laura Elizabeth Repreza Rivera

DEPENDE DE

Nº ESPECIFICACION MAT. PRIMA MOLDE PROCESO OBSERVACIONESREQ. DE

OPER.

1 Vista Frontal

2 Vista Izquierda

3 MontajeEngranaje, maneral y brazo del

sujetador frontal

4Cuadro de

DetallesEngranaje

5 Escala 2:1

6 Acabado Ninguno

Responsable Laura Elizabeth Repreza RiveraCarnet RR03067Material AluminioNombre de la pieza

Engrane de inicio

Superficial

7 Materia Prima Aluminio AISI 6061

8 Agujero 7 H7 * * Tolerancia de Ajuste *

9 5 mm * * Semi- cuadro *

10 30 Φ * * Diámetro de Contorno *


12 2.3291 * Espesor Circular *

13 40.03 Φ * * Diámetro Primitivo *

14 13.59 * * Espesor de la cuerda *

15 43 * * Diámetro exterior *

16 36.58 * * Diámetro interior *

17 20º * Angulo de ataque *

18 1.20 * * * Altura del diente *

19 1.4828º * * * Angulo Addendum *

20 1.73º * * * Angulo Dedendum *

21 Nota Eje de Simetría Piñón

22 Nota Quitar Escorias

2. Recomendaciones o consultas con ingeniería del producto acerca de los cambios del producto.

En el análisis de pre – producción se sugirió un cambio en el mecanizado

del agujero del engranaje de inicio (cambio de agujero ovalado a redondo) o

buscar alternativas de eliminación de la forma compleja del agujero para

realizar el montaje del engranaje con el brazo del sujetador frontal y el

maneral de la manivela de otra manera eliminando material para reducir

costos, sin embargo, se recomienda no cambiar su diseño por los siguientes

motivos: debido a la forma ovalada del brazo del sujetador frontal acopla

perfectamente con el engranaje de inicio el cual es accionado por el

maneral de la manija debido a esta forma se crea una mayor fuerza de giro

empleando menos trabajo, ya que entre mas alejada se encuentre el

sujetador de la manivela asi mismo del engrane de giro de la rueda dentada

se emplea una mayor fuerza sin realizar mayor esfuerzo.

Se recomienda al ingeniero del producto analizar la parte cónica

sobresaliente que recubre los dientes para buscar una mayor fijación del

piñón a al cuerpo principal del producto, logrando con ella mayor firmeza y

así evaluar alternativas para incrementar la velocidad de giro, como también

la eliminación de una zona de peligrosidad para el usuario que acionara la

manjia.

Con respecto a los cambios de la materia prima de la pieza, solamente se

recomienda buscar materiales más baratos, que cumplan con las

características necesarias para el buen mecanizado de la pieza para su

funcionamiento final en el producto.

3. Listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza de acuerdo con el plano de las especificaciones.

A continuación se abordara el reconocimiento de las operaciones básicas

requeridas para la fabricación de la pieza.

Previamente al análisis del plano de la pieza se determina una serie de

características las cuales dan a la pieza cierto grado de complejidad, con

ello determinamos que se necesitaría producir la pieza por moldeo, ya que

este nos proporciona en el producto final características difíciles de

conseguir por métodos tradicionales, sin embargo cabe mencionar que la

pieza puede ser elaborada por torno y fresa, asi mismo se presenta un

mayor costo en material y herramientas y por supuesto en mano de obra

directa de ralizarse pro los métodos tradicionales y no se podría cumplir con

los requisitos del ritmo de producción requerido.

La pieza puede ser diseñada por fundición o procedimiento de moldeo, se

deben de analizar los diferentes tipos que se nos presentan para elegir el

más apropiado:

Los siguientes métodos son los que más se utilizan para fabricar engranajes:

1. Fundición: por lo general, se utilizan los procesos de fundición en arena seca,

en molde permanente, en cáscara, moldeo plástico y a la cera perdida. los

métodos para producir engranajes son los mismos que los que se emplean para

fundir otros productos. Los engranajes pesados de hierro fundido y de acero se

producen mediante la fundición en arena. los engranajes producidos por este

método tienen un pobre acabado superficial y escasa precisión. Los engranajes

pequeños de aleación de base de zinc se producen mediante fundición a

presión. la fundición es el método más económico para producir y es adecuado

cuando el principal criterio que se debe observar es la economía. La fundición a

precisión es preferible para producir gran cantidad de engranajes pequeños de

materiales no ferrosos.

2. Estampado: es adecuado para fabricar engranajes a partir de hojas metálicas

de hasta 3 mm de espesor. En este proceso el estampado se realiza colocando

la hoja en la matriz de estampado y troquelándola con la ayuda de una prensa

mecánica. Los engranajes que se encuentran en relojes, juguetes, etc., se

producen por este método. Después del estampado, se realiza el desbarbado

de los engranajes. En este proceso se retira muy poco material, pero se

mejoran la precisión de sus tolerancias y el acabado superficial.

3. Rolado en caliente: éste es el método en el que se fuerza un engranaje

maestro con el perfil y el módulo requerido dentro de un esbozo caliente y

después se rolan las dos piezas juntas hasta que el engranaje maestro penetra

lo suficiente para formar un engranaje completo. Finalmente, los dientes se

terminan mediante maquinado para obtener la precisión deseada.

4. Engranajes mediante metalurgia de polvos: se da a partir de polvos

metálicos mediante la aplicación de calor y presión. Es muy apropiado para

trabajar con materiales que son difíciles de fundir o maquinar. los rotores de las

bombas y los engranajes que se utilizan en la industria del automóvil se fabrican

mediante este proceso.

Como se refleja anteriormente con respecto al estudio de los procesos de

fabricacion de piñones podemos elegir el proceso de fundición, en molde

permanente ya que el proceso de fundición presenta:

En la practica, mejores características, del material, con menor peso y

excelentes propiedades de amortiguamiento, brindando un mejor desempeño,

pues reduce el ruido y las vibraciones, una consideración importante para el

caso de engranajes y otros componentes de máquinas.

Adicionalmente, los productos elaborados mediante el proceso de fundición

continua presentan menor rebaba, ya que este método permite producir el tipo

de engranajes requeridos con diferentes tamaños, distintas formas de piñones

y dimensiones muy cercanas a la pieza final, así con una superficie libre de

incrustaciones de arena, líneas divisorias, surcos y otros defectos producidos

por los vaciaderos y respiraderos utilizados en otras fundiciones.

La calidad de los productos aumenta ostensiblemente y al momento del

maquinado se realizan cortes suaves sin interrupciones en la pieza, lo que

reduce el tiempo de mecanizado.

En este mismo sentido, y teniendo en cuenta que el proceso de maquinado

siempre debe resolver los diferentes defectos provenientes de la etapa de

fundición y que los productos fabricados mediante este proceso son, casi,

libres de irregularidades, estas piezas originan una menor cantidad de

desechos después del mecanizado.

Finalmente se selecciona este tipo de proceso por la diversidad de ventajas

que ofrece, entre las operaciones básicas del proceso de fundición, en

molde permanente tenemos:

Alimentar la maquina fundidora. Fundir el material e introducirlo en el molde metálico previamente

preparado. Separar la pieza del molde y llevarla a una maquina llamada tómbola

para quitar las irregularidades que pueda tener por causa de la separación del molde.

Se corta la pieza con una maquina troqueladora con corte de piñón. Se rectifica la pieza eliminando material innecesario haciendo un canal

en ambos lados de la pieza. Si al terminar el proceso la pieza aun posee irregularidades esta puede

ser rebarbeada haciendo uso de limas bastas y finas hasta obtener los acabados requeridos.

4. Determinar el método de fabricación mas conveniente y economico, y la forma de las herramientas para cada operación.

El método de fabricación más conveniente es el proceso de fundición, en molde

permanente, ya que como se menciono anteriormente este proporciona los

acabados y tolerancias requeridas y otras ventajas, además de ello es de completa

aceptación en el mercado, proporciona las unidades requeridas por el ritmo de

producción establecido.

A continuación se llevara a cabo un análisis de los factores que intervienen en el

producto final acorde a su proceso de fabricación.

Materia prima: ALUMINIO 6061-T6

Como ya se menciono anteriormente se ha elije como material para la fabricacion de esta pieza el Aluminio AISI 6061, por las propiedades que anteriormente se detallan en el proceso de pre-producion.

Composición Química:Como en todos los productos que ofrece, el aluminio 6061-T6 tiene las especificaciones de fabricación necesarias para asegurar máxima eficiencia

0.40/0.80% de silicio 0.7% máximo de hierro 0.15/0.40% de cobre 0.8/1.2% de magnesio 0.04/0.35% de cromo 0.25 máximo de zinc 0.015 máximo de titanio 0.15% de Manganeso

Ventajas:Adicionalmente a sus características naturales (excelente conductividad, ligereza, nula toxicidad y que no produce chispa), el aluminio 6061-T6 ofrece las siguientes ventajas

Resistencia superior a la de las aleaciones 6063Elaborado mediante tratamiento térmicosEnvejecido artificialmenteOptima conformación en fríoExcelentes características para soldadura fuerte y al arco.

Beneficios:Siempre que se necesite un producto verdaderamente confiable conviene pensar en aluminio 6061-T6, que por su calidad garantiza los siguientes beneficios

Excelente resistencia a la corrosiónGran resistencia a la tensiónExcelente maquinabilidad

PROPIEDADES MECÁNICAS:

Aleación

Tension Dureza Corte Fatiga Modulo

Resistencia (Ksi) Elongación en 2pulg. BrinellUltimo de

corte

Limite a la

fatiga (2)

Modulo de elasticidadKsi x 103

(3)Ultimo Cadencia 1/16 “

Espesor1/2

“

Diámetro

500 Kg Balo de 10mm

Resistencia Ksi

Ksi

6061-T6 45 40 12 17 95 30 14 10

Herramientas a utilizar dentro del proceso de fabricacion de engranajes rectos:

Máquina moldeadora. Esmeril sin centro.Prensa de perforado.Máquina de espitar o fresadoLimas de desbasto finas y ásperas

Proceso:Se prepara el lingote de aluminio para ser introducido en el horno de fundición.Fundición del material en el horno y por medio de un nosle y haciendo uso de inyección el material fundido es introducido al molde metálico previamente preparado.Luego del proceso de inyección la pieza es separada del molde, la pieza es llevada a una máquina llamada tómbola en donde se le quitarán las irregularidades que pueda tener a causa de la separación del molde.En la maquina troqueladora el metal es sometido al corte de piñón.Se rectifica para balancear la pieza aprovechando se disminuye la cantidad de material innecesaria realizando un canal en las dos partes laterales de la pieza.Si al terminar el proceso de balanceo, la pieza aún posee irregularidades esta es llevada para ser rebarbeada, haciendo uso de limas basta para darle los acabados requeridos.

PROPUESTA DE FABRICACION DE ENGRANE DE INICIO

MAQUINARIA Maquina de fundicion MAZAK 5800

4 ejes de transporte de virutas

40-30 hp

Control de la fusión

HERRAMIENTAS Limas de desbasto finas y ásperas

RITMO DE PRODUCCION 6.5 piezas/hora

MATERIAL Aluminio AISI 6061 T-6

OPERACIONES Los 6 pasos que anteriormente ya se presentaron

COSTO DE HERRAMIENTAS/PIEZA $0.857

COSTO DE MANO DE OBRA DIRECTA $0.017

COSTO DE MATERIALES $0.038

COSTO TOTAL/PIEZA $0.912





(Piñón o engranaje de transmision) ya que la pieza se desempeñara como

un sistema de transmicion de potencia formado por tres piezas, que son el


Engrane de Transmisión

engranaje de inicio, el cual le transmite la potencia que debe transferir al

engranaje final. Se manejara de esta manera para cuando el ingeniero del

diseño analice los requerimientos según las características que este

presenta no tenga que recurrir a otro plano para identificar la forma en la

cual se lleva a cabo el montaje con el ingeniero del producto. Es así como

se toma la decisión de analizar en la ficha de ruta el plano del engranaje de

transmisión.

FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: Engrane de transmisionNumero de la Pieza: 7/39 Carne: RR03067Fecha: 20/11/2007 Responsable: Laura Elizabeth Repreza Rivera

DEPENDE DE

Nº ESPECIFICACIONMAT.

PRIMAMOLDE PROCESO OBSERVACIONES

REQ. DE

OPER.

1 Vista Frontal

2 Vista Izquierda

3 Montaje

Engranaje, tornillo de

engrane medio y cuerpo

principal

4 Cuadro de Detalles Engranaje

5 Escala 2:1

6 Acabado Superficial Ninguno

7 Materia Prima Aluminio AISI 6061-T6

8 Agujero 10 G7 * * Tolerancia de Ajuste *
















del agujero del engranaje de transmisión (cambio de tamaño del agujero),

sin embargo, se recomienda no cambiar su diseño por los siguientes

motivos: debido a la forma del tornillo con cabeza ranurada y su

determinado tope acopla perfectamente con el engranaje de transmison el

cual es transmite la potencia al engrane final, debido a esta forma se crea

un mejor acople con el cuerpo principal creando asi un sistema de potencia

apropiado para el uso final con la fuerza de giro empleado desde el inicio

por el maneral y se determina que se realiza un menor esfuerzo de trabajo,

ya que entre mas alejada se encuentren los engranajes mostrara una

disminución en giro accionamiento.





la eliminación de la zona de peligrosidad para el usuario que accionara la

manija.









características las cuales dan a la pieza cierto grado de complejidad con

respecto al dentado, con ello determinamos que se necesitaría producir la

pieza por moldeo, ya que este nos proporciona en el producto final

características difíciles de conseguir por métodos tradicionales, sin embargo

cabe mencionar que la pieza puede ser elaborada por torno y fresa, asi

mismo se presenta un mayor costo en material y herramientas y por

supuesto en mano de obra directa de realizarse por los métodos

tradicionales y no se podría cumplir con los requisitos del ritmo de

producción requerido.



más apropiado:























































preparado.

Separar la pieza del molde y llevarla a una maquina llamada tómbola para quitar las irregularidades que pueda tener por causa de la separación del molde.

Se corta la pieza con una maquina troqueladora con corte de piñón para darle el acabado del dentado.

Se rectifica la pieza eliminando material innecesario realizándole atraves de un mecanizado el agujero cilíndrico.

Si al terminar el proceso la pieza aun posee irregularidades esta puede ser rebarbeada haciendo uso de limas bastas y finas hasta obtener los acabados requeridos.









Materia prima: ALUMINIO 6061-T6Como ya se menciono anteriormente se ha elije como material para la fabricacion de esta pieza el Aluminio AISI 6061, por las propiedades que anteriormente se detallan en el proceso de pre-producion.

Composición Química:Como en todos los productos que ofrece, el aluminio 6061-T6 tiene las especificaciones de fabricación necesarias para asegurar máxima eficiencia



Resistencia superior a la de las aleaciones 6063

Elaborado mediante tratamiento térmicosEnvejecido artificialmenteOptima conformación en fríoExcelentes características para soldadura fuerte y al arco.




Aleación



corte

Limite a la

fatiga (2)



Espesor1/2

“

Diámetro

500 Kg Balo de 10mm

Resistencia Ksi

Ksi

6061-T6 45 40 12 17 95 30 14 10


Máquina fundidoraEsmeril sin centro.Prensa de perforado.Máquina de espitar o fresadoLimas de desbasto finas y ásperas

Proceso:Se prepara el lingote de aluminio para ser introducido en el horno de fundición.

Fundición del material en el horno y por medio de un nosle y haciendo uso de inyección el material fundido es introducido al molde metálico previamente preparado.

Luego del proceso de inyección la pieza es separada del molde, la pieza es llevada a una máquina llamada tómbola en donde se le quitarán las irregularidades que pueda tener a causa de la separación del molde.

En la maquina troqueladora el metal es sometido al corte de piñón.

Se rectifica la pieza eliminando material innecesario realizándole atraves de un mecanizado el agujero cilíndrico.

Si al terminar el proceso de balanceo, la pieza aún posee irregularidades esta es llevada para ser rebarbeada, haciendo uso de limas basta para darle los acabados requeridos.

PROPUESTA DE FABRICACION DE ENGRANE DE TRANSMISION:

MAQUINARIA Maquina de fundicion MAZAK 58004 ejes de transporte de virutas40-30 hpControl de la fusión

HERRAMIENTAS Limas de desbasto finas y ásperasRITMO DE PRODUCCION 6.5 piezas/horaMATERIAL Aluminio 6061 T-6OPERACIONES Los 6 pasos que ya se especificaron ateriormente COSTO DE HERRAMIENTAS/PIEZA $0.857




1. Analisar el plano de la piezas

para tener un

panorama general de lo que se desea




(Piñón o engranaje final) ya que la pieza se desempeñara como un sistema

de transmicion de potencia formado por tres piezas, que son el engranaje

de inicio, el cual le transmite la potencia que debe transferir al engranaje de

transmisión que este completa el ciclo transfiriéndole la potencia al

engranaje final. Que en conjunto tiene la finalidad e transferir el movimiento

al tornillo sin fin, para poder desarrollar el funcionamiento completo del

producto. Se manejara de esta manera para cuando el ingeniero del diseño

analice los requerimientos según las características que este presenta no

tenga que recurrir a otro plano para identificar la forma en la cual se lleva a


Engrane Final

cabo el montaje con el ingeniero del producto. Es así como se toma la

decisión de analizar en la ficha de ruta el plano del engranaje final.

FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: Engrane final Numero de la Pieza: 8/39 Carne: RR03067Fecha: 20/11/2007 Responsable: Laura Elizabeth Repreza Rivera

DEPENDE DE



REQ. DE

OPER.

1 Vista Frontal

2 Vista Izquierda

3 Montaje

Engranaje, tornillo de

ajuste, arandela de

seguro y cuerpo principal.

4 Cuadro de Detalles Engranaje

5 Escala 2:1

6 Acabado Superficial Ninguno

7 Materia Prima Aluminio AISI 6061-T6

8Agujero Cuadrado

6.37 F8* * Tolerancia de Ajuste *
















del agujero del engranaje final(cambio de forma del agujero), sin embargo,

se recomienda no cambiar su diseño por los siguientes motivos: debido a la

forma del tornillo sin fin la cual es cuadrada para su determinado

acoplamiento perfecto con el engranaje final. El cual le transmite la potencia

a dicho torillo sin fin, debido a esta forma se crea un mejor acople con el

cuerpo principal creando asi un sistema de potencia apropiado para el uso

final con la fuerza de giro empleado desde el engrane de inicio hasta el final

el cual a su vez determina un menor esfuerzo de trabajo, ya que entre mas

acoplados estén los tres engranes mejor función realizaran para transmitir la

potencia requerida al tornillos in fin.





la eliminación de la zona de peligrosidad para el usuario que accionara la

manija.










respecto al dentado, con ello determinamos que se necesitaría producir la

pieza por moldeo, ya que este nos proporciona en el producto final

características difíciles de conseguir por métodos tradicionales, sin embargo

cabe mencionar que la pieza puede ser elaborada por torno y fresa, asi

mismo se presenta un mayor costo en material y herramientas y por

supuesto en mano de obra directa de realizarse por los métodos

tradicionales y no se podría cumplir con los requisitos del ritmo de

producción requerido.



más apropiado:























































preparado. Separar la pieza del molde y llevarla a una maquina llamada tómbola

para quitar las irregularidades que pueda tener por causa de la separación del molde.

Se corta la pieza con una maquina troqueladora con corte de piñón para darle el acabado del dentado.

Se rectifica la pieza eliminando material innecesario realizándole atraves de un mecanizado el agujero cuadrado

Si al terminar el proceso la pieza aun posee irregularidades esta puede ser rebarbeada haciendo uso de limas bastas y finas hasta obtener los acabados requeridos.









Materia prima: ALUMINIO 6061-T6Como ya se menciono anteriormente se ha elije como material para la fabricacion de esta pieza el Aluminio AISI 6061, por las propiedades que anteriormente se detallan en el proceso de pre-producion.

Composición Química: Como en todos los productos que ofrece, el aluminio 6061-T6 tiene las especificaciones de fabricación necesarias para asegurar máxima eficiencia



Resistencia superior a la de las aleaciones 6063Elaborado mediante tratamiento térmicosEnvejecido artificialmenteOptima conformación en fríoExcelentes características para soldadura fuerte y al arco.




Aleación



corte

Limite a la

fatiga (2)



Espesor1/2

“

Diámetro

500 Kg Balo de 10mm

Resistencia Ksi

Ksi

6061-T6 45 40 12 17 95 30 14 10


Máquina fundidoraEsmeril sin centro.Prensa de perforado.Máquina de espitar o fresadoLimas de desbasto finas y ásperas

Proceso:Se prepara el lingote de aluminio para ser introducido en el horno de fundición.

Fundición del material en el horno y por medio de un nosle y haciendo uso de inyección el material fundido es introducido al molde metálico previamente preparado.

Luego del proceso de inyección la pieza es separada del molde, la pieza es llevada a una máquina llamada tómbola en donde se le quitarán las irregularidades que pueda tener a causa de la separación del molde.

En la maquina troqueladora el metal es sometido al corte de piñón.

Se rectifica la pieza eliminando material innecesario realizándole atraves de un mecanizado el agujero cuadrado.

Si al terminar el proceso de balanceo, la pieza aún posee irregularidades esta es llevada para ser rebarbeada, haciendo uso de limas basta para darle los acabados requeridos.

PROPUESTA DE FABRICACION DE ENGRANE DE TRANSMISION:

MAQUINARIA Maquina inyectora, Marca: Krauss Maffei, Tipo: KM 1300 8000 Euromap: 8000/1300, Año: 1994

HERRAMIENTAS Limas de desbasto finas y ásperas

RITMO DE PRODUCCION 6.5 piezas/hora

MATERIAL Aluminio 6061 T-6

OPERACIONES Los 6 pasas especificados anteriormente

COSTO DE HERRAMIENTAS/PIEZA $0.878





Para este paso haremos uso del método de la ficha de ruta esperando así se formulen las posibles recomendaciones de fabricación.Para este análisis se tomo en cuenta el plano completo del tornillo sin fin o eje guía dicha pieza el tornillo sin fin sostendra el tubo hueco de avance, el cual se desplaza longitudinalmente sobre el eje; sosteniendo la herramienta móvil de descanso y la manija móvil; generando así que ambas piezas trabajen a un mismo nivel y simultáneamente.

El tornillo sin fin deberá estar ensamblado de sus extremos a la Armadura de soporte para que no tenga movimiento ni de traslación ni de rotación para que el movimiento de corte generado por las piezas que este sostiene sea constante.

Se manejara de esta manera para cuando el ingeniero del diseño analice los requerimientos según las características que este presenta no tenga que recurrir a otro plano para identificar la forma en la cual se lleva a cabo el montaje con el ingeniero del producto. Es así como se toma la decisión de analizar en la ficha de ruta el plano del tornillo sin fin o eje guía.

FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: Tornillo sin fin.Numero de la Pieza: 10/39 Carne: RR03067Fecha: 20/11/2007 Responsable: Laura Elizabeth Repreza Rivera

DEPENDE DE



REQ. DE

OPER.

1 Vista Frontal

2 Vista Izquierda

3 Montaje

Tornillo sin fin, cuerpo

principal, engrane final,

tornillos de sujeción y

arandelas de seguro,

lamina de control de

rotación.

