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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA
DE INGENIERÍA INDUSTRIAL TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
“Engrapadora Mediana para Escritorio”
Catedrático: Ing. Rafael Arturo Rodríguez Córdova. Adjunto: Ing. Francisco OrlandoReyes Contreras.
Integrantes: Cortez Castillo, Herbert Omar Domínguez Alemán, Erick Nilson Flores
Lemus, Marta Elsa Hernández Escobar, Henry Augusto Pérez Flores, Daniel Armando
Pichinte Cruz, Evelyn Carolina Zelaya Benavides, Diego José
Carnet: CC04117 DA99012 FL05015 HE03006 PF05012 PC05011 ZB06003
Ciudad Universitaria, 30 de Noviembre de 2009
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Contenido
INTRODUCCION
.............................................................................................................................. i
OBJETIVOS
..................................................................................................................................... iiALCANCES Y
LIMITACIONES...........................................................................................................iii
MODELO DE RESUMEN ANÁLISIS DE PREPRODUCCIÓN Y PLANEAMIENTO DEL PROCESO
DE FABRICACIÓN.
............................................................................................................................... 1
ANÁLISIS DE PREPRODUCCIÓN
................................................................................................... 59 Requisitos defuncionamiento y/o desempeño ...................................................................... 59
Aplicaciones........................................................................................................................
..... 60 Posibles requisitos de intercambio
......................................................................................... 60 Vida útil esperada en
servicio y condiciones en que funcionara el producto........................ 61 Pronostico de
volumen y ritmo de producción....................................................................... 61
Asignación de piezas para el planteamiento de pre-producción
............................................ 64 Análisis De Preproducción De La Base De Goma
.................................................................... 65 Análisis De Preproducción Del Pin DeYunque ........................................................................ 73 Análisis De Preproducción De
La Base .................................................................................... 83 Análisis De
Preproducción Base Del Yunque........................................................................... 95
Análisis De Preproducción De El Yunque
.............................................................................. 106 Análisis De Preproducción De El
Carril Porta Grapa Inferior................................................. 115 Análisis De
Preproducción De El Carril Porta Grapas Superior ............................................. 123
Análisis De Preproducción De La Cubierta De Palanca
......................................................... 130 Análisis De Preproducción De La Guillotina
.......................................................................... 142 Análisis De Preproducción De La
Palanca. ............................................................................ 149 Análisis De Preproducción
De El Presionador De Grapas. .................................................... 157 Análisis De
Preproducción Del Carrete De Resorte............................................................... 166
Análisis De Preproducción Del Pin De Traslación.
................................................................ 176 Análisis De Preproducción De Hoja De
Resorte .................................................................... 184 Análisis De Preproducción Del
Eje Principal .......................................................................... 196
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DEFABRICACIÓN..................................................................... 204 Planeamiento Del
Proceso De Fabricación De La Base de Goma ......................................... 204
Planeamiento Del Proceso De Fabricación Del Pin de Yunque
............................................. 210 Planteamiento Del Proceso De Fabricación De Base
............................................................ 221 Planeamiento del Proceso de Fabricación de
la Base del Yunque ........................................ 237 Planeamiento del Proceso de
Fabricación del Yunque ......................................................... 253 Planeamiento Del
Proceso De Fabricación Del Carril Porta Grapa Inferior .......................... 269
Planeamiento del Proceso de Fabricación del Carril Porta Grapas Superior........................ 286 Planeamiento de Fabricación de la Cubierta de Palanca
...................................................... 305 Planeamiento Del Proceso De Fabricación De La
Palanca ................................................... 316 Planeamiento Del Proceso de Fabricación
de la Guillotina .................................................. 321 Planeamiento del Proceso de
Fabricación del Presionador de Grapas................................. 340 Planeamiento del
Proceso de Fabricación del Carrete de Resorte ....................................... 345
Planeamiento del Proceso de Fabricación del Pin de Traslación
.......................................... 357 Planeamiento del Proceso de Fabricación de la Lámina
de Resorte .................................... 359 Planeamiento de Fabricación del Eje Principal..................................................................... 373
ANÁLISIS DEL PROTOTIPO
......................................................................................................... 381 Hoja de Ruta
base del pin de yunque ................................................................................... 381 Hoja
de Ruta base de apoyo..................................................................................................
382 Hoja de Ruta Base del Yunque
.............................................................................................. 383 Hoja de Ruta Yunque
............................................................................................................. 384 Hoja de Ruta
Carril Porta Grapas Superior............................................................................ 385 Hoja
de Ruta Cubierta de Palanca .........................................................................................
386 Hoja de Ruta Hoja de Resorte
............................................................................................... 387 Hoja de Ruta Carrete
de Resorte .......................................................................................... 388
CONCLUSIONES
......................................................................................................................... 389
RECOMENDACIONES
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................................................................................................................. 390 ANEXOS
..................................................................................................................................... 391
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
INTRODUCCIONEn el presente documento podemos aplicar tanto el diseño de ingeniería de pre
producción como la de fabricación. El diseño de ingeniería de pre producción se puede
definir como “el proceso de aplicar las diversas técnicas y principios científicos con el
objeto de definir un dispositivo, para este caso la grapadora mediana, un proceso o un
sistema con suficiente detalle para permitir su realización”. Al hablar de diseño o
fabricación es una secuencia de pasos se quiere señalar un orden lógico por cada pieza
del dispositivo, pero esto no implica una serie de tareas. De hecho gran parte del
proceso es iterativo, es decir, se parten de suposiciones válidas que se prueban, se
comparan, se corrigen y se vuelven a probar a través de un ciclo de operaciones, hastasatisfacer las condiciones y requerimientos del problema. En todo proyecto de diseño
de una engrapadora, es indispensable recolectar toda la información posible antes de
empezar a tomar decisiones; por ello, a la etapa de diseño o pre producción se
analizan puntos importantes. Habiendo hecho lo anterior se procede a realizar el
proceso de fabricación en el cual se determina los métodos de fabricación de las partes
de la engrapadora, se establecen la secuencias y el tipo de operaciones que cada pieza
requiere, en este proceso también se eligen las herramientas la maquinaria adecuada
a utilizar según las especificaciones que el analista de diseño decidió en el análisis
anterior. para llegara a una hoja de ruta de fabricación de cada pieza es donde seespecifica cada paso que se debe hacer para realizar cada pieza que compone la
engrapadora mediana de escritorio.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
OBJETIVOS
General
Diseñar y construir una grapadora basándonos en procesos de pre-producción
(diseño) y de fabricación para la engrapadora mediana de escritorio.
Específicos
Identificar las operaciones primarias para elaborar la Engrapadora Mediana para
Escritorio Analizar las Hojas de ruta y sus respectivos requerimientos Establecer los
procesos más conveniente para fabricar la grapadora mediana de escritorio tantoeconómico como funcionalmente. Analizar los 6 pasos generales para el
Planeamiento de Fabricación de la Engrapadora Mediana para Escritorio Analizar los
7 pasos generales para el planeamiento de preproducción de la Engrapadora Mediana
para Escritorio
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
ALCANCES Y LIMITACIONES
El estudio estará delimitado a analizar únicamente los procesos de producción de la
Engrapadora y como estos influyen en la fabricación de esta. Recoger no sólo las
teorías y procedimientos clásicos tanto del proceso de pre-producción (diseño) como
el de fabricación, la correcta selección de elementos de máquina, sino que también
aprender a revisar los procesos que estos requieren cada pieza individualmente ya que
cada pieza tiene una función diferente por lo tanto su diseño también lo es. Como
limitaciones tenemos que para la cuantificación del ritmo de producción lo
delimitamos en el área de Latinoamérica ya que el mercado real de las EngrapadorasMediana para Escritorio es demasiado extenso a nivel Mundial por lo tanto no se
puede llevar el análisis a un nivel mayor que este
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
MODELO DE RESUMEN ANÁLISIS DE PREPRODUCCIÓN Y PLANEAMIENTO DEL PROCESODE FABRICACIÓN.
Nombre del producto: Engrapadora mediana de escritorio Nombre de la pieza: Base de
Goma Numero del plano: 1 Responsable: Evelyn Carolina Pichinte Cruz carne: PC05011
No. De pieza: 1
INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño del producto.
SINTESIS
La función de este producto es unir desde 2 a 20 páginas aproximadamente, es una
engrapadora mediana de escritorio, de peso liviano y es fácil de llevarla de un lugar a
otro. La pieza debe ser usada únicamente para la función descrita anteriormente para
que su funcionamiento sea optimo La vida útil esperada es de 3 años, en condiciones
normales de temperatura, alejada de la humedad y de agentes químicos que puedan
dañarla El ritmo de producción es de 500,000 engrapadoras/año
2. Posibles requisitos de intercambio.
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionará el producto
4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo.
SINTESIS
Esta pieza esta diseñada para apoyar sobre ella toda la engrapadora y ayuda a darle
estabilidad a la hora de engrapar, evita que deslice en la superficie que se apoya. Son
muy importantes las tolerancias ya que la pieza posee agujeros que son lo que
permiten que se ajuste a la pieza con la que hace contacto, el acabado superficial debe
tener rugosidad en la parte de abajo debido a que es lo que evita que toda la
engrapadora se deslice La forma de la pieza debe hacerse a base de molde y elmaterial debe permitir que la pieza no deslice para que cumpla con su función de una
manera optima La pieza posee agujeros que son los que permiten que encaje con la
pieza que va unida La pieza ha sido diseñada para que dure el tiempo que se estima
que durará la engrapadora, sin embargo si se daña antes del tiempo por el factor que
sea, la engrapadora puede utilizarse sin esta pieza aunque en el funcionamiento seria
mas inestable todo el producto. La pieza no necesita agarraderos ni guías para la
fabricación debido a que se hace con molde.
2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadaspresentadas.
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales.
4. Considérense los implementos sujeción o de fabricación.
de
5. Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad.
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7. Analícense las probables
limitaciones a cambios futuros del producto.
Debido a que su función es mantener fija y estable la engrapadora, puede cambiarse el
materia por uno parecido que realice la misma función y que sus costos sean mas
bajos
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO1. Naturaleza de parte o montaje.
SINTESIS
Esta pieza se une únicamente con la base en la que van sujetas las demás piezas, tiene
varios agujeros que se ajustan perfectamente a los pines de la otra pieza Goma,
caucho natural o sintético Los agujeros deben ajustarse perfectamente a la pieza y esta
tolerancia se la da el molde El tipo de material y el molde son los que dan los
acabados, si es necesario se retiran residuos que quedan cuando se retire en molde,
las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con larugosidad de superficie deseada. Se prepara primeramente la materia prima para
luego con una inyectora colocarla en la prensa con la matriz que le dará la forma
deseada y finalmente enfriarlo La materia prima es calentada antes de ser procesada,
luego de darle la forma con el molde se enfría
2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias
c) Acabado deseado (Interno o externo)
d) Número y clase de operaciones necesarias
e) Tratamientos térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación.
3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes
similares. 4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. El proceso de fabricación
de la pieza es todo mecanizado y solo necesita que se tenga la materia prima adecuada
y un operario capacitado en esa área. Es posible cambiar el material por uno que haga
una función similar, siempre y cuando sus costos sean mas bajos Se utilizará una
maquina inyectora y una prensa Como todo el proceso es mecanizado solo necesita un
operario que tenga los conocimientos básicos para utilizar la maquinaria
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los costos. 6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. 7.
Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos
especializados.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.
El material debe mantenerse alejado de la humedad y de agentes químicos que
puedan dañarlos así como también de altas temperaturas Los acabados y las
dimensiones son dadas por los moldes, por eso no es necesario un proceso adicional, a
no ser que tenga residuos de material, necesitaría que se le retire la rebaba
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o
las propiedades físicas requeridas.
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo.
Corto plazo, 2 años ya que se espera que se comercialice en El salvador y
Centroamérica El ritmo de producción es de 500,000 engrapadoras/año
SINTESIS
b. Requisitos de volumen o ritmo de producción. 2. Costos totales del producto
terminado. a. Costos de maquinaria y herramientas iniciales b. Costos de mano de obradirecta. c. Costos materiales d. Costos de impuesto o gravámenes. e. Costo de
Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en marcha g. Costos de tamaño de Lote. 3.
Tiempo disponible para equiparse
$0.0540/pieza
$0.0069/pieza $0.1516/pieza
$0.0054/pieza
$266.5 / lote, lote de 1000 piezas El tiempo requerido para equiparse es entre 1 año y
1 año y medio
4. Tiempo disponible para equiparse TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIONASPECTO
1. Analizar del plano de la pieza 2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño Se
puede cambiar el material por uno alternativos que realice las misma función y
soporte los mismos esfuerzos a los que la pieza es sometida, y que su costo sea mas
bajo Moldeo por compresión
SINTESIS
3. Elaboración de lista de operaciones básicas 4. Determinar el método de fabricaciónmás conveniente Herramientas Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma
de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones
Operaciones primarias Operación secundaria Operación auxiliares 6. Especificar los
equipos de medición e inspección
Matriz Prensa hidráulica Sistema de alimentación Inyección de material Separar los
moldes para sacar la pieza
Prensa
Eliminar rebabas y limpiar la pieza Calibrador vernier
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Nombre del producto: Engrapadora MEDIANA PARA ESCRITORIO Nombre de la pieza:pin de yunque_____No. De pieza: 2 Numero del plano: 2 Responsable: Diego José
Zelaya Benavides carne: ZB06003
INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO 1. Requisitos de funcionamiento y/o
desempeño del producto. SINTESIS La unidad de remache sujetador ha sido diseñada
para poder girar el yunque y podes así seleccionar la forma de la grada que queramos
utilizar y a la ves funciona para poder tener al yunque sujeta sin la base de la
engrapadora por medio de un resorte. La pieza en estudio no puede ser utilizada para
otras funciones que no sean las mencionadas anteriormente para el desempeñoóptimo de la engrapadora y no se puede intercambiar ya que en el mercado no se
encuentra pero están diseñada para que tenga una larga durabilidad.
2. Posibles requisitos de intercambio.
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionará el producto
la pieza tiene una vida útil de 5 años al igual q las demás piezas
4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.
El volumen de producción es de 500,00 piezas por año y el ritmo es de 239 piezas por
hora
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTOSINTESIS 1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo. 2.
Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas
presentadas. El pin de yunque esta diseñada para unirse al yunque por medio de
remache y a un resorte en la parte inferior comprimido que hace presión del yunque
con la base troquelada. La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia
con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena. Para las tolerancias
fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado
superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su único
requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza. La pieza será mecanizadapor completo por la maquina de inyectora de termoplástico aun molde previamente
diseñado. Su forma es cilíndrica con diferentes diámetros para poder ensamblar con
las diferentes piezas que se unen a ella. Es de acero SAE 1020 tiene que ser lo
suficientemente resistente para poder soportar la fuerza q se aplica en las piezas que
están unida a ella Esta pieza no utiliza implemento para sujeción
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales.
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. 5. Considérense los
problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad.
La pieza presenta un problema de intercambiabilidad ya que no es accesible la compra
de esta pieza como repuesto para la engrapadora; en cambio no posee problemas de
servicio ya que no es necesario ningún tipo de mantenimiento y tiene buena
durabilidad. En el proceso de fabricación se necesitaría el uso de un molde donde se
coloca el materia para la elaboración de la pieza. Una limitación de material a un
cambio futuro seria de mantener las características o similares del material utilizado en
el diseño original ya que debe de ser un material que posee una determinada
resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el usuario durante el desempeño
del producto.
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7. Analícense las probables
limitaciones a cambios futuros del producto.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Calidad superficial parte inferior IT-9 La pieza presenta un acabado superficial de pocaexigencia ya que se realiza por medio de molde y queda con una superficie lisa La única
operación es troquelado por la maquina fabricadora de pin y remaches. Para la
correspondiente pieza no se necesita ningún tipo de tratamiento térmico No existe
registros de la fabricación de o montaje de piezas similares a la unidad de base. No
existen limitaciones de la planta. Cambiar las dimensiones de la pieza y o algunas de
las formas geométricas de las equinas superior. Para llevar a cabo la producción de la
correspondiente pieza se hará uso de una maquina fabricadora de remaches. Esta
pieza se elabora completamente mecanizada y por ello no se ocupa de un gran
numero de operarios y de la experiencia solamente de estar pendiente que el materiase llegue a la maquina cuando este se acabe Calidad superficial parte superior IT-8 A.
RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO 1. Naturaleza de
parte o montaje. SINTESIS La unidad pin de yunque a sido diseñada para poder sujetar
al yunque con la base y la bese de yunque y estas de hace presión con la ayuda de un
resorte que va en la parte inferior del pin de yunque, este ayuda a que el yunque
pueda cambiar de posición para poder elegir la forma que se desea engrapar el pin de
yunque solo tiene superficies lisas El material que se utilizará para fabricar la unidad de
base es acero SAE 1020 que es un acero de bajo contenido de carbono
2. a) Materiales
b) Tolerancias necesarias c) Acabado deseado (Interno o externo)
d) Número y clase de operaciones necesarias
e) Tratamientos térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación. 3. Historia de
la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes similares. 4.
Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. 5. Posibilidad de cambios en el diseño
del producto para facilitar la fabricación o reducir los costos. 6. Aplicabilidad de las
máquinas o herramientas existentes.
7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o para
requisitos especializados.
8. Problemas de manejo de materiales internos de la No es necesario basta con el
alambre de acero SAE planta o externos a ésta. 1020 9. Procesos inherentes para
producir las formas, superficies o acabados especificados o las propiedades físicas
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requeridas. Para la correspondiente pieza no es necesario procesos inherentes lo único
necesario es el molde para la elaboración de la pieza ya que este le data la forma que
se deseo.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO 1. Necesidadesanticipada. de producción propuesta o SINTESIS
a. Cortó plazo o largo plazo.
La producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año, obtenidos de
la demanda del mercado a la que será distribuido ya establecida la necesidad de este
componente dentro del producto total.
b. Requisitos de volumen o ritmo de producción.
El volumen de producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239
dispositivos/hora.
2. Costos totales del producto terminado. a. Costos de maquinaria y herramientas
iniciales b. Costos de mano de obra directa. No posee herramientas solo la maquina
Costo de operario por hora (mano de obra)= $6 (1 operaos) Costo de mano de obra
por pieza producida =$0.00014 c. Costos materiales Área estimada de la pieza= 13 mm
(4mm de diámetro) Piezas producidas del alambre =160,000 Costo total por pieza =$75Costo total del material por pieza =$0.002 e. Costo de Ingeniería El costo mensual de
ingeniería es de $ 20,000 Costo de la pieza al año = $ .04/pieza
Costo total de la pieza =0.00014+0.002+.04=$0.00424/pieza
3. Tiempo disponible para equiparse debe llevarse a cabo en tres días como máximo
4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte
La materia prima viene dañada. Durante el almacenamiento se puede tener
condiciones hostiles para el material y provocar que
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
este tenga cambios inesperados en contra de la calidad. Para el transporte tiene queser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan colocadas en cajas donde la
cantidad de unidades sea la adecuada para este será de una.
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACION
ASPECTO
1. Analizar del plano de la pieza Se analiza por ficha de ruta
SINTESIS
2. Hacer Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones según la necesidad del cliente,
pero se recomendaciones deberá tomar en cuenta el ensamble que debe tener con las
demás piezas que forman el de cambios en el producto completo, así se efectuaría
primero el cambio en todo el diseño. diseño 3. Elaboración de lista de operaciones
básicas
Operación 1 Elaboración de pin Máquina maquina fabricadora de pines y remaches
Herramienta Descripción En esta pasa el alambre por la maquina que le da la forma y
con las dimisiones establecida. Instrumento
4. Determinar el método de fabricación más conveniente Herramientas Maquinaria
Equipo Alimentación del material Forma de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor
forma de de combinar las TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III Por forma manual Maquina
fabricadora de pines y remaches
Por mecanizado
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
operaciones Operaciones primarias Operación secundaria a. Troquelado
1) Recepción y almacenamiento de materia prima. 2) Preparación de la materia prima.
3) Colocación del alambre en la maquina. 4) colocación de especificaciones a la
maquina. 5) Inspección de la pieza terminada. 6) Almacenamiento.
Operación auxiliares
1)
Transporte al área de inspección y acabado.
2) Transporte al almacén de producto terminado. 3) Revisión de acabado. 4) Retiro de
la pieza después de su acabado. 5) Limpieza de la maquina. 6) Revisión maquina. 7)
Decapar materia prima 8) Lubricar maquinaria 9) Calibrar instrumentos
6. Especificar los equipos de medición e inspección
Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la pieza Calibrador de
agujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que se ensamblara
con el eje longitudinal, y también se tolerancia.
Vernier (Pie de rey): se usara un vernier digital para facilitar la lectura, este deberá ser
constantemente calibrado, se usara en momento cuando se presenten problemas con
el encaje de la pieza en la plantilla.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Nombre del producto: Engrapadora MEDIANA PARA ESCRITORIO Nombre de la pieza:base de soporte_____No. De pieza: 4 Numero del plano: 4 Responsable: Diego José
Zelaya Benavides carne: ZB06003
INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO 1. Requisitos de funcionamiento y/o
desempeño del producto. 2. Posibles requisitos de intercambio. SINTESIS Esta pieza de
apoyo a las demás pieza y permite poder sujetar con facilidad el producto. Esta pieza
no se puede intercambiar ya que no hay solo piezas de estas en el mercado pero tienes
una vida útil igual q las demás piezas. la pieza tiene una vida útil de 5 años al igual q las
demás piezas
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionará el producto
4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.
El volumen de producción es de 500,00 piezas por año y el ritmo es de 239 piezas por
hora
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTOSINTESIS Esta pieza sostiene a todas las piezas del montaje y se encarga de dar apoyo y
estabilidad. 1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo. Estas
diseñado de forma que se pueda sujetar y poder utilizar de manera ergonómica al
momento de utilizar. La basa va unida a la placa troqueladora y a la base antideslizante
2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas
presentadas.
La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia con calidad de AlisadoBueno y calidad de Uniformidad Buena. Para las tolerancias fundamentales de acuerdo
al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado superficial de la pieza estarán entre
la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su único requisito es que se ajuste y que sirva de
guía con otra pieza. La pieza será mecanizada por completo por la maquina de
inyectora de termoplástico aun molde previamente diseñado. Solo que contiene
inclinaciones en ciertas áreas y q el material q es un plástico tiene que poder soportar
la fuerza que se necesita para la utilización de la engrapadora.
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de losmateriales.
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación.
Esta pieza en la parte inferior posee un orificio en la parte inferior y tres en la parte
superior donde van colocadas otras piezas en el montaje pero también funcionan para
poder sujetar la pieza en el proceso de la elaboración La pieza presenta un problema
de intercambiabilidad ya que no es accesible la compra de esta pieza como repuesto
para la engrapadora; en cambio no posee problemas de servicio ya que no es
necesario ningún tipo de mantenimiento y tiene buena durabilidad.
5. Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad.
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la
fabricación, la
Una limitación de material a un cambio futuro seria de mantener las características o
similares del material utilizado en el diseño original ya que debe de ser un
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TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
manipulación, inspección o empaque.
material que posee una determinada resistencia por la fuerza que en esta será ejercida
por el usuario durante el desempeño del producto. Una limitación de material a un
cambio futuro seria de mantener las características o similares del material utilizado en
el diseño original ya que debe de ser un material que posee una determinada
resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el usuario durante el desempeño
del producto.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto.
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO 1. Naturaleza
de parte o montaje. SINTESIS La unidad de base ha sido diseñada para dar apoyo a la
palanca, a la ves dar apoyo a todas la piezas que en esta se encuentra como el porta
grapas y otras piezas afines a esta. El material que se utilizará para fabricar la unidad
de base es termoplástico polietileno
2. a) Materiales
b) Tolerancias necesarias
c) Acabado deseado (Interno o externo)
Tolerancia para los agujero G7 h6 La pieza presenta un acabado superficial de poca
exigencia ya que se realiza por medio de molde y queda con una superficie lisa La única
operación es es la inyección del termo plástico Para la correspondiente pieza no se
necesita ningún tipo de tratamiento térmico No existe registros de la fabricación de o
montaje de piezas similares a la unidad de base. Calidad superficial parte inferior IT-9
Calidad superficial parte superior IT-8
d) Número y clase de operaciones necesarias e) Tratamientos térmico antes y/o
después del mecanizado o fabricación. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o el
montaje de partes de componentes similares.
4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.
No existen limitaciones de la planta.
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5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los costos.
Cambiar las dimensiones de la pieza y o algunas de las formas geométricas de lasequinas superior.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para llevar a cabo laproducción de la correspondiente pieza se hará uso de una maquina inyectora de
termo plásticas.
7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o para
requisitos especializados.
Con 1 solo operario que tenga conocimiento técnicos de como se utilizará la máquina
inyectora de termoplástico se ve la necesidad de un solo operario.
8. Problemas de manejo de materiales internos de la No se presentan problemas con
el traslado de de material planta o externos a ésta. 9. Procesos inherentes para
producir las formas, superficies o acabados especificados o las propiedades físicas
requeridas. Para la correspondiente pieza no es necesario procesos inherentes lo único
necesario es el molde para la elaboración de la pieza ya que este le data la forma que
se deseo.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO SINTESIS1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. La producción será a corto
plazo, todos los cálculos a. Cortó plazo o largo plazo. se basan en un año, obtenidos de
la demanda del mercado a la que será distribuido ya establecida la necesidad de este
componente dentro del producto total. b. Requisitos de volumen o ritmo de
producción. 2. Costos totales del producto terminado. a. Costos de maquinaria y
herramientas iniciales b. Costos de mano de obra directa. Costo del molde = $4000
Costo por herramienta por pieza producida =$0.02 Costo de operario por hora (mano
de obra )= $6 (1operaos ) Costo de mano de obra por pieza producida =$0.025 c.
Costos materiales Peso estimada de la pieza= 27.21 gramos Piezas producidas delpolietileno= 150 Costo total por pieza =$.25 Costo total del material por pieza =$.21 e.
Costo de Ingeniería El costo mensuel de ingenieria es de $ 20,000 Costo de la pieza al
año = $ .04/pieza Costo total de la pieza =0.02+0.025+0.21+0.04=$.295/pieza 3.
Tiempo disponible para equiparse 4. Problemas de recibo, almacenamiento y debe
llevarse a cabo en tres días como máximo La materia prima viene dañada. Durante el
almacenamiento se puede tener condiciones hostiles para el material y provocar que
este tenga cambios inesperados en contra de la calidad. Para el transporte tiene que
ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan colocadas en cajas donde la
cantidad de unidades sea la adecuada para este será de una.
El volumen de producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239
dispositivos/hora.
transporte
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIONASPECTO
1. Analizar del plano de la pieza Se analiza por ficha de ruta
SINTESIS
2. Hacer Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones según la necesidad del cliente,
pero se deberá tomar recomendaciones en cuenta el ensamble que debe tener con las
demás piezas que forman el producto completo, así de cambios en el se efectuaría
primero el cambio en todo el diseño. diseño 3. Elaboración de lista de operacionesbásicas Operación 1 Inyección Máquina Herramienta Descripción Verter el material al
molde para darle la forma requerida. de alicate y lija Retirar lo excesos de Calibrador
material pudieran quedar. 4. Determinar el método de fabricación más conveniente
Herramientas Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma de desmontar la
pieza 5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones Operaciones
primarias 1. 2. 3. Operación fabricación del molde Calentar el material Inyección del
polietileno Por forma manual Molde Inyectora que Vernier Instrumento
de Inyectora de Molde
Polietileno en termoplástico molde 2 Retiro excedentes
Por mecanizado
2) Recepción y almacenamiento de materia prima.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
secundaria
3) Preparación de la materia prima. 4) Colocación del polietileno en la maquina. 5)
Enfriamiento del polietileno.