4 Cuadro de Detalles Tornillo sin fin


Tornillo sin Fin:

5 Escala 1:1

6 Acabado Superficial Niquelado

7 Materia Prima AISI SAE 1020

8 Agujero Φ 9 f7 * * Tolerancia de Ajuste *

9 19 * * Longitud total *

10 125 * * Longitud de cara *

11 Φ 7 * Diametro interior *

12 6.37 f7 * * Cuadrado *

13 2 * * Espesor de filete *

14 4 * * Paso *

15 1 * * Nº de hilo de rosca *

16 20º * Angulo de presión *

17 2 * * * Distancia entre filetes *

18 MAx0.5-6g * * * Rosca *

19 Nota Eje de Simetría sin fin




de uno de sus extremos (roscado izquierdo), en el cual es necesario en su

extremo un tornillo sujetador y una arandela de seguro y puede ser

modificado el roscado en ese extremo, sustituyéndolo solamente pro un

seguro. Sin embargo, se recomienda no cambiar su diseño por los

siguientes motivos: debido a la forma del tornillo sin fin y el acoplamiento

final con el cuerpo principal y el engrane final se ha determinado que

acopla perfectamente con el engranaje final pro un extremo y por el otro con

el cuerpo principal de una manera mas segura y optima que si solo tubiera

un seguro.

Aunque se recomienda al ingeniero del producto analizar la parte moleteada

se su paso o espiral la cual es muy fina y fuerza a que en el proceso de

fabricain su mecanizado o fabricacion se dificulte mas que si su espiral

fuese mas ordinaria el cual al final no afectaría directamente el proceso de

pelado solo en la rapidez de movimiento que será mas lento. Se deben

evaluar distintas alternativas para incrementar la velocidad de movimiento,

como también la eliminación de la zona rozamiento con la lamina de control

de rotacion.




funcionamiento final en el producto. Ya que se tiene una amplia gama de

aceros y metales que pueden servir en su fabricacion sin afectar su

funcionamiento final y el costo de compra.






respecto a la espira la cual es muy fina y dificulta su proceso de fabricacion,

con ello determinamos que se necesitaría producir la pieza por mecanizado

en torno CNC, ya que este nos proporciona el producto final con

características difíciles de conseguir por métodos manuales, asi mismo se

presenta un mayor costo en material y herramientas y por supuesto en

mano de obra directa de realizarse por los métodos manuales y no se

podría cumplir con los requisitos del ritmo de producción requerido.

La pieza puede ser diseñada por Torno CNC mecanizado, se deben de

analizar los diferentes tipos de tornos CNC que se nos presenten para elegir

el de mayor conveniencia en base a costos de producción de la pieza:

Tipos de tornos:

Torno paralelo: El torno paralelo o mecánico es el tipo de torno que

evolucionó partiendo de los tornos antiguos cuando se le fueron incorporando

nuevos equipamientos que lograron convertirlo en una de las máquinas

herramienta más importante que han existido. Sin embargo, en la actualidad

este tipo de torno está quedando relegado a realizar tareas poco importantes, a

utilizarse en los talleres de aprendices y en los talleres de mantenimiento para

realizar trabajos puntuales o especiales.

Torno copiador:

Se llama torno copiador a un tipo de torno que operando con un dispositivo

hidráulico y electrónico permite el torneado de piezas de acuerdo a las

características de la misma siguiendo el perfil de una plantilla que reproduce el

perfil de la pieza.

Este tipo de tornos se utiliza para el torneado de aquellas piezas que tienen

diferentes escalones de diámetros, que han sido previamente forjadas o

fundidas y que tienen poco material excedente. También son muy utilizados

estos tornos en el trabajo de la madera y del mármol artístico para dar forma a

las columnas embellecedoras. La preparación para el mecanizado en un torno

copiador es muy sencilla y rápida y por eso estas máquinas son muy útiles para

mecanizar lotes o series de piezas que no sean muy grandes.

Torno revólver:

El torno revólver es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas

sobre las que sea posible el trabajo simultáneo de varias herramientas con el

fin de disminuir el tiempo total de mecanizado. Las piezas que presentan esa

condición son aquellas que, partiendo de barras, tienen una forma final de

casquillo o similar. Una vez que la barra queda bien sujeta mediante pinzas o

con un plato de garras, se va taladrando, mandrinando, roscando o escariando

la parte interior mecanizada y a la vez se puede ir cilindrando, refrentando,

ranurando, roscando y cortando con herramientas de torneado exterior.

La característica principal del torno revólver es que lleva un carro con una

torreta giratoria de forma hexagonal que ataca frontalmente a la pieza que se

quiere mecanizar. En la torreta se insertan las diferentes herramientas que

realizan el mecanizado de la pieza. Cada una de estas herramientas está

controlada con un tope de final de carrera. También dispone de un carro

transversal, donde se colocan las herramientas de segar, perfilar, ranurar, etc.

Torno automático:

Se llama torno automático a un tipo de torno cuyo proceso de trabajo está

enteramente automatizado. La alimentación de la barra necesaria para cada

pieza se hace también de forma automática, a partir de una barra larga que se

inserta por un tubo que tiene el cabezal y se sujeta mediante pinzas de apriete

hidráulico.

Estos tornos pueden ser de un solo husillo o de varios husillos:

Los de un solo husillo se emplean básicamente para el mecanizado de

piezas pequeñas que requieran grandes series de producción.

Cuando se trata de mecanizar piezas de dimensiones mayores se utilizan los

tornos automáticos multihusillos donde de forma programada en cada husillo

se va realizando una parte del mecanizado de la pieza. Como los husillos

van cambiando de posición, el mecanizado final de la pieza resulta muy

rápido porque todos los husillos mecanizan la misma pieza de forma

simultánea.

La puesta a punto de estos tornos es muy laboriosa y por eso se utilizan

principalmente para grandes series de producción. El movimiento de todas las

herramientas está automatizado por un sistema de excéntricas y reguladores

electrónicos que regulan el ciclo y los topes de final de carrera.

Un tipo de torno automático es el conocido como "tipo suizo", capaz de

mecanizar piezas muy pequeñas con tolerancias muy estrechas.

Torno CNC:

El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numérico por

computadora. Se caracteriza por ser una máquina herramienta muy eficaz para

mecanizar piezas de revolución.

Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su

estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es

controlada a través del ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las

órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha

confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en

torno.

Es una máquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezas

complejas. Las herramientas van sujetas en un cabezal en número de seis u

ocho mediante unos portaherramientas especialmente diseñados para cada

máquina.

Las herramientas entran en funcionamiento de forma programada, permitiendo

a los carros horizontal y transversal trabajar de forma independiente y

coordinada, con lo que es fácil mecanizar ejes cónicos o esféricos así como el

mecanizado integral de piezas complejas.

La velocidad de giro de cabezal portapiezas, el avance de los carros

longitudinal y transversal y las cotas de ejecución de la pieza están

programadas y, por tanto, exentas de fallos imputables al operario de la

máquina


El método de fabricación más conveniente es atraves del un torneado ya sea

con un torno automatizado o un torno CNC ya que como se menciono

anteriormente que este proporcionaría los acabados y tolerancias requeridas y

otras ventajas, además de ello es de completa aceptación en el mercado,

proporciona las unidades requeridas por el ritmo de producción establecido.

A continuación se llevara a cabo un análisis de los factores que intervienen en

el producto final acorde a su proceso de fabricación.

Materia prima (ACERO ASI-SAE 1020 (UNS G10200)Como ya se menciono anteriormente se ha elije como material para la fabricacion de esta pieza el AISI 1020, por las propiedades que anteriormente se detallan en el proceso de pre-producion. Descripción: acero de mayor fortaleza que el 1018 y menos fácil de conformar. Responde bien al trabajo en frío y al tratamiento térmico de cementación. La soldabilidad es adecuada. Por su alta tenacidad y baja resistencia mecánica es adecuado para elementos de maquinaria

Normas involucradas: ASTM A108

Propiedades mecánicas: Dureza 111 HBEsfuerzo de fluencia 205 MPa (29700 PSI)Esfuerzo máximo 380 MPa (55100 PSI)Elongación 25%Reducción de área 50%Módulo de elasticidad 205 GPa (29700 KSI)Maquinabilidad 72% (AISI 1212 = 100%)

Propiedades físicas: Densidad 7.87 g/cm3 (0.284 lb/in3)

Propiedades químicas: 0.18 – 0.23 % C 0.30 – 0.60 % Mn 0.04 % P máx 0.05 % S máx

Usos: se utiliza mucho en la condición de cementado donde la resistencia al desgaste y el tener un núcleo tenaz es importante. Se puede utilizar completamente endurecido mientras se trate de secciones muy delgadas. Se puede utilizar para ejes de secciones grandes y que no estén muy esforzados. Otros usos incluyen engranes ligeramente esforzados con endurecimiento superficial, pines endurecidos superficialmente, piñones, cadenas, tornillos, componentes de maquinaria, prensas y levas.

Tratamientos térmicos: se puede cementar para aumentarle la resistencia al desgaste y su dureza mientras que el núcleo se mantiene tenaz. Se puede recocer a 870 °C y su dureza puede alcanzar los 111 HB, mientras que con normalizado alcanza los 131 HB. Herramientas a utilizar dentro del proceso de fabricacion del tornillo sin fin:

Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para la pieza de trabajo, soportes y portaherramientas. Algunos accesorios comunes incluyen:

Plato de sujeción de garras: sujeta la pieza de trabajo en el cabezal y transmite el movimiento.Plato y perno de arrastreCentros: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en la contrapunta.Perno de arrastre: Se fija en el plato de torno y en la pieza de trabajo y le transmite el movimiento a la pieza cuando está montada entre centros.Soporte fijo o luneta fija: soporta el extremo extendido de la pieza de trabajo, cuando no puede usarse la contrapunta.Soporte móvil o luneta móvil: se monta en el carro y permite soportar piezas de trabajo largas cerca del punto de corte. Torreta portaherramientas con alineación múltiple.Plato de arrastre: para amarrar piezas de difícil sujección.Plato de garras independientes: tiene 4 garras que actúan de forma independiente unas de otras.

Herramientas de torneado:Las herramientas de torneado se diferencian en dos factores, el material del que están constituidas y el tipo de operación que realizan. Según el material constituyente, las herramientas pueden ser de acero rápido, metal duro soldado o plaquitas de metal duro (widia) intercambiables.

La tipología de las herramientas de metal duro está normalizada de acuerdo con el material que se mecanice, puesto que cada material ofrece unas resistencias diferentes. El código ISO para herramientas de metal duro se recoge en la tabla más abajo.

Cuando la herramienta es de acero rápido o tiene la plaquita de metal duro soldada en el portaherramientas, cada vez que el filo se desgasta hay que desmontarla y afilarla correctamente con los ángulos de corte específicos en una afiladora.

Esto ralentiza bastante el trabajo. Por ello, cuando se mecanizan piezas en serie lo normal es utilizar portaherramientas con plaquitas intercambiables, que tienen varias caras de corte de usar y tirar y se reemplazan de forma muy rápida.

Proceso: Cortar de la varilla de ¼ pulg. de Ø (materia prima), una longitud de

185 mm.

Utilizando el torno refrentar ambos extremos para obtener una longitud de 180 mm y el acabado deseada.

En un extremo realizar un proceso de cilindrado en una longitud de 11 mm, para reducir el diámetro a 5 mm.

En el otro extremo hacer una conicidad con una inclinación de 45°. Después de mecanizada aplicar un revestimiento de cromado duro

para evitar la corrosión.