6) Desmolde de la pieza 7) Retiro de excedentes 8) Inspección de la pieza terminada. 9)
Almacenamiento. 10) Revisión del molde 11) Colocación del molde en la maquina
inyectora. Operación auxiliares 1) Transporte al área de inspección y acabado. 2)
Transporte al almacén de producto terminado. 3) Acabado. 4) Retiro de material
sobrante. 5) Retirar residuos en maquina y molde. 6) Retiro de la pieza después de suacabado. 7) Limpieza de la matriz y maquina. 8) Revisión de molde y maquina. 9)
Decapar materia prima 10) Lavar y limpiar materia prima 11) Secar materia prima 12)
Quitar rebabas 13) Lubricar maquinaria 14) Calibrar instrumentos
6. Especificar los equipos de medición e inspección
Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la pieza Calibrador deagujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que se ensamblara
con el eje longitudinal, y también se tolerancia.
Vernier (Pie de rey): se usara un vernier digital para facilitar la lectura, este deberá ser
constantemente calibrado, se usara en momento cuando se presenten problemas con
el encaje de la pieza en la plantilla.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Nombre del Producto: Nombre de la pieza: Base del yunque Numero del plano: 1Responsable: Marta Elsa Flores Lemus Carne: FL05015 No de la pieza: 5
INFORMACION PREVIA (PRODUCTO) ASPECTO 1. Requisitos de funcionamiento y/o
desempeño del producto SINTESIS Dicha grapadora requiere que realice una sujeción
de un grupo de hojas alineadas las cuales se van a engrapar, que puede oscilar entre 2
a un promedio de 20 hojas, de acuerdo al tipo de engrapadora en cuestión.
2. Posibles requisitos de intercambio
Los elementos de unión pueden ser sustituidos por otros que cumplan la misma
función ya que se puede hacer uso de remaches, soldaduras,etc.
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto
La durabilidad para del dispositivo se define como la cantidad de uso que un cliente
pueda obtener de un producto antes de que sufra un desperfecto en el cual es menos
costoso comprar uno nuevo que repararlo, la cantidad de uso que se ha proyectado
que tendrá este dispositivo es muy aceptable.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Pronostico de volumen y ritmo de producción
Debido a la cobertura de ventas a nivel latinoamericano que posee la empresa se ha
estipulado que se necesita producir 500,000 dispositivos por año El ritmo de
producción para este dispositivo es : ( 500,000) / (261.5* 8 ) = 239 dispositivos/hora
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1.
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCION (pieza) ASPECTO
SINTESIS Considérese el uso final de los detalles y La base del yunque se diseña para
que se del montaje completo una al yunque además posee dos orificios en
las superficies laterales las cuales sirven de eje para la unión de esta piezas como el
carril porta grapas inferior como también el superior y la Palanca también posee unas
ranura y tres orificios en la superficie superior derecha los cuales funcionan para unir
el eje2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas
presentadas. Acabado Superficiales La pieza presentara una calidad superficial de poca
Exigencia con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena Tolerancias
Para el agujero 1: D=((6)(3))½= 4.2426mm i=.45 (D)½+0.001D i=0.45 (4.2) ˆ½
0.001(4.24)=0.73 Zt= i t7 Zt=(0.7327)(16)=11.72 la cual corresponde a la it7 Acotación:
4.2H7 Para agujero 2: Acotación: 3N7 Los demás agujeros siempre tendrían las mismas
tolerancias
3.
Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales.
4.
Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. Considérense los
problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad. Investíguese la posible
adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la fabricación, la manipulación,
inspección o empaque. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del
producto.
5. 6.
Posee limitaciones impuestas por su forma ya que posee superficies las cuales sirven
de soporte para algunas partes del mecanismo También la pieza posee limitaciones
impuestas por el material ya que en la función que desempeña deberá soportar la
fuerza necesaria cuando el usuario realice la acción de engrapar. Esta pieza posee tres
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pin como implemento de sujeción para poder unirse con la base para tener fijación a
ella No posee un sistema de intercambiabilidad en el mercado. Para la manipulación
de la pieza no es necesaria la adaptación de agarraderos
7.
Una limitación a cambios futuros seria el material porque es necesario mantener las
características para el desempeño optimo del producto debe de ser un material que
posea una determinada resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el
usuario durante la utilización del producto
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO ASPECTO SINTESIS 1.Naturaleza de parte o montaje. La pieza ha sido diseñada de tal manera que su
montaje sea de unión fija, con capacidad de acoplarse a ella el yunque La norma del
material que cumple las características necesarias para la fabricación de la pieza es
Acero AISI 1020 Acero de Bajo Contenido de Carbono La tolerancia que se necesita
para la base del yunque es de IT-7
2. a-) Materiales
b) Tolerancias necesarias
c) Acabado deseado (Interno o externo) Se recomienda un proceso térmico de
endurecimiento (Cementado). Una vez terminada la operación sé Tiempla y Reviene la
pieza, quedando con gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo.
d) Número y clase de operaciones
necesarias
Obtención de la materia prima, acero normalizado Movimiento de la materia prima
Troquelado y corte Realización de los dobleces o embutido Transporte al área de
inspección y doblez. Inspección Acabado Transporte al almacén de producto
terminado Almacenamiento
e) Tratamientos térmico antes y/o 3.
después del mecanizado o fabricación. Historia de la fabricación del mecanizado o el
montaje de partes de componentes similares. Limitaciones de la planta o sus
disponibilidades.
La pieza incluye un tratamiento térmico de endurecimiento Por tratarse de un
producto nuevo no se cuenta con un historial al cual podamos hacer referencia Con
respecto a este punto no existirá algún tipo de limitación, ya que están establecidos
espacios estratégicos para las diferentes operaciones necesarias para la obtención de
la pieza terminada.
4.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5.
Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducir
los costos.
La forma de las caras laterales lleva una cierta inclinación se pueden optar por hacer
las rectas que reduzcan material y que nos permita reducir los costos totales sin
afectar el funcionamiento de la pieza. Esta pieza se puede fabricar por medio de una
máquina troqueladora o embutidora Es necesario de mano de obra que trabaje con el
funcionamiento y mantenimiento de las máquinas. Es importante mencionar que senecesita de personal de alta capacidad de manejo de maquinaria y cierto conocimiento
en el proceso.
6.
Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Disponibilidades de mano de
obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados.
7.
8.
Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.
El manejo del material dentro de la planta es manual, debido a que el material es
proporcionado en pliegos de acuerdo con los estándares. El transporte hasta la fábrica
es proporcionado por el proveedor del material por lo tanto no representa ningún
peligro para el personal encargado de su manipulación El corte de rebabas en el
material
9.
Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o
las propiedades físicas requeridas.
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS ASPECTO SINTESIS 1. a)
Necesidades de producción propuesta o anticipada. Corto plazo o largo plazo.
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La producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año El volumen de
producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239 dispositivos/hora
b) Requisitos de volumen o ritmo de producción.
2. a)
Costos totales del producto terminado. Costos de maquinaria y herramientas iniciales
La maquina troqueladora con uso adecuado puede durar hasta 8 años en los que se
espera trabaje adecuadamente
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Se usara el método de depreciación por unidades producidas: D=$ ( )
= $0.0038
$/pieza pieza D = ($0.0038) (500 000 piezas)= $ 1900.00 Costo de elaboración
individual de la pieza: C=
−
= $0.027 por
pieza
b) Costos de mano de obra directa.
Salario mínimo en la industria es $6.27 al día (8 horas laborales), por lo tanto son $0.85
la hora. El costo de la pieza es: = $0.0036 por
pieza
c)
Costos materiales
Área de la Lámina de Acero de Bajo Contenido de Carbono: 2 m² Área de lamina a
trabajar: 0.02 m² Costo de una pieza= (0.02) (12.4917) = $0.25
d) Costos de impuesto o gravámenes.
Los costos de impuestos que se consideran son los establecidos por la ley: IVA = 13%
del producto, subtotal = $0.28 0.28(0.13)= 0.036
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e)
Costo de Ingeniería
Se considera un 30% del subtotal del producto. 0.28 (0.30) = $0.084
3.
Tiempo disponible para equiparse
La empresa debe equiparse lo más rápido posible, para ofrecer al cliente un tiempo de
espera aceptable Dentro de los problemas de recibo podemos mencionar como por
ejemplo: la materia prima viene dañada o no cumple con las
4.
Problemas de recibo, almacenamiento y transporte
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
especificaciones correctas que el diseñador preestableció entonces se procede harealizar las gestiones necesarias para solicitar un cambio en la materia prima Durante
el almacenamiento se puede tener condiciones hostiles para el material y provocar
que este tenga cambios inesperados en contra de la calidad. Para el transporte tiene
que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan colocadas en cajas donde
la cantidad de unidades sea la adecuada
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Nombre del producto: Engrapadora Mediana para Escritorio Nombre de la pieza:Yunque Numero del plano: 6 Responsable: Pérez Flores Daniel Armando carne:
PF05012 No. De pieza: 6
INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño del producto.
SINTESIS El yunque es la pieza ideada para que a la hora de engrapar, las grapas
puedan doblarse y poder agarrar el papel No tiene otras funciones 5 años
2. Posibles requisitos de intercambio. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en
que funcionará el producto 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.
Volumen=500000 unidades/año Ritmo= 239 unidades/hora
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo. 2. Examínese la
necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas presentadas. 3.
Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales. 4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación.
SINTESIS Posee 2 hendiduras para poder doblar las grapas El acabado superficial es
poco exigente y las tolerancias están en el orden de la IT 8 No posee limitaciones
Esta pieza posee un orificio donde va remachada con un pasador que es la pieza quecontrola la movilidad del yunque No cumple con requisitos de intercambiabilidad No
son necesarios debido a la sencillez de la pieza
5. Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad. 6.
Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7. Analícense las probables
limitaciones a cambios futuros del producto.
Las limitaciones con el material es que debe cumplir a las características de resistencia.En lo que se refiere a dimensiones no tiene ninguna restricción ya que solo se tendría
que ajustar la base del yunque, y el proceso de engrapar no depende de sus
dimensiones
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO1. Naturaleza de parte o montaje.
SINTESIS
El yunque esta diseñado para unirse con el Base del Yunque por medio del Remache
sujetador El material a utilizar es SAE 1020 Estan en el orden del IT9 Se necesita un
acabado poco exigente pero con buena apariencia Corte , Perforado y estampado
2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias c) Acabado deseado (Interno o externo)
d) Número y clase de operaciones necesarias e) Tratamientos térmico antes y/o
después del mecanizado o fabricación. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o el
montaje de partes de componentes similares. 4. Limitaciones de la planta o sus
disponibilidades. 5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la
fabricación o reducir los costos.
No es necesario
No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares
No existen limitaciones de la planta.
No se requieren de cambios importantes en esta pieza, si se decidiera cambiar algún
detalle no influiría en el procesos de engrapadado para la que esta diseñada
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. 7. Disponibilidades de
mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados. 8.
Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta. 9.
Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o
las propiedades físicas requeridas.
Se ocupara una prensa con una matriz Doble Se necesita de empleados capacitados
para usar la troqueladora
No es necesario basta con la lámina de acero SAE 1020 Para producir la forma de la
pieza no se necesita ninguna clase de proceso inherente.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo. b.
Requisitos de volumen o ritmo de producción. 2. Costos totales del producto
terminado. a. Costos de maquinaria y herramientas iniciales b. Costos de mano de obra
directa. c. Costos materiales d. Costos de impuesto o gravámenes. e. Costo de
Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en marcha g. Costos de tamaño de Lote. 3.
Tiempo disponible para equiparse 4. Problemas de recibo, almacenamiento y
transporte. No se aplicara al análisis No se cuenta con problemas de almacenamiento
$0.04/ pieza $0.0084/pieza Es un Proyecto a corto plazo Se deben producir 500000
unidades al año a un ritmo de 239 unidades por hora
SINTESIS
$0.0075/pieza $ 0.012
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIONASPECTO
1. Analizar del plano de la pieza
SINTESIS
Para realizar este análisis se tomaran en cuenta todas las dimensiones de la pieza por
lo que se hará uso de la ficha de ruta para poder explicar las especificaciones Aunque
se puede cambiar el diseño de el yunque sin ningún problema, no se recomienda
debido a que ya tiene un diseño optimo para su funcionabilidad Troquelado,
Troquelado de agujeros, Estampado Troquelado Matriz Doble Prensa excéntrica de 10toneladas Prensa excéntrica de 10 toneladas Automático y Manual
2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño
3. Elaboración de lista de operaciones básicas 4. Determinar el método de fabricación
más conveniente Herramientas Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma
de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones
Operaciones primarias Operación secundaria Operación auxiliares 6. Especificar los
equipos de medición e inspección
Troquelar, troquelar agujero, Estampar Transportes, almacenamientos, inspecciones
Limpieza, lubricación Escuadra, Calibrador de Agujeros, Pie de Rey
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Nombre del producto: Engrapadora Mediana para Escritorio Nombre de la pieza: CarrilPorta grapas Superior Numero del plano: 8 Responsable: Pérez Flores Daniel Armando
carne: PF05012 No. De pieza: 8
INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño del producto. 2. Posibles requisitos de
intercambio. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionará el
producto 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.
SINTESIS Sirve para darle apoyo a la palanca y restringir el movimiento de la guillotinaNo tiene otras funciones 5 años
Volumen=500000 unidades/año Ritmo= 239 unidades/hora
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo. 2. Examínese la
necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas presentadas. 3.
Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales. 4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. 5.
Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad. 6.
Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7. Analícense las probables
limitaciones a cambios futuros del producto.
SINTESIS Es la restringe el funcionar de la guillotina y le da soporte a la palanca El
acabado superficial es poco exigente y las tolerancias están en el orden de la IT 9 No
posee limitaciones
Posee un agujero donde va sujeta al eje principal de la engrapadora No cumple con
requisitos de intercambiabilidad Es necesario de topes y de guías a la hora de elaborar
esta pieza
Las limitaciones con el material es que debe cumplir a las características de resistencia.Y con respecto a cambios de dimensiones no conviene cambiar alguna dimensión
porque seria de modificar bastantes piezas a las que va
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO SINTESIS1. Naturaleza de parte o montaje. El Carril para Grapas Superior esta diseñada para
unirse con el Carril de Grapas Inferior por medio del eje principal El material a utilizar
es SAE 1020 Estan en el orden del IT9 Se necesita un acabado poco exigente pero con
buena apariencia Corte , Perforado y doblado No es necesario No existe registros de la
fabricación de o montaje de piezas similares No existen limitaciones de la planta. No
conviene debido a q la pieza esta en contacto directo con otras y un cambio de diseño
afectaría a las otras piezas obligando a cambiar el diseño de todas Se ocupara una
prensa con una matriz progresiva Se necesita de empleados capacitados para usar la
troqueladora No es necesario basta con la lámina de acero SAE 1020 Eliminación defilos después del mecanizado y hacerle un recubrimiento de niquelado
2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias c) Acabado deseado (Interno o externo) d)
Número y clase de operaciones necesarias e) Tratamientos térmico antes y/o después
del mecanizado o fabricación. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje
de partes de componentes similares. 4. Limitaciones de la planta o sus
disponibilidades. 5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la
fabricación o reducir los costos. 6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas
existentes. 7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación opara requisitos especializados. 8. Problemas de manejo de materiales internos de la
planta o externos a ésta. 9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o
acabados especificados o las propiedades físicas requeridas.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo. b.
Requisitos de volumen o ritmo de producción. 2. Costos totales del producto
terminado. a. Costos de maquinaria y herramientas iniciales b. Costos de mano de obra
directa. c. Costos materiales d. Costos de impuesto o gravámenes. e. Costo de
Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en marcha g. Costos de tamaño de Lote. 3.
Tiempo disponible para equiparse 4. Problemas de recibo, almacenamiento y
transporte. No se aplicara al análisis No se cuenta con problemas de almacenamiento
$0.04/ pieza $0.0084/pieza Es un Proyecto a corto plazo Se deben producir 500000
unidades al año a un ritmo de 239 unidades por hora
SINTESIS
$0.0075/pieza $ 0.115
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIONASPECTO
1. Analizar del plano de la pieza
SINTESIS
Para realizar este análisis se tomaran en cuenta todas las dimensiones de la pieza por
lo que se hará uso de la ficha de ruta para poder explicar las especificaciones No se
recomiendan debido a que la pieza esta en contacto directo con otras, ya que si se
realiza algún cambio se tendría que cambiar las demás piezas a las que esta unida
Troquelado, Troquelado de agujeros, Doblado
2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño
3. Elaboración de lista de operaciones básicas 4. Determinar el método de fabricación
más conveniente Herramientas Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma
de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones
Operaciones primarias Operación secundaria Operación auxiliares 6. Especificar los
equipos de medición e inspección
Troquelado
Matriz Progresiva
Prensa excéntrica de 30 toneladas Prensa excéntrica de 30 toneladas
Troquelar, troquelar agujeros, doblar Transportes, almacenamientos, inspecciones
Limpieza, lubricación Escuadra, Calibrador de Agujeros, Pie de Rey
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Modelo de resumen Análisis de preproducción y planeamiento del proceso defabricación.
Nombre del producto: ENGRAPADORA MEDIANA Nombre de la pieza: CUBIERTA DE
PALANCA Numero del plano: 9 Responsable: HERBERT OMAR CORTEZ CASTILLO carne
CC04117 No. De pieza: 9
INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño del producto.
SINTESIS
Servir de unión entre la palanca y la guillotina. que no genere ningún tipo de daño al
mismo al momento de manipularla. funciones para el desempeño óptimo y funcional
de la engrapadora. Su vida útil será de 8 años en las siguientes condiciones: Ambientes
de niveles bajos de humedad y exposición al sol Exposición a químicos que corroan el
material Uso habitual y continuo VP=500,000 piezas/año RP=236.3 piezas/hora
Ser un apoyo cómodo para el usuario y
2. Posibles requisitos de intercambio.
No puede ser utilizada para otras
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionará el producto
4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO 3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales. superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas presentadas. montaje
completo. 2. Examínese la necesidad de acabados 1. Considérese el uso final de los
detalles y del
SINTESIS
Servirá elemento de unión entre la palanca y la guillotina Su parte externa debe tener
una rugosidad perceptible que servirá de anti-resbalante. Su parte interna debe tener
una superficie lisa para que pueda acoplarse fácilmente. Debe ser cuadrada con uncierto grado de inclinación para acoplarse a la palanca
4. Considérense los implementos de sujeción o Posee en la cara interna: de
fabricación. Dos postes que cubren la altura de los espesores de la palanca y la
guillotina juntos y servirán como remaches para sujetar las tres piezas Dos pestañas (1
en cada lado) para sujetarse de la palanca 5. Considérense los problemas potenciales
de servicio o intercambiabilidad. 6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos,
guías, etc. Necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7.
Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. La pieza no esta
diseñada para ser cambiada en el caso de que se deteriore o se extravíe No posee
elementos de adaptación para su manipulación por ser inyectada y formada por
completo dentro de un molde
Una limitante a cambios seria el diseño de la cubierta, la cual debe permanecer con la
misma forma para poder unirse a las demas piezas
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO1. Naturaleza de parte o montaje.
SINTESIS
Diseñada con el fin de unir a la palanca con la guillotina de forma fija mediante la
deformación térmica de los dos postes situados en la cara interior PVC Las tolerancias
son la de serie H6-j5 se refieren a un ajuste de presicion Rugoso externamente y liso
internamente
2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias
c) Acabado deseado (Interno o externo)
d) Número y clase de operaciones necesarias 1-Sellado del molde 1-Inyección de la
resina plástica en estado liquido 1-Aplicación de presión 1-Eyección de las piezas e)
Tratamientos térmico antes y/o después Se lleva el pvc hasta su temperatura de
fundicion del mecanizado o fabricación. y al tener forma la pieza se enfria recirculando
agua en el molde 3. Historia de la fabricación del mecanizado o No se conoce
información de fabricación o el montaje de partes de componentes montaje de piezassimilares similares. 4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. 5. Posibilidad de
cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducir los costos. 6.
Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. 7. Disponibilidades de mano
de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados. Adecuada
distribución en planta colocación de equipos grandes No requiere cambios en No
requiere cambios de material el para la
diseño
Se utiliza una inyerctora de plastico industrial
Se requiere de un operario con conocimientos básicos de mecánica y automatización
Se requiere de un técnico especializado para dar mantenimiento al equipo
8. Problemas de manejo de materiales Se recomienda que el material sea transportado
internos de la planta o externos a ésta. en cantidades pequeñas, utilizar un deposito de
materia prima cerca de la tolva de la inyectora y cerca de un acceso libre de la planta
para que sea fácil llenar haciendo uso de equipo mas TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
grande como jack´s hidráulicos y/o montacargas.
9. Procesos inherentes para producir las No es requerido formas, superficies o
acabados especificados o las propiedades físicas requeridas.
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo. Se
propone a corto plazo, un año como máximo Utilizar un equipo automatizado
(inyectora de plástico industrial).
SINTESIS
b. Requisitos de volumen o ritmo de producción. 2. Costos totales del producto
terminado.
a. Costos de maquinaria y herramientas iniciales $0,2400 b. Costos de mano de obra
directa. c. Costos materiales d. Costos de impuesto o gravámenes. e. Costo de
Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en marcha g. Costos de tamaño de Lote. 3.
Tiempo disponible para equiparse 4. Tiempo disponible para equiparse $0,0079$0,0152 $0,0007 $0,0050 $268,8 / 1000 piezas 1 año No posee
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIONASPECTO
1. Analizar del plano de la pieza
SINTESIS
Se hace ficha de ruta cuyos Pasos mas importantes son el 11, 12, 13, 14, 15 , 17, 21, 22
que son de el formado de las partes para sujeccion
2. Hacer recomendaciones de cambios en el No requiere cambios de diseño, se
considera diseño optimo para su uso con las demás piezas con las que interactúa 3.Elaboración de lista de operaciones básicas Alimentación de ateri prima Derretido del
pelet Inyección y Compactado Enfriamiento y expulsión
4. Determinar el método de fabricación más De las 3 propuestas se elige la nª2
conveniente Herramientas Husillo manifold Molde Inyectora de plastico industrial
Herramientas Manual y/o Automatica Automatica
Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma de desmontar la pieza 5.
Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones Operaciones primarias
a. Colocación de la materia prima (Pelet PVC) en la Tolva b. Setear la maquina
inyectora al tiempo de moldeo c. Setear la maquina inyectora a la presión de moldeo,
d. Setear la maquina inyectora temperatura de fundición del material a. Recepción y
almacenamiento de materia prima. b. Preparación de la materia prima. c.
Almacenamiento.
Operación secundaria
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
d. Inspección de la pieza terminada.
Operación auxiliares
a. Transporte al área de inspección. b. Transporte al almacén de producto terminado.
c. Retiro de material sobrante. d. Limpieza de residuos en inyectora. e. Limpieza de
inyectora. f. Lubricar maquinaria g. Calibrar instrumentos Calibrador Vernier Pieza con
dimensiones parecidas a la que se unirá con la cubierta
6. Especificar los equipos de medición e inspección
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Nombre del producto: Engrapadora Mediana Nombre de la pieza: Carrete de resorteNumero del plano: 14 Responsable: HERBERT OMAR CORTEZ CASTILLO carne: CC04117
No. De pieza: 14
INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño del producto.
SINTESIS
Guiar y permitir al resorte de tensión deslizarse correctamente al abrirse los carriles
porta grapa. Permitir el acoplamiento del los carretes porta grapa mediante lossujetadores laterales del carrete. No puede ser utilizada para otras funciones para el
desempeño óptimo y funcional de la engrapadora. Su vida útil será de 5 años en las
siguientes condiciones: Ambientes de niveles bajos de humedad Exposición a químicos
que corroan el material Uso habitual y continuo VP=500,000 piezas/año RP=236.3
piezas/hora
2. Posibles requisitos de intercambio.
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionará el producto
4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTOSINTESIS
El material es acero SAE 1020, debe de ser recubierto con anticorrosivo, por su
naturaleza es propenso a oxidarse. Según su función su forma debe de ser
redondeada, de lo contrario el resorte se deslizara correctamente y no podrá sujetar
los carriles porta grapa. De acuerdo al funcionamiento (deslizamiento y sujeción) de
la pieza y al acabado superficial la calidad debe de ser de la serie IT-9 consignación h-
9. 2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas
mecanizadas presentadas. Servirá como eje para el deslizamiento del montajecompleto. resorte y como pieza de unión para los carriles porta grapa.1. Considérese
el uso final de los detalles y del
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales.
No posee elementos de adaptación para su manipulación, solamente las mordazas
del torno cuando es mecanizado. La pieza no esta diseñada para ser cambiada en el
caso de que se deteriore o se extravíe 5. Considérense los problemas potenciales de
servicio o intercambiabilidad. 6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos,
guías, etc. Necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7.
Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. Posee un
elemento de sujeción móvil y esta de fabricación. restringido por la acción de la fuerza
vertical producida por el resorte, impide que se salga de la guía de carro superior y le
impide moverse libremente de izquierda a derecha permitiendo un cierto juego para
ajustarse al carro inferior4. Considérense los implementos de sujeción o
Una limitante a cambios seria el diseño del carrete, el cual debe permanecer con la
misma forma para poder deslizar el resorte y permitir el agarre entre los carriles
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO1. Naturaleza de parte o montaje.
SINTESIS
Diseñado con el fin de permitir al resorte poder deslizarse fácilmente al separar los
carriles y acoplar a los mismos cuando estos se cierran para mantenerlos fijos AISI
1020 Las tolerancias son la de serie IT-9 se refieren a un mecanizado esmerado Liso 2-
Cilindrado 1-Ranurado No posee
2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias c) Acabado deseado (Interno o externo) d)Número necesarias y clase de
operaciones
después del mecanizado o fabricación. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o
el montaje de partes de componentes similares. 4. Limitaciones de la planta o sus
disponibilidades. 5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la
fabricación o reducir los costos. 6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas
existentes.e) Tratamientos térmico antes y/o
No se conoce información de fabricación o montaje de piezas similares Adecuada
distribución en planta para la colocación de equipos grandes No requiere cambios en
el diseño No requiere cambios de material
Se utilizara un Torno CNC industrial
mantenimiento e instalación o para requisitos especializados.7. Disponibilidades de
mano de obra para
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8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.
Se requiere de un operario con conocimientos básicos de mecánica y automatizaciónSe requiere de un técnico especializado para dar mantenimiento al equipo Se
recomienda que el material sea transportado en cantidades pequeñas, utilizar un
deposito de materia prima cerca del torno y cerca de un acceso libre de la planta para
que sea fácil llenar haciendo uso de equipo mas grande como jack´s hidráulicos y/o
montacargas.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados olas propiedades físicas requeridas.
No es requerido
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO
Se propone a corto plazo, un año como máximo Utilizar un equipo automatizado
(Torno CNC).1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo olargo plazo.
SINTESIS
y b. Costos de mano de obra directa. c. Costos materiales d. Costos
de impuesto o gravámenes. e. Costo de Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en
marcha g. Costos de tamaño de Lote. 3. Tiempo disponible para equiparse 4.Problemas
transporte de recibo, almacenamiento 2. Costos totales del producto terminado. a.
Costos de maquinaria y herramientas inicialesb. Requisitos de volumen o ritmo de
producción.
$0.1200 / Pieza. $0.0079 / pieza $0.0073 / pieza $0.0007 / pieza $0.0022 / pieza
$138,10/ 1000 piezas 1 año No posee
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIONASPECTO
1. Analizar del plano de la pieza
SINTESIS
Se hace ficha de ruta cuyos Pasos mas importantes son el 9, 11, 12, 15 y 17 No
requiere cambios de diseño, se considera optimo para su uso con las demás piezas con
las que interactúa Refrentado Escalonado ó cilindrado Ranurado
diseño 3. Elaboración de lista de operaciones básicas2. Hacerrecomendaciones de cambios en el
4. Determinar el método de fabricación más conveniente Herramientas Maquinaria
Equipo Alimentación del material Forma de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor
forma de combinar las operaciones Operaciones primarias
De las 3 propuestas se elige la nª1
Buriles de forma y Corte Torno CNC Herramientas Automática Automática
a. Colocación de la materia prima en la maquina herramienta. b. Cilindrar el primer
sujetador del carrete de derecha a izquierda c. Ranurar al centro de la pieza d. Cilindrar
el segundo sujetador del carrete de derecha a izquierda a. Recepción y
almacenamiento de materia prima. b. Preparación de la materia prima. c. Transporte
del taladrina al torno. d. Pulir la pieza e. Almacenamiento. f. Inspección de la pieza
terminada.
Operación secundaria
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Operación auxiliares
Calibrador Vernier Juego de piezas simuladoras de carriles porta grapaa. Preparación
de la mezcla de taladrina b. Transporte al área de inspección y acabado. c. Transporte
al almacén de producto terminado. d. Acabado. e. Retiro de material sobrante. f.
Limpieza de residuos en torno. g. Limpieza de torno. h. Quitar rebabas i. Lubricar
maquinaria j. Calibrar instrumentos
6. Especificar los equipos de medición e inspección
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Nombre del Producto: Engrapadora Mediana para EscritorioNombre de la pieza: Hoja de resorte Numero del plano: 1 Responsable: Marta Elsa
Flores Lemus Carne: FL05015 No de la pieza: 16
INFORMACION PREVIA (PRODUCTO) ASPECTO 1. Requisitos de funcionamiento y/o
desempeño del producto SINTESIS Los elementos de unión pueden ser sustituidos por
otros que cumplan la misma función ya que se puede hacer uso de remaches,
soldaduras,etc. Los elementos de unión pueden ser sustituidos por otros que cumplan
la misma función ya que se puede hacer uso de remaches, soldaduras,etc. La
durabilidad para del dispositivo se define como la cantidad de uso que un clientepueda obtener de un producto antes de que sufra un desperfecto en el cual es menos
costoso comprar uno nuevo que repararlo, la cantidad de uso que se ha proyectado
que tendrá este dispositivo es muy aceptable Debido a la cobertura de ventas a nivel
latinoamericano que posee la empresa se ha estipulado que se necesita producir
500,000 dispositivos por año El ritmo de producción para este dispositivo es : (
500,000) / (261.5* 8 ) = dispositivos/hora 239
2. Posibles requisitos de intercambio
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto
4. Pronostico de volumen y ritmo de producción
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCION (pieza) ASPECTO 1.Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo SINTESIS Hace la
función de un resorte ya que esta amortigua el golpe que se genera con la fuerza que
se ejerce en la palanca y la transmite en todo el mecanismo para dar la operación de
grapado Acabado Superficiales La pieza presentara una calidad superficial de poca
Exigencia con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena Tolerancias
Para las tolerancias fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y
al acabado superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-7 e IT-8 3.
Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales. Posee limitaciones impuestas por su forma ya que es un elementomecánico porque poseerá un comportamiento elástico posee superficies que sirven de
soporte para algunas partes del mecanismo 4. Considérense los implementos de
sujeción o de fabricación. Posee un pin como implemento de sujeción para poder
unirse con la base del yunque para tener fijación a ella y servir de resorte con respecto
al Carril Posee problemas de intercambiabilidad ya que esta no está disponible para
comprar en caso que este se arruine Es necesario el uso de guías y topes para fijar la
pieza durante el proceso de doblado y la pieza posee agujeros suficientes donde se
podrá sujetar El material porque es necesario mantener las características: posea una
determinada resistencia y flexión por la fuerza que en esta será ejercida por el usuariodurante la utilización del producto y tiene que resistir a la fatiga que esta acción de
grapado genera.
2.
Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas
presentadas.
5.
Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad.
6.
Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque. Analícense las probables
limitaciones a cambios futuros del producto.
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7.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO ASPECTO SINTESIS 1.Naturaleza de parte o montaje. Su montaje es de unión fija, con capacidad de
acoplarse a la base del yunque el cual le sirve de soporte para la fuerza de impacto que
se genera a la hora de la acción de grapado La norma del material que cumple las
características necesarias para la fabricación de la pieza es Acero Duro Frío (MBII) La
tolerancia que se necesita para la lamina de resorte es de IT-7 esta pieza tiende a
deslizar en el Carril de porta grapa inferior
2.
a-) Materiales
b) Tolerancias necesarias
c)
Acabado deseado (Interno o externo)
Obtención de la materia prima. Movimiento de la materia prima doblado y corteRealización de los dobleces o embutido Transporte al área de inspección y doblez.
Inspección Acabado Transporte al almacén de producto terminado Almacenamiento
El acabado necesitado en esta pieza es elevado, esto se debe a que la lamina
de resorte debe ser extremadamente flexible
d) Número y clase de operaciones necesarias
e)
3.
4.
Tratamientos térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación. Historia de la
fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes similares.
Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.
Un tratamiento térmico de revestimiento, para aumentar la flexibilidad de la hoja de
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resorte Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con un historial al cual
podamos hacer referencia.
No existirá algún tipo de limitación, ya que están establecidos espacios estratégicos
para las diferentes operaciones necesarias para la obtención de la pieza terminada. Laforma de las caras laterales lleva una cierta inclinación se pueden optar por hacer las
rectas que reduzcan material y que nos permita reducir los costos totales sin afectar el
funcionamiento de la pieza. Esta pieza se puede fabricar por medio de una máquina
troqueladora o embutidora Se necesita de personal de alta capacidad de manejo de
maquinaria y cierto conocimiento en el proceso
5.
Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducirlos costos. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Disponibilidades
de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados.
Problemas de manejo de
6.
7.
8.
El transporte hasta la fábrica es proporcionado por el
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
materiales internos de la planta o externos a ésta.
proveedor del material por lo tanto no representa ningún peligro para el personal
encargado de su manipulación hacia la planta Es necesario el corte de rebabas en el
material ya trabajado o más bien esto se le conoce como rectificado de la pieza
9.
Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o
las propiedades físicas requeridas.
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS ASPECTO SINTESIS 1. a)
Necesidades de producción propuesta o anticipada. Corto plazo o largo plazo.
La producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año El volumen de
producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239 dispositivos/hora.
b) Requisitos de volumen o ritmo de producción.
2. a)
Costos totales del producto terminado. Costos de maquinaria y herramientas iniciales
Se usara el método de depreciación por unidades producidas:
D=
$ ( )
= $0.0038 $/pieza
pieza D = ($0.0038) (500 000 piezas)= $ 1900.00 Costo de elaboración individual de la
pieza: C=
−
= $0.027 por pieza
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b) Costos de mano de obra directa.
Salario mínimo en la industria es $6.27 al día (8 horas laborales), por lo tanto son $0.85
la hora. El costo de la pieza es: pieza
= $0.0036 por
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
c)
Costos materiales
Área de la Lámina de Acero de Bajo Contenido de Carbono: 2 m² Área de lámina a
trabajar: 0.009 m² Costo de una pieza= (0.000048) (12.4917) = $0.0006
d) Costos de impuesto o gravámenes.
Los costos de impuestos que se consideran son los establecidos por la ley: IVA = 13%del producto 0.0312(0.13)= $ 0.004
e)
Costo de Ingeniería
Como costo por la elaboración del desarrollo del análisis de fabricación el costo de
ingeniería se considera un 30% del producto. 0.14 (0.30) = $0.01
3.
Tiempo disponible para equiparse
La empresa debe equiparse lo más rápido posible, para ofrecer al cliente un tiempo de
espera aceptable.
4.
Tiempo disponible para equiparse
Dentro de los problemas de recibo podemos mencionar como por ejemplo: la materia
prima viene dañada o no cumple con las especificaciones correctas que el diseñador
Durante el almacenamiento se puede tener condiciones hostiles para el material y
provocar que este tenga cambios inesperados en contra de la calidad. Para el
transporte tiene que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan
colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la adecuada
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Nombre del producto: Engrapadora mediana de escritorio. Nombre de la pieza: EjePrincipal pieza: 17 Numero del plano: 17 Responsable: Pichinte Cruz Evelyn Carolina
PC05011 carne: No. De
Modelo de resumen Análisis de preproducción y planeamiento del proceso de
fabricación. Presentar al inicio del análisis.
INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño del producto.
SINTESIS
La función de este producto es unir desde 2 a 20 páginas aproximadamente, es una
engrapadora mediana de escritorio, de peso liviano y es fácil de llevarla de un lugar a
otro.
2. Posibles requisitos de intercambio. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en
que funcionará el producto La vida útil esperada es de 3 años, en condiciones normales
de temperatura, alejada de la humedad y de agentes químicos que puedan dañarla El
ritmo de producción es de 500,000 engrapadoras/año
4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo.
SINTESIS
Es una pieza cilíndrica sólida que atraviesa y su función principal es de mantener
unidas la base de la engrapadora con la base donde van colocadas las grapas y la
palanca que se presiona a la hora de engrapar. La pieza requiere una calidad superficial
con un poco de Exigencia con calidad de Alisado Bueno, el acabado superficial de la
pieza estará entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 La pieza esta fabricada de SAE 1020
Acero medio contenido de carbono. Por su contenido de carbono estos aceros seutilizan para la fabricación de piezas estructurales de mediana resistencia. Este
material no limita los esfuerzos a los que la pieza será sometida, ya que es bastante
resistente, en cuanto a limitaciones de forma, debe ser completamente cilíndrica para
que las piezas que une se acoplen fácilmente y funcionen adecuadamente. Por ser eje
principal sirve como unión para las demás piezas con las que hace contacto. Si esta
pieza llega a fallar, no hay manera de que la engrapadora funcione, por lo tanto hasta
ahí llega su vida útil porque cambiar esa pieza implica altos costos Es una pieza que se
fabrica por inyección y moldeo por tanto no necesita agarraderos ni guías para
fabricarla
2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas
presentadas.
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales.
4. Considérense los implementos sujeción o de fabricación.
de
5. Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad.
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7. Analícense las probables
limitaciones a cambios futuros del producto.
Resultaría costos cambiar esta pieza debido a que una varias piezas, y habría que hacer
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un ajuste en todas las demás piezas que une, el material puede
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
cambiarse siempre y cuando cumpla con la resistencia necesaria los costos sean masbajos que el actual
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO
1. Naturaleza de parte o montaje.
SINTESIS
El eje principal ha sido diseñado para unir las piezas principales del la engrapadora,
este las une en la parte de atrás a cada una de las piezas, para que se mantengan fijas
y estables al momento de engrapar SAE 1020 Acero de medio contenido de carbonoNecesita una tolerancia IT-10 ya que se refieren a mecánica poco esmerada. Debe ser
una superficie muy fina para que las piezas puedan girar el rededor del eje sin ningún
impedimento. Debe tener un acabado muy fino, ya que siendo un eje las piezas a las
que une deben fácilmente girar a su alrededor Se prepara primeramente la materia
prima para luego con una inyectora colocarla en la prensa con la matriz que le dará la
forma deseada y finalmente retirarlo del molde y enfriarlo La materia prima debe ser
calentada antes de ser procesada, luego de darle la forma con el molde se enfría con
agua o algún liquido que tenga la función de enfriamiento
2. a) Materiales
b) Tolerancias necesarias
c) Acabado deseado (Interno o externo)
d) Número y clase de operaciones necesarias
e) Tratamientos térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación.
3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes
similares. 4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. El proceso de fabricación
de la pieza es todo mecanizado y solo necesita que se tenga la materia prima adecuada
y un operario capacitado en esa área.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación oreducir los costos.
Cambiar las dimensiones de la pieza implica cambiar todas las piezas que esta une, en
cuanto al material se puede cambiar siempre y cuando el material resista a los
esfuerzos que dicha pieza es sometida y sea menos costoso La maquinaria que se
utiliza es una maquina inyectora una prensa y una matriz Solamente se necesitan
operarios que tengas los conocimientos básicos para utilizar las maquinas, porque son
maquinarias comunes En el tratamiento de materiales es necesario tomar en cuanta la
temperatura a la que estos se trabajan No hay necesidad de procesos adicionales parala fabricación de la pieza ya que se fabrica por inyección y así dicha pieza queda lista
para utilizarla.
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes.
7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o para
requisitos especializados.
8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o
las propiedades físicas requeridas.
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo.
Corto plazo, 2 años ya que se espera que se comercialice en El salvador y
Centroamérica El ritmo de producción es de 500,000 engrapadoras/año
SINTESIS
b. Requisitos de volumen o ritmo de producción. 2. Costos totales del producto
terminado. a. Costos de maquinaria y herramientas iniciales b. Costos de mano de obra
directa. c. Costos materiales d. Costos de impuesto o gravámenes.
$0.066/pieza
$0.0074/pieza $0.025/pieza
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
e. Costo de Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en marcha g. Costos de tamañode Lote. 3. Tiempo disponible para equiparse
$0.06/pieza
$104.4/lote, lotes de 1000 piezas El tiempo requerido para equiparse es entre 6 meses
y un año y medio como máximo
4. Tiempo disponible para equiparse
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACION
ASPECTO
1. Analizar del plano de la pieza 2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño 3.
Elaboración de lista de operaciones básicas 4. Determinar el método de fabricación
más conveniente Herramientas Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma
de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones
Operaciones primarias Operación secundaria Operación auxiliares 6. Especificar los
equipos de medición e inspección
SINTESIS
Para la fabricación de la pieza se puede cambiar el material utilizando uno que realice
la misma función y que posea mas bajo costo Inyección, Eliminación de rebabas
Moldeo por inyección
Maquina de moldeo por inyección Molde, sistema de alimentación El material
inyectado, previamente ha sido preparado Separar los moldes para que la pieza pueda
sacarse
Inyección Eliminación de rebabas Calibrador vernier
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
ANÁLISIS DE PREPRODUCCIÓNRequisitos de funcionamiento y/o desempeño
En la actualidad es necesario contar con dispositivos que ayuden a las personas a
realizar labores dentro como la organización de documentos de una manera rápida y
sencilla, como ejemplo podemos mencionar un mecanismo que contenga una
determinada cantidad de papeles, es por ello que hemos decidido diseñar y fabricar
una engrapadora de escritorio cuyo peso sea el adecuado para ser transportada
fácilmente por cualquier persona. Dicha grapadora requiere que realice una sujeción
de un grupo de hojas alineadas las cuales se van a engrapar, que puede oscilar entre 2a un promedio de 20 hojas, de acuerdo al tipo de engrapadora en cuestión. Se colocan
las hojas en medio de la esquina superior izquierda de la guillotina de la engrapadora.
Luego se presiona la cubierta que incorpora una guillotina que al descender clava la
primera grapa del cargador de las grapas en cuyo extremo hay dos rendijas, la superior
por la que entra la guillotina y la inferior por la que sale la grapa en el papel con cierta
presión determinada contra la placa troqueladora la cual tiene dos huellas que guían
los extremos de la grapa para doblarlos, Mecánicamente las grapadoras funcionan
como palancas de segundo tipo de modo que por lo general cuanto mayor es el
espesor del papel mayor ha de ser la longitud de la palanca que acciona el mecanismo.Para obtener un buen desempeño en el funcionamiento podemos Quitar el polvo,
grapas sueltas y cualquier otra suciedad que pueda haber en el aparato. Lubricar el
cabezal de la grapadora con unas gotas de lubricante diluido, después de
aproximadamente 10.000 grapados. También para el desplazamiento del presionador
de grapas es necesario que el canal porta grapa cuenten con un buen acabado
superficial y de esta manera evitar la fricción entre piezas.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
AplicacionesGrapa hasta 20 hojas de papel bond, y diversas capacidades según el tipo de papel.
Cerrado de la grapa hacia afuera, para grapar temporalmente telas o papel
Grapado en forma de martillo, para grapar posters o memos en planchas de corcho o
similares
Esta maquina va a ser sometida a ciertas presiones por eso se necesita que algunas
piezas tengan formas adecuadas que eviten que cedan ante estos esfuerzos utilizandomateriales adecuado con determinadas característica como el espesor cierta cantidad
de carbonopara que este no seda por causa de fatiga; entre otras características de los
materiales. Como la base va a estar soportando el peso de las piezas, mas la fuerza
aplicada para el grapado, estará en lugares de superficies lisas como una mesa de
escritorio la cual necesita cierto grado de anti deslizante por eso se elige un material
gomoso, además la forma de la pieza debe contribuir a reducir el peso, ya que este
dispositivo debe ser portátil.
Posibles requisitos de intercambioLos elementos de unión pueden ser sustituidos por otros que cumplan la misma
función ya que se puede hacer uso de remaches, soldaduras,etc. Para la fabricación en
serie es importante crear piezas estándares para que cuando suceda algún problema
dentro del proceso de producción en la empresa pueda solucionarse y completar la
maquina fácilmente, pero una vez sacada al mercado cuando falla una pieza del
dispositivo en el periodo de garantía la solución que el
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
proveedor le dará al cliente es el reemplazo total del producto, es decir que no existeuna gama de repuestos para generar un intercambio de piezas y aumentar la vida útil
del dispositivo.
Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto
La durabilidad para del dispositivo se define como la cantidad de uso que un cliente
pueda obtener de un producto antes de que sufra un desperfecto en el cual es menos
costoso comprar uno nuevo que repararlo, la cantidad de uso que se ha proyectado
que tendrá este dispositivo es muy aceptable. Este dispositivo esta diseñado para
trabajos sencillos de la oficina u otro lugar que lo necesiten siempre y cuando sean lascondiciones adecuada para la cual estara fabricada, por lo tanto se requieren ciertas
condiciones normales de uso como las siguientes: No exposición a la intemperie
durante largo periodos (rayos del sol, lluvia, humedad, nieve, etc.) Utilización del
dispositivo para cierta cantidad de hojas indicadas. No utilizarla en otros materiales
que puedan dañar el funcionamiento del dispositivo.
De acuerdo a las condiciones antes mencionadas la vida útil esperada de la maquina es
de 5 años.
Pronostico de volumen y ritmo de producción.
Debido a la cobertura de ventas a nivel latinoamericano que posee la empresa se ha
estipulado que se necesita producir 500,000 dispositivos por año. Para realizar el
cálculo del ritmo de producción se deben antes realizar una serie de consideraciones. 1
año = 52.14 semanas 1 mes = 30 días
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44 horas 1 día = 8 horas laborables Asuetossegún la ley: Fecha 1 de enero Jueves ,Viernes y sábado santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de
agosto 15 de septiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total # de días 1 2.5 1 3 1 1
1 10.5
Días de descanso = 1.5 días/ semana = 78 días/año Vacaciones anuales = 15 días
Numero de días laborables al año = 365 días – (10.5 + 15+ 78) = 365 – 103.5 = 261.5
días/ año
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Ritmo de producción requerido es :
(volumen de producción)
(# de horas laborales por año)
El ritmo de producción para este dispositivo es : ( 500,000) / (261.5* 8 ) = 239
dispositivos/hora
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Asignación de piezas para el planteamiento de pre-producciónMARCA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 DENOMINACIÓN Base de goma
Remache Sujetador Resorte de compresión Base de soporte Base Yunque Yunque
RESPONSABLE Pichinte Cruz, Evelyn Carolina Zelaya Benavides, Diego Jose Pichinte
Cruz, Evelyn Carolina Zelaya Benavides, Diego Jose Flores Lemus, Marta Elsa Pérez
Flores Daniel Armando CARNET PC05011 ZB06003 PC05011 ZB06003 FL05015 PF05012
DA99012 PF05012 CC04117 DA99012
Carril porta grapa Domínguez Alemán, Erick Nilson inferior Carril porta grapa Pérez
Flores Daniel Armando superior Cubierta de palanca Cortez Castillo, Herbert OmarGuillotina Palanca Resorte de tensión Presionador de grapas Carrete de resorte Pin de
traslación Hoja de resorte Eje principal Remaches Domínguez Alemán, Erick Nilson
Hernández Escobar, Henry HE03006 Augusto Cortez Castillo, Herbert Omar CC04117
Hernández Escobar, Henry HE03006 Augusto Cortez Castillo, Herbert Omar CC04117
Hernández Escobar, Augusto Flores Lemus, Marta Elsa Henry HE03006 FL05015
PC05011 FL05015
Pichinte Cruz, Evelyn Carolina Flores Lemus, Marta Elsa
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Análisis De Preproducción De La Base De Goma
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño La base de goma esta diseñada
básicamente para evitar desperfectos en la mesa donde se apoya y aumentan la
estabilidad de la engrapadora a la hora de engrapar. 2. Posibles requisitos de
intercambio La cubierta de la palanca no puede ser utilizada para otras funciones que
no sean las mencionadas anteriormente para el desempeño óptimo y funcional de la
engrapadora. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el
producto La vida útil esperada para la cubierta de la base de goma es de
aproximadamente 3 años ya que esta no resiste a la humedad ni a altas temperaturas,tampoco a algunas sustancias químicas. Las condiciones normales para las que ha sido
diseñada y en las que se espera se utilice serán: temperatura ambiente, poca
humedad, superficies libres de agentes químicos que puedan afectar la funcionabilidad
de las piezas 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción
El mercado en el que distribuiremos el producto será latino América con un volumen
de producción de 500,000 piezas por año.
Horas
2116
habiles
disponibles
para
cumplir
con
el
ritmo
de
producción:
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hrs laborables año
Para obtener el ritmo de producción requerido:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
RITMO DE PRODUCCION = VOLUMEN DE PRODUCCION (REQUERIDO) HRS.LABORABLES AL AÑO
RITMO DE PRODUCCION = 500,000 = 236.30 piezas / hr (REQUERIDO) 2116
PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN
1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo La base de goma esta
diseñada para apoyar sobre ella todas las partes de la engrapadora,
sirviendo para amortiguar la presión que se ejerce sobre esta cada vez que se colocauna grapa. Sirve para evitar daños sobre la superficie donde se apoya, así como
también evita que pueda deslizarse en cada movimiento. 2. Examínese la necesidad de
acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas presentadas. La pieza
presentara una calidad superficial de poca Exigencia debido al material con el que se
fabrica El requisito principal es que se ajusten perfectamente los agujeros en cada uno
de los pines de la pieza con la que va en contacto para que toda la engrapadora quede
bien fija sobre cualquier superficie que se apoye No posee áreas mecanizadas
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de losmateriales
Las pieza posee limitaciones impuestas por su forma ya que debe ajustarse
perfectamente a la pieza principal que sostiene, con diversos agujeros que deben
calzar exactamente, El material también presenta limitaciones ya que debe este debe
permitir que la engrapadora no se deslice en ninguna superficie
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. La pieza posee variosagujeros que son los que sirven que son los mas importante y son para que encaje
exactamente la pieza con la que va unida sin que estas se separen en cierto
movimiento 5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad Esta pieza
esta diseñada para durar el tiempo que se estima que dura toda la engrapadora,
dandole un uso adecuado, pero en el caso que esta pieza se arruinara, la engrapadora
puede seguir funcionando sin esta pieza y lo único que pasaria es que seria un poco
inestable a la hora de engrapar, pero nos es necesario desechar o cambiar toda la
engrapadora si esta pieza se deteriora. 6. Investíguese la posible adaptación de
agarraderos, guías, etc. necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección oempaque. La pieza se fabrica por inyección, por tanto no requiere de agarraderos o
guías para su manipulación, el molde quien le da forma 7. Analícense las probables
limitaciones a cambios futuros en el producto Debido a que su función de de mantener
fija la engrapadora sobre la mesa donde de apoya, podemos evaluar otro tipo de
materia parecido a la goma, que realice la misma función (antideslizante), no
estrictamente debe ser de goma.
a) Razones para seleccionar un proceso determinado
1. Naturaleza de parte o montaje Esta pieza ha sido diseñada para unirse con la basede la engrapadora únicamente con esta pieza es que hace contacto, debe calzar
exactamente lo pines de la pieza con la que se une, en los agujeros de esta.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
a) Materiales Material que se fabrica a partir del caucho natural, caracterizado por serelástico, aislante, impermeable y resistente a los golpes. Entre los materiales que se
pueden utilizar esta éster del glycerol de la resina, las ceras del paraffine, los acetatos
de polivinilo, el talco y el carbonato del of calcium del polvo. Características: Este
producto es una resina esterificada con glicerol. Color amarillo claro, aspecto sólido
transparente. Disuelve fácilmente en varios solventes, tales como aceite de alquitrán
de carbón, ésteres, solventes del petróleo, aceites vegetales y trementina. Es capaz
realzar sequedad, dureza, viscosidad y el brillo de varias pinturas, tintas y pegamentos.
Generalmente se obtiene a partir del petróleo, de los esquistos bituminosos o del
carbón. El proceso comienza con una destilación a temperatura elevada, para obteneraceites pesados, de los que por enfriamiento a 0° C, cristaliza la parafina, la cual es
separada mediante filtración o centrifugación. El producto se purifica mediante
recristalizaciones, lavados ácidos y alcalinos y decoloración.2 Las refinerías de petróleo
normalmente producen parafina. La cera de parafina se encuentra por lo general como
un sólido ceroso, blanco, inodoro, carente de sabor, con un punto de fusión típico
entre 47° C a 64° C. Es insoluble en agua, aunque si es soluble en eter, benceno, y
algunos esteres. La parafina no es afectada por los reactivos químicos más comunes,
pero se quema fácilmente
b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se han establecido para esta pieza son la
de serie IT-10 ya que se refieren a mecánica poco esmerada, para lo cual tendrá una
calidad de tolerancia amplia y un estado superficial indiferente lo cual incurrirá
positivamente en los costos de fabricación. Las tolerancias necesarias para esta pieza
no son tan estrictas debido al material del cual esta fabricada la pieza, este da lugar a
que las piezas queden un poco apretadas y no afecta el funcionamiento.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
c) Acabado deseado (Interno o externo) Debe tener un poco de rugosidad en la partede abajo ya que es lo que permite que no se deslice, y en la parte de arriba debe ser un
poco mas fina, sin embargo no necesita ser demasiado fina porque cuando se unen las
dos piezas, la parte de arriba queda prácticamente sin funcionamiento. Número y
clases de operaciones necesarias El proceso para llevar a cabo la fabricación de la pieza
se detalla a continuación: Preparamos primeramente la materia prima, luego el molde
donde se le dará forma a la pieza, para finalmente ejercer presión sobre los moldes y
darle la forma deseada a la pieza, si es necesario, hay que quitar la rebaba que queda.
d) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación La pieza sufre
un tratamiento de enfriamiento si se moldea en caliente y este puede ser con agua fríao a temperatura ambiente. 2. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje
de partes de componentes similares. No hay historia sobre la fabricación de la pieza 3.
Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.
4. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los costos. 5. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para
realizar la producción de la base de goma se hará uso de una maquina de inyección. 6.
Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos
especificados.TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Para manejar la maquina inyectora se necesita únicamente de un operario para correren línea de producción no necesita especialización, nada mas conocimientos básicos
de mecánica y neumática para realizar tareas de mantenimiento autónomo, y debe
haber alguien que le de mantenimiento a la maquina. 7. Problemas de manejo de
materiales internos de la planta o externos a ésta. El manejo de materiales, ya que el
material en condiciones de humedad o a altas temperaturas, tiende a dañarse
fácilmente. 8. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados
especificados a las propiedades físicas requeridas. Tolos los acabados, dimensiones y
propiedades físicas se dan en el proceso de moldeado, por eso no son necesarios otros
procesos.
b) Factores que afectan los procesos seleccionados
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a) Corto plazo o largo plazo Se
espera comercializarse en El salvador y Centro America por tanto es de corto plazo
mas o menos 1 o 2 años b) Requisitos de volumen o ritmo de producción Volumen de
producción = 500,000 engrapadoras/año. Días laborales = 264.5 días laborables/año,
esto equivale a 2116 horas laborales al año y para suplir dicha demanda se debe tener
un Ritmo de producción de: Ritmo de producción: 500,000/2116 = 236.30 piezas/hr. Se
necesitan fabricar 236.30 piezas por hora para cumplir con el volumen de producciónya que casa engrapadora solo necesita una base de goma.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2. Costos totales del producto terminado. a) Costo de maquinaria y herramientasiniciales Maquina inyectora: Molde para cubierta
Total Maquinaria/herramientas:
$ 21,000 $ 6,000
$ 27,000
Costo de Herramienta =
$27,000 500,000 Piezas.