PROPUESTA DE FABRICACION DE TORNILLO SINFIN

MAQUINARIA Torno CNC, peso 3000/3200kg tamaño 2200x1800x2500Número de modelo: VM500Marca: haishun

HERRAMIENTAS Esmeril de mano; buril; lima basta y finaRITMO DE PRODUCCION 6.5 piezas/horaMATERIAL Acero comercial AISI 1020OPERACIONES Los pasos ya antes especificadosCOSTO DE HERRAMIENTAS/PIEZA $0.021COSTO DE MANO DE OBRA DIRECTA $0.015COSTO DE MATERIALES $0.589COSTO TOTAL/PIEZA $0.625

PASO 1:FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: BRAZO REGULADOR DE TAMAÑONúmero de la pieza: 20 Fecha: 20/Nov./2009 Responsable: VA03030

Nº

ESPECIFICACIÓN

Depende deOBSERVACIONES

REQUISITOS DE LA OPERACIÓN

Mat. Prima

Matríz

Proceso

1 Vista derecha2 Vista frontal3 Vista inferior4 Resorte Normalizado5 cantidad (1) por unidad6 Escala 1:17 Acabado No lleva8 Tratamiento

TérmicoNo lleva

9 Esp. de materia prima

AISI 1020

10

Materia prima ¼ in de diametro

11

Recubrimiento anodizado

1 118 Dimens. contorno

213

4 * Dimens. contorno

14

4 Dimens. contorno

15

6 * Diámetro

16

4 * Diámetro

17

6 * Dimens. contorno

18

4 * Diámetro

FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: SUJETADOR TRASERONúmero de la pieza: 39 Fecha: 20/Nov./2009 Responsable: VA03030

Nº

ESPECIFICACIÓN



Mat. Prima

Matríz

Proceso

1 Vista derecha2 Vista frontal3 Vista superior4 Sección A5 Sección B6 Prisionero sin

cabezaNormalizado

7 cantidad (1) por unidad8 Escala 2:19 Acabado Ninguno10

Tratamiento térmico

Ninguno

11

Esp. Materia prima Zamak 3 ASTMB240-82

12

Materia prima lingote

13

25.60 * Diámetro

14

11 * Diámetro

15

14 * Dimens. contorno *

16

12.5 * Dimens. contorno *

17

6.8 * *

18

2.8 * *

19

1.76 * *

20

2 * *

21

2 *

22

4MA * Roscado *

23

6 * *

24

10 * *

25

3 *

26

3 * Radio

27

101.9° * Angulo del diente *

28

105° * *

29

105° * *

30

165° * *

Nota Obtener forma por molde y fundición

FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: MANIJA DE BOLANúmero de la pieza: 19 Fecha: 20/Nov./2009 Responsable: VA03030

Nº

ESPECIFICACIÓN



Mat. Prima

Matríz

Proceso

1 Vista derecha2 Vista frontal3 Vista superior4 Sección A5 Escala 2:16 Acabado Ninguno7 Tratamiento

térmicoNinguno

8 Esp. Materia prima9 Materia prima Polimero10

16 * Dimens. Contorno

11


12

6 * Diámetro *

13

4 * Diámetro *

14

10 * Profundidad *

15

12 * radio

Nota Obtener forma por molde y fundición

FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: LAMINA BLOQUEADORANúmero de la pieza: 24 Fecha: 20/Nov./2009 Responsable: VA03030

Nº

ESPECIFICACIÓN



Mat. Prima

Matríz

Proceso

1 Vista frontal2 Vista izquierda3 Sección A4 Desarrollo15 Desarrollo26 Escala 2:17 Acabado8 Tratamiento

térmicoNinguno

9 Esp. Materia prima Galvanizado10

Materia prima lamina

11


12


13


14


15


16

1 * espesor

17

28 *

18

7 * radio

19

6 * agujero *

20

108.5 * *

21

93 *

PASO2: Hacer una sola pieza del brazo regulador y la manija de bola para hacer un solo

proceso por fundición de inyección.

La forma de la lámina bloqueadora sea rectangular y así disminuir la cantidad de material a utilizar.

El material a utilizar para el sujetador trasero sea un inoxidable.

PASO 3:BRAZO REGULADOR DE TAMAÑO

Cortado

Refrentado

ranurado

SUJETADOR TRASERO Y MANIJA DE BOLA fundición del material

se precalienta el molde

se cierra el molde

inyección el material en el molde

se abre el molde después de enfriarse en el tiempo adecuado.

LÁMINA BLOQUEADORA

Cortado

Perforado

Doblado

ANÁLISIS DE FABRICACIÓNGUSTAVO ARMANDO MACHUCA MOLINA – MM06014

PIEZA: MANIJA MÓVIL

PASO 1: ANÁLISIS DEL PLANO

FICHA DE RUTA

o NOMBRE DE LA PIEZA: Manija Móvil

o NÚMERO DE LA PIEZA: 33

o FECHA: 29 noviembre 2009

o RESPONSABLE: Gustavo Armando Machuca Molina – MM06014

No EspecificaciónDEPENDE DE

OBSERVACIONES

REQUISI-TOS DE OPERA-

CIÓN

Mat. Prima

Herramienta Proceso

1 Vista Frontal2 Vista Superior3 Vista Derecha4 Corte

5 Sección giradaMuestra forma de la sección

6 Escala 2:1 (detalles)7 Acabado XX XX8 Pintura

9Tratamiento térmico

Ninguno

10 Materia PrimaZamak 3 ASTM B240-82

11 Esp. Mat. Prima Lingote 8 Kg12 R81.0 XX XX XX Dimens.R contorno XX13 R52.3 XX XX XX Dimens.R contorno XX14 R5.50 XX XX XX Dimens. Contorno XX15 R14.00 XX XX XX Dimens. Contorno XX16 10.00 XX XX XX Dimens, Contorno XX17 6.00 XX XX XX Dimens. Contorno XX

18 52.50 XX XX XXDistancia entre centros

19 4.9 XX XX XX Distancia a ranura20 Agujero Φ8.00 Mecanizar agujero XX21 Ranura 10.00 XX XX XX22 Agujero Φ 3.95 XX XX Mecanizar agujero

23 Tolerancia Agujero XX XX XX

24 NotaObtener forma por molde y fundición

25 Nota Quitar rebabas

PASO Nº 2: RECOMENDACIONES O CONSULTAS A INGENIERÍA DEL PRODUCTO

RECOMENDACIONES:o Considerando las especificaciones 11 y 12 de la hoja de ruta, se

recomienda simplificar la forma de la pieza sustituyendo los radios por un diseño recto, pero manteniendo la disminución hacia la parte superior. Debido a que la pieza no soporta esfuerzos muy grandes, la forma de arco q le proveen los radios podría sustituirse por una forma de sección regular que simplifique la elaboración del molde y por lo tanto reduzca los costos.

PASO Nº 3: LISTADO DE OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS

o Precalentamiento del molde.

o Recubrimiento del molde.

o Embonar las partes del molde.

o Vertido del metal derretido.

o Enfriamiento.

o Abrir molde.

o Retirar fundido.

o Mecanizar agujero para remache.

o Mecanizar agujero para buje.

o Quitar rebabas.

o Inspeccionar.

PASO Nº 4: MÉTODO DE FABRICACIÓN Moldeo por inyección: Fundición en molde permanente. Mecanizado para agujeros: perforación con taladro de banco.

PIEZA: BUJE


FICHA DE RUTA

o NOMBRE DE LA PIEZA: Buje



o RESPONSABLE: Gustavo Armando Machuca Molina


OBSERVACIONES

REQUISI-TOS DE OPERA-

CIÓN

Mat. Prima

Herramienta Proceso

1 Vista Frontal2 Vista izquierda3 Escala 2:14 Acabado XX

5Tratamiento térmico

Ninguno

6 Materia Prima7 Esp. Mat. prima8 38.00 XX XX Dimens. Longitud XX9 34.00 XX XX Dimens. Longitud XX

10 2.00 XX XX Dimens. Longitud XX

11 Φ 8.00 XX XX

Dimens. Diám. Ext y Tolerancia, entrará a presión en manija.

XX

12 Φ 6.00 XX XX Dimens. Diám. Int XX13 Φ 7.00 XX XX Dimens. Ranura XX

14 2.00 XXDimens. Diámetro Ranura



o Revisar necesidad de ajustes y tolerancias para ensamble a presión.

PASO Nº 3: LISTADO DE OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS

o Medir.

o Cortar.

o Refrentar ambas caras.

o Taladrar.

o Ranurar.

o Inspeccionar.

PASO Nº 4: MÉTODO DE FABRICACIÓNMecanizado convencional: torneado.

PIEZA: LÁMINA DE ROTACIÓN


FICHA DE RUTA

o NOMBRE DE LA PIEZA: Lámina de Rotación



o RESPONSABLE: Gustavo Armando Machuca Molina – MM06014


OBSERVACIO-NES

REQUISI-TOS DE

OPERA-CIÓNMat.

PrimaMatriz Proceso

1 Vista Frontal2 Vista izquierda3 Escala 5:14 Acabado5 Tratamiento térmico Ninguno6 Materia Prima AISI 1020

7 Esp. Mat. primaLámina 1/32 pulg CR Str.

8 10.00 XX Dimens. Contorno XX9 13.90 XX Dimens. Contorno XX10 9.80 XX Dimens. Contorno XX11 7.50 XX Dimens. Contorno XX12 3.80 XX Dimens. Contorno XX13 3.50 XX Dimens. Contorno XX14 R1.00 XX Dimens. Contorno XX15 R7.00 XX Radio contorno16 42º XX XX Ángulo contorno XX

17 198º - 199º XX XXInclinación y tolerancia

XX

18 Φ4.00 XX XXAgujero remache comercial 5/32’’

XX

19 34º XX Ángulo contorno

20 NotaAgujero para remache puede servir p/proceso


PASO Nº 2: RECOMENDACIONES O CONSULTAS A INGENIERÍA DEL PRODUCTORECOMENDACIONES:

o Podría sustituirse el acero galvanizado por acero inoxidable AISI 304.

PASO Nº 3: LISTADO DE OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDASo Cizallado (o partición)

o Punzonado.

o Perforado.

o Doblado.

PASO Nº 4: MÉTODO DE FABRICACIÓNSe realizará por trabajo metálico de láminas, utilizando prensa, matriz, punzón y troquel.

PIEZA: EJE INFERIOR


FICHA DE RUTA

o NOMBRE DE LA PIEZA: Eje Inferior



o RESPONSABLE: Gustavo Armando Machuca Molina


OBSERVACIONES

REQUISI-TOS DE

OPERA-CIÓNMat.

PrimaHerramienta Proceso

1 Vista Frontal2 Vista izquierda3 Escala 5:1

Cantidad (1) Por product4 Acabado XX Anodizado

Recubrimiento Ninguno5 Tratamiento térmico Ninguno6 Materia Prima Φ0.25’’ x 6m7 Esp. Mat. prima AISI 1020 .8 170.00 XX XX Longitud XX9 10.00 XX XX Longitud XX10 Φ6.00 XX XX Diám contorno XX

11 Φ5.00 XX XXReducir diám. Tolerancia.

XX

12Nota: Quitar rebabas


o Podría dejarse el mismo diámetro en toda la pieza a fin de reducir el

mecanizado y a cambio de eso modificar el diámetro del agujero donde se introduce esa parte del eje.

PASO Nº 3: LISTADO DE OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDASo Cortar longitud indicada.

o Refrentar ambas caras.

o Tornear para reducir diámetro según especificación

PASO Nº 4: MÉTODO DE FABRICACIÓNMétodo de fabricación por mecanizado convencional, específicamente torneado. Se cortará con sierra previo al torneado para dar la longitud adecuada.

1. ANÁLISIS DEL PLANO DE LA PIEZA

FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: Cuerpo Principal.

Número de la pieza: 37

Fecha: 21 de noviembre del 2009 Responsable: LS06003

Depende de

No. ESPECIFICACION Mat. Prima Molde Proceso Observaciones Requisitos de

la operación.

1 Vista Frontal

2 Vista Lateral Izquierda

3 Vista Superior

4 Vista lateral derecha

5 Sección A-A Escala 1:1

6 Sección B-B Escala 1:1

7 Sección C-C Escala 1:1

8 Escala 1:1

9 Cantidad (1) por unidad10 Acabado * * Ninguno

11 Tratamiento térmico Ninguno

12 Recubrimiento Pintura anticorrosiva

13 Esp. De materia prima Une- 1035-95

14 130 * Atura lado Izquierdo15 145 * Altura lado derecho

16 22 * Dimensión de contorno




20 7.9 * Dimensión de contorno











31 Φ15 * Diametro de contorno *

32 Agujero Φ6 * * Taladrado *



35 20.3 *

36 14.7 *

37 37.5 *

38 32 *

39 18 *




43 23.5 * Diámetro de contorno



46 Agujero Φ5.5 * * roscado *



49 41 * * Distancia entre agujeros *

50 41.3 * * Distancia entre agujeros *

51 15 * * Distancia entre agujeros *

52 25.3 * * *

53 Agujero Φ8 * * taladrado *

54 9 *

2. RECOMENDACIONES O CONSULTAS ACERCA DE CAMBIOS EN EL

PRODUCTO

El ingeniero de producto comprende el diseño de la pieza que se desea fabricar, tomando en cuenta todas las especificaciones requeridas por el cliente.