Costo de Herramienta = $0.0 540 / Pieza.
b) Costo de mano de obra directa
Operarios = $13 /día $13/día x 1 día /8hrs = $1.625/hr Costo mano de obra directa =
$1.625/hr =$0.0069 / pieza
236.30 piezas/hr
c) Costos de materiales
Caucho de silicona de 300 ml $ 6.50 N° de piezas= 300ml/7ml =42.86 piezas /300ml
Costo de material= $6.50 /42.86 piezas.= $0.1516 / pieza
d) Costo de ingeniería Diseño de molde $2,300 Estudio de polímetros y equipos $ 400,
total $2700
de los costos asociados (Máq. y herramientas, Costo del tamaño del mano de obra,
materiales e ingeniería) TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III lote (1000 piezas) 71Costo de
ingeniería = $2700 / 500,000 piezas / año = $0.0054 / pieza e) Costo del tamaño del
lote
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
= = (($0.0 540 + $0.0069 + $0.1516 + $0.0054/ pieza) ) * 1000piezas / lote
= $266.5 / lote 3. Tiempo disponible para equiparse El tiempo requerido para
equiparse es entre 6 mese y un año y medio como máximo. 4. Problemas de recibo,
almacenamiento y transporte
No existen problemas de almacenamiento pieza debido a que el material no es
delicado, su tamaño es pequeño y su peso es muy bajo. Se estima que en una caja de
25 cm x 20 cm x 30cm se puede almacenar 100 piezas.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Análisis De Preproducción Del Pin De YunqueAsignación: Zelaya Benavides, Diego José
Información previa
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño La unidad de remache sujetador ha
sido diseñada para poder girar el yunque y podes así seleccionar la forma de la grada
que queramos utilizar y a la ves funciona para poder tener al yunque sujeta sin la base
de la engrapadora por medio de un resorte. El remache sujetador esta remachado con
el yunque y posee un resorte en compresión que hace que esta este sujeta a la basa ya la base troquelada, en la parte inferior de la basa del remache su superficie es áspera
para poder girarlo fácilmente a la hora de querer cambiar el yunque de posición.
2. Posibles requisitos de intercambio La pieza en estudio no puede ser utilizada para
otras funciones que no sean las mencionadas anteriormente para el desempeño
óptimo de la engrapadora y no se puede intercambiar ya que en el mercado no se
encuentra pero están diseñada para que tenga una larga durabilidad.
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto Elremache es la pieza se utiliza para poder cambiar la posición del yunque y mantener el
yunque unido con la BASE DE YUNQUE y a la BASE DE APOYO, esta se puede mantener
sujeta al yunque a la base de yunque por un resorte que hace presión y con el resorte
también permite poder cambiar de posición al yunque
Uso frecuente No exposición a la intemperie durante largo periodos (rayos del sol,
lluvia, humedad, nieve, etc.). Que se pueda utilizar con facilidad a la hora de querer
girar el yunque. Utilización del dispositivo para cierta cantidad de hojas indicadas.. Que
pueda soportar la fuerza aplicada en el momento de engrapar. En las
condiciones para las que ha sido diseñada y que se espera que funcionara serán:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
La vida útil esperada para dicha pieza es de 5 años pues es de un material grueso yresistente a la fuerza con que se engrapara.
4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción Debido a la cobertura de ventas a
nivel latinoamericano que posee la empresa estipulado que se necesita producir
500,000 dispositivos por año. se ha
Política Laboral: Para realizar el cálculo del ritmo de producción se deben antes realizar
una serie de consideraciones.
1 año = 52.14 semanas 1 mes = 30 días 1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44
horas 1 día = 8 horas laborables Asuetos según la ley:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Fecha 1 de enero Jueves ,Viernes y sábado santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 deseptiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total
# de días 1 2.5 1 3 1 1 1 10.5
Días de descanso = 1.5 días/ semana = 78 días/año Vacaciones anuales = 15 días
Numero de días laborables al año = 365 días – (10.5 + 15+ 78) = 365 – 103.5 = 261.5
días/ año
Ritmo de producción requerido es:
(volumen de producción) (# de horas laborales por año)
El ritmo de producción para este dispositivo es = (500,000)/ (261.5* 8)= 239
dispositivos/hora
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN . 1. Considérese eluso final de los detalles y del montaje completo
El remache sujetador esta diseñada para unirse al yunque por medio de remache y a
un resorte en la parte inferior comprimido que hace presión del yunque con la base
troquelada. Esta pieza permite poder girar el yunque de posición para poder engrapar
de la forma decaída. Esta pieza esta unida a la base, a la placa troquelada, a un resorte
y al yunque por medio de remache.
2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadaspresentadas. La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia con calidad
de Alisado Bueno, calidad de Uniformidad Buena y otras partes con superficies con
cierto grado de aspereza pero en la base del remache. Para las tolerancias
fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado
superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su único
requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza. La pieza será mecanizada
por completo por la maquina de troquelar y su matriz haciendo uso también de un
Punzón.
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales Su forma es cilíndrica con diferentes diámetros para poder ensamblar con
las diferentes piezas que se unen a ella. Es de acero SAE 1020 tiene que ser lo
suficientemente resistente para poder soportar la fuerza q se aplica en las piezas que
están unida a ella
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. Esta pieza no utiliza un
implemento de sujeción para el trasporte de la pieza .
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad La pieza presenta unproblema de intercambiabilidad ya que no es accesible la compra de esta pieza como
repuesto para la engrapadora; en cambio no posee problemas de servicio ya que no es
necesario ningún tipo de mantenimiento y tiene buena durabilidad.
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque. En el proceso de fabricación se
necesitaría el uso de un molde donde se pasa el material para la elaboración de la
pieza.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Una
limitación de material a un cambio futuro seria de mantener las características o
similares del material utilizado en el diseño original ya que debe de ser un material que
posee una determinada resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el
usuario durante el desempeño del producto.
A. Razones para seleccionar un proceso determinado
1. Naturaleza de parte o montaje La unidad pin de yunque a sido diseñada para podersujetar al yunque con la base y la bese de placa troquelada y estas de hace presión con
la ayuda de un resorte que va en la parte inferior del pin de yunque, este ayuda a que
el yunque pueda cambiar de posición para poder elegir la forma que se desea engrapar
el pin de yunque solo tiene superficies lisas y en la base es áspera para poder girarlo
con facilidad.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2. a) Materiales El material que se utilizará para fabricar la unidad de base es acero SAE1020 que es un acero de bajo contenido de carbono. Las propiedades que posee este
tipo de acero se mencionan a continuación:
Grado de Acero
Composición química (% en Espesor peso)
Requerimientos físico (Típicos)
C. Máx. 0.170.23
Mín.
P. Máx. 0.030
S. Máx. 0.035
Pulg.
mm.
Límite de Resistencia fluencia a la Elongación tensión mín. % mín. mín. KSI MPA KSI
MPA En 8” 380 N/A En 2” 25
SAE 1020
0.300.60
0.1872.500
4.763.5
30
210
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55
Características:
Densidad: 7860 Kg./m3 Módulo de elasticidad: 207 GPa Coeficiente de dilatación: 11.7°C-1 Conductividad térmica: 52 W/m*°C Resistencia de fluencia: 295 MPa 78
Por su contenido de carbono estos aceros se utilizan para la fabricación de piezas
estructurales de mediana resistencia, es por ello que se ha considerado óptima para la
fabricación de la pieza unidad de base. Propiedades:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Coeficiente de Poisson: 0.3
b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se han establecido para esta pieza son la
de serie IT-08 y IT-09 ya que se refieren a mecánica poco esmerada, para lo cual tendrá
una calidad de tolerancia amplia y un estado superficial indiferente lo cual incurrirá
positivamente en los costos de fabricación.
Calidad superficial Calidad superficial
IT-8 IT-9
c) Acabado deseado (Interno o externo) La pieza presenta un acabado superficial de
poca exigencia ya que solo es necesario para su fabricación la maquina fabricadora de
remaches. La uniformidad de la unidad de base tiene que ser buena, ya que esta
uniformidad es muy importante para el sostenimiento y unión con las demás piezas.
d) Número y clases de operaciones necesarias Operación Troquelado Clase deoperación Primaria Número de operaciones 1
Recibimiento de materia prima:El proceso para llevar a cabo la fabricación de la
unidad de base se detalla a continuación:
Corte de pieza:Se recibe la materia prima que se utiliza en la producción en este caso
alambre de acero SAE 1020.
En esta el alambre pasador la maquina y estas le dan la forma y el tamaño establecido.
e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para la
correspondiente pieza no se necesita ningún tipo de tratamiento térmico.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentessimilares. No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares a la
unidad de base.
4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. No existen limitaciones de la planta.
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los costos. En la dimensión del lo largo o los diámetros y en el materia siempre
que este pueda soportar la fueras que se aplican en ella .
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para llevar a cabo la
producción de la correspondiente pieza se hará uso de una maquina fabricadora de
remaches.
7. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos
especificados. Esta pieza se elabora completamente mecanizada y por ello no se ocupa
de un gran numero de operarios y de la experiencia solamente de estar pendiente que
el materia se llegue a la maquina cuando este se acabe
8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta. No es
necesario basta con el alambre de acero SAE 1020.
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados a
las propiedades físicas requeridas. Para la correspondiente pieza no es necesario
procesos inherentes lo único necesario es poseer matrices y herramientas de corte
para dar la forma y dimensiones requeridas.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
B. Factores que afectan los procesos seleccionados
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada a) Corto plazo o largo plazo La
producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año, obtenidos de la
demanda del mercado a la que será distribuido ya establecida la necesidad de este
componente dentro del producto total.
b) Requisitos de volumen o ritmo de producción Como ya se estableció en los
apartados anteriores el volumen de producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de
producción de 239 dispositivos/hora.
2. Costos totales del producto terminado A. Costo de herramientas iniciales No tienes
herramientas solo la maquina
B. Costo de mano de obra directa Costo de operario por hora (mano de obra)= $6 (1
operaos) Costo de mano de obra por pieza producida =$0.00014
C. Costo de materiales Área estimada de la pieza= 13 mm (4mm de diámetro) Piezas
producidas del alambre =160,000 Costo total por pieza =$75 Costo total del materialpor pieza =$0.002
D. Costo por ingeniería El costo mensual de ingeniería es de $ 20,000 Costo de la pieza
al año = $ .04/pieza Costo total de la pieza =0.00014+0.002+.04=$0.00424/pieza
Propuestas
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Tiempo disponible para equiparse La empresa debe equiparse lo más rápido posible,para ofrecer al cliente un tiempo de espera aceptable. Este equipamiento cuenta con
la elaboración del molde, o la maquinaria adecuada para este proceso, revisión de
maquinado, abastecimiento de materia prima, coordinación de personal, etc. todo
esto debe llevarse a cabo en tres días como máximo
4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte Dentro de los problemas de
recibo podemos mencionar como por ejemplo: la materia prima viene dañada o no
cumple con las especificaciones correctas que el diseñador preestableció entonces se
procede ha realizar las gestiones necesarias para solicitar un cambio en la materiaprima, lo cual generaría un atraso en la producción si es que no se tienen reservas
aparte de generar perdidas por el tiempo no laborado. Durante el almacenamiento se
puede tener condiciones hostiles para el material y provocar que este tenga cambios
inesperados en contra de la calidad. Cuando la pieza esta terminada tiene que
almacenarse en un lugar donde se encuentre protegido de los cambios abruptos del
ambiente, puede ser en una bodega donde estratégicamente haya sido elegida para
facilidad de manipulación rápida del operador con respecto al proceso. Para el
transporte tiene que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan
colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la adecuada para este será deuna, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a los golpes que pueda sufrir
en la carga o descarga pero esto no quiere decir que se tomara si cuidados.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Análisis De Preproducción De La BaseAsignacion: Zelaya Benavides, Diego José
Información previa
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño La unidad de base ha sido diseñada
para ser un puente entre la base de la engrapadora y la palanca, a la vez soporta a la
guía de palanca con todo el sub-ensamble que esta posee. La unidad de base tiene 3
orificios a los lados y 1 en la parte posterior en el cual se coloca un pin y 3 remaches,
uno en cada uno de los orificios que servirá para unir todo lo anterior. También consta
de superficies de alto relieve de igual ancho y de diferente largo ubicadas a losextremos de cada lado de la unidad de base, estas tienen la función de dar fijeza a la
guía de palanca. Al final la unidad de base posee una pestaña que es ahí donde la guía
de palanca topa para mantenerse en equilibrio.
2. Posibles requisitos de intercambio La pieza no puede ser utilizada para otras
funciones que no sean las mencionadas anteriormente para el desempeño óptimo de
la engrapadora.
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto En lascondiciones para las que ha sido diseñada y que se espera que funcionara serán: a) Uso
frecuente. b) no se debe de tener muchos cuidados en utilizar ya que es una pieza
elaborada con material para poder soportar la fuerza para poder engrapar de 2 a 10
páginas. c) La vida útil esperada para dicha pieza es de 5 anos pues es de un material
grueso y resistente a la fuerza con que se engrapara.
4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción Debido a la cobertura de ventas a
nivel latinoamericano que posee la empresa estipulado que se necesita producir
500,000 dispositivos por año. se ha
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Política Laboral: Para realizar el cálculo del ritmo de producción se deben antes realizaruna serie de consideraciones.
1 año = 52.14 semanas 1 mes = 30 días 1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44
horas 1 día = 8 horas laborables Asuetos según la ley:
Fecha 1 de enero Jueves ,Viernes y sábado santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 de
septiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total
# de días 1 2.5 1 3 1 1 1 10.5
Días de descanso = 1.5 días/ semana = 78 días/año Vacaciones anuales = 15 días
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Numero de días laborables al año = 365 días – (10.5 + 15+ 78) = 365 – 103.5 = 261.5días/ año
(volumen de
Ritmo de producción requerido es:
producción) (# de horas laborales por año)
El ritmo de producción para este dispositivo es = (500,000) / (261.5*8) =239dispositivos/hora
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN
1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo Esta pieza sostiene a
todas las piezas del montaje y se encarga de dar apoyo y estabilidad. Estas diseñado de
forma que se pueda sujetar y poder utilizar de manera ergonómica al momento de
utilizar. La basa va unida a la placa troqueladora y a la base antideslizante
2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas
presentadas. La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia con calidad
de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena. Para las tolerancias fundamentalesde acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado superficial de la pieza
estarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su único requisito es que se ajuste y
que sirva de guía con otra pieza. La pieza será mecanizada por completo por la
maquina de inyectora de termoplástico aun molde previamente diseñado.
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales Solo que contiene inclinaciones en ciertas áreas y q el material q es un
plástico tiene que poder soportar la fuerza que se necesita para la utilización de la
engrapadora.
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. Esta pieza en la parte
inferior posee un orificio en la parte inferior y tres en la parte superior donde van
colocadas otras piezas en el montaje pero también funcionan para poder sujetar la
pieza en el proceso de la elaboración.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad La pieza presenta unproblema de intercambiabilidad ya que no es accesible la compra de esta pieza como
repuesto para la engrapadora; en cambio no posee problemas de servicio ya que no es
necesario ningún tipo de mantenimiento y tiene buena durabilidad.
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque. En el proceso de fabricación se
necesitaría el uso de un molde donde se vaciara el materia para la elaboración de la
pieza.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Una
limitación de material a un cambio futuro seria de mantener las características o
similares del material utilizado en el diseño original ya que debe de ser un material que
posee una determinada resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el
usuario durante el desempeño del producto.
c) Razones para seleccionar un proceso determinado
1. Naturaleza de parte o montajeLa unidad de base ha sido diseñada para dar apoyo a la palanca, a la ves dar apoyo a
todas la piezas que en esta se encuentra como el porta grapas y otras piezas afines a
esta también sujetar a la base del yunque como el yunque y también poder unirse a la
base de goma para que esta no se deslice al momento de usarla. La base posee 4
orificios, 1 en la parte trasera y 3 en la parte delantera de la pieza, En estos se coloca
pin de yunque a la base del yunque, a la hoja de resorte y al yunque. También consta
de superficies de alto relieve de igual ancho y de diferente largo ubicadas a los
extremos de cada lado de la unidad de base, éstas tienen la función de dar fijeza a la
guía de palanca.
2.
a) Materiales El material que se utilizará para fabricar la unidad de base es
termoplástico polietileno Características:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Propiedades Eléctricas
Constante Dieléctrica @1MHz Factor de Disipación a 1 MHz Resistencia Dieléctrica ( kV
mm-1 ) Resistividad de Volumen ( Ohmcm ) Resistividad Supeficial ( Ohm/sq )
2,2-2,35 1-10 x 10-4 27 1015-1018 1013
Propiedades Físicas
Absorción de Agua - en 24 horas ( % ) Densidad ( g cm-3 ) Indice de Oxígeno Límite ( % )Indice Refractivo Inflamabilidad Resistencia a la Radiación Resistencia a los Ultra-
violetas
1000
Propiedades Térmicas
Calor Específico ( J K-1 kg-1 ) Coeficiente de Expansión Térmica ( x10-6 K-1 )
Conductividad Térmica a 23C ( W m-1 K-1 ) Temperatura de Deflección en Caliente -0.45MPa ( C ) Temperatura de Deflección en Caliente - 1.8MPa ( C ) Temperatura
Máxima de Utilización ( C ) Temperatura Mínima de Utilización ( C )
1900-2300 100-200 0,33 50 35 50-90 -60
Resistencia Química
Acidos - concentrados Acidos - diluidos Alcalís Alcoholes Cetonas Grasas y Aceites
Halógenos Hidro-carbonios halógenos Hidrocarburos Aromáticos
Buena-Aceptable Buena Buena Buena Buena-Aceptable Buena-Aceptable Aceptable-
Buena Aceptable-Buena Aceptable-Buena
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se han establecido para esta pieza son lade serie IT-8 e IT-9 ya que se refieren a mecánica poco esmerada, para lo cual tendrá
una calidad de tolerancia amplia y un estado superficial indiferente lo cual incurrirá
positivamente en los costos de fabricación.. Las tolerancias geométricas necesarias
para esta pieza con las de paralelismo y de perpendicularidad ya que son necesarias
para dar equilibrio, estabilidad y rectitud a toda la engrapadora. Ambas tolerancias
geométricas son de +- 100.
Calidad superficial parte superior Calidad superficial parte inferio Tolerancia para los
agujero
IT-8 IT-9 G7 h6
c) Acabado deseado (Interno o externo) La pieza presenta un acabado superficial de
poca exigencia ya que se realiza por medio de molde y queda con una superficie lisa y
solamente se quita los excedentes que esta le pueden quedar. La uniformidad de la
unidad de base tiene que ser buena, ya que esta uniformidad es muy importante para
el sostenimiento y unión con las demás piezas.
d) Número y clases de operaciones necesarias Operación Inyección Clase de operación
primaria Número de operaciones 1
Recibimiento de materia prima:El proceso para llevar a cabo la fabricación de la
unidad de base se detalla a continuación:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Se recibe la materia prima que se utiliza en la producción en este caso bolsas depoliestireno de 6 libras.
Vertido del termoplástico poliestireno. Se vierte el poliestireno en la maquina
inyectora de termoplásticos El cual vierte el plástico en un molde de la pieza.
Desmolde Este es el desmolde de la pieza una ves ya seco y de revisa q no haya
excedentes.
e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para lacorrespondiente pieza no se necesita ningún tipo de tratamiento térmico.
3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes
similares. No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares a la
unidad de base.
4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.
No existen limitaciones de la planta.
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los
costos. Cambiar las dimensiones de la pieza y o algunas de las formas geométricas de
las equinas superior.
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Para llevar a cabo la producción de la correspondiente pieza se hará uso de unamaquina inyectora de termo plásticas.
7. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos
especificados. Debe existir un número determinado de operarios que cumplan con las
necesidades de producción, que puedan dar mantenimiento e instalar el equipo o
herramientas que se van a utilizar y que éstos posean conocimientos técnicos y
especializados para la operación que se deben realizar en el proceso de fabricación.
Como se utilizará la máquina inyectora de termoplástico se ve la necesidad de un solo
operario.
8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.
No es necesario el poliestireno (PE) para esta pieza.
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados a
las
propiedades físicas requeridas. Para la correspondiente pieza no es necesario procesos
inherentes lo único necesario es el molde para la elaboración de la pieza ya que este le
data la forma que se deseo.
B. Factores que afectan los procesos seleccionados
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada c) Corto plazo o largo plazo
La producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año, obtenidos de
la demanda del mercado a la que será distribuido ya establecida la necesidad de este
componente dentro del producto total.
d) Requisitos de volumen o ritmo de producción Como ya se estableció en los
apartados anteriores el volumen de producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de
producción de 239 dispositivos/hora.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2. Costos totales del producto terminado A. Costo de herramientas inicialesCosto del molde = $4000 Costo por herramienta por pieza producida =$0.02
B. Costo de mano de obra directa Costo de operario por hora (mano de obra )= $6
(1operaos ) Costo de mano de obra por pieza producida =$0.025 C. Costo de
materiales Peso estimada de la pieza= 27.21 gramos Piezas producidas del polietileno=
150 Costo total por pieza =$.25 Costo total del material por pieza =$.21 D. Costo por
ingeniería El costo mensuel de ingenieria es de $ 20,000 Costo de la pieza al año = $
.04/pieza
Costo total de la pieza =0.02+0.025+0.21+0.04=$.295/pieza
Tiempo disponible para equiparse La empresa debe equiparse lo más rápido posible,
para ofrecer al cliente un tiempo de espera aceptable. Este equipamiento cuenta con
la elaboración del molde, o la maquinaria adecuada para este proceso, revisión de
maquinado, abastecimiento de materia prima, coordinación de personal, etc. todo
esto debe llevarse a cabo en tres días como máximo
5. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte
Dentro de los problemas de recibo podemos mencionar como por ejemplo: la materiaprima viene dañada o no cumple con las especificaciones correctas que el diseñador
preestableció entonces se procede ha realizar las gestiones necesarias para solicitar un
cambio en la materia
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
prima, lo cual generaría un atraso en la producción si es que no se tienen reservasaparte de generar perdidas por el tiempo no laborado. Durante el almacenamiento se
puede tener condiciones hostiles para el material y provocar que este tenga cambios
inesperados en contra de la calidad. Cuando la pieza esta terminada tiene que
almacenarse en un lugar donde se encuentre protegido de los cambios abruptos del
ambiente, puede ser en una bodega donde estratégicamente haya sido elegida para
facilidad de manipulación rápida del operador con respecto al proceso. Para el
transporte tiene que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan
colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la adecuada para este será de
una, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a los golpes que pueda sufriren la carga o descarga pero esto no quiere decir que se tomara si cuidados.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Análisis De Preproducción Base Del Yunque
1. Uso final de detalle y el montaje completo La base del yunque está diseñada para
ser unida con el yunque, la cual le sirve de apoyo ya que esta es la conectora con todo
el sistema y sostener el montaje completo, posee dos orificios en las superficies
laterales las cuales sirven de eje para la unión de esta piezas como el carril porta
grapas inferior como también el superior y la Palanca, también posee unas ranura y
tres orificios en la superficie superior derecha los cuales funcionan para unir el eje. El
orificio del centro sirve como acceso de un pin con el poder sujetar al yunque, las
ranuras su principal función es dar espacio al molde de agarre que posee el yunque;entre las superficies laterales posee otro orificio el cual funciona como agujero para
añadir un elemento de sujeción como un pin. 2. Examinar la necesidad de acabados
superficiales Acabado Superficiales La pieza presentara una calidad superficial de poca
Exigencia con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena Tolerancias
Para las tolerancias fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y
al acabado superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-7 e IT-8 ya que su
único requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1
2 Para el agujero 1: D=((6)(3))½= 4.2426mm i=.45 (D)½+0.001D i=0.45 (4.2) ˆ½
0.001(4.24)=0.73 Zt= i t7 Zt=(0.7327)(16)=11.72 la cual corresponde a la it7 Acotación:
4.2H7 Para agujeros 2: Tipo de ajuste Preciso o fino Agujero único H7 clase prensado
Características Montaje a presión sin necesidad de seguro
Acotación: 3N7 Los demás agujeros siempre tendrían las mismas tolerancias
Áreas MecanizadasTECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
La pieza será mecanizada por completo por la máquina de troquelar y su matrizhaciendo uso también de un Punzón. 3. Limitaciones por su forma y características del
material Las pieza si posee limitaciones impuestas por su forma ya que posee
superficies las cuales sirven de soporte para algunas partes del mecanismo e incluso
guía para alinear las demás piezas por lo cual se ha diseñado con tal precisión; también
la pieza posee limitaciones impuestas por el material ya que en la función que
desempeña deberá soportar la fuerza necesaria cuando el usuario realice la acción de
engrapar. 4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación Esta pieza
posee tres pin como implemento de sujeción para poder unirse con la base para tener
fijación a ella. El eje principal la sujeta para darle la función correcta con respecto al delas demás piezas que dependen de este. 5. Considérense los problemas de Servicio o
Intercambiabilidad Esta pieza posee problemas de intercambiabilidad ya que esta no
esta disponible para comprar en caso que este se arruine que no es muy probable, y
no es necesario ningún tipo de mantenimiento. 6. Investíguese la posible adaptación
de agarraderos, guías, etc. necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección o
empaque. En el proceso de fabricación es necesario el uso de guías y topes para fijar la
pieza durante el proceso de troquelado. Para la manipulación de la pieza no es
necesaria la adaptación de agarraderos ya que la pieza posee agujeros suficientes
donde se podrá sujetar para realizar un determinado proceso. 7. Analícense lasprobables limitaciones a cambios futuros en el producto Una limitación a cambios
futuros seria el material porque es necesario mantener las características y
propiedades de el material utilizado en el diseño original ya que para el desempeño
optimo del producto debe de ser un material que posea una determinada resistencia
por la fuerza que en esta será ejercida por el usuario durante la utilización del
producto y tiene que resistir a la fatiga que esta acción de grapado genera.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. Razones para seleccionar un proceso determinado
Alta resistencia Resistencia a la tracción RM Kgf / mm2 40.0 Mpa 392.3 Límite de
fluencia Re Kgf/mm2 30.2 Mpa 292.2 % 39 109 Alargamiento en 50 mm Dureza
Brinell Resistencia al desgaste Fácil mecanizado Dureza Tenacidad 1.
Naturaleza de parte o montaje La pieza ha sido diseñada de tal manera que su montaje
sea de unión fija, con capacidad de acoplarse a ella el yunque el cual le sirve de
soporte para la fuerza de impacto que se genera a la hora de la acción de grapado; con
el objetivo que la grapa choque contra el yunque y perfore, sujete un grupo de papel
determinado. 2. a) Materiales La norma del material que cumple las característicasnecesarias para la fabricación de la pieza es Acero AISI 1020 Acero de Bajo Contenido
de Carbono, algunas de las características de dicho material son las siguientes:
b) Tolerancias Necesarias La tolerancia que se necesita para la base del yunque es de
IT-7 debido a que necesita un proceso térmico de endurecimiento llamado
"Cementado" es por eso que necesita un nivel de calidad elevado, del mismo modo, la
zona de tolerancia es pequeño lo que indica un nivel de precisión elevado. c) Acabado
deseado (Interno o externo).
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
El acabado necesitado en esta pieza es elevado, esto se debe a que la base del yunquedebe ser extremadamente dura para evitar que con el uso intensivo, para resistir al
impacto producida en el momento de la fuerza. Es por esta razón que se recomienda
un proceso térmico de endurecimiento (Cementado). La cementación consiste en
carburar una capa superficial de acero, rodeándola de un producto carburante y
calentándola a temperatura adecuada. Una vez terminada la operación sé Tiempla y
Reviene la pieza, quedando con gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo.
d) Número y clase de operaciones. El número de operaciones la establecerá la forma
de la pieza, para el caso se presentan las operaciones necesarias en la producción. Parala pieza en estudio se presenta la siguiente secuencia de operaciones:
Obtención de la materia prima, acero normalizado.
Movimiento de la materia prima: Traslado de la materia prima a su lugar de trabajo.
Troquelado y corte: El material es colocado en la troqueladora, la platina de metal es
cortada según el tamaño deseado, luego se pone en curso.
Realización de los dobleces o embutido necesario en el material por medio del troquel
y su matriz respectiva para lograr la forma deseada de la pieza.
Transporte al área de inspección y doblez. Las piezas dobladas o embutidas se
transportan por medio de plataformas rodantes o de bandas transportadoras, al área
de acabado.
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Inspección: Antes de darle el acabado final al producto, se realiza una inspección para
verificar que cumpla con las características requeridas.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Acabado:
En este punto se realizan las actividades que le darán el detalle al
producto; éstas son el puntado, ribeteado, perfilado, engrapado y empaque, entre
otras; estas actividades se realizan, o no, dependiendo de que el artículo a producir las
necesite.
Transporte al almacén de producto terminado. Los productos se transportan por
medio de plataformas rodantes o de montacargas, al almacén.
Almacenamiento: Clasificación de insumo de acuerdo al tamaño: son colocados en
cajas de acuerdo al diseño; en éste caso por ser una sola pieza van a un solo lugar
donde espera a ser seleccionada para el ensamblaje de la misma.
e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación. La pieza
incluye un tratamiento térmico de endurecimiento, para aumentar la dureza de la base
del yunque, un acabado superficial que le proporcione una mejor estética y protección
a la corrosión ya que parte de ella estará expuesto al ambiente y a la manipulación
constante. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o de montaje de partes de
componentes similares Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con un
historial al cual podamos hacer referencia. Aparte de no poseer la información
necesaria para poder contestar esta interrogante. Pero si contáramos con esta
información tendríamos que tomar en cuenta algunos aspectos en la fábrica como por
ejemplo: Si el equipo utilizado en años anterior sería demasiado pequeño para un uso
eficaz en la actualidad, las maquinas que se poseen son suficiente para la fabricación
del producto, se cuenta con suficiente espacio para la producción, la comparación de
productos anteriormente fabricados parecidos al que se quiere desarrollar, etc. 4.
Limitaciones de la planta o sus disponibilidades Con respecto a este punto no existirá
algún tipo de limitación, ya que están establecidos espacios estratégicos para las
diferentes operaciones necesarias para la obtención de la pieza
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TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
terminada. Dentro de las disponibilidades se encuentra la capacidad de operación,ensamble, transporte y almacenamiento de producto terminado, para su posterior
distribución. 5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la
fabricación o reducir costos. Se podrían realizar cambios mínimos en la geometría, que
no afecte la funcionabilidad de la pieza en el producto total así como la forma de las
caras laterales lleva una cierta inclinación se pueden optar por hacer las rectas que
reduzcan material y que nos permita reducir los costos totales sin afectar el
funcionamiento de la pieza. En los materiales se podría analizar un material que nos
proporcione la calidad deseada de la pieza y las características mecánicas. 6.
Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Esta pieza se puede fabricarpor medio de una máquina troqueladora o embutidora, en las diferentes marcas
existentes, para nuestro caso la fabricación se realizará caso además se pueden utilizar
algunas herramientas para la fabricación del modelo que servirá de guía para la
fabricación en serie. 7. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e
instalación o para requisitos especializados La base del yunque no necesita
mantenimiento por lo tanto no se encuentra un operario dedicado a ese tipo de
actividad ya que esto implicaría gasto extra para la empresa la cual está interesada en
producir. Pero esto no quiere decir que no está exenta de operarios que velen por sus
cuidados. En cambio para la maquinaria utilizada en los procesos de fabricación, esnecesario de mano de obra que trabaje con el funcionamiento y mantenimiento de las
máquinas. Es importante mencionar que se necesita de personal de alta capacidad de
manejo de maquinaria y cierto cono cimiento en el proceso que se encuentra
realizando.
8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta
El manejo del material dentro de la planta es manual, debido a que el material es
proporcionado en pliegos de acuerdo con los estándares. El transporte hasta la fábrica
es proporcionado por el proveedor del material por lo tanto no representa ningún
peligro para el
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
personal encargado de su manipulación hacia la planta o dentro de la misma aparteque esta actividad se realiza por medio de camiones cerrados y su almacenamiento
requiere que no se exceda mucho tiempo ya que se podría corroer, causando pérdidas
o requerimiento de más procesos. Este traslado puede realizarse con el resto de
materias primas que se necesite dentro del proceso. 9. Procesos inherentes para
producir las formas, superficies o acabados especificados o las propiedades físicas
requeridas En la pieza el proceso de fabricación consiste en el corte de la pieza pero
cuando esta es inspeccionada muchas veces no está a las medidas requeridas por el
diseñador por lo tanto es necesario el corte de rebabas en el material ya trabajado o
más bien esto se le conoce como rectificado de la pieza, con respecto al acabado luegola pieza recibirá un proceso para mejorar el acabado superficial para mejorar la
estética y proporcionarle una protección a la corrosión. B. Factores que afectan los
procesos seleccionados
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada a) Corto plazo o largo plazo La
producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año, obtenidos de la
demanda del mercado a la que será distribuido e latino América. La necesidad de este
componente dentro del producto total. b) Requisitos de volumen o ritmo de
producción Como ya se estableció en los apartados anteriores el volumen deproducción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239 dispositivos/hora.
2. Costos totales del producto terminado a) Costos de herramientas: Maquina
Troqueladora
Superior de presión Área de mesa: Mesa de 700 x 1000mm. Inferior y Mesa de 550 x
800mm. Capacidad de Funcionamiento
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Capacidad: 25 TON Altura del Carrera: 80 mm Ajuste: 20mm Golpes por Minuto: 80
Peso Aproximado: 600 kg
MARCA: muller ORIGEN : Alemania MODELO: JC23-6.3 TIPO: C Precio: $ 15,200
Motor Eléctrico de Motor 20Hp Inclinación máxima de la mesa: 30ª Maquina
TroqueladoraEquipada con:
915 x 700 x 1690 La maquina troqueladora con uso adecuado puede durar hasta 8años en los que se espera trabaje adecuadamente Se usara el método de depreciación
por unidades producidas: D= Largo x Ancho x Alto Dimensiones
$ ( )
= $0.0038 $/pieza pieza
D = ($0.0038) (500 000 piezas)= $ 1900.00 Costo de elaboración individual de la pieza:
C=
− =
$0.027 por pieza
b) Costos de mano de obra directa Estos datos basados en operarios por lo tanto el
sueldo estimado es el mínimo
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
El costo de la pieza es: Salario mínimo en la industria es $6.27 al día (8 horaslaborales), por lo tanto son $0.85 la hora. Costos de producir en el país Copyright, El
Salvador Salario Mínimo Diario Comercio -Servicios Industria Manufactera ( Exepto
Máquila) Maquila * Tarifa no incluye IVA
ℎ
US$ 6.41 US$ 6.27
= $0.0036 por pieza
c) Costo de impuestos o gravámenes. Los costos de impuestos que se consideran son
los establecidos por la ley: IVA = 13% del producto d) Costos de materiales Nombre del
material: Lámina de Acero de Bajo Contenido de Carbono. Designación técnica: SAE
1020 Unidad de compra: Pliego (2m x 1m) Área de la Lámina de Acero de Bajo
Contenido de Carbono: 2 m² Área de lamina a trabajar: 0.02 m² Costo de una pieza=
(0.02) (12.4917) = $0.25 Costo de pliego de Lámina de Acero CHAPA NEGRA DE 1.5 mm
(24 KG/m2). e) Costos de ingeniería Como costo por la elaboración del desarrollo del
análisis de fabricación el costo de ingeniería se considera un 30% del subtotal del
producto. CONCEPTO
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
$12.4917
COSTO $ 104
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Costos de herramienta Costo de mano de obra Costo de materiales Subtotal Costo deimpuestos Costos de ingeniería Total
0.027 0.0036 0.25 0.28 0.28(0.13)= 0.036 0.28 (0.30) = 0.084 $0.4
3. Tiempo disponible para equiparse La empresa debe equiparse lo más rápido posible,
para ofrecer al cliente un tiempo de espera aceptable. Este equipamiento cuenta con
la elaboración del molde, o la maquinaria adecuada para este proceso, revisión de
maquinado, abastecimiento de materia prima, coordinación de personal, etc. todo
esto debe llevarse a cabo en tres días como máximo 4. Problemas de recibo,almacenamiento y transporte Dentro de los problemas de recibo podemos mencionar
como por ejemplo: la materia prima viene dañada o no cumple con las especificaciones
correctas que el diseñador preestableció entonces se procede ha realizar las gestiones
necesarias para solicitar un cambio en la materia prima, lo cual generaría un atraso en
la producción si es que no se tienen reservas aparte de generar perdidas por el tiempo
no laborado. Durante el almacenamiento se puede tener condiciones hostiles para el
material y provocar que este tenga cambios inesperados en contra de la calidad.
Cuando la pieza está terminada tiene que almacenarse en un lugar donde se encuentre
protegido de los cambios abruptos del ambiente, puede ser en una bodega dondeestratégicamente haya sido elegida para facilidad de manipulación rápida del operador
con respecto al proceso. Para el transporte tiene que ser en compartimentos cerrados
donde las piezas vayan colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la
adecuada para este será de una, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a
los golpes que pueda sufrir en la carga o descarga pero esto no quiere decir que se
tomara si cuidados.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Análisis De Preproducción De El YunqueNo sobreexceder la capacidad de páginas que le es posible engrapar Si se cumple con
estos cuidados la vida útil de la pieza será de 5 años ya que es una pieza diseñada para
labores domesticas 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción Como ya se había
mencionado anteriormente la cobertura de ventas es a nivel Latinoamericano por lo
que se ha estipulado producir 500,000 unidades de esta pieza por año, ya que
solamente una unidad se necesita por engrapadora. Política Laboral 1 año = 52.14
semanas 1 mes = 30 días 1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44 horas 1 día = 8
horas laborables Asuetos según la ley: No exponerla a la humedad Sea de uso
domestico Asignación: Daniel Armando Pérez Flores Información previa 1. Requisitosde funcionamiento y/o desempeño El yunque es la pieza ideada para que a la hora de
engrapar, las grapas puedan doblarse y poder agarrar el papel. De un lado tiene las
hendiduras que permitirán que la grapa pueda doblarse de manera norma, pero al
lado contario y tiene 2 hendiduras especiales que permiten que la grapa se doble de
forma contraria. En el centro de la pieza esta un agujero q se conecta con un remache
sujetador que permite darle vuelta a la posición y asi poder elegir por cual tipo de
dobles se necesita. 2. Posibles requisitos de intercambio Esta pieza no tiene otras
funcionas más que las ya mencionadas anteriormente 3. Vida útil esperada en servicio
y condiciones en que funcionara el producto Para que la vida útil de la pieza sea
óptima debe de tenerse varios cuidados en la utilización del producto total:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Fecha 1 de enero Jueves ,Viernes y sábado santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 deseptiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total
# de días 1 2.5 1 3 1 1 1 10.5
Días de descanso = 1.5 días/ semana = 78 días/año Vacaciones anuales = 15 días
Numero de días laborables al año = 365 días – (10.5 + 15+ 78) = 365 – 103.5 = 261.5
días/ año
ritmo de producción requerido es :
(volumen de producción) (# de horas laborales por año)
El ritmo de producción para este dispositivo es : ( 500,000) / (261.5* 8 ) = 239
dispositivos/hora
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN 1. Considérese eluso final de los detalles y del montaje completo El yunque es la pieza ideada para que
a la hora de engrapar, las grapas puedan doblarse y poder agarrar el papel. De un lado
tiene las hendiduras que permitirán que la grapa pueda doblarse de manera norma,
pero al lado contario y tiene 2 hendiduras especiales que permiten que la grapa se
doble de forma contraria. En el centro de la pieza esta un agujero q se conecta con un
remache sujetador que permite darle vuelta a la posición y asi poder elegir por cual
tipo de dobles se necesita 2. Examínese la necesidad de acabados superficiales,
tolerancias y áreas mecanizadas presentadas. La calidad superficial de la pieza es poco
Exigente, con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena. Para lastolerancias fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al
acabado superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su
único requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza. La pieza no es
mecanizada en su totalidad solo en la parte de los orificios ya que son abiertos con
taladrador.
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales Las pieza no posee mayor limitaciones por su forma ya que su proceso de
fabricación no es estricto, pero si posee limitación de acuerdo a su material ya queeste debe ser metálico bastante resistente para soportar la fuerza del engrape.
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. Esta pieza posee un
orificio donde va remachada con un pasador que es la pieza que controla la movilidad
del yunque permitiendo que esta pueda girar para poder escoger el tipo de engrapado
que se desea.
5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad Esta pieza no cumple
con ningún requisito de intercambiabilidad, ya que su venta no es individual, por lo
que no es posible encontrar repuestos para una posible sustitución. Esta pieza debido
a su uso se le ha dado un tratamiento especial que nos asegura su durabilidad y buen
funcionamiento en toda su vida útil.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para lafabricación, la manipulación, inspección o empaque Su traslado en el proceso de
fabricación es secuencial, dado por el avance de material a través de la troqueladora.
No es necesario agarraderos complicados ya que ésta se puede realizar por medio de
las tiras de material.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Las
limitaciones que se presentan al cambiar el material es que debe cumplir con las
características o propiedades de resistencia que tiene el diseño original, ya que debe
resistir a las fuerzas aplicadas por el usuario a la hora de engrapar. En lo que se refierea dimensiones no tiene ninguna restricción ya que solo se tendría que ajustar la base
del yunque, y el proceso de engrapar no depende de sus dimensiones
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO
1. Naturaleza de parte o montaje
El yunque es la pieza ideada para que a la hora de engrapar, las grapas puedan
doblarse y poder agarrar el papel. De un lado tiene las hendiduras que permitirán que
la grapa pueda doblarse de manera norma, pero al lado contario y tiene 2 hendidurasespeciales que permiten que la grapa se doble de forma contraria. En el centro de la
pieza esta un agujero q se conecta con un remache sujetador que permite darle vuelta
a la posición y asi poder elegir por cual tipo de dobles se necesita
2.
a) Materiales El material que se utilizará para fabricar el carril porta grapa superior es
acero SAE 1020 que es un acero de bajo contenido de carbono. El cual posee las
siguientes propiedades químicas y físicas:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Composición química (% en peso) Grado de Acero SAE 1020
Espesor
Requerimientos físico (Típicos) Límite de fluencia mín. KSI 30 MPA 210 Resistencia a la
tensión mín. KSI 55 MPA 380
C. Máx. 0.170.23
Mín. 0.300.60
P. Máx. 0.030
S. Máx. 0.035
Pulg. 0.1872.500
mm. 4.763.5
Elongación % mín. En 8” N/A En 2” 25
b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se han establecido para esta pieza son la
de serie IT-8 ya que se refieren a mecánica buena pero poco exigente, para lo cual
tendrá una calidad de tolerancia un poco amplia y un estado superficial no es tan
exigente lo cual incurrirá positivamente en los costos de fabricación, a pesar de ser una
pieza que está a la vista del usuario c) Acabado deseado (Interno o externo) El acabado
tanto interno como externo que se desea que obtenga la pieza no se obtiene
directamente del troquelado y además se requiere que las superficies cumplan con
características de resistencia a la oxidación, corte, abrasión, impacto y además que
brinde una buena apariencia. Es por eso que a esta pieza se le necesita dar un
recubrimiento con níquel, para que pueda cumplir con todas las expectativas que se
esperan que satisfaga.
Aplicar recubrimiento (niquelado) Retirar las piezas Alimentar la troqueladora
Perforado Operaciones Secundarias: Corte del material d) Número y clases de
operaciones necesarias Operaciones Primarias:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para estapieza es necesario un proceso térmico de endurecimiento llamado cementado. El
cementado es un proceso de endurecer, solamente la parte externa del hierro,
dejando un núcleo blando. Por eso no se debe usar acero templable. Las características
son: gran dureza (no debe entrar la lima) y a la vez elástico
3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes
similares. No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares al
Yunque.
4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.
No existen limitaciones de la planta.
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los
costos. No se requieren de cambios importantes en esta pieza, si se decidiera cambiar
algún detalle no influiría en el procesos de engrapadado para la que esta diseñada
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes.Para la fabricación de la pieza se utilizan máquinas que permiten cubrir el volumen y
ritmo de producción, las cuales son: troqueladora de troquelado fino con matriz
compuesta de recortar, doblar y perforar. La prensa hidráulica que se ocupe debe de
generar la suficiente fuerza como para poder trabajar sin dificultad el material que se
utiliza para la pieza.
7. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos
especificados. Debe existir un número determinado de operarios que cumplan con las
necesidades de producción, para el manejo de la troqueladora se necesita un operario
no muy capacitado pues las troqueladoras son maquinas sencillas de operar. La
persona que le de mantenimiento a las maquinas, que se encargue desde afilar
troqueles hasta reparar posibles desperfectos. Esta persona tampoco requiere de
mayor capacitación.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.No es necesario basta con la lámina de acero SAE 1020
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados a
las
Luego de la elaboración de la Pieza de debe someter a un proceso de cimentación.
Dentro de la cimentación de sólidos el más importante es la denominada mezcla de
carbón que es una mezcla de carbón de madera (60%) y el carbono barítico (CO3Ba).
Las piezas a cementar y el cementado se introducen Para producir la forma de la
pieza no se necesita ninguna clase de proceso inherente. propiedades físicasrequeridas. Los procesos inherentes de esta pieza son: en cajas metálicas
herméticamente cerradas y se calientan en el horno de 800 a 900 grados centígrados
durante el tiempo necesario.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada.
a) Corto plazo o largo plazo Por la naturaleza del proyecto se estipula el proyecto a
corto plazo es decir un año, y se espera sea comercializado en Latinoamérica. b)
Requisitos de volumen o ritmo de producción El volumen de producción anual
estimada es de 500,000 unidades al año . Si se toman en cuenta que para El Salvador
los días laborales son 261.5 días, se calcula que para poder suplir con la demanda
estipulada se deben de producir 239 piezas/hora. Esto se debe a que la engrapadora
solo necesita de un Yunque, es decir posee el mismo ritmo de producción que laengrapadora en sí.
2. Costos totales del producto terminado
a) Costos de herramientas iniciales Costo del Troquel = $4200 Costo de herramienta
por pieza producida = $0.0084/pieza b) Costos de mano de obra directa Costo de
operario (mano de obra) = $1.80 / hora Costos Totales de Mano de Obra Directa =
(1.80) (8 * 261.5) = 3765.6 Costo de mano de obra por pieza producida =
$0.0075/pieza c) Costo materiales Área estimada de la pieza = 0.00077 m² Piezas
producidas de una platina = (2000 x 1000) / 768 = 2605 piezas/Lamina
Costo total del material por pieza =
$ 30 / Lamina 2605 piezas / platina
pieza
Costo total del material por pieza = $ 0.012
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
d) Costo de ingeniería El costo mensual d ingeniería es de $20,000 Costo de pieza alaño = $0.04/pieza
Costo Total de la Pieza = 0.0084 + 0.042 + 0.012 + 0.04 = $0.1024 / pieza
3. Tiempo disponible para equiparse
No se aplicara ala análisis
4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte.
No se cuenta con problema de almacenamiento, solo se podría contar con problemasde recibo pues el material no podría venir con las especificaciones requeridas, al
mismo tiempo con problemas de transporte ya que podría venir con retrasos en las
entregas
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Análisis De Preproducción De El Carril Porta Grapa InferiorAsignación: Erick Nilson Domínguez Alemán
Pasos generales en el planeamiento de pre-producción. 1. Uso final de los detalles y
del montaje completo. El carril porta grapa inferior es una pieza muy importante en lo
que es el funcionamiento ya que es en ella donde se unen todas las partes de la
engrapadora. Debido a que el mecanismo necesita un apoyo para realizar su función
con efectividad. Sus brazos poseen simetría ya que en ellos estará colocado el pasador,
que es el eje en el cual se ensambla el mecanismo, razón por la cual en sus brazos
posee agujeros. El pequeño doblez que posee en un extremo y sus orificios le sirvenpara la adecuación de otra pieza que se encarga del doblado de las grapas. Entre las
cualidades de esta pieza también debe de ser liviana y así colaborar con el requisito de
facilidad para manipular la engrapadora. Los puntos críticos de la pieza es la
perpendicularidad que deben poseer los brazos con respecto a la plataforma y sus
agujeros, para no tener problemas con el ensamble.
2. Necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas que se
presentan.
Existe la necesidad que el carril porta grapa inferior sea resistente a la corrosión en
todo su entorno, debido a que esta estará en contacto con las hojas a engrapar,
superficies necesitan un recubrimiento de cromo para protegerla. En cuanto a las
tolerancias, las operaciones que requieren mayor precisión es la de perforación de los
agujeros que se encuentra a ambos lados de las partes dobladas a noventa grados,
porque es en estos agujeros donde debe ir colocado el pasador. Por lo que se debe
tener cuidado de lograr el ajuste correspondiente para garantizar el buen
funcionamiento del producto. por eso sus
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Un error en esta operación puede impedir el buen funcionamiento en conjunto, ya seaporque no puede girar adecuadamente el pasador o al momento de el montaje, y esto
significarían costos adicionales para el fabricante.
3. Limitaciones impuestas por la forma y las características de los materiales. La forma
del carril porta grapa inferior y sus agujeros, puede ser obtenida fácilmente por un
proceso de troquelado, ya que nos ahorraría tiempo y recursos. La lamina de acero
puede ser fácilmente utilizada en los procesos sugeridos, Ya que la experiencia en el
trabajo en matrices ha demostrado que al conformar con cierta profundidad puede
romperla o debilitar la pieza en algunos puntos si el material no tiene cierto grado deductilidad, luego aunque esta pieza tendrá un recubrimiento para protegerla del oxido,
el metal también debe ser resistente a la corrosión.
4. Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales. Una lamina o tira
metálica sometida a una operación mediante una matriz debe encontrarse en el
momento de activar la prensa en su justa posición de trabajo. La lamina o tira del
material debe también avanzar de manera regular. Para conseguir lo expresado debe
proveerse la matriz de un dispositivo adecuado, complejo o sencillo, que pueda
determinar el paso y regular el avance en cada golpe de prensa, de aquí que laproducción se encuentre subordinada a la calidad del dispositivo aplicado que es el
que determinara la velocidad de trabajo y la facilidad de manipulación por el operador.
El retensor de perno, es el sistema más elemental en retensores de laminas o tiras; su
empleo es muy corriente y en velocidades pequeñas, proporciona un trabajó bastante
eficiente, consiste en un perno, construido en acero plata templado, ajustado en la
placa matriz y cuya cabeza sirve de retensor. Pero para producciones en masa el
retensor automático por cizalladora auxiliar es el más indicado, consiste en agregar al
útil un nuevo punzón que recorte una pequeña lamina de material en el borde mismo
de la cinta de longitud igual paso que debe tener la matriz incluyendo en este la
distancia mínima que debe existir entre las piezas, de esta manera el material cortado
por la pieza deja una pequeña muesca.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Problemas especiales de servicio o íntercambiabilidad. Debido a que esta pieza noestá normalizada no se puede encontrar en el mercado y la empresa al fabricar
repuestos para esta, incurriría en gastos mayores. Aunque la empresa puede contar
con las ventajas de que debido a los bajos esfuerzos a los que está sometida esta pieza
y que gracias a su diseño, el grado de fiabilidad es muy elevado y esto le da una
ventaja a la empresa para dar una mejor garantía, y si existiera la necesidad de
responder alguna queja por esta pieza es mas factible remplazar el producto completo
al cliente ya que es menos costoso a la empresa. No obstante ya que el uso de la
engrapadora es ocasional, y que la pieza no sufre mayor desgaste al realizar su función
es poco probable que pueda fallar durante su vida útil.
6. Posible adaptación de agarraderas, guías, etc., necesarios para la fabricación,
manipulación, inspección o empaque. El carril porta grapa inferior posee cuatro
orificios en sus brazos dos de ellos son para el pasador y los otros dos en la parte
inferior que son utilizados para dar libertad de movimiento al mecanismo, cuando ya
se ha ensamblado. Como el carril requiere un recubrimiento en todas sus superficies,
aplicarlo crea la necesidad de sujetarlo de un agujero para no hacer dos operaciones,
esta necesidad es cubierta por cualquiera de los cuatro agujeros. El material debe ser
conducido convenientemente en la matriz para poder efectuar un trabajo regular yeficiente, para ello se disponen sobre la placa matriz, a derecha e izquierda dos tramos
de acero que soportan a su vez la placa de guía de los punzones. Estas dos láminas
laterales son las guías del material que se ha de cortar. Las guías convienen hacerlas
bastante largas de 50 a 75% más que la longitud de la matriz y en matrices que deban
cortar piezas muy precisas estas cifras pueden ser aumentadas considerablemente. La
altura de las guías puede ser estimada entre 4s y 6s donde s es el pesor de la cinta de
material que ha de cortarse, siendo más alta esta relación cuanto más delgado son los
espesores del material.
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7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. El carril portagrapa inferior es una pieza de unión en la cual se podrá cambiar la forma de la pieza
media vez no se afecte el ensamble con el mecanismo y las demás piezas, otra
limitante para posibles cambios es el material ya que este debe contar con cierto grado
de ductilidad para que al momento de someterlo al trabajo de la matriz no vaya a dar
problemas, como el de romperse o debilitarse en algunos puntos. A. RAZONES PARA
SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. 1.0 Naturaleza de parte o montaje.
En un extremo de el carril porta grapa inferior, como se menciono antes se han
realizado dobleces de los brazos a 90º que es ahí a donde se ensamblara elmecanismo. Por lo que hay que tener especial cuidado en los problemas de el radio
mínimo del doblez y el retroceso elástico además de esto se debe tener presente que
no es conveniente en la pieza doblada dejar aristas vivas. Como termino general se
puede admitir que el radio mínimo de los dobles sea el mismo espeso de la plancha
doblada. La pieza está diseñada para un montaje manual, debido a sus detalles y ya
que se une por medio de un pasador y queda con cierto grado de apriete a al
ensamblar el mecanismo. Lo que le da el grado de movimiento son las muescas
laterales que dejan que el mecanismo pueda bajar y subir para que realice la
operación. En el extremo contrario se ensambla otra pieza que está sujeta por mediode dos remaches por lo que es la razón de ser de los agujeros en ese extremo y el otro
agujero junto con las muescas es el que le permite libertad de movimiento a la pieza
que estará ahí. 2.0 a) Materiales
El material más recomendado por apegarse mejor a las especificaciones es un acero al
carbono AISI 1020, por su contenido de carbono estos aceros se utilizan para la
fabricación de piezas estructurales de mediana resistencia. b) Tolerancias necesarias
Existen en la pieza puntos críticos donde la tolerancia es de suma importancia, para el
buen desempeño de la misma referente a su movimiento funcional.