Para la mejor fabricación de la pieza y para la reducción de costos de fabricación, se le sugiere al ingeniero de producto:

La verificación de las tolerancias de los agujeros de la pieza especificadas en el plano, para que determine si son necesarias tolerancias más amplias para reducir los costos de fabricación.

3. OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS PARA LA PRODUCCIÓN

Para lograr la forma de la pieza se necesitan efectuar las siguientes operaciones:

fundición

taladrado

roscado

Las especificaciones 1,2,3,4, son las vistas de la pieza

La especificación 9 se refiere a la cantidad de pieza a fabricar, la especificación 8 se refiere a la escala con que se desarrollara el dibujo de la pieza en el plano.

Las especificaciones 16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31 son dimensiones que quedaron del proceso de fundición.

Los agujeros que se fabrican con la taladradora de banco se designan en las especificaciones 32,33,34,44,45,47,48,53Los agujeros roscados se especifica en la casilla 46.

Las especificaciones mas importantes en el funcionamiento del dispositivo son las designadas en las casillas 49, 50, 51, 52. Estas son las distancias entre centros, para los agujeros en los que van los engranes de transmisión.

FICHA DE RUTANombre de la pieza: Base MóvilNumero de la pieza: 25/39Responsable: Vilma Geraldina Cornejo Iraheta (CI05001)

Depende de

No. ESPECIFICACION Mat. Prima Matriz Proceso ObservacionesRequisitos de la

operación.1 Vista frontal 2 Vista derecha3 Sección 4 Sección5 Escala 1:16 Acabado Esmeril *7 Tratamientos térmicos ninguno8 Materia Prima Zamak 3

9 Esp. Materia. PrimaZamak (Norma ASTM B240-82)

10 Ultima fecha de entrega 20/11/200911 89.9 ± 0.05 X Dimens. Contorno12 34.1 ± 0.05 X X Tol. Dim. Contorno *13 24.0 ± 0.05 X X Tol. Dim. Contorno *14 11 X Dimens. Contorno *15 4 X Dimens. Contorno *16 f 5 X Taladrar *17 9 X Dimens. Contorno *18 f 8 X interior *19 f 12.5 X exterior *20 R 65.8 X X Radio de vena *21 R 67.8 X X Radio de vena *22 39.5º X X Dimens. De posición *23 67.8 ± 0.05 X X Tol. Dim. Contorno *24 5 ± 0.05 X X Tol. Dim. Contorno *25 34 ± 0.05 X Dimens. Contorno *26 f5 X Taladrar *27 14 ± 0.05 X Dimens. Contorno *28 28º X Dimens. Contorno *29 4.5 X Dimens. Contorno *30 14 X Dimens. Contorno *31 f 12 X Dimens. Contorno *32 6 X Dimens. Contorno *33 4 X Dimens. Contorno *34 Nota Superficies cilíndrica

en donde se inyecta el material y en donde la pieza es expulsada una vez terminada su fabricación

35 Nota36 Nota37 Nota

38 Nota

39 Montajeplano

40 Nota

Acabado superficial: recubrimiento de conversión de fosfato y recubrimiento de pintura

RECOMENDACIONES Y CONSULTAS CON INGENIERÍA DEL PRODUCTO

El cambio que se sugiere en la pieza cambiar la forma curva por una superficie rectangular, lo cual permitiría una reducción de costos dado que las operaciones serían más baratas. Esta es una consideración a largo plazo, dado que se evitaría un molde muy dificultoso por uno más simple o la posibilidad de utilizar otras operaciones.

LISTADO DE OPERACIONES BASICAS

Para la elaboración de la pieza, después de haber realizado un análisis de los planos de la misma, basándonos en el análisis de pre -producción se utilizara zamak 3, y se fabricara por medio de fundición por inyección en matriz de metal en el cual se introduce el material fundido en fracción de segundos en presiones muy elevadas y lograr en tiempos cortos comparados en fundición por gravedad grandes volúmenes de producción.

Los pasos en la fabricación se detallan a continuación:1. Diseño del molde2. Preparación de los materiales (fundirlo)3. Inyectar el material fundido4. Enfriamiento del molde5. Extraer la pieza fundida6. Quitar sobrantes del material con esmeril (si las tiene)7. Inspección8. Pintado de la pieza9. Inspección de pieza terminada10. Ensamblado de la pieza

Este proceso ofrece entre otras cosas: Máxima exactitud de forma y dimensiones de las piezas inyectadas. Superficie lisa y limpia de las piezas inyectadas. Rápida producción de gran cantidad de piezas en moldes duraderos con una o

varias cavidades. Esto se traduce en plazos de entrega relativamente cortos. Gran aprovechamiento del material empleado.

Al elaborar la ficha de ruta para la base móvil, los requisitos operativos se pudieron comprobar de modo que al completar el estudio, todos los requisitos están

indicados por asteriscos. Las operaciones marcadas no tienen un orden específico, ya que las especificaciones se anotaron en la ficha de ruta de acuerdo al orden estudiado en el plano.

En la ficha de ruta se puede observar como las especificaciones del contorno y tolerancias de la pieza son las siguientes: 11, 12, 13, 14, 15, 17, 23, 24, 25, 27, 28, 29, 30, 31, 32 y 33.

Las especificaciones para los agujeros están designadas por los números: 16, 18, 19, 26 y 31.

Y finalmente las especificaciones: 20, 21,22 y 28 dan información sobre la forma, posición de los agujeros, radios de la forma de la pieza, ángulos de ubicación y ángulos de contorno.

EVALUACION DEL METODO MAS ECONOMICOEn la actualidad existen muchos procesos para fabricar diferentes tipos de

pieza, en el caso de la base móvil se debe de tener en consideración a la hora de elegir un proceso los siguientes factores: el proceso elegido nos debe permitir la forma deseada de la pieza, que se puedan obtener las dimensiones y tolerancias de los planos de fabricación además debe de ser posible trabajar con el material seleccionado sin ningún inconveniente y otro factor muy importante que se debe de tomar en cuenta es que el proceso cumpla con el ritmo de producción deseado.

Además debe tomarse en cuenta el costo considerando factores como: materia prima, mano de obra directa, herramientas y gastos de operación; eligiéndose el método más económico pero sin sacrificar la calidad.

Por la forma de la pieza se ha podido determinar que ésta puede ser hecha por los siguientes métodos: moldes permanentes, Moldeo por inyección en matrices, y fundición por inyección en molde de arena, para lo cual a continuación se detalla en que consiste cada uno de estos procesos:

FUNDICIÓN EN MOLDE PERMANENTELa desventaja económica de cualquiera de los procesos con molde desechable es la

necesidad de un nuevo molde para cada fundición. En la fundición con molde permanente, el molde se reutiliza muchas veces.

La fundición en molde permanente usa un molde metálico construido en dos secciones que están diseñadas para cerrar y abrir con precisión y facilidad. Los moldes

se hacen comúnmente de acero o hierro fundido. La cavidad junto con el sistema de vaciado se forma por maquinado en las dos mitades del molde a fin de lograr una alta precisión dimensional y un buen acabado superficial. Los metales que se funden comúnmente en molde permanente son: aluminio, magnesio, aleaciones de cobre y hierro fundido.

En este proceso es posible usar corazones para formar las superficies interiores del producto de fundición. Los corazones pueden ser metálicos, pero su forma debe permitir la remoción de la fundición, o deben ser mecánicamente desmontables para permitir esta operación. Si la remoción del corazón metálico es difícil o imposible se pueden usar corazones de arena, en este caso el proceso de fundición es frecuentemente llamado fundición en molde semipermanente.

FIGURA 1. Pasos en la fundición en molde permanente: (1) el molde se precalienta y se recubre; (2) se insertan los corazones (en su caso) y se cierra el molde; (3) el metal fundido se vacía en el molde y (4) el molde se abre. La parte terminada se muestra en (5).

Los pasos en el proceso de fundición con molde permanente se describen en la figura 1. Los moldes se precalientan primero para prepararlos, y se rocía la cavidad con uno o más recubrimientos. El precalentamiento facilita el flujo del metal a través del sistema de vaciado y de la cavidad. Los recubrimientos ayudan a disipar el calor y a lubricar la superficie del molde para separar fácilmente la fundición. Tan pronto como

solidifica el metal, el molde se abre y se remueve la fundición. A diferencia de, los moldes desechables, los moldes permanentes no se retraen, así que deben abrirse antes de que ocurra la contracción por enfriamiento a fin de prevenir el desarrollo de grietas en la fundición.

Las ventajas de la fundición en molde permanente incluyen buen acabado de la superficie y control dimensional estrecho. Además, la solidificación más rápida causada por el molde metálico genera una estructura de grano más fino, de esta forma pueden producirse fundiciones más resistentes. El proceso está limitado generalmente a metales de bajo punto de fusión. La manufactura de formas geométricas más simples que las fundidas en molde de arena (debido a la necesidad de abrir el molde) constituye otra limitación, además del costo. Debido al costo sustancial del molde, el proceso se adapta mejor a producciones de alto volumen que pueden automatizarse. Las partes típicas que se producen con proceso de molde permanente incluyen pistones automotrices, cuerpos de bombas y ciertas fundiciones para aviones y proyectiles.

FUNDICIÓN A PRESIÓNLa fundición a presión es un proceso que necesariamente utiliza moldes

permanentes y se puede clasificar en: fundición a baja presión, fundición con molde permanente al vació y fundición en dados.

Fundición a baja presión En el proceso de fundición con molde permanente básico y en la fundición hueca, el flujo de metal en la cavidad del molde es causado por la gravedad. En la fundición a baja presión, el metal líquido se introduce dentro de la cavidad a una presión aproximada de 0.1 MPa, aplicada desde abajo, de manera que el metal fluye hacia arriba como sé, ilustra en la figura 2. La ventaja de este método sobre el vaciado tradicional es que se introduce en el molde un metal limpio desde el centro del crisol, en lugar de un metal que ha sido expuesto al aire. Lo anterior reduce la porosidad producida por el gas y los defectos generados por la oxidación, y se mejoran las propiedades mecánicas.

FIGURA 2. Fundición a baja presión. El diagrama muestra cómo se usa la presión del aire para forzar el metal fundido, dentro de la cuchara de colada, hacia la cavidad del molde. La presión se mantiene hasta que solidifica la fundición.

Fundición con molde permanente al vacío La fundición con molde permanente al vació es una variante de la fundición a baja presión en la cual se usa vacío para introducir el metal fundido en la cavidad del molde. La configuración general del proceso es similar a la operación de fundición a baja presión. La diferencia es que se usa la presión reducida del vacío en el molde para atraer el metal líquido a la cavidad, en lugar de forzarlo por una presión positiva de aire desde abajo. Los beneficios de la técnica al vacío, en relación con la fundición a baja presión, son que se reduce la porosidad del aire y los efectos relacionados, obteniendo una mayor resistencia del producto de fundición.

La fundición en dados Es un proceso de fundición en molde permanente en el cual se inyecta el metal

fundido en la cavidad del molde a alta presión. Las presiones típicas son de 7 a 350 MPa. La presión se mantiene durante la solidificación; posteriormente, el molde se abre para remover la pieza. Los moldes en la operación de fundición se llaman dados, de aquí el nombre de fundición en dados. El uso de alta presión para forzar al metal dentro de la cavidad del dado es la característica más notable que distingue a este proceso de otros en la categoría de molde permanente.

Las operaciones de fundición en dados se llevan a cabo en máquinas especiales. Las máquinas modernas de fundición en dados están diseñadas para mantener un cierre preciso de las dos mitades del molde y mantenerlas cerradas, mientras el metal fundido permanece a presión dentro de la cavidad. La configuración general se muestra en la figura 3.

FIGURA 3. Configuración general de una máquina de fundición en dados (cámara fría).

Existen dos tipos principales de máquinas de fundición en dados: 1) de cámara caliente y 2) de cámara fría; sus diferencias radican en la forma en que se inyecta el metal a la cavidad.

FIGURA 4. Ciclo de la fundición en cámara caliente: (1) el metal fluye en la cámara con el dado cerrado y el émbolo levantado; (2) el émbolo fuerza al metal de la cámara a fluir hacia el dado, manteniendo la presión durante el enfriamiento y la solidificación, y (3) se levanta el émbolo, se abre el dado y se expulsa la parte solidificada. La parte terminada se muestra en (4).

En las máquinas de cámara caliente, el metal se funde en un recipiente adherido a la máquina y se inyecta en el dado usando un pistón de alta presión. Las presiones típicas de inyección son de (7 a 35 MPa). La fundición se resume en la figura 4. Son velocidades características de producción de hasta 500 partes por hora. La fundición en dados con cámara caliente impone una dificultad especial en el sistema de inyección, porque gran parte de dicho sistema queda sumergido en el metal fundido. Por esa causa, las aplicaciones del proceso quedan limitadas a metales de bajo punto de fusión que no atacan químicamente al pistón y a otros componentes mecánicos. Estos metales incluyen al zinc, al estaño, al plomo y algunas veces al magnesio.

En las máquinas de fundición en dados con cámara fría, el metal fundido procedente de un contenedor externo para colar, se vacía en una cámara sin calentar y se usa un pistón para inyectar el metal a alta presión en la cavidad del dado. Las presiones de inyección usadas en estas máquinas van típicamente (14 a 140 MPa). El ciclo de producción se explica en la figura 5. La velocidad de ciclo no es tan rápida con respecto a las máquinas de cámara caliente, debido a que es necesaria una cuchara de colada para vaciar el metal líquido desde una fuente externa en la cámara. Sin embargo, este proceso de fundición es una operación de alta producción. Las máquinas de cámara fría se usan típicamente para fundiciones de aluminio, latón y aleaciones de magnesio. Las aleaciones de bajo punto de fusión (zinc, estaño, plomo) pueden también fundirse en máquinas de cámara fría, pero las ventajas del proceso deCámara caliente favorecen más el uso de estos metales.

FIGURA 5. Ciclo de la fundición en cámara fría: (1) se vacía el metal en la cámara con el dado cerrado y el pisón retraído; (2) el pisón fuerza al metal a fluir en el dado, manteniendo la presión durante el enfriamiento y la solidificación; y (3) se retrae el pisón, se abre el dado y se expulsa la fundición. El sistema de vaciado está simplificado.

Los moldes que se usan en operaciones de fundición en dados se hacen generalmente con acero de herramienta y acero para moldes refractarios. El tungsteno y el molibdeno con buenas cualidades refractarias también se utilizan, especialmente en los intentos para fundir el acero y el hierro en dados.

Los dados pueden tener una cavidad única o múltiple. Los dados de cavidad única se muestran en las figuras 4 y 5 Se requieren pernos expulsores para remover la parte del dado cuando éste se abre, como se muestra en los diagramas. Estos pernos empujan la parte de manera que puedan removerse de la superficie del dado. También es necesario rociar lubricantes en las cavidades para prevenir el pegado. Como los materiales del dado no tienen porosidad natural y el metal fundido fluye rápidamente en el dado durante la inyección, se deben construir barrenos o vías de paso en el plano de separación de los dados para evacuar el aire y los gases de la cavidad. Aun cuando los orificios son bastante pequeños, se llenan con el metal durante la inyección, pero éste debe quitarse después. También es común la formación de rebabas en lugares donde el metal líquido a alta presión penetra entre los pequeños espacios del plano de separación o en los claros alrededor de los corazones y de los pernos expulsores. La rebaba debe recortarse de la fundición junto con el bebedero y el sistema de vaciado.

Las ventajas de la fundición en dados incluyen: 1) altas velocidades de producción2) son económicas para volúmenes grandes de producción3) son posibles tolerancias estrechas, del orden de ± 0.076 mm en partes pequeñas4) buen acabado de la superficie5) son posibles secciones delgadas hasta cerca de 0.05 mm 6) el enfriamiento rápido proporciona a la fundición granos de tamaño pequeño y buena resistencia.

Las limitaciones de este proceso, además de los metales que maneja, son la restricción en la forma de las piezas. La geometría dé la parte debe ser tal que pueda removerse de la cavidad del dado.

PROCESO DE FUNDICIÓN POR MATRICESLa fundición en matriz difiere de la de molde permanente común en los aspectos:

Solo materiales no ferrosos el metal es forzado dentro del molde a presión

Se obtienen secciones delgadas, buen acabado y larga vida útil de los moldes. Se utilizan aleaciones a base de zinc, cobre y aluminio.

Las matrices son de aleación de acero y costosas (entre los $ 3000 a 10000), pero la velocidad de producción, las excelente propiedades superficiales y la casi eliminación de maquinados y acabados la hacen muy económica para grandes cantidades.

Las máquinas de cuello de cisne son para bajos puntos de fusión como aleaciones de zinc, plomo y estaño, y se caracterizan por un tubo en forma de cuello de cisne que se sumerge en parte en el metal fundido, entrando este por una lumbrera abierta cuando el pistón se levanta para llenar el cuello de cisne, el metal es expulsado del cuello de cisne por un embolo neumático. Estas maquinas operan velozmente, pero solo pueden utilizarse para fundiciones de materiales de bajo punto de fusión (aleaciones a base de zinc y estaño).

Las maquinas de fundición en matriz de cámara fría, el metal para cada cola se convierte en la cámara fría poniéndose en movimiento el embolo que fuerza al metal a pasar de la cámara a la matriz, produciendo esto estructuras mas densas. Cada carga de metal se hace manualmente, siendo considerablemente baja su productividad.

En las fundiciones en matriz las superficies tienden a ser mas duras por el enfriamiento provocado por la matriz metálico tendiendo el interior del metal a ser poroso. Una de las características sobresalientes es la exactitud dimensional.

PROCESO DE FUNDICION EN MOLDES DE ARENA

Es el más sencillo y versátil de los procesos de fundición del aluminio. Es normalmente elegido para la producción de: - cantidades pequeñas de piezas fundidas idénticas - piezas fundidas complejas con núcleos complicados - grandes piezas fundidas - piezas fundidas para la construcción

A continuación se presentan los pasos de elaboración del proceso:

Se mojan las paredes interiores con arcilla disuelta

Se dispone el molde sobre un tablero

Si el molde es grande, se dispone sobre un plato bien nivelado de la fundición

Si el molde no es plano, se monta sobre una falsa caja, en arena, yeso o

Se dispone invertida sobre el modelo la caja base o inferior

Con un cedazo se cubre el modelo con arena de modelo, que se comprime fuertemente con las manos

Se llena la caja con arena gruesaCon el atacador se ataca la arena contra las paredes de la caja y en torno

al modelo, sistemáticamente, sin insistir sobre el mismo punto

Se añade arena gruesa hasta desbordar la caja unos centímetros

Se

apisona la arena con el pie y con la porrilla o apisonador, también sistemáticamente

Se allana la superficie superior de la caja con la rasqueta

Se dan gases con la aguja

Se prepara un lecho bien plano de arena

Se levanta y vuelve la caja sobre el lecho de arena, adaptándola a el con ligeros movimientos en el sentido de las flechas

Se descubren los bordes del molde y las contrasalidas, y se alisa el plano de separación de las piezas Se coloca, si la hay, la otra parte

del modelo

Se modelan, si es necesario, las piezas para la contrasalida

Se espolvorea con gris el plano de

Se sopla con el fuelle de mano o el soplador de aire comprimiendo el exceso de polvo aislante

Se coloca la caja superior bien centrada mediante pasadores de registro

Se llena la caja con arena gruesa, se ataca, se vuelve a colmar, se apisona con la porrilla, o el apisonador, se elimina el exceso de arena con la rasqueta, se dan gases como en la caja inferior y se sacan los bebederos y cargadores

Planta de la figura anterior Se cubre el molde con arena fina pasada por el cedazo y se comprime con las manos

Se colocan ganchos y armaduras de apoyo donde se necesiten, previamente mojados en agua arcillosa.

Se llena la caja con arena gruesa, se ataca, se vuelve a colocar, se apisona con la porrilla o el

apisonador, se elimina el exceso de arena con la rasqueta, se dan gases como en la caja inferior y se sacan los bebederos y cargadores

Se

levanta y vuelve la caja superior se coloca al lado de la inferiorguiándose por los pasadores de registro o con ayuda del vibrador, se levanta y

Se

sacan las partes a y d del modelo retenidas en la caja inferior y se extraen

Se sacan las partes a y d del modelo retenidas en la caja superior y se

a b

Empleando la espátula como en a, se cortan los canales que comunican el molde con los bebedores de colada y con los cargadores según se aprecia en b

Se repasan las paredes del molde, eso es, en a se restituyen la arena removida, en b se refuerzan con clavos las aristas y los sitios sujetos a erosión; en e se hacen y se alisan las medias cañas y las aristas con alisadores; en d, si la colada es en seco, se barniza la forma, mediante pincel o mejor a pistola, con negro de estufa (negro de horno).

Se colocan las piezas y los machos (secados a su vez) como se ve en a, y se procura la junta de las dos cajas trazando un surco con la paleta o la espátula en torno al plano de separación (arriba) o disponiendo del mismo modo un cordoncillo de arcilla blanda (abajo)

Se cierra el molde siguiendo la guía de los pasadores e introduciendo lentamente la caja superior

Se asegura la unión de las cajas mediante grapas o bulones y se cargan con pesos para contrarrestar la presión metalostática. Luego se funde

Todos los procesos anteriormente descritos forman parte de la operación de modelar la pieza, posteriormente se elaboran los agujeros.

De acuerdo a los diferentes procesos planteados se elige el de fundición por matrices ya que por las ventajas que presenta es el más óptimo para la fabricación de la base móvil.

Sobre el molde cerrado se realzan (si es necesario la presión metalostática) los bebedores y cargadores superponiendo las pequeñas cajas

Edwin Alexander Vásquez Grande VG03007

PROCESO DE FABRICACIÓN.

PASO 1. NÁLISIS DEL PLANO DE LA PIEZA

FICHA DE RUTANombre del Proyecto: Pelador de naranja.Nombre de la pieza: ManijaNúmero de la pieza: 13Fecha: Noviembre de 2009.

Responsables: VG03007

DEPENDE DE: REQUISITOS DELA OPERACIÓN N° ESPECIFICACIÓN MAT.

PRIMAHER. PROCESO OBSERVACIONES

1 Vista Frontal 2 Vista Superior 3 Corte A-A 4 Escala 2:15 Acabado Ninguno

6 Tratamiento Térmico

Ninguno

7 Esp. De la Materia Prima

Polietileno ASTM D4976-2

8 Cantidad (1) por unidad9 Acabado Ninguno

10 Ø 11.0-12.0 “ Dimensión de contorno

*

11 50.0 “ Dimensión de contorno

*


*


*


*


*


*


*

18 R 9.25 “ “ “ Radio de contorno *

19 R 14.76 “ “ “ Radio de contorno *20 R 195.0 “ “ “ Radio de contorno *21 R 64.48 “ “ “ Radio de contorno *22 R 5.0 “ “ “ Radio de contorno *

23 Ø 6.5-7.5 “ “ Diámetro de contorno

*

24 Ø 11-12 “ “ Diámetro de contorno

*

25 20.0 Dimensión de contorno

*

26 194.4º Angulo entre radios *27 Nota Quítese la rebaba

FICHA DE RUTANombre del Proyecto: Pelador de naranja.Nombre de la pieza: ManeralNúmero de la pieza: 15Fecha: Noviembre de 2009.