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Realizar el recubrimiento necesario. Doblar las partes de la pieza de acuerdo a lasespecificaciones de los planos. Cortar los brazos y contorno de la pieza de acuerdo a
la forma y las especificaciones estipuladas en los planos de fabricación. Realizar las
perforaciones de los agujeros tanto los que irán en los brazos como los de la parte
superior del carril. Cortar la lamina en la cizalladora con las dimensiones de la pieza
en bruto. Entre las piezas denominadas carril porta grapa inferior y pasador se
necesita una un grado de ajuste fino de tipo H7-j6, ya que con esta tolerancia se
obtiene un asiento forzado ligero, que es aplicable para piezas que giran a velocidades
no elevadas y es montado y desmontado a mano. Así también para el agujero de
acoplamiento del eje sobre el cual tendrá movimiento. Se necesita de igual manera ungrado de ajuste fino de tipo giratorio H7- g6 para piezas móviles sin juego apreciable
los demás agujeros utilizaran la misma tolerancia H7-j6. c) Acabado deseado (interno o
externo) La pieza debe tener un acabado fino para después someterla a un
recubrimiento de cromo ya que el deterioro de una superficie, es imposible evitarlo
aunque el cromado ayuda a la protección de este. También se realiza con el fin de
otorgarles una buena presentación o un acabado decorativo al material (o pieza)
tratada, es decir un exigente acabado liso con brillo al espejo y con alta precisión. d)
Número y clase de operaciones necesarias Para la fabricación de esta pieza se hará uso
de troqueles y matrices de corte y doblado; con los que se espera elaborar la pieza en
un total de cinco operaciones que son:
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e) tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación No se requiereningún tipo de tratamientos para la elaboración de esta pieza; ya que la materia prima
utilizada ya cuenta con las características necesarias para la funcionalidad del
producto. 3.0 Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de
partes de componentes similares. Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con
un historial al cual podamos hacer referencia. 4.0 Limitaciones de planta o sus
disponibilidades.
Si se cuenta con una correcta distribución en planta esto permitirá el máximoaprovechamiento del espacio disponible para lograr un proceso óptimo, contando con
espacio para el almacenamiento de materia prima así como también una bodega para
el almacenamiento de las partes terminadas. 5.0 posibilidad de cambios en el diseño
del producto para facilitar la fabricación o reducir los costos. Para disminuir los costos
se puede cambiar el material propuesto y utilizar uno de mas bajo costo siempre
teniendo en cuenta que la ductilidad de este material nuevo debe de ser la necesaria
para aplicar el proceso de fabricación. 6.0 Aplicabilidad de las máquinas o
herramientas existentes. Para la fabricación de esta pieza; por tratarse de un proceso
en serie, se utilizara una prensa con una matriz progresiva con las formasespecificadas; con esto se pretende tener un proceso más rápido para que se permita
cumplir con la demanda del mercado al cual se piensa abastecer 7.0 Disponibilidades
de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Se necesita contar con personal capacitado tanto para la manipulación como parabrindarle el mantenimiento debido al tipo de maquinaria que se tendrá a disposición
para la fabricación de las piezas. También se puede adiestrar operarios ya que si no,
pueden salir piezas defectuosas y existiendo además el riesgo de romper los punzones
mas débiles de la matriz al punzonar en malas condiciones. 8.0 problemas de manejo
de materiales internos de la planta o externos a esta. Los materiales utilizados no son
frágiles, por ello pueden ser manejados sin ninguna complicación tanto fuera como
dentro de la planta, aunque siendo este material un metal debe estar almacenado en
un lugar libre de humedad para que no se oxide. 9.0 Procesos inherentes para producir
las formas, superficies o acabados especificados o las propiedades físicas requeridas.Entre los procesos inherentes podríamos mencionar el cizallado o corte de material
para poder ser utilizado en la prensa y en general todas las formas necesarias son
realizadas por la matriz. B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS
1.0 Necesidades de producción propuestas o anticipadas.
a) Corto plazo o largo plazo. Dado que se proyecta distribuir el producto a nivel
centroamericano y haciendo una estimación de la demanda de este producto en el
mercado se ha planeado una producción de 500,000 piezas / año y dependiendo la
evolución del producto en el mercado se espera
producir una cantidad de 2,000,000 piezas en un tiempo de 4 años. b) Requisitos de
volumen o ritmo de producción. Basándonos en el volumen de producción necesario
para abastecer el mercado antes mencionado es decir de las 500,000 unidades
fabricadas en un año, el ritmo de producción necesario para cumplir con las metas de
fabricación es de 239 unidades/hora.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2.0 costos totales del producto terminado. a) Costos de herramientas iniciales. Laherramienta que se utilizara en la fabricación de la base intermedia es: - Matriz
progresiva $ 4200
- Volumen de producción esperado: 500,000 piezas / año Si se planea recuperar la
inversión 1 año -costo _ unitario = $4200/ 500,000 unidades = $0.0084/unidad b)
Costos de mano de obra directa. La cantidad de personas encargadas de la elaboración
de la pieza se sugiere que sea una. Que será el encargado de cortar el material para su
utilización en la prensa y también estará encargado de la operación de las maquinas. El
empleando tendrá un salario por hora laboral de $1.80 Costo_mano_de_obra =$1.80/hr x 1 hr/239 piezas = $0.0075/pieza c) Costos de materiales. Material: acero al
carbono Costo: $25 + IVA Dimensiones: 2 x 1 m Espesor: 1/16 pulg. = 1.59 mm Nº de
piezas por lámina: 235 piezas. Costo_material_por_pieza = $28.25/235 piezas =
$0.12/pieza 3.0) Tiempo disponible para equipa No se aplicara en el análisis por que
depende de las políticas de la empresa. 4.0) Problemas de recibo almacenamiento y
transporte. Durante el almacenamiento se puede tener condiciones adversas al
material y provocar que este tenga cambios inesperados en contra de la calidad.
Cuando la pieza está terminada tiene que almacenarse en un lugar donde está
protegida del medio ambiente, puede ser en una bodega donde estratégicamentehaya sido elegida para facilidad de manipulación. Para el transporte tiene que ser en
compartimentos cerrados donde las piezas vayan colocadas en cajas de doce unidades
cada una, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a los golpes que pueda
sufrir en la carga o descarga.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Análisis De Preproducción De El Carril Porta Grapas SuperiorAsignación: Daniel Armando Pérez Flores Información previa 1. Requisitos de
funcionamiento y/o desempeño
No sobreexceder la capacidad de páginas que le es posible engrapar Si se cumple con
estos cuidados la vida útil de la pieza será de 5 años ya que es una pieza diseñada para
labores domesticas 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción Como ya se había
mencionado anteriormente la cobertura de ventas es a nivel Latinoamericano por lo
que se ha estipulado producir 500,000 unidades de esta pieza por año, ya que
solamente una unidad se necesita por engrapadora. Política Laboral 1 año = 52.14semanas 1 mes = 30 días 1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44 horas 1 día = 8
horas laborables Asuetos según la ley: No exponerla a la humedad Sea de uso
domestico Esta pieza ha sido diseñada para poder darle apoyo a la palanca así como
restringir el movimiento de la guillotina, junto con el carril porta grapa inferior
sostienen todas las grapas. Al extremo superior tiene unas hendiduras que sostienen el
carrete de resorte y por el otro extremo unos orificios que sirven para que entre el eje
principal que es el que sirve de pivote para que pueda engarapar y sostiene la mayoría
de piezas. 2. Posibles requisitos de intercambio Esta pieza no tiene otras funcionas mas
que las ya mencionadas anteriormente 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones
en que funcionara el producto Para que la vida útil de la pieza sea optima debe de
tenerse varios cuidados en la utilización del producto total:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Fecha 1 de enero Jueves ,Viernes y sábado santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 deseptiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total
# de días 1 2.5 1 3 1 1 1 10.5
Días de descanso = 1.5 días/ semana = 78 días/año Vacaciones anuales = 15 días
Numero de días laborables al año = 365 días – (10.5 + 15+ 78) = 365 – 103.5 = 261.5
días/ año
ritmo de producción requerido es :
(volumen de producción) (# de horas laborales por año)
El ritmo de producción para este dispositivo es : ( 500,000) / (261.5* 8 ) = 239
dispositivos/hora
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad Esta pieza no cumplecon ningún requisito de intercambiabilidad, ya que su venta no es individual, por lo
que no es posible encontrar repuestos para una posible sustitución. En condiciones
normales de uso esta pieza no necesita de ningún tipo de mantenimiento. 6.
Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para la
fabricación, la manipulación, inspección o empaque En el proceso de fabricación es
necesario el uso de guías y topes para fijar la pieza durante el proceso de troquelado,
aunque esto depende también del tipo de troqueladora a utilizar. Para la manipulación
de la pieza no es necesaria la adaptación de agarraderos ya que la pieza posee
agujeros donde es posible sujetarla para realizar un determinado proceso.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Las
limitaciones que se presentan al cambiar el material es que debe cumplir con las
características o propiedades de resistencia que tiene el diseño original, ya que debe
resistir a las fuerzas aplicadas por el usuario a la hora de engrapar. Las limitaciones a
cambios en las dimensiones están en que por formar esta pieza parte de un ensamble
(ajustado) primordial para el buen funcionamiento de la engrapadora, un cambio en
las dimensiones de esta pieza requeriría también un cambio en muchas otras piezas de
la engrapadora.
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO
1. Naturaleza de parte o montaje
El Carril para Grapas Superior esta diseñada para unirse con el Carril de Grapas Inferior
donde las dos juntas transportan las grapas donde se estarán usando constantemente.
La pieza esta hecha de una placa de espesor uniforme, con dos dobleces, con 2
agujeros, una pequeña pestaña y hendiduras a los extremos donde van el eje principal
y el carrete de resorte
2.
a) Materiales El material que se utilizará para fabricar el carril porta grapa superior es
acero SAE 1020 que es un acero de bajo contenido de carbono. El cual posee las
siguientes propiedades químicas y físicas:
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Análisis de Preproducción
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Composición química (% en peso) Grado de Acero SAE 1020
Espesor
Requerimientos físico (Típicos) Límite de fluencia mín. KSI 30 MPA 210 Resistencia a la
tensión mín. KSI 55 MPA 380
C. Máx. 0.170.23
Mín. 0.300.60
P. Máx. 0.030
S. Máx. 0.035
Pulg. 0.1872.500
mm. 4.763.5
Elongación % mín. En 8” N/A En 2” 25
b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se han establecido para esta pieza son la
de serie IT-9 ya que se refieren a mecánica poco esmerada, para lo cual tendrá una
calidad de tolerancia amplia y un estado superficial indiferente lo cual incurrirá
positivamente en los costos de fabricación, ya que es una pieza que esta poco
expuesta a la vista y al contacto con el usuario. c) Acabado deseado (Interno o externo)
El acabado tanto interno como externo que se desea que obtenga la pieza no se
obtiene directamente del troquelado y además se requiere que las superficies cumplan
con características de resistencia a la oxidación, corte, abrasión, impacto y además que
brinde una buena apariencia. Es por eso que a esta pieza se le necesita dar un
recubrimiento con níquel, para que pueda cumplir con todas las expectativas que se
esperan que satisfaga.
d) Número y clases de operac Aplicar recubrimiento (niquelado) Retirar las piezas
Alimentar la troqueladora Doblado Operaciones Secundarias: Perforado Corte del
material
iones necesarias Operaciones Primarias:
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e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación No necesita
ningún tipo de tratamiento térmico antes del mecanizado, ya que es suficiente con las
propiedades que presenta el material. Tampoco se requiere de ningún tratamiento
térmico
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después de la fabricación, ya que para aplicar el recubriendo con níquel únicamente senecesita limpiar las superficies y que la pieza sea sumergida en una solución de sal
metálica.
3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes
similares. No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares al Carril
Porta Grapas Superior.
4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.
No existen limitaciones de la planta.
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los
costos. Debido a que se trata de una pieza que entra en contacto directo con otras
piezas y estas a su vez están en contacto con otras, un cambio en el diseño implicaría
un cambio de diseño de las demás piezas, por lo tanto no es muy conveniente un
cambio drástico al diseño, además el diseño es bastante acertado en lo que a
funcionamiento se refiere.
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes.
Para la fabricación de la pieza se utilizan máquinas que permiten cubrir el volumen y
ritmo de producción, las cuales son: troqueladora de troquelado fino con matriz
compuesta de recortar, doblar y perforar. La prensa hidráulica que se ocupe debe de
generar la suficiente fuerza como para poder trabajar sin dificultad el material que se
utiliza para la pieza.
7. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos
especificados. Debe existir un número determinado de operarios que cumplan con las
necesidades de producción, para el manejo de la troqueladora se necesita un operario
no muy capacitado pues las troqueladoras son maquinas sencillas de operar. La
persona que le de mantenimiento a las maquinas, que se encargue desde afilar
troqueles hasta reparar posibles desperfectos. Esta persona tampoco requiere de
mayor capacitación.
8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.
No es necesario basta con la lámina de acero SAE 1020
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9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados a
las
propiedades físicas requeridas.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
La adición de un recubrimiento de níquel a la pieza. El cual se hará por un procesogalvánico. La eliminación de los filos que presentan los bordes de la pieza, Lugo de ser
troquelada. Los procesos inherentes de esta pieza son:
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada.
a) Corto plazo o largo plazo Por la naturaleza del proyecto se estipula el proyecto a
corto plazo es decir un año, y se espera sea comercializado en Latinoamérica. b)
Requisitos de volumen o ritmo de producción El volumen de producción anualestimada es de 500,000 unidades al año . Si se toman en cuenta que para El Salvador
los días laborales son 261.5 días, se calcula que para poder suplir con la demanda
estipulada se deben de producir 239 piezas/hora. Esto se debe a que la engrapadora
solo necesita de un Carril porta grapas superior, es decir posee el mismo ritmo de
producción que la engrapadora en sí.
2. Costos totales del producto terminado
a) Costos de herramientas iniciales Costo del Troquel = $4200 Costo de herramienta
por pieza producida = $0.0084/pieza b) Costos de mano de obra directa
Costo de operario (mano de obra) = $1.80 / hora Costos Totales de Mano de Obra
Directa = (1.80)(8 * 261.5) = 3765.6 Costo de mano de obra por pieza producida =
$0.0075/pieza
c) Costo materiales Área estimada de la pieza = 0.00077 m² Piezas producidas de una
platina = (2000 x 1000) / 7650 = 261.44 piezas/Lamina
Costo total del material por pieza = TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
$ 30 / Lamina 261.44 piezas /Lamina
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Costo total del material por pieza = $ 0.115
d) Costo de ingeniería El costo mensual d ingeniería es de $20,000 Costo de pieza al
año = $0.04/pieza
Costo Total de la Pieza = 0.0084 + 0.0075 + 0.115 + 0.04 = $0.1709 / pieza
3. Tiempo disponible para equiparse
No se aplicara al análisis
4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte.
No se cuenta con problema de almacenamiento, solo se podría contar con problemas
de recibo pues el material no podría venir con las especificaciones requeridas, al
mismo tiempo con problemas de transporte ya que podría venir con retrasos en las
entregas
Análisis De Preproducción De La Cubierta De Palanca
Conservar la estética de la palanca, debido a que cubre agujeros y filos de su partefrontal 2. Posibles requisitos de intercambio Servir de unión entre la palanca (Pieza #
11) y la guillotina (Pieza # 10) Ser un apoyo cómodo para el usuario y que no genere
ningún tipo de daño al mismo al momento de manipularla Asignación: Herbert
Omar Cortez Castillo 1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño La cubierta de la
palanca ha sido diseñada para 3 funciones primordiales:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
La cubierta de la palanca no puede ser utilizada para otras funciones que no sean lasmencionadas anteriormente para el desempeño óptimo y funcional de la engrapadora
3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto La vida
útil esperada para la cubierta de la palanca en condiciones normales es de 8 años
debido a su material de gran resistencia a los esfuerzos, humedad y corrosión por otras
sustancias Las condiciones normales para las que ha sido diseñada y en las que se
espera se utilice serán: d) Ambientes de niveles bajos de humedad y exposición al sol u
otro elemento que irradie calor excesivo. e) Lugares libre de químicos que corroan el
material. f) Uso habitual y continuo 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción
El mercado en el que distribuiremos el producto será latino América con un volumende producción de 500,000 piezas por año.
Política Laboral: Para obtener el ritmo de producción se deben considerar y analizar el
numero de horas que se tendrán disponible para la producción.
1 año = 52 semanas 1 mes = 30 días 1 semana (laboral) = 5.5 días 1 semana (laboral) =
44 horas 1 día (laboral) = 8 horas
Asuetos según la ley:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Fecha 1 de enero Jueves, Viernes y Sábado Santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 deseptiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total
# de días 1 3 1 3 1 1 1 11
Vacaciones anuales = 15 días Días de descanso = 1.5 días/ semana = 74.5 días/año
Numero de días laborables al año:
dias dias vacacion dias asueto dias descanso – (15 + 11 + 74.5 ) año año año año
365
= 365 – 100.5 = 264.5 días laborables/ año
Para conocer el número de horas laborables al año se hará:
Hrs laborables dias laborables hrs laborables = 264.5 *8 año año dia laborables
= 2116
hrs laborables año
Para obtener el ritmo de producción requerido utilizaremos la relación:
RITMO DE PRODUCCION = VOLUMEN DE PRODUCCION (REQUERIDO)
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
HRS. LABORABLES AL AÑO
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
RITMO DE PRODUCCION = 500,000 = 236.30 piezas / hr (REQUERIDO) 2116
PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN
1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo La Cubierta de
palanca está diseñada para acoplarse con 2 piezas: 1. Palanca (Pieza # 11): La cubierta
se inserta en la parte frontal superior de la palanca por medio de dos pestañas que se
encuentran en su parte interior, una en cada extremo y que al aplicar presión queda
sujeta dándole estabilidad. 2. Guillotina (Pieza # 10): En el interior de la cubierta se
encuentran 2 pequeños postes que penetran dos agujeros de la palanca y de laguillotina que se utilizan como remaches, se les aplica calor y presión para que se
derritan y fije las tres piezas, la cubierta sirve para sujetar la guillotina dentro de la
palanca.
2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas
presentadas.
La pieza presentara una calidad superficial en el área externa de poca exigencia con
calidad de Alisado Regular (estrías visibles y perceptibles al tacto) que servirá comoantirresbalante y en su interior calidad Media Debido a que la pieza se hace con molde,
es el molde quien debe de contar con tolerancias de rugosidad para la cara superior de
aproximadamente 25 micras y para la parte interna de 10 micras debido a que esta
debe entrar a presión en la palanca no debe dar mayor resistencia. La pieza no posee
partes mecanizadas ya que su fabricación es por inyección en molde.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de losmateriales Esta pieza hecha de PVC (policloruro de vinilo) posee limitaciones en su
forma debido a que esta servirá no solo como apoyo para la mano sino además como
anclaje a la palanca para la guillotina (será como un remache a la palanca) por lo que
debe mantener la precisión del diseño, en cuanto al material su limitante será los
esfuerzos a los que será sometida debido a que luego de trabajarse en caliente el
material se endurece y esa rigidez que adquiere no le permite tener buenos rangos de
fluencia por lo que si los esfuerzos son grandes o en caso de impactos este se puede
romper.
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. La cubierta posee en la
cara interna dos postes que cubren la altura de los espesores de la palanca y la
guillotina juntos y servirán como remaches para sujetar las tres piezas
5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad La cubierta de la
palanca no esta diseñada para que en caso de deterioro o fractura sea cambiada, en el
caso de que esta sufra alguna condición que la imposibilite a cumplir sus funciones
básicas deberá reemplazarse en su totalidad todo el conjunto ya que como se
menciono anteriormente esta sujeta a la guillotina a la palanca y sin esta sujeción elconjunto ya no puede trabajar bien
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para lafabricación, la manipulación, inspección o empaque. Debido a que la pieza se fabrica
por inyección, no requiere de agarraderos o guías para su manipulación, sino que es el
molde quien le da forma y es a su vez quien la desprende de el (conocido como moldes
con movimiento). En este tipo de moldes es la pieza macho quien se mueve (pequeñas
vibraciones) y hace que la pieza caiga por gravedad.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Ya que la
cubierta es la que realiza la unión entre la palanca y la guillotina sus cambios no
podrían orientarse al diseño si no al material, en este caso puede investigarse otrosplásticos que posean similares propiedades mecánicas y térmicas que reduzcan los
costos de fabricación.
a) Razones para seleccionar un proceso determinado
1. Naturaleza de parte o montaje El diseño de la cubierta de la palanca tiene como
objetivo unir a la palanca con la guillotina de forma fija mediante la deformación
térmica de los dos postes situados en la cara interior, mientras al mismo tiempo sirve
de apoyo a la mano para poder realizar una maniobra mas cómoda por poseer unasuperficie corrugada y menos peligrosa debido a que la cubierta cubre los filos
frontales de la palanca.
a) Materiales
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
El material que se utilizará para fabricar la cubierta de la palanca es PVC (policloruro devinilo). Posee una elevada resistencia a la abrasión, junto con una baja densidad (1,45
g/cm3), buena resistencia mecánica y al impacto. Las propiedades que el PVC son:
PROPIEDADES MECANICAS A 23ºC PESO ESPECIFICO RESIST. A A LA TRACC.(FLUENCIA /
ROTURA) RES. A LA COMPRESION ( 1 Y 2 % DEF) RESISTENCIA A LA FLEXION RES. AL
CHOQUE SIN ENTALLA MODULO DE ELASTICIDAD (TRACCION) DUREZA PROPIEDADES
TERMICAS CALOR ESPECIFICO TEMP. DE USO CONTINUO EN AIRE TEMP. DE FUSION
PROPIEDADES QUIMICAS RESISTENCIA A ACIDOS DEBILES A TEMP. AMBIENTE
RESISTENCIA A ALCALINOS DEBILES A TEMP. AMBIENTE COMPORTAMIENTO A LA
COMBUSTION PROPAGACION DE LLAMA UNIDAD gr/cm3 Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²Kg.cm/cm² Kg/cm² Shore D UNIDAD Kcal/Kg.ºC ºC ºC 0BSERVACIONES MUY BUENA
MUY BUENA ARDE CON DIFICULTAD AUTO EXTINGUIBLE ASTM D-792 D-638 D-695 D-
790 D-256 D-638 D-2240 ASTM C-351 DIN 53479 53455 53454 53452 53453 53457
53505 DIN VALORES 1.45 550 / -170 / 300 700 NO ROMPE 31000 80 - 83 VALORES 0.28
-15 a 60 150
b) Tolerancias necesarias
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Las tolerancias de la pieza vienen dadas por el molde por lo que durante la operaciónno existe forma de que estas tolerancias tengan variaciones, sin embargo el molde
debe dejar una tolerancia serie H6-j5 ya que se refieren a un ajuste de precisión
c) Acabado deseado (Interno o externo) Debe contar con tolerancias de rugosidad
regular para la cara superior o externa de aproximadamente 25 micras y para la parte
interna debe ser un acabado bueno de unas 10 micras debido a que esta debe entrar a
presión en la palanca no debe dar mayor resistencia. Número y clases de operaciones
necesarias
Operación
Clase de operación
Número operaciones
de
Sellado del molde Inyección de la resina plástica en estado liquido Aplicación depresión para esparcir por completo la resina Eyección de las piezas
Primaria Primaria
1 1
Primaria
1
Primaria
1
Recibimiento de materia prima:El proceso para llevar a cabo la fabricación de la
cubierta se detalla a continuación:
Se recibe la materia prima que se utiliza en la producción en este caso es PVC en pellet
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o gránulos.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Introducción a la tolva:
Sellado del molde:Se deposita el granulo o pellet de PVC en la tolva y será
transportado en el interior de la maquina por un tornillo sin fin en una cámara donde
se expone a altas temperaturas para volverlo a estado liquido.
Eyección de la pieza:Una vez la resina de PVC este lista para moldearse se realiza el
sellado neumático del molde por medio de unos pistones que unen la pieza macho conla pieza hembra (el macho de el acabado interno y la hembra el externo). Estos
pistones incrementaran la presión a medida que se vaya inyectando el plástico y
mantendrán cerrado el molde para no permitir que el material se desborde y al salir la
pieza lleve defectos como rebabas.
Luego de colocar las matrices y piezas a la medida indicada se procede a instalar el
material a trabajar ajustándolo a la medida especificada en el dibujo.
d) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación La cubierta de
la palanca sufre un tratamiento de enfriamiento al momento de que las cámaras del
molde están llenas por completo de la resina caliente, mediante la recirculación de
agua fría dentro de cámaras especiales del molde (puede ser agua fría producida por
una maquina como un chiller ó a temperatura ambiente, eso dependiendo del material
a enfriar) es ahí donde adopta la rigidez 2. Historia de la fabricación del mecanizado o
el montaje de partes de componentes similares. No se conoce información sobre la
fabricación o montaje de piezas similares a la cubierta de la palanca.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. Adecuada distribución en plantapara la colocación de equipos grandes como la maquina inyectora que oscila entre
unos 3 metros de largo por 1.0 a 1.5 metros de ancho y
unos 2.0 metros de alto
4. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los costos. Cambiar los postes uniformes por postes de cabeza cónica para no
tener que utilizar una maquina para remacharla (aplicando presión y temperatura) a la
palanca y a la guillotina, eso reduciría el costo maquinaria, solo entraría a presión por
consumo de energía eléctrica y uso de
5. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para realizar la producción
de la cubierta de la palanca se hará uso de una maquina de inyección de plástico.
6. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos
especificados. La inyectora solo requiere de un operario para correr en línea de
producción el cual puede tener conocimientos básicos de mecánica y neumática para
realizar tareas de mantenimiento autónomo, pero debe además de tener un técnico
especializado para dar mantenimiento al equipo cuando éste no esté operando. 7.Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta. El pellet
puede ser transportado en cantidades pequeñas para dosificar a la maquina, para lo
cual se recomienda que exista un deposito del pellet a escasos metros de la maquina y
que a su vez este cerca de un acceso de la planta para que sea fácil llenar haciendo uso
de equipo mas grande como jack´s o montacargas.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
8. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados alas propiedades físicas requeridas. Para la cubierta de la palanca no es necesario
procesos inherentes debido a que los acabados, dimensiones y propiedades físicas se
dan en el proceso de moldeado
b) Factores que afectan los procesos seleccionados
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a) Corto plazo o largo plazo
Debido a la naturaleza de este proyecto, nuestra propuesta es a corto plazo, un año
como máximo; ya que se espera que sea comercializado en El Salvador y
Latinoamérica. b) Requisitos de volumen o ritmo de producción El volumen deproducción anual que estima en unas 500,000 engrapadoras/año. Se toma en cuenta
que en nuestro país se cuenta con 264.5 días laborables al año, para suplir dicha
demanda se debe tener un Ritmo de producción de 236.30 piezas/hr. Para cada
engrapadora solo se necesita una cubierta de palanca por lo tanto posee el mismo
Ritmo de producción de 236.30 Unidades/hr. 2. Costos totales del producto terminado.
a) Costo de maquinaria y herramientas iniciales Maquina inyectora: Molde y manifold
para cubierta
Total Maquinaria/herramientas: Costo de Herramienta = $120,000 500,000 Piezas.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
$ 80,000 $ 40,000
$ 120,000
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Costo de Herramienta = $0.2400 / Pieza.
b) Costo de mano de obra directa
Operarios = $15 /día $15/día x 1 día /8hrs = $1.875/hr Costo mano de obra directa =
$1.875/hr =$0.0079 / pieza
236.30 piezas/hr
c) Costos de materiales Kilogramo de pellet de PVC con un precio de $1.52 Peso de la
cubierta = 10 gr. Nº de piezas = 1000 gr. / 10 gr.= 100 piezas por kilo Costo dematerial= $1.52 / Kg. /100 piezas / Kg.= $0.0152 / pieza
d) Costo de impuesto o gravámenes MONTO DEL ACTIVO IMPONIBLE-----------
IMPUESTO MENSUAL De ¢ 100,000.01 hasta ¢ 500,000.00 por millar o
fracción................¢ 0.50 (Fuente www.csj.gob.sv/leyes)
Costo de impuestos = (¢ 0.50/1000 piezas)*($1 / ¢8.75) *12= $0.0007 / pieza
e) Costo de ingeniería Diseño de molde Estudio de polímetros y equipos $2,000 __$
500__ $2500 Costo de ingeniería = $2500 / 500,000 piezas / año = $0.0050 / piezaTECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
de los costos asociados (Máq. y herramientas, Costo del tamaño del = = de obra,materiales, impuestos e ingeniería) lote (1000 piezas)Costo del tamaño del lote
=
f)
mano
= (($0.2400+$0.0079+$0.0152+$0.0007+$0.0050)/pieza)*1000 piezas/lote = $268.8 /
lote 3. Tiempo disponible para equiparse El tiempo requerido es como mínimo de 6meses hasta un máximo de un año, depende del tiempo de entrega de la maquinaria y
equipo, así como encontrar es lugar adecuado para la instalación del equipo, espacio,
seguridad industrial y ambiental etc., y personal que cumplan con los requisitos de
conocimiento técnico. 4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte No
existen problemas de almacenamiento para la cubierta debido a su pequeño tamaño y
poco peso. Se estima que en una caja de 25 cm x 20 cm x 30cm se puede almacenar
120 piezas con un peso de 1.5 kilos (ya sumado al de la caja) y no producir mas de 16
cajas diarias
Análisis De Preproducción De La Guillotina
Asignación: Erick Nilson Domínguez Aleman Pasos generales en el planeamiento de
pre-producción. 1. Uso final de los detalles y del montaje completo. Los resortes
planos y laminados están diseñados para diversos propósitos, pero la palabra "resorte"
no siempre describe con exactitud su funcionamiento. Aunque con frecuencia se les
llama resortes, en muchos casos sólo una pequeña parte del muelle laminado funciona
como resorte y sirve para almacenar y liberar energía, en la misma forma en que lo
hacen los resortes tradicionales.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
La guillotina es la pieza que permite que el funcionamiento se pueda repetir una y otravez ya que esta sirve para regresar el mecanismo a su posición de inicio y así poder
repetir una y otra vez el proceso de engrapado. También debe mencionarse que
también hace la función de separar y deformar la grapa para el fin de sujetar un
número requerido de páginas de papel o requerimientos a fines. Es una pieza sencilla
pero de gran importancia en el funcionamiento de la engrapadora, al decir sencilla se
hace referencia a su forma ya que no es de gran complejidad por el hecho de solo
llevar dos dobleces y dos agujeros que es en los cuales se colocan los remaches para
que esta pieza quede sujeta con la palanca de la engrapadora. 2. Necesidad de
acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas que se presentan. Existe lanecesidad que la guillotina sea resistente a la corrosión en todo su entorno. Aunque
esta no entra en contacto con las hojas a engrapar en una forma directa ni tampoco
afecta con la apariencia ya que no está visible, pero engrapadora. En cuanto a los
acabados superficiales no se necesitara ninguno pues se utilizara tal como viene en su
presentación. colabora con el tiempo de vida útil de la
En las tolerancias, la perforación del agujero que se utilizara para los remaches que la
une fijamente con la palanca de la engrapadora es de gran importancia en cuanto a la
tolerancia pero se especificara con una tolerancia de tipo deslizante para que no tengaproblemas al momento de remachar. 3. Limitaciones impuestas por la forma y las
características de los materiales. La forma de esta pieza no es de gran complejidad,
pero si, la operación de doblado que es la que requiere mayor precisión, debido a que
se esta trabajando con acero resorte que por la naturaleza de este material posee
propiedades elásticas elevadas las que son necesarias para el buen funcionamiento de
esta pieza pero que a su vez lo complica en el proceso de doblado de la pieza. 4.
Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Una tira o lámina metálica sometida a una operación mediante una matriz debeencontrarse en el momento de activar la prensa en su justa posición de trabajo. La tira
o lámina de material debe también avanzar de manera regular. Al igual que en el carril
porta grapa inferior se recomienda el retensor de perno, ya que es el sistema más
elemental en retensores de laminas; su empleo es muy corriente y en velocidades
pequeñas proporciona un trabajó bastante eficiente. Consiste en un perno, construido
en acero plata templada, ajustado en la placa matriz y cuya cabeza sirve de retensor. 5.
Problemas especiales de servicio o ínter cambiabilidad. Debido a que esta pieza no
está normalizada no se puede encontrar en el mercado y ya que la pieza va unida por
medio de remaches se dificulta la posibilidad e intercambio por lo que si esta piezafallara lo mejor sería reemplazar la engrapadora en su totalidad. No obstante ya que el
uso de la engrapadora es ocasional, y que la pieza no sufre mayor desgaste ni
deformación al realizar su función es poco probable que pueda fallar durante su vida
útil. 6. Posible adaptación de agarraderas, guías, etc., necesarios para la fabricación,
manipulación, inspección o empaque. La guillotina no posee ningún tipo de agarradera
pero de ser necesario se pueden utilizar para su manipulación cualquiera de los
agujeros. El material debe ser conducido convenientemente en la matriz para poder
efectuar un trabajo regular y eficiente, para ello se disponen sobre la placa matriz, a
derecha e izquierda dos tramos de acero que soportan a su vez la placa de guía de lospunzones. Estas dos tiras laterales son las guías del material que se ha de cortar. Las
guías convienen hacerlas bastante largas de 50 a 75% más que la longitud de la matriz
y en matrices que deban cortar piezas muy precisas estas cifras pueden ser
aumentadas considerablemente. La altura de las guías puede ser estimada entre 4s y
6s donde s es el espesor de la cinta de material que ha de cortarse, siendo más alta
esta relación cuanto más delgado son los espesores del material. 7. Analícense las
probables limitaciones a cambios futuros del producto. La guillotina es una pieza de
troquelado la cual puede cambiar de dimensiones haciéndola más pequeña pero no
más grande debido al espacio en donde se ubicará, el fabricar una pieza más
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
pequeña, afectaría su funcionabilidad debilitándola y haciendo que el esfuerza de lapieza por regresar el mecanismo a su posición original sea grande o no logre ser el
suficiente. Si se desea cambiar de material se deberá utilizar un material que tenga el
mismo coeficiente de elasticidad para que cumpla con la función de esta pieza que
como su nombre lo dice es lamina resorte. A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN
PROCESO DETERMINADO. 1. Naturaleza de parte o montaje. La pieza a fabricar
denominada guillotina no tiene gran complicación al momento del montaje ya que
solo es remachada en la palanca de la engrapadora, por lo que posee unos agujeros en
la parte superior de la pieza. Sin embargo se debe de tener cuidado sobre el lugar
exacto en que tocara la guillotina al mecanismo ya que para efectuar su función deregresar el mecanismo a su posición inicial para volver a realizar la operación esta
distancia lo afectaría, ya que el momento a realizarse depende no solo de la fuerza del
acero resorte sino también de la distancia que hay entre el punto de aplicación de la
fuerza y el eje sobre el cual girara el mecanismo. 2.0 a) Materiales
El material más recomendado por apegarse mejor a las especificaciones es un acero
resorte AISI 5160, por sus propiedades elásticas, estas piezas pueden funcionar como
espaciadores, bases, dispositivos temporales y sujetadores, entre otros. b) Tolerancias
necesarias Existen en la pieza puntos críticos donde la tolerancia es de sumaimportancia, para el buen desempeño de la misma referente a su movimiento
funcional. Los puntos a los que se hace referencia son los dobleces ya que es la parte
importante de la pieza debido a que de ahí dependerá su buen funcionamiento. En el
contorno del material no es necesario tener una tolerancia estricta. En cuanto al
agujero se utilizaran una tolerancia de tipo forzado ligero H7-j6. c) Acabado deseado
(interno o externo) No es necesario ningún tipo de acabado superficial ya que la pieza
no está a simple vista, además al dar algún tipo de acabado superficial esto podría
afectar sus propiedades elásticas y
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Doblar las partes de la pieza de acuerdo a las especificaciones de los planos. Mediantetratamiento térmico. e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o
fabricación la pieza es sometida a un tratamiento térmico que produce cambios e las
características metálicas de la pieza que proporcionan al metal elasticidad, los resortes
planos se asemejan a un tablero de salto, son hechos típicamente doblando y rodando
(levemente al encresparse ) un pedazo fino de acero y después cuidadosamente
calentándolo a una temperatura que cause tensiones internas, de lo contrario el acero
mantiene una posición encrespada o plana y resiste cualquier movimiento de flexión
aplicado a él. 5.0 Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de Cortar su
contorno de la pieza de acuerdo a la forma y las especificaciones estipuladas en losplanos de fabricación. Perforar la lámina con los agujeros q se requieran para
ensamble y sujeción. Cortar la lamina en la cizalladora con las dimensiones de la
pieza en bruto. así también incrementaría nuestros de costos de fabricación y siendo
esto no necesario se decidió utilizar el material en su acabado original. d) Número y
clase de operaciones necesarias Para la fabricación de esta pieza se hará uso de
troqueles y matrices de corte y doblado; con los que se espera elaborar la pieza en un
total de cuatro operaciones que son:
partes de componentes similares. Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con
un historial al cual podamos hacer referencia. 4.0 Limitaciones de planta o sus
disponibilidades. Si se cuenta con una correcta distribución en planta esto permitirá el
máximo aprovechamiento del espacio disponible para lograr un proceso óptimo,
contando con espacio para el almacenamiento de materia prima así como también una
bodega para el almacenamiento de las partes terminadas, teniendo en cuenta que la
pieza es de dimensiones pequeñas.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5.0 posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación oreducir los costos. Se pueden hacer cambios en el diseño en cuanto a su longitud y
eliminar uno de los dobleces pero no se deberá incrementar el grosor de la lámina ya q
la función de engrapado requiere q su espesor sea el mismo de una grapa. 6.0
Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para la fabricación de esta
pieza; por tratarse de un proceso en serie, se utilizara una prensa con una matriz
progresiva con las formas especificadas; con esto se pretende tener un proceso más
rápido para que se permita cumplir con la demanda del mercado al cual se piensa
abastecer. 7.0 Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o
para requisitos especializados. Se necesita contar con personal capacitado tanto parala manipulación como para brindarle el mantenimiento debido al tipo de maquinaria
que se tendrá a disposición para la fabricación de las piezas.
También se puede adiestrar operarios ya que si no, pueden salir piezas defectuosas y
existiendo además el riesgo de romper los punzones más débiles de la matriz al
punzonar en malas condiciones. 8.0 Problemas de manejo de materiales internos de la
planta o externos a esta. Los materiales utilizados no son frágiles, por ello pueden ser
manejados sin ninguna complicación tanto fuera como dentro de la planta, aunque
siendo este material un metal debe estar almacenado en un lugar libre de humedadpara que no se oxide. 9.0 Procesos inherentes para producir las formas, superficies o
acabados especificados o las propiedades físicas requeridas. Entre los procesos
inherentes podríamos mencionar el cizallado o corte de material para poder ser
utilizado en la prensa y en general todas las formas necesarias son realizadas por la
matriz. B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1.0 Necesidades de producción propuestas o anticipadas. a) Corto plazo o largo plazo.Dado que se proyecta distribuir el producto a nivel nacional y haciendo una estimación
de la demanda de este producto en el mercado, se ha planeado una producción de
500,000 piezas/ año y dependiendo la evolución del producto en el mercado se espera
producir una cantidad de 2,000,000 piezas en un tiempo de 4 años. b) Requisitos de
volumen o ritmo de producción. Basándonos en el volumen de producción necesario
para abastecer el mercado antes mencionado es decir de las 500,000 unidades
fabricadas en un año, el ritmo de producción necesario para cumplir con las metas de
fabricación es de 239 unidades/hora. 2.0 costos totales del producto terminado. a)
Costos de herramientas iniciales. La herramienta que se utilizara en la fabricación de laguillotina de engrapadora es: - matriz progresiva $4200
- Volumen de producción esperado: 500,000 unidades/año Si se planea recuperar la
inversión 1 año -costo _ unitario = $4200/ 500,000 unidades = $0.0084/unidad b)
costos de mano de obra directa. La cantidad de personas encargadas de la elaboración
de la pieza se sugiere que sea una. Que será el encargado de cortar el material para su
utilización en la prensa y también estará encargado de la operación de las maquinas. El
empleando tendrá un salario por hora laboral de $1.80 Costo_mano_de_obra =
$1.80/hr x 1 hr/239 piezas = $0.0075/pieza c) costos de materiales. Material: acero alcarbón
Costo: $20 + IVA Dimensiones: 2 x 1 m Espesor: 1/32 pulg. = 0.8 mm 148
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Análisis de Preproducción
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Nº de piezas por lámina: 952 piezas. Costo_material_por_pieza = $22.60/952 piezas =$0.024/pieza 3.0) Tiemodisponible para equiparse. No se aplicara en el análisis por que
depende de las políticas de la empresa. 4.0) Problemas de recibo almacenamiento y
transporte. Durante el almacenamiento se puede tener condiciones adversas al
material y provocar que este tenga cambios inesperados en contra de la calidad.
Cuando la pieza está terminada tiene que almacenarse en un lugar donde está
protegida del medio ambiente, puede ser en una bodega donde estratégicamente
haya sido elegida para facilidad de manipulación.
Para el transporte tiene que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayancolocadas en cajas de doce unidades cada una, las piezas no requieren de mucho
cuidado respecto a los golpes que pueda sufrir en la carga o descarga.
Análisis De Preproducción De La Palanca.
Asignación: Henry Augusto Hernández Escobar PASOS GENERALES EN EL
PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN.
1. Uso final de los detalles y del montaje completo. La palanca es la que se encarga de
proteger en su interior el canal porta grapas, la palanca y la guillotina. Está unida alcanal porta grapas, la palanca y la base por medio de un pin que le permite abrir y
cerrarse cada vez que se necesite ya sea para recargar las grapas o revisar algún mal
funcionamiento del mecanismo. Esta pieza en forma de canal tiene dos agujeros
alargados en forma rectangular en los costados en el extremo contrario a la unión con
el pin en donde a base de presión se sujeta el protector de palanca y posee dos
agujeros en la parte superior en donde por medio de remaches esta unido firmemente
a la guillotina. Las esquinas de la pieza se deben de fabricar de manera que no
presenten ángulos agudos puesto que esto podría ocasionarle un daño físico al
usuario. Por ser una pieza externa debe de tener una superficie libre se asperezas y
presentar el recubrimiento determinado.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
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2. Necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas que sepresentan. Es necesario que la palanca sea resistente a la corrosión en todo su
entorno, ya que es una de las partes más visibles de la engrapadora, esta puede ser
determinante para el cliente al momento de elegir una engrapadora, para esto se le ha
hecho un recubrimiento con pintura para evitar la oxidación. En cuanto a las
tolerancias, las operaciones que requieren mayor precisión es la de perforación de los
agujeros por los cuales está unida a la base por medio del pasador, por lo que se debe
tener cuidado de lograr el ajuste correspondiente para garantizar el buen
funcionamiento del producto.
3. Limitaciones impuestas por la forma y las características de los materiales. La pieza
debe tener una forma tal que pueda contener en su interior el carril porta grapas y la
suficiente dureza para proteger el mecanismo que hace funcionar la engrapadora. Esta
pieza se podrá fabricar por un proceso de troquelado para facilitar su elaboración. La
lámina que se utilizara debe tener la suficiente ductilidad para no romperse en el
proceso.
4. Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales. Para el ajuste y el
movimiento de las piezas en las matrices es necesario construir topes móviles si serealiza en prensa progresiva, pero además la matriz incluye punzones que ejercen
presión para sujetar la pieza en cada parte del proceso, si el proceso es en prensa
simple no se incluyen los topes móviles. Para la fabricación de esta pieza se perforaran
dos agujeros guías para lograr la simetría de todas sus formas dentro de la matriz.
5. Problemas especiales de servicio o íntercambiabilidad. Esta pieza se fabrica
exclusivamente para este tipo de engrapadoras y no será fabricada con fines de ser
utilizada como repuesto o vendida individualmente, esto se debe a los costos elevados
que presentaría el vender una sola pieza del producto y no su conjunto, a esto se le
agrega que la pieza está unida a otras por medio de un pasador el cual tendría que
destruirse pasa ser desmontada. Sin embargo, dado que esta pieza esta echa de un
material resistente y
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Análisis de Preproducción
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asumiendo un uso responsable y acorde a las especificaciones para la cual fuediseñada, sería difícil que esta pieza llegara a fallar durante la vida útil de engrapadora.
6. Posible adaptación de agarraderas, guías, etc., necesarios para la fabricación,
manipulación, inspección o empaque. Con el objetivo de realizar el corte de las tiras de
lámina en las que se detallara el contorno y perímetro de la pieza, deberán ir las
láminas de hierro dirigidas por una guía para poder lograr un corte alineado del
material y así evitar problemas de pérdidas de material. Al realizarse la manipulación
del material para troquelar la pieza, el operario debe seguir una guía de cómo colocara
la chapa y hasta donde la moverá para poder realizar los cortes y dobleces en el lugardonde se debe, y realizar los pasos necesarios para dicho proceso. Se podría adaptar
agujeros de diámetro pequeño en la parte superior de la pieza que sirva como
agarradero y a este gancho para sujetar la pieza colgada, pintarla y su respectivo
secado, puesto que es una pieza externa que influye en la protección y apariencia del
producto.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. Una limitación
a cambios futuros seria el material, se recomienda utilizar metal ya que esta pieza
necesita ser resistente en especial en la parte de los agujeros en donde está unida a labase y debe resistir golpes y caídas. Es necesario mantener las características o
propiedades del material utilizado en el diseño original ya que para el desempeño
optimo del producto debe de ser un material que posee una determinada resistencia
por la fuerza que en esta será ejercida por el usuario durante la utilización del
producto. Respecto a la forma geométrica, lo más importante es que tenga el espacio
suficiente en su interior para poder proteger el canal porta grapas, la palanca y la
guillotina, su forma puede cambiar levemente siempre y cuando cumpla con este
requisito.
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO.
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1. Naturaleza de parte o montaje. Esta pieza está fabricada con una lamina de acero de1.5 mm. Sus dimensiones son de 162 mm.*26.80mm. Posee un doblado de 90º en las
paredes, lo que hace que la forma de esta pieza sea como la de un canal rectangular
con una leve disminución en su anchura. Tiene una parte hueca con la que cubre las
demás.
2. a) Materiales El material que se utilizará para fabricar la palanca es acero SAE 1020
que es un acero de bajo contenido de carbono. Por su contenido de carbono estos
aceros se utilizan para la fabricación de piezas estructurales de mediana resistencia, es
por ello que se ha considerado óptima para la fabricación de la palanca. Propiedadesmecánicas: Dureza Esfuerzo de fluencia Esfuerzo máximo Elongación Reducción de
área Módulo de elasticidad Maquinabilidad Densidad: Módulo de elasticidad: 111 HB
205 MPa (29700 PSI) 380 MPa (55100 PSI) 25% 50% 205 GPa (29700 KSI) 72% 7860
Kg./m3 207 GPa
b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se utilizaran para esta pieza será IT-8,
estas obedecen a la norma UNI debida a que estas cumplen con un rango de exactitud
necesaria para que la pieza cumpla con su función. Además el proceso de troquelado
puede trabajar con estas tolerancias.TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
c) Acabado deseado (interno o externo) El acabado que se desea para esta pieza tantoen su parte externa como interna es liso con una capa de pintura capaz de
proporcionarle a la pieza una mayor resistencia tanto a la oxidación como a la
corrosión.
d) Número y clase de operaciones necesarias
Operación Cortado de la lamina Perforado de los agujeros Doblado de la lamina
Eliminación de rebabas Recubrimiento de pintura Secado de la pintura
Clase de operación Primaria Primaria Primaria Auxiliar Secundaria Auxiliar
Número de operaciones 1 8 1 1 1 1
e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para la
correspondiente pieza no se necesita ningún tipo de tratamiento térmico, ya que el
proceso de perforado y doblado se hacen en frio gracias a la selección del material a
utilizar en esta pieza.
3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes
similares. No existe registros de la fabricación o de montaje de piezas similares a la
palanca.
4. Limitaciones de planta o sus disponibilidades. Se debe contar con el espacio
suficiente para la colocación de la maquinaria (troqueladora) y además espacio
suficiente para el almacenamiento de la materia prima y producto terminado.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Por estas razones es recomendable un buen estudio de distribución en planta paraestablecer el espacio que utilizaran en la planta.
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los costos. Se podrían hacer cambios en los materiales elegidos para reducir los
costos de estos, siempre y cuando se tome en cuenta las propiedades necesarias para
su buen funcionamiento. Cabe la posibilidad de un cambio en el diseño, ya que es una
pieza externa, se puede modificar para que sea más atractiva a los ojos del cliente,
pero se debe tomar en cuenta que dentro de ella debe contener parte de las piezas
que hace funcionar la engrapadora, por lo que tiene que tomarse en cuenta si se deseamodificar el diseño.
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para la fabricación de esta
pieza; por tratarse de un proceso en serie, se utilizara una prensa con una matriz
progresiva con las formas especificadas; con esto se pretende tener un proceso más
rápido para que se permita cumplir con la demanda del mercado al cual se piensa
abastecer.
7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o pararequisitos especializados. Se necesita contar con personal capacitado tanto para la
manipulación como para brindarle el mantenimiento debido al tipo de maquinaria que
se tendrá a disposición para la fabricación de estas piezas. También se puede adiestrar
operarios ya que si no, pueden salir piezas defectuosas y existiendo además el riesgo
de romper los punzones más débiles de la matriz al punzonar en malas condiciones.
8. problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a esta. Los
materiales utilizados no son frágiles, por ello pueden ser manejados sin ninguna
complicación tanto fuera como dentro de la planta, aunque siendo este material un
metal debe estar almacenado en un lugar libre de humedad para que no se oxide.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados olas propiedades físicas requeridas. Para el acabado final se realizara un proceso de
cepillado para eliminar bordes afilados que se producen en la operación de corte y
perforación además de limpiar la pieza para la posterior colocación de la capa de
pintura para evitar los daños causados por el ambiente en la pieza. Por su parte el
material debe ser resistente y que responde bien al trabajo en frío.
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS
1. Necesidades de producción propuestas o anticipadas. a) Corto plazo o largo plazo.Según los pronósticos de producción se requiere producir al corto plazo, ya que es un
implemento que puede ser fácilmente comercializado y es muy utilizado a diario en
toda oficina. b) Requisitos de volumen o ritmo de producción. Como se estableció
después de los estudios de mercado, se llego a pronosticar una producción de 500,000
unidades por año y ya que de esta piza se utiliza una en cada engrapadora; la
producción de esta será de 500,000 piezas por año. Se trabajaran 44 horas a la semana
y un total de 261.5 días por año (2,092 horas por año). De la información anterior se
calculo un ritmo de producción de 239 piezas por hora.
2. Costos totales del producto terminado. a) Costos de herramientas iniciales. Se
utilizara una prensa hidráulica marca MEISTER de cuatro columnas serie YL32 de 100
Ton con un costo de $6,000 con un valor de recuperación del 10% y una vida útil de 5
años. Depreciación anual: (6,000-600)/5 = $1,080
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Análisis de Preproducción
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El volumen de producción anual es de 500,000 unidades Costo de herramientasiniciales por pieza: 1,080/500,000 = $0.00216. b) Costo de mano de obra directa El
salario mensual del operario es de: $250. El total de horas trabajadas al mes es de 176.
Salario por hora del operario: $250/176hr. = $1.42/hr. El ritmo de producción por hora
es de: 239 piezas/hr. Costo de MOD por cada pieza: $1.42/239 = $0.0059. c) Costo de
materiales El costo de la lámina de 1/16” de 1x2 metros es de $35 Para fabricar una
pieza se necesitan 0.01277 m² (una área rectangular de 76*168 mm). El número de
piezas por lamina es de (2*1)m²/0.01277m² = 156.6 ≈ 156 piezas por lamina. Costo de
material por pieza: $35/156 = $0.224 d) Costo de ingeniería El costo de ingeniería es
de: $ 20,000 El costo por cada pieza es de: 20,000/500,000 = $ 0.04
Costo total de la pieza: $0.272
3. Tiempo disponible para equiparse Se estima un periodo de 2 meses y 2 semanas en
la espera de la importación de la maquinaria y de la materia prima.
4. Problemas de recibo almacenamiento y transporte. De darse un posible problema
en el mercado y un volumen de producción sobreestimado o disminución en la
demanda, se incurriría en gastos por almacenamiento de producto terminado. Otroposible problema que se podría presentar es que el proveedor no entregue la materia
prima a tiempo, dando como resultado retrasos en la producción, afectando la
planificación de entrega.
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Análisis de Preproducción
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Análisis De Preproducción De El Presionador De Grapas.
Asignación: Henry Augusto Hernández Escobar PASOS GENERALES EN EL
PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN.
1. Uso final de los detalles y del montaje completo. El presionador de grapas es el que
se encarga en presionar o empujar las grapas por el canal porta grapas hasta la rendija
donde la guillotina separa la grapa a ser utilizada y la clava en el papel. Este presiona
las grapas gracias a un muelle el que se encarga de halarlo y este a su vez presiona las
grapas hasta la rendija. Tiene una forma alargada y plana, posee una prominencia enuno de sus extremos la cual sirve para poder moverlo manualmente mientras se
colocan las grapas, a pocos milímetros se encuentra una ranura en la cual se coloca el
pin de traslación que a la vez sujeta al muelle; ajustado holgadamente en el canal
porta grapas para deslizarse longitudinalmente sobre él.
2. Necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas que se
presentan. Esta pieza requiere de un acabado liso, ya que tendrá que movilizarse en el
contorno del canal porta grapas y por ello no debe tener superficies que obstruyan el
desplazamiento de esta a través del contorno del canal porta grapas. El acabadosuperficial será el que le de el molde. Esta pieza es fabricada de plástico por molde y
no necesita ser mecanizada.
3. Limitaciones impuestas por la forma y las características de los materiales. El
material utilizado debe ser capaz de resistir el uso constante que se le aplique por lo
que este debe ser tenaz para resistir los golpes contra el metal. Para lograr un óptimo
funcionamiento y ahorro de material deben aplicarse las especificaciones detalladas
del plano de diseño.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales. El único implemento desujeción de esta pieza, es cuando el molde se cierra o se abre por medio de la unidad
de cierre, soportando la presión que se ejerce dentro de la cavidad del molde; para
poder permitir la entrada de los gránulos de plástico fundido, ya en estado solidó
(moldeado) este es expulsado del molde y cae a la bancada para ser almacenado.
5. Problemas especiales de servicio o íntercambiabilidad. Esta pieza no se encuentra
disponible en el mercado y se fabrica exclusivamente para este tipo de engrapadoras,
así que de llegar a fallar (que es muy poco probable) sería muy difícil encontrar
repuestos ya que no está normalizada. Resultaría muy costoso para la empresaconstruir piezas de repuesto y además ensamblarla nuevamente, por el hecho de que
con el uso que se le da a la engrapadora, sería suficiente el tiempo de utilidad de esta y
sería muy poca la demanda de repuestos.
6. Posible adaptación de agarraderas, guías, etc., necesarios para la fabricación,
manipulación, inspección o empaque. La única guía requerida es la que permite que el
molde se abra y cierre, permitiendo que la presión ejercida dentro del molde sea
estable; para una fácil manipulación de la materia prima, se puede diseñar un
mecanismo que alimente por gravedad la tolva. El producto ya terminado seráinspeccionado por lotes visualmente (con la pieza donde ira ensamblada) y con un
calibrador, si cumple con los requisitos de diseño y posteriormente será almacenada o
transportada en cajas de cartón u otro contenedor.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. Su principal
limitación es el tamaño del canal dado que las grapas tienen un tamaño (anchura)
estándar y este debe coincidir con el de la pieza, además de que se tienen que seguir
las especificaciones de diseño con respecto al eje que la atraviesa, ya que es
presionada por el resorte de compresión. Si podría cambiar en sus demás aspectos;
con respecto al material podría ser fabricado de otro tipo de plástico, para reducir su
costo.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO.
1. Naturaleza de parte o montaje. El presionador de grapas está diseñado para
deslizarse sobre el canal porta grapas con facilidad gracias a su forma y acabado
superficial, con dimensiones de 29.5mm*12.7mm. Posee diferentes huecos, algunos
necesarios para su funcionamiento y acoplamiento con otras piezas y otros para el
ahorro de material.
2. a) Materiales Se deberá utilizar polipropileno que es un material que tiene una
buena dureza que es necesaria dada la función que desempeña esta pieza dentro delcompartimiento del canal porta grapas, debido al desgaste que tendrá en su vida útil.