DEPENDE DE: REQUISITOS DELA OPERACIÓN

N°

ESPECIFICACIÓN MAT. PRIMA

HER. PROCESO

OBSERVACIONES

1 Vista Frontal 2 Vista lateral Izquierda 3 Corte A-A 4 Corte B-B5 Escala 2:16 Acabado Ninguno7 Tratamiento Térmico Ninguno

8 Esp. De la Materia Prima

Zamak 3 ASTM B240-82

9 Cantidad (1) por unidad10

Acabado Ninguno *

11

5.0 “ Rosca 5M *

12

2.0 “ Dimensión de contorno

*

13

5.0 “ Rosca 5M *

14


*

15


*

16

11.60.00 “ Dimensión de contorno

*

17


*

18

Ø5.0 “ “ Diámetro de contorno *

19

Ø5.0 “ “ Diámetro de contorno *

20

12.0 “ “ Dimensión de contorno

*

21


*

22


*

23


*

24


*

25


*

2

FICHA DE RUTANombre del Proyecto: Pelador de naranja.Nombre de la pieza: Brazo del sujetador frontalNúmero de la pieza: 16Fecha: Noviembre de 2009.



N°

ESPECIFICACIÓN MAT. PRIMA

HER. PROCESO

OBSERVACIONES

1 Vista frontal 2 Vista lateral izquierda 3 Vista superior 4 Corte A-A 5 Corte B-B 6 Escala 1:17 Material Hierro fundido8 Cantidad (1) por unidad9 Acabado Ninguno10

Montaje En rosca

11


*

12

Ø 7.5-7.5 “ Diámetro de contorno *

13


*

14


*

15


*

16

Ø 01.95-2.05 “ Diámetro de contorno *

17


*

18

5.0 “ “ “ Rosca 5M *

19


*

20

Ø 5.9-6.0 “ “ Diámetro de contorno *

21


*

22

Ø 3.40-3.60 “ “ Diámetro de contorno *

23

R 3.5-3.6 “ “ “ Radio de contorno *

24

Nota Quítese la rebaba

25

Nota Limar superficie

FICHA DE RUTANombre del Proyecto: Pelador de naranja.Nombre de la pieza: Sujetador FrontalNúmero de la pieza: 17Fecha: Noviembre de 2009. Responsables: VG03007


N° ESPECIFICACIÓN MAT. PRIMA

HER. PROCESO OBSERVACIONES

1 Vista frontal 2 Vista superior 3 Vista lateral izquierda 4 Corte A-A 5 Corte A-A (lateral) 6 Corte B-B 7 Escala 1:18 Material Hierro Fundido 9 Cantidad (1) por unidad10

Montaje En rosca y vástago

11

120.0º Angulo separador *

12

120.0º “ Angulo separador *

13


14


15


16


17

14.4 “ Dimensión de contorno *

18


19


20


21

Ø 2.0 “ Diámetro de contorno *

22

2.8 “ Diámetro de contorno *

23


24

Ø 1.95-2.05 “ “ “ Diámetro de contorno *

25

Ø 8.0 “ “ “ Diámetro de contorno *

26

Ø 1.95-2.05 “ “ “ Diámetro de contorno *

2

PASO 2. RECOMENDACIONES Y CONSULTAS CON INGENIERÍA DEL PRODUCTO ACERCA DE LOS CAMBIOS DEL PRODUCTO

Manija: los cambios que esta pieza puede tener son meramente ergonómicos ya que

su función particular e indirecta, entre los cambios que se le puede hacer están:

Cambio de forma, por una forma mas flexible a la mano del operario.

Cambio de apariencia respecto a lo planteado actualmente.

Cambio en el material de fabricación por uno a un menos costo que permita

siempre poder manipular la pieza si deslice y sin daño alguno al operario.

Maneral: esta pieza solo puede presentar cambios en el material utilizado para que

pueda ser más económica su fabricación.

Brazo de sujetador frontal: El brazo del sujetador puede presentar cambios tales

como:

Material utilizado actualmente, por otro material a un menos costo y mejor

manipulación con la maquinaria utilizada.

La parte de montaje con el sujetador frontal puede roscarse para facilitar la

unión de estas dos piezas y evitar el agujerear el sujetador asi como el brazo y

no hacer uso del vástago que los une.

Sujetador Frontal: Esta pieza no esta sujeta a cambios ya que es esencial para el uso

destinado de la pieza, el material escogido es el único capaz de cumplir con las normas

de higiene y salud.

PASO 3. LISTADO DE LAS OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS

Para cada una de las piezas se citan cada una de las operaciones necesarias para su

elaboración.

Manija

Esta pieza hecha de polietileno se hará en una maquina de moldeo por inyección para

eso definiremos este proceso:

Moldeo por Inyección: este es el proceso mas utilizado para la fabricación de

componentes de materiales termoplásticos. El material granulado pasa de la tolva a la

cámara de la rosca sin fin, donde es calentado y fundido y luego inyectado a alta

presión en el molde o matriz, donde se deja que solidifique. La solidificación tiene

lugar cuando el material todavía esta bajo presión con lo que se obtienen tolerancias

bastante precisas, el molde se enfría constantemente con agua.

Se considera el proceso mas adecuado para la elaboración de manija del pelador d

frutas por las siguientes razones:

Se puede alcanzar un alto ritmo de producción, es decir se obtienen más ciclos

por minuto.

Se logra trabajar con piezas complejas como la nuestra sin ningún problema

Se obtiene una exactitud dimensional bastante buena.

Las perdidas de materiales por desperdicios son bajas, ya que los bebederos y los

canales de alimentación se pueden volver a fundir.

Operaciones Básicas

Como operaciones básicas del proceso seleccionado (moldeo por inyección) se

consideran las siguientes sin un orden específico:

1. Traer el material de la bodega hasta la planta de producción (este

generalmente se encuentra granulado en sacos)

2. Fundir los gránulos del polietileno y transportarlo a la máquina inyectora.

3. Colocar en el molde en el portaherramientas de la máquina.

4. Inyectar el polietileno fundido en el molde. (Proceso automático que

depende de la máquina, ya sea, esta para fabricar piezas en serie o

individuales.)

5. Sacar la pieza del molde e introducirla en un líquido refrigerante para que

se enfríe.

6. Retirar las imperfecciones sobrantes de la pieza con cualquier

herramienta de corte manual, porque no existe una máquina

perfeccionadora

7. Inspeccionar la pieza

8. Ensamblarla al resto del producto

9. Empacar el producto.

Maneral

Pieza hecha de zamak 3 de bajo costo y excelentes propiedades.

Moldeo por Compresión: el cierre del molde proporciona presión; el material a fundir

se coloca en el semimolde inferior, luego se cierra el molde, seguido de aplicación de

calor y presión; el efecto del calor es suavizar el material, y este llene la cavidad. En el

moldeo por compresión se usan ambas prensas (mecánicas y las hidráulicas) las

prensas hidráulicas son las mas comunes especialmente para artículos con paredes

altas.


1. Hacer la petición de material a la bodega

2. Trasladarlo hasta la planta de fabricación

3. Fundir el Zamak hasta volverlo fluido, generalmente a una temperatura de

aproximadamente 387 ºC, en un horno

4. Cerrar y fijar las matrices en la maquina

5. Forzar el metal dentro de la matriz y mantener la presión

6. Dejar solidificar el metal

7. Abrir la matriz

8. Expulsar la pieza

9. Eliminar la rebabas, en caso de existir

10. Roscar los agujeros previos dejados por la matriz con el uso de una

maquina roscadora

11. Pasar la pieza a inspección

12. Ensamblar la pieza con el resto del producto

13. Empacar

Brazo de sujetador frontal

Esta pieza hecha de hierro fundido se fabricara auxiliándose de un torno

principalmente y de una fresa para poder obtener los acabados necesarios y sus

medidas correctas.


1. La barra se cortara a una longitud de 58.00 mm

2. Se torneara en uno de sus extremos con una longitud de 15mm y dejando un

diámetro de 7mm

3. Se realiza el fresado en cada uno de sus extremos a una separación de 4 mm.

4. Con una tarraja se procede a hacer la rosca con una longitud de 10.5 mm.

5. En el otro extremo se realiza un torneado a 45° y de 1 mm.

Sujetador Frontal

Moldeo por Inyección:

Se puede alcanzar un alto ritmo de producción, es decir se obtienen más ciclos

por minuto.

Se logra trabajar con piezas complejas como la nuestra sin ningún problema

Se obtiene una exactitud dimensional bastante buena.

Las perdidas de materiales por desperdicios son bajas, ya que los bebederos y los

canales de alimentación se pueden volver a fundir.


1. Diseño del modelo de la pieza y sus partes internas

2. Diseño del molde o matriz de metal

3. Preparación de los materiales para los modelos y los moldes en este caso

zamak.

4. Fabricación de los modelos y los moldes

5. Colado e inyección del metal fundido

6. Enfriamiento de los moldes

7. Extracción de las piezas fundidas

8. Limpieza de las piezas fundidas (esmerilado o limado)

9. Acabado superficial (rectificado)

10. Perforado

11. Recubrimiento del metal. (cromado)

12. Pieza terminada.

PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION

CHRISTIAN GIOVANNI NAVAS SIGUENZA NS02001

PIEZA: MARCO DE PRENSA

1. ANALIZAR EL PLANO DE LA PIEZA PARA TENER UN PANORAMA GENERAL DE LO

QUE SE DESEA.

Nombre del proyecto: Pelador de naranjas

Nombre de la Pieza: Marco de prensa

Número de la Pieza: 1

Fecha: 20 de noviembre de 2008 Responsable: NS02001.

Depende de

Nº Especificación Mat. Prima

Molde Proceso Observaciones Req. de oper.

1 Vista Frontal2 Vista Lateral izquierda3 Desarollo4 Sección A-A Esp. de dimen agujero5 Escala 1:16 Sección B-B Esp. de dimen agujero7 Acabado Superficial Ninguno8 Tratamiento térmico Ninguno9 Materia Prima AISI 102010 R9.00 X Radio de curvatura C X11 33.02 X Dimensiones de contorno12 49.98 X Dimensiones de contorno13 40.0 X Diámetro de contorno X14 20.01 X Diámetro de contorno15 13.00 X Dimensiones de contorno X16 25.29 X Dimensiones de contorno X17 R4 X Radio de oricifio X18 13.0 X Dimensiones de contorno X19 14.0 X Dimensiones de contorno X20 5.0 X Dimensiones de contorno X21 R2 X Dimensiones de orificio X22 6.0 X Dimensiones de ranuras

23 Nota X Forma en C X

2. REDACTAR RECOMENDACIONES HACIA, O CONSULTAR CON INGENIERÍA DEL

PRODUCTO ACERCA DE LOS CAMBIOS DEL PRODUCTO.

El ingeniero del producto se encarga de que la calidad del producto sea la

adecuada, y al ingeniero de proceso lo que le interesa es el proceso más

económico, por lo tanto estos dos deben ponerse de acuerdo para que se

pueda llegar a un acuerdo razonable para que los dos cumplan con sus metas.

En este paso se realizan consultas a Ingeniería del producto para aclarar

los puntos que no sean explícitos y para sugerir mejoras del diseño para

facilidad y economía de producción.

El marco de prensa está conformado por un diseño eficiente, no presenta

mayores dificultades para su elaboración según como lo plantean sus planos,

al mismo tiempo desempeña en forma óptima los requisitos de funcionamiento

exigidos por el cliente, por lo cual se decide no aplicarle cambios bruscos al

proceso de fabricación.

Una recomendación de cambio será el cambio del diámetro del material a utilizar

debido a que este diámetro no está disponible comercialmente en el mercado local

se recomienda que dicho material posea un diámetro que pueda ser fácilmente

obtenible en el mercado local para evitar procesos de mecanizado extras para

convertir el diámetro al estipulado por los planos.

Se deben de eliminar todo tipo de filos provocados por el mecanizado de la

pieza todo esto para seguridad de la persona que manejara directamente la

pieza y así evitar posibles accidentes al manipularla con la mano.

Esta es la única sugerencia que se le puede recomendar al ingeniero del producto

ya que, el material así como la maquinaria son justamente los necesarios para

obtener un producto óptimo y que cumpla con las expectativas necesarias

3. ELABORAR UN LISTADO DE LAS OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS PARA

PRODUCIR LA PIEZA DE ACUERDO CON EL PLANO DE LAS ESPECIFICACIONES.

Cortar la materia prima en bruto según la longitud requerida

Mecanizar base de agujero

Mecanizar agujero

Realizar roscado

Mecanizar contorno

Doblar

Inspeccionar.

4. DETERMINAR EL MÉTODO DE FABRICACIÓN MÁS CONVENIENTE Y ECONÓMICO,

Y LA FORMA DE LAS HERRAMIENTAS PARA CADA OPERACIÓN.

Para determinar el método de fabricación más conveniente para la elaboración de esta

pieza es necesario evaluar todo lo expuesto en los planos de fabricación que se nos han

presentado versus las recomendaciones expuestas en el paso 2. Se ha recomendado el

cambio de diámetro de la materia prima la propuesta está muy bien fundamentada ya

que esto no incide en ninguna medida con la funcionabilidad del producto o en la

resistencia y durabilidad que este podrá tener, el cambio de diámetro es en una

longitud que para su funcionabilidad se considera despreciable pero para costos es

muy significativa ya que este cambio nos ahorraría un proceso de transformación de

materia prima reduciendo todos los costos y perdida de recursos que este proceso le

traería a la empresa.

PIEZA: PLATO DE PRENSA


QUE SE DESEA.


Nombre de la Pieza: Plato de prensa



Depende de



1 Vista Frontal2 Vista superior3 Desarrollo4 Sección A-A Esp. de dimen. interiores

5 Escala 1:17 Acabado Superficial Ninguno8 Tratamiento térmico Ninguno9 Materia Prima AISI 102010 14.17 X Dimensiones de contorno X11 5.72 X Dimensiones de contorno X12 Ø3 X Diámetro de contorno X13 Ø32 X Diámetro de contorno X14 5.0 X Dimensiones de contorno X15 2.0 X Dimensiones de contorno16 3.19 Dimensiones de contorno X17 R1 X Radio de contorno X



Después de hacer un análisis del plano de fabricación y analizar la forma de la

pieza, ver el tipo de de proceso que se va a utilizar se recomienda hacer un

cambio en el proceso de la pieza, el cual consiste en dejar de obtener el

agujero que posee la pieza por medio de un mecanizado después del proceso

de embutición, dicho agujero se puede obtener mediante el mismo proceso de

embutición por medio de un troquel, el cual realizaría tanto el proceso de

embutición como el agujero en la misma operación.

El motivo del cambio obedece a que se ahorraría tiempo, dinero y demás

recursos al poder realizar el agujero al mismo tiempo que se conforma el plato

de prensa esto en ninguna manera influiría en la funcionavilibad del producto

ya que el diseño no esta cambiando solo cambia el proceso para obtener dicho

diseño.



Cortar materia prima

Cerciorarse que no existan rebabas

Ubicar matriz

Proceder al troquelado

Inspeccionar.

4. DETERMINAR EL MÉTODO DE FABRICACIÓN MAS CONVENIENTE Y ECONÓMICO,




presentado versus las recomendaciones expuestas en el paso 2. Se ha recomendado un

cambio de proceso en la fabricación.

La recomendación realizada plantea la eliminación del proceso de perforado, como

proceso independiente, se ha planteado realizar dicho perforado al mismo tiempo que se

hace el proceso para obtener la forma del producto. Esto se lograría modificando la matriz

de fabricación diseñándola con la capacidad para que esta pueda crear el agujero en el

producto al mismo tiempo que se conforma la forma del producto, esto nos ahorraría

costos en maquinaria, mano de obra y tiempo de fabricación por lo que es mas

conveniente realizar la pieza mediante el proceso antes espuesto.

PIEZA: TORNILLO DE PRENSA


QUE SE DESEA.

2.


Nombre de la Pieza: Tornillo de prensa



Depende de



1 Vista Frontal2 Vista Lateral izquierda3 Desarrollo Esp. de dimen. Mat prima4 Escala 2:15 Acabado Superficial Ninguno6 Tratamiento térmico Ninguno

7 Materia Prima AISI 10208 315º X Angulo de dobles X9 16.79 X Dimensiones de contorno X10 9.83 X Dimensiones de contorno X11 26.12 X Dimensiones de contorno X12 4.0 X Dimensiones de contorno X13 4.0 X Dimensiones de contorno X14 3.0 X Dimensiones de contorno X15 24.4 X Dimensiones de contorno X16 5 X Dimensiones de contorno X17 103 X Dimensiones de contorno X18 68.88 X Dimensiones de contorno X19 X Dimensiones de contorno X20 NOTA Quitar rebabas



Una de las recomendaciones de diseño que se le propone a ingeniería del

producto es el cambio de diámetro utilizado en el material para fabricar la pieza

ya que dicho material no se puede comprar en el mercado local. Esto

provocara que al comprar el material tendremos que pasar por un proceso de

mecanizado para obtener el diámetro requerido lo cual nos ocasionara costos y

tiempo. Muy por el contrario si el diámetro esta normalizado y se puede

conseguir fácilmente con proveedores locales no tendríamos que realizar

procesos previos ahorrando hace dinero y tiempo entre otros recursos.

Respecto a las maquinas herramientas a utilizar se podría recomendar utilizar

una sola prensa para realizar los dobleces del tornillo mediante el proceso de

troquelado disminuyendo los costos iníciales de las maquinas herramienta y

ahorrando tiempo en el proceso de fabricación;

No se consideraran cambios o recomendaciones en la mano de obra ya que desde

el inicio se considera que la mano de obra a contratar tenga los conocimientos

suficientes para realizar el trabajo de troquelado determinando.



Cortar materia prima según longitud requerida

Realizar dobleces

Realizar roscado

Mecanizar extremo superior

Inspeccionar.





presentado versus las recomendaciones expuestas en el paso 2. Se ha recomendado el

cambio de diámetro de la materia prima la propuesta está muy bien fundamentada ya

que esto no incide en ninguna medida con la funcionabilidad del producto o en la

resistencia y durabilidad que este podrá tener, el cambio de diámetro es en una

longitud que para su funcionabilidad se considera despreciable pero para costos es

muy significativa ya que este cambio nos ahorraría un proceso de transformación de

materia prima reduciendo todos los costos y perdida de recursos que este proceso le

traería a la empresa.

PIEZA: TACO PLÁSTICO GRANDE


QUE SE DESEA.


Nombre de la Pieza: Taco plástico grande



Depende de



1 Vista Frontal2 Vista Lateral izquierda3 Sección A-A Esp. de dimen. interiores4 Escala 1:15 Acabado Superficial Ninguno6 Tratamiento térmico Ninguno

7 Materia Prima Polipropileno ASTM41018 51.0 Dimensiones de contorno9 24.0 X Dimensiones de contorno X10 2.5 X Dimensiones de contorno X11 2.0 X Dimensiones de contorno X12 47.00 X Dimensiones de contorno X13 10.0 X Dimensiones de contorno X14 R4 X Radio de agujero X



En cuanto a las modificaciones que pueden ser efectuadas en el diseño del producto

cabe destacar una modificación que puede ser tomada en cuenta, es en cuanto a las

ranuras longitudinales de la pieza. Estas ranuras pueden ser modificadas

omitiendo algunas, a fin de que sea más fácil la fabricación del molde, recordemos

que entre más compleja es la pieza también lo será el molde, y por lo tanto su costo

aumentará. Hay que recalcar que estas ranuras pueden ser modificadas apero

nunca eliminadas ya que la pieza podría dejar de cumplir sus funciones dentro del

mecanismo.

En cuanto a la materia prima, que especificaremos más detenidamente más

delante de los pasos (Polipropileno ASTM D41011), ya que se emplea material

virgen, también puede emplearse otro material más barato con las mismas

características o incluso mezclas de polímeros reciclados que adquieran las

características deseadas.



Ubicar molde

Preparas materia prima

Preparar maquina de inyección

Inyectar ,materia prima

Abrir molde

Retirar molde

Inspeccionar.

1



El método de fabricación mas conveniente para la elaboración de la pieza se obtendrá

analizando las propuestas del ingeniero de diseño ya definidas en el plano de la pieza

contra la propuesta hechas en el paso dos de esta sesión.

La propuesta hecha consiste en el cambio del diseño del producto, se plantea un cambio en

su superficie reduciendo el numero de ranuras que esta posee con el fin de obtener una

pieza menos compleja, esto con el fin de fabricar un molde mucho mas sencillo a la hora

de producir la pieza.

La reducción de costos en esta propuesta no es significativa ya que el molde no variara en

gran manera en su diseño y el costo entre una propuesta y la otra es despreciable por lo

que se determina realizar el proceso mediante el diseño ya planteado anteriormente

declinando así la propuesta hecha en el paso 2.

PIEZA: TACO PLÁSTICO PEQUEÑO


QUE SE DESEA.


Nombre de la Pieza: Taco plástico pequeño



Depende de



1 Vista Frontal2 Vista Lateral izquierda3 Sección A-A Esp. de dimen. interiores4 Sección B-B Esp. de dimen. interiores5 Escala 2:16 Acabado Superficial Ninguno7 Tratamiento térmico Ninguno8 Materia Prima Polipropileno ASTM4101

9 10.0 X Dimensiones de contorno X10 2.23 X Dimensiones de contorno X11 10.77 X Dimensiones de contorno X12 4.0 X Dimensiones de contorno X13 2.19 X Dimensiones de contorno X14 11.0 X Dimensiones de contorno X15 8.0 X Dimensiones de contorno X16 4.0 X Dimensiones de contorno X17 30.0 X Dimensiones de contorno X18 8.0 X Dimensiones de contorno X19 12.0 X Dimensiones de contorno X



En cuanto a las modificaciones que pueden ser efectuadas en el diseño del producto

cabe destacar una modificación que puede ser tomada en cuenta, es en cuanto a las

ranuras longitudinales de la pieza. Estas ranuras pueden ser modificadas

omitiendo algunas, a fin de que sea más fácil la fabricación del molde, recordemos

que entre más compleja es la pieza también lo será el molde, y por lo tanto su costo

aumentará. Hay que recalcar que estas ranuras pueden ser modificadas apero

nunca eliminadas ya que la pieza podría dejar de cumplir sus funciones dentro del

mecanismo.

En cuanto a la materia prima, que especificaremos más detenidamente más

delante de los pasos (Polipropileno ASTM D41012), ya que se emplea material

virgen, también puede emplearse otro material más barato con las mismas

características o incluso mezclas de polímeros reciclados que adquieran las

características deseadas.



Ubicar molde

Preparas materia prima

Preparar maquina de inyección

Inyectar ,materia prima

Abrir molde

2

Retirar molde

Inspeccionar.



El método de fabricación mas conveniente para la elaboración de la pieza se obtendrá

analizando las propuestas del ingeniero de diseño ya definidas en el plano de la pieza

contra la propuesta hechas en el paso dos de esta sesión.

La propuesta hecha consiste en el cambio del diseño del producto, se plantea un cambio en

su superficie reduciendo el numero de ranuras que esta posee con el fin de obtener una

pieza menos compleja, esto con el fin de fabricar un molde mucho mas sencillo a la hora

de producir la pieza.

La reducción de costos en esta propuesta no es significativa ya que el molde no variara en

gran manera en su diseño y el costo entre una propuesta y la otra es despreciable por lo

que se determina realizar el proceso mediante el diseño ya planteado anteriormente

declinando así la propuesta hecha en el paso 2.

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Tercer Avance Pasos Al Planear Un Proceso de Fabricacion