Es un material rígido debido a su alta cristalidad y, aunque su temperatura de
transición vítrea entre 10 y 18 ºC, su temperatura de fragilidad es de 0ºC.
Propiedades físicas
La densidad del polipropileno, está comprendida entre 0.90 y 0.93 gr/c m3, por ser tan
baja permite la fabricación de productos ligeros.
Es un material más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Soporta carga de 25.5kg/cm2 , aplicada durante 24 horas no produce deformación apreciable a temperatura
ambiente y resiste hasta los 70 grados C. Posee una gran capacidad de recuperación
elástica. Es un material fácil de reciclar Posee alta resistencia al impacto.
Propiedades mecánicas
Tiene buena resistencia superficial.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Tiene buena resistencia química a la humedad y al calor sin deformarse. Puedeutilizarse en calidad de material para elementos deslizantes no lubricados. Tiene buena
dureza superficial y estabilidad dimensional.
b) Tolerancias necesarias Esta pieza al igual que todo componente es necesario que
cumpla con las especificaciones de tolerancia expuestas en el diseño de fabricación. A
pesar que será fabricada por inyección es necesario que el molde cumpla con ciertas
tolerancias que permitan un grado de error al momento del proceso de obtención de
esta. En el caso de plásticos moldeados existen tolerancias normalizadas según la DIN
16091 que establece que en el rango de piezas con tamaños de 22-30mm (rango al quepertenece el presionador de grapas), las tolerancias son de ± 0,27 para cotas no ligada
al molde y ± 0,17 para cotas ligadas al molde.
c) Acabado deseado (interno o externo) Internamente no es tan necesario que tenga
un acabado tan elaborado, pero externamente si ya que hace contacto con el canal
porta grapas, pero por el proceso de obtención de este, se puede dar un mismo
acabado que a la vez da una mejor apariencia visual para el comprador o consumidor.
d) Número y clase de operaciones necesariasOperación Inyectar la tolva con gránulos de polipropileno Elevar la temperatura del
plástico aproximada mente de 120º C Solidificación del material en el molde cerrado
Abertura del molde para la Clase de operación Número de operaciones
Primaria
1
Primaria
1
Secundaria
1
extracción de la pieza
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Secundaria
1
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1. Primeramente inyectar la tolva con gránulos de polipropileno. Cuando el sistema detornillo o embolo buzo gire, empujara hacia delante los gránulos y presionara la carga
desde la tolva hasta el cilindro de calefacción.
2. Elevar la temperatura del plástico aproximadamente de 120º C (en la mayoría de
aplicación de estos moldes), permitiendo que pueda fluir bajo la aplicación de presión
comúnmente de 35 hasta 350 Mpa (5,000 a 50,000 psi). Normalmente esto se hace
calentando los gránulos sólidos del material hasta formar una masa fundida con una
viscosidad y temperatura uniforme.
3. Permitir la solidificación del material en el molde cerrado. En esta etapa el material
fundido ya plastificado, se transfiere a la parte inferior del cañón o la boquilla, que
inyecta hacia el canal o los canales del molde hasta llegar a las cavidades donde
tomara la forma el producto.
4. Después se realiza la apertura o abertura del molde para la extracción de la pieza.
Esto se hace después de mantener el material bajo presión dentro del molde y es
expulsada por expulsores, al desplazarse el molde bebedero, para permitir solidificar
terminalmente el producto a temperatura ambiente.
e) tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para la
correspondiente pieza no se necesita ningún tipo de mecanizado por ser fabricada por
molde. Este requiere solamente el tratamiento térmico para fundir los gránulos de
polipropileno a una temperatura aproximadamente de 120º C (250º F), hasta llegar a
tener una pasta fundida que permitirá introducir con facilidad al molde, ya sea por
pistón o por un tornillo sin fin que presione la pasta (embolo).
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
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3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentessimilares. Para la fabricación del presionador de grapas se utilizara el moldeo por
inyección que al igual que cualquier método de moldeo, se debe diseñar en función del
costo más bajo posible, por ello resulta a un bajo costo producir grandes cantidades de
partes termoplásticos (Polipropileno); tiene la factibilidad de volverse a reprocesar los
productos mal formados y no necesita una operación extra para poder ser
comercializada posteriormente.
4. Limitaciones de planta o sus disponibilidades. Si se cuenta con una correcta
distribución en planta esto permitirá el máximo aprovechamiento del espaciodisponible para lograr un proceso óptimo, contando con espacio físico requerido por la
maquinaria que se ocupara, espacio para el almacenamiento de materia prima así
como también una bodega para el almacenamiento de las partes terminadas.
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los costos. En el caso de material se podría cambiar por Poliestireno ya que sus
propiedades cumplen con los requerimientos necesarios para esta pieza. El diseño
podría cambiarse para disminuir la cantidad de plástico a utilizarse que conlleven al
ahorro sin sacrificar la vida útil de la pieza.
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Las maquinas a ser
utilizadas deben ser capaces de cumplir con el volumen de producción requerido de la
engrapadora. Para la elaboración del presiondor de grapas, se utilizara maquinas
netamente de inyección, que solo requiere del molde, por lo que fácilmente podría ser
hecha en cualquier maquina inyectora que cumpla con la capacidad de fundición y de
presión.
7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o para
requisitos especializados.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Se deberá contar con personal calificado que pueda utilizar y proporcionarmantenimiento a la maquinaria, pero también se debe dar capacitación al personal,
para que estén actualizados con las nuevas tecnologías, para que todos tengan la
capacidad de resolver un determinado problema de funcionamiento e instalación de
esta.
8. problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a esta. Para no
tener problemas de almacenaje de la materia prima que podría resultar dañada por no
disponer de un lugar adecuado, se deberá tener una distribución de almacenamiento
en la bodega de la planta evitando que obstruyan el desempeño de otras actividades,para colocar los materiales en un lugar aislado y cercano al lugar de trabajo, El
transporte de este material plástico no requiere de grandes depósitos por lo que se
puede realizar con: carretillas, costales, por gravedad, etc); deberá existir un área de
carga y descarga, ya sea de materia prima o del producto ya terminado. También se
podría hacer pedidos solamente de material necesario al proveedor si este es capaz de
abastecer a la empresa con material en tiempos cortos y así evitar el acumulamiento
innecesario.
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados olas propiedades físicas requeridas. Por ser fabricada por moldeo por inyección, la pieza
queda totalmente fabricada con respecto a su forma y acabado superficial; aun así
requiere una tolerancia, el molde para cumplir con las expectativas del volumen de
producción. Se requiere moldes de acero que resistan el desgaste de una gran cantidad
de piezas a fabricar en su vida útil.
B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS
1. Necesidades de producción propuestas o anticipadas. a) Corto plazo o largo plazo.
Según los pronósticos de producción se requiere producir al corto plazo, ya que es un
implemento que puede ser fácilmente comercializado y es muy utilizado a diario en
toda oficina.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
b) Requisitos de volumen o ritmo de producción. Como se estableció después de losestudios de mercado, se llego a pronosticar una producción de 500,000 unidades por
año y ya que de esta piza se utiliza una en cada engrapadora; la producción de esta
será de 500,000 piezas por año. Se trabajaran 44 horas a la semana y un total de 261.5
días por año (2,092 horas por año). De la información anterior se calculo un ritmo de
producción de 239 piezas por hora.
2. Costos totales del producto terminado. a) Costos de herramientas iniciales. Maquina
inyectora de plástico marca JONWAI de Alta Velocidad de moldeo por inyección,
modelo JW-100SD: $8,500.00. La maquinaria tiene una vida útil de 6 años y un valor derecuperación del 10% lo que nos da un costo anual de (8,500-850)/6 = $1,275. Como se
menciono antes se pronostico una producción de 500,000 unidades por año al dividir
el costo anual entre las 500,000 piezas a producir nos da un costo por unidad de
$0.00255. El costo del molde de 8 cavidades es de $2,600 por tanto el costo por pieza
es de 2,600/500,000 = $0.0052. No se tiene un valor exacto del molde ya que el precio
de los estos varía según el tamaño y forma de la pieza, el número de cavidades del
molde y el material con que se fabricara. b) Costo de mano de obra directa El salario
mensual del operario es de $250. Ya que la maquina trabaja a un ritmo de producción
de 24 piezas por minuto (8 piezas por molde y tres ciclos por minuto) o 1,440 piezaspor hora. Con este ritmo de producción el operario terminaría el pedido en 347.2
horas (43.4 días). El operario trabaja 176 horas por mes. $250/176hr. = $1.42/hr.
(salario por hora del operario). El costo de MOD por pieza que es 1.42/1440 =
$0.00099. c) Costo de materiales EL costo del PP es de $0.99/kg
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Es difícil encontrar datos del precio del polipropileno en el país, así que se tomo elprecio por kilogramo de polipropileno virgen del mercado mexicano y se hizo la
correspondiente conversión a dólares (MXN 11.50*0.759 = 0.873 USD más IVA).
$0.99/Kg = $0.00099/gr. Cada pieza tiene una masa de 2 gr. Pop tanto el costo por
material de cada pieza es: $.00198.
d) Costo de ingeniería Costo de ingeniería es de: $ 20,000 El costo por cada pieza es de:
20,000/500,000 = $ 0.04
Costo total de la pieza: $ 0.0507
3. Tiempo disponible para equiparse Se estima un periodo de 2 meses y 2 semanas en
la espera de la importación de la inyectora y de la materia prima.
4. Problemas de recibo almacenamiento y transporte. De darse un posible problema
en el mercado y un volumen de producción sobreestimado o disminución en la
demanda, se incurriría en gastos por almacenamiento de producto terminado. Otro
posible problema que se podría presentar es que el proveedor no entregue la materia
prima a tiempo, dando como resultado retrasos en la producción, afectando laplanificación de entrega.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
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Análisis De Preproducción Del Carrete De ResorteAsignación: Herbert Omar Cortez Castillo
Permitir el acoplamiento del los carretes porta grapa superior e inferior mediante el
deslizamiento del mismo carrete gracias al resorte sobre el carril porta grapa superior
haciendo que descanse en el carril porta grapa inferior y permanezcan fijos. Permitir
que el resorte de tensión (Pieza # 12) pueda deslizarse con libertad al momento de
abrirse los carriles porta grapa superior (Pieza #8) y carril porta grapa inferior (Pieza #
7) 1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño El carrete ha sido diseñado para
cumplir dos funciones primordiales:
2. Posibles requisitos de intercambio No puede ser utilizada para otras funciones que
no sean las mencionadas anteriormente para el desempeño óptimo y funcional de la
engrapadora. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el
producto La vida útil esperada para el carrete en condiciones normales es de 5 años
debido a su material resistente a los esfuerzos y al desgaste por rozamiento, pero no
así a la humedad y corrosión por otras sustancias por lo que debe de tener un
recubrimiento especial que le permita soportar la oxidacion Las condiciones normales
para las que ha sido diseñada y en las que se espera se utilice serán: a) Ambientes de
niveles bajos de humedad y exposición al sol b) Lugares libre de químicos que corroan
el material. c) Uso habitual y continuo d) Pronóstico de volumen y ritmo de producción
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
El mercado en el que distribuiremos el producto será latino América con un volumende producción de 500,000 piezas por año.
Política Laboral: Para obtener el ritmo de producción se deben considerar y analizar el
numero de horas que se tendrán disponible para la producción.
1 año = 52 semanas 1 mes = 30 días 1 semana (laboral) = 5.5 días 1 semana (laboral) =
44 horas 1 día (laboral) = 8 horas
Asuetos según la ley:
Fecha 1 de enero Jueves, Viernes y Sábado Santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 de
septiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total
# de días 1 3 1 3 1 1 1 11
Vacaciones anuales = 15 días Días de descanso = 1.5 días/ semana = 74.5 días/año
Numero de días laborables al año:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
365
dias dias vacacion dias asueto dias descanso – (15 + 11 + 74.5 ) año año año año
= 365 – 100.5 = 264.5 días laborables/ año
Para conocer el número de horas laborables al año se hará:
Hrs laborables dias laborables hrs laborables = 264.5 *8 año año dia laborables
= 2116
hrs laborables año
Para obtener el ritmo de producción requerido utilizaremos la relación:
RITMO DE PRODUCCION = VOLUMEN DE PRODUCCION (REQUERIDO) HRS.
LABORABLES AL AÑO
RITMO DE PRODUCCION = 500,000 = 236.30 piezas / hr (REQUERIDO) 2116
PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN
1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo
El Carrete de resorte se encuentra directamente acoplado en la parte frontal del Carril
Porta Grapa Superior (Pieza # 8) y sirve como un eje para que el Resorte de Tensión
(Pieza # 12) se deslice en su parte central de forma fácil permitiéndole realizar
elongaciones que llegan a valores arriba de tres veces su longitud natural. Además le
permite acoplarse al porta grapa superior con e porta grapa inferior (Pieza # 7)
mediante unas aletas que posee el inferior haciendo que permanezcan fijos.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadaspresentadas.
Debido a su función de permitir deslizamiento sobre ella, su superficie debe de poseer
un acabado Muy bueno (Esmerado) con rugosidad del orden de 0.25 micras. De
acuerdo al funcionamiento de la pieza y al acabado superficial la calidad debe de serie
IT-9 consignación h-9. La pieza será mecanizada por completo por un torno.
3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los
materiales La limitaciones de su forma según su función es que debe de serredondeada, de lo contrario el resorte no será capaz de deslizarse correctamente, en
cuanto al material el cual es un acero SAE 1020 este debe de ser recubierto con algún
anticorrosivo, debido a su naturaleza es propenso a oxidarse lo que generaría
resistencia al movimiento del resorte.
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. El carrete posee un
elemento de sujeción móvil debido a que no queda fijo (totalmente estático), su
movimiento esta restringido por la acción de la fuerza vertical hacia abajo producida
por el resorte que impide que se salga de la guía de carro superior y este al mismotiempo le impide moverse libremente de forma horizontal (de izquierda a derecha)
siempre permitiendo un cierto juego para ajustarse al carro inferior 5. Considérense
los problemas de Servicio o Intercambiabilidad La pieza no esta diseñada para ser
cambiada en el caso de que se deteriore o se extravíe (por no ser fija se puede
remover y por su pequeño tamaño es fácil de extraviar)
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para lafabricación, la manipulación, inspección o empaque. No posee elementos de
adaptación para su manipulación, la única forma en que se puede sujetar al momento
del mecanizado es mediante mordazas del torno.
7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Una
limitante a cambios seria el diseño del carrete, el cual debe permanecer con la misma
forma para poder deslizar el resorte y permitir el agarre de los carriles porta grapa
superior e inferior, no así en cuanto a su material el cual se puede buscar uno de
calidad un poco mas baja pero de similar funcionalidad, incluso cambiarse por unplastico.
A. Razones para seleccionar un proceso determinado
1. Naturaleza de parte o montaje El carrete de resorte se ha diseñado con el fin de
permitirle al resorte poderse deslizar fácilmente al momento de separar los carriles
además de acoplar a los mismos carriles cuando estos se cierran y mantenerlos fijos a)
Materiales El material que se utilizará para fabricar el carrete del resorte es AISI 1020
(acero de bajo contenido de carbono). Algunas de las propiedades que el AISIS 1020
son: Propiedades mecánicas: Dureza 111 HB Esfuerzo 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)
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
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
b) Tolerancias necesarias Las tolerancias necesarias para esta pieza son la de serie IT-9
ya que se refieren a mecanizado esmerado, para lo cual tendrá una calidad de
tolerancia baja y un estado superficial bueno que es necesario para un buen
deslizamiento tanto del resorte en el carrete como del mismo carrete en los carriles de
garpa superior e inferior
c) Acabado deseado (Interno o externo) 1. Número y clases de operaciones necesarias
Operación Clase de operación Número operaciones Cilindrado Torneado esférico ó
ranurado Primaria Primaria 2 1 de
Recibimiento de materia prima:El proceso para llevar a cabo la fabricación del
carrete de resorte se detalla a continuación:
Fijación al torno:Se recibe la materia prima que se utiliza en la producción en este
caso es AISI 1020 en cilindros pequeños.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Cilindrado:Los cilindros de acero se fijan al plato mediante las mordazas.
Torneado esférico:Se desbasta la primera cara de modo de dejar un cilindro de
menor diámetro, hacemos este mismo procedimiento en su otra cara hasta tener un
rodillo simétrico
En el centro del rodillo se hace un desvastado esférico (canal) dejando en los bordes
un mata filos
d) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación El carrete deresorte no posee ningún tratamiento térmico para realizar un optimo funcionamiento
2. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes
similares. No se conoce información sobre la fabricación o montaje de piezas similares
al carrete del resorte. 3. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. Adecuada
distribución en planta para la colocación de equipos grandes como el torno que oscila
entre unos 2 metros de largo por 0.8 a 1.2 metros de ancho 1.4 metros de alto 4.
Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducir
los costos. El diseño del carrete no requiere de cambios, pero si se desea reducir
costos se puede analizar el desempeño de otros materiales más baratos que el AISI
1020 los que no necesariamente deben ser metálicos, un ejemplo podría ser un
polímetro como el Policarbonato pero disminuiría su vida útil.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para realizar la produccióndel Carrete de resorte se hará uso de un Torno CNC para poder generar un ritmo de
236.3 piezas / hora. 6. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e
instalación o para requisitos especificados. El torno solo requiere de un operario para
correr en línea de producción el cual debe tener conocimientos básicos de mecánica
para realizar tareas de mantenimiento autónomo, pero debe además de tener un
técnico especializado para dar mantenimiento al equipo cuando éste no esté
operando. 7. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a
ésta. La materia prima (varillas de acero) puede ser transportado en cantidades
pequeñas para alimentar el torno, para lo cual se recomienda que exista un depositode materia prima cerca del torno, a su vez este cerca de un acceso de la planta para
que sea fácil llenar haciendo uso de equipo mas grande como jack´s hidráulicos o
montacargas. 8. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados
especificados a las propiedades físicas requeridas. Debido a la forma geométrica tan
sencilla del carrete no se necesitan procesos inherentes para producir sus formas o
propiedades físicas
B. Factores que afectan los procesos seleccionados
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a) Corto plazo o largo plazoDebido a la naturaleza de este proyecto, nuestra propuesta es a corto plazo, un año
como máximo; ya que se espera que sea comercializado en El Salvador y
Latinoamérica. b) Requisitos de volumen o ritmo de producción
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Análisis de Preproducción
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El volumen de producción anual que estima en unas 500,000 engrapadoras/año. Setoma en cuenta que en nuestro país se cuenta con 264.5 días laborables al año, para
suplir dicha demanda se debe tener un Ritmo de producción de 236.30 piezas/hr y
como para cada engrapadora solo se necesita un carrete por lo tanto posee el mismo
ritmo de producción el cual solo se puede conseguir utilizando un equipo totalmente
automatizado como el Torno CNC.
2. Costos totales del producto terminado. a) Costo de maquinaria y herramientas
iniciales Torno CNC: Herramientas, repuestos y misceláneos
Total Maquinaria/herramientas:
$50,000 $ 10,000
$ 60,000
Costo de Maquinaria/herramientas
=
$60,000 500,000 Piezas.
Costo de Herramienta = $0.12 / Pieza.
b) Costo de mano de obra directa
Operarios = $15 /día $15/día x 1 día /8hrs = $1.875/ hr Costo mano de obra directa =
$1.875/ hr =$0.0079 / pieza
236.30 piezas/hr
c) Costos de materiales Varilla de ¼” X 6 metros de AISI 1020 $2.35
Longitud máxima del carrete 0.017m+ 10% de perdida de material por mecanizado
0.0017m = 0.0187m Nº de piezas = 6 m / 0.0187 = 320.85 piezas por varilla
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
de los costos asociados (Máq. y herramientas, Costo del tamaño del = mano de obra,materiales, impuestos e ingeniería) lote (1000 piezas) =
(($0.1200+$0.0079+$0.0073+$0.0007+$0.0022)/pieza)) *1000 piezas/lote = $138.1 /
loteCosto de material= $2.35 / varilla /320.85 piezas / varilla= $0.0073 / pieza d)
Costo de impuesto o gravámenes MONTO DEL ACTIVO IMPONIBLE-----------IMPUESTO
MENSUAL De ¢ 100,000.01 hasta ¢ 500,000.00 por millar o fracción................¢ 0.50
(Fuente www.csj.gob.sv/leyes) e) Costo de ingeniería Costo de impuestos = (¢
0.50/1000 piezas)*($1 / ¢8.75) *12= $0.0007 / pieza Diseño del carrete Estudio de
materiales y equipos $ 600 __$ 500__ $1,100 Costo de ingeniería = $1,100 / 500,000
piezas / año = $0.0022 / pieza f) Costo del tamaño del lote
3. Tiempo disponible para equiparse El tiempo requerido es como mínimo de 6 meses
hasta un máximo de un año dependiendo del tiempo de entrega de la maquinaria,
equipo y del personal a laboral, tiempo de instalación y prueba de dichos equipos así
como encontrar las instalaciones adecuadas para la montaje de la maquinaria que
debe cumplir con las condiciones de espacio, seguridad industrial y ambiental etc.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte No existen problemas dealmacenamiento para el carrete debido a su pequeño tamaño y poco peso. Se estima
que en una sola caja se puede almacenar las 475 piezas con un peso de 2.8 kilos (ya
sumado al de la caja) almacenando un máximo de 4 cajas diarias.
Análisis De Preproducción Del Pin De Traslación.
Asignación: Henry Augusto Hernández Escobar Pasos generales en el planeamiento de
pre-producción.
1. Uso final de los detalles y del montaje completo. El presionador de grapas es el quese encarga en presionar o empujar las grapas por el canal porta grapas hasta la rendija
donde la guillotina separa las grapas y las clava en el papel. Este presiona las grapas
gracias a un muelle el que se encarga de halarlo y este a su vez presiona las grapas
hasta la rendija. Tiene una forma alargada y plana, de color rojo para diferenciarlo de
las demás piezas, posee una prominencia en uno de sus extremos la cual sirve para
poder moverlo manualmente mientras se colocan las grapas, a pocos milímetros se
encuentra una ranura en la cual se coloca el pin de traslación que a la vez sujeta al
muelle; ajustado holgadamente en el canal porta grapas para deslizarse
longitudinalmente sobre él.
2. Necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas que se
presentan. Esta pieza requiere de un acabado liso, ya que tendrá que movilizarse en el
contorno del canal porta grapas y por ello no debe tener superficies que obstruyan el
desplazamiento de esta a través del contorno del canal porta grapas. Esta pieza es
fabricada de plástico por molde y no necesita ser mecanizada.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Limitaciones impuestas por la forma y las características de los materiales. Paralograr un óptimo funcionamiento y ahorro de material deben aplicarse las
especificaciones detalladas del plano de diseño ya que no existen mayores
limitaciones. El material utilizado debe ser capaz de resistir el uso constante que se le
aplique por lo que este debe ser tenaz para resistir los golpes contra el metal. 4.
Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales. Dado que esta pieza es
móvil no tiene un implemento de sujeción para poder permitir su
manipulación, sino solamente un pin que permite su movimiento restringido a lo largo
del canal porta grapas, en cambio para su fabricación si lo hay. El único implemento desujeción de esta pieza, es cuando el molde o dado se cierra o se habré, soportando la
precisión que se ejerce dentro de la cavidad del molde; para poder permitir la entrada
de los gránulos plástico fundido, ya en estado solidó (moldeado) este es expulsado del
molde y cae a la bancada para ser almacenado. 5. Problemas especiales de servicio o
íntercambiabilidad. Esta pieza no se encuentra disponible en el mercado y se fabrica
exclusivamente para este tipo de engrapadoras, así que de llegar a fallar (que es muy
poco probable) sería muy difícil encontrar repuestos ya que no está normalizada.
Resultaría muy costoso para la empresa construir piezas de repuesto y además
ensamblarla nuevamente, por el hecho de que con el uso que se le da a laengrapadora, sería suficiente el tiempo de utilidad de esta y sería muy poca la
demanda de repuestos.
6. Posible adaptación de agarraderas, guías, etc., necesarios para la fabricación,
manipulación, inspección o empaque. La única guía requerida es la que permite que el
molde se abra y cierre, permitiendo que la presión ejercida dentro del molde sea
estable; para una fácil manipulación de la materia prima, se puede diseñar un
mecanismo que alimente por gravedad la tolva. El producto ya terminado será
inspeccionado por lotes visualmente (con la pieza donde ira ensamblada) y con
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
un calibrador, si cumple con los requisitos de diseño y posteriormente seráalmacenada o transportada en cajas de cartón u otro contenedor. 7. Analícense las
probables limitaciones a cambios futuros del producto. Su principal limitación es el
tamaño del canal dado que las grapas tienen un tamaño (anchura) estándar y este
debe coincidir con el de la pieza, además de que se tienen que seguir las
especificaciones de diseño con respecto al eje que la atraviesa, ya que es presionada
por el resorte de compresión. Si podría cambiar en sus demás aspectos; con respecto
al material podría ser fabrica de otro tipo de plástico, para reducir su costo A.
RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. 1. Naturaleza de parte o
montaje. El presionador de grapas está diseñado para deslizarse sobre el canal portagrapas con facilidad gracias a su forma y acabado superficial, con dimensiones de
29.5mm*12.7mm. Posee diferentes huecos, algunos necesarios para su
funcionamiento y acoplamiento con otras piezas y otros para el ahorro del consumo de
material.
2. a) Materiales Se deberá utilizar polipropileno que es un material con un grado de
resistente al fuego y tiene una buena dureza que es necesaria con respecto a la
utilidad de esta pieza dentro del compartimiento del canal porta grapas; debido al
desgaste que tendrá en su vida útil. Es un material rígido debido a su alta cristalidad y,aunque su temperatura de transición vítrea entre 10 y 18 ºC, su temperatura de
fragilidad es de 0ºC.
Propiedades físicas
La densidad del polipropileno, está comprendida entre 0.90 y 0.93 gr/c m3, por ser tan
baja permite la fabricación de productos ligeros.
Es un material más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Soporta carga de 25.5
kg/cm2 , aplicada durante 24 horas no produce deformación apreciable a temperatura
ambiente y resiste hasta los 70 grados C.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Posee una gran capacidad de recuperación elástica. Es un material fácil de reciclarPosee alta resistencia al impacto.
Propiedades mecánicas
Tiene buena resistencia superficial. Tiene buena resistencia química a la humedad y al
calor sin deformarse. Puede utilizarse en calidad de material para elementos
deslizantes no lubricados. Tiene buena dureza superficial y estabilidad dimensional.
b) Tolerancias necesarias Esta pieza al igual que todo componente es necesario que
cumpla con las especificaciones de tolerancia expuestas en el diseño de fabricación, yaque a pesar que será fabricada por inyección es necesario que cumpla con el dado o
molde con ciertas tolerancias que permitan un grado de error al momento del proceso
de obtención de esta. En el caso de plásticos moldeados existen tolerancias
normalizadas según la DIN 16091 que establece que en el rango de piezas con tamaños
de 22-30mm (rango al que pertenece el presionador de grapas), las tolerancias son de
± 0,27 para cotas no ligada al molde y ± 0,17 para cotas ligadas al molde.
c) Acabado deseado (interno o externo) Internamente no es tan necesario que tenga
un acabado tan elaborado, pero externamente si ya que hace contacto con el canalporta grapas; pero por el proceso de obtención de este tope, se puede dar un mismo
acabado que a la vez da una mejor apariencia visual para el comprador o consumidor.
d) Número y clase de operaciones necesarias
Operación Clase de operación Número de operaciones
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Inyectar la tolva con gránulos de polipropileno Elevar la temperatura del plásticoaproximada mente de 120º C Solidificación del material en el molde cerrado Abertura
del molde para la
Primaria
1
Primaria
1
Secundaria
1
Secundaria
1
extracción de la pieza
1. Primeramente inyectar la tolva con gránulos de polipropileno. Cuando el sistema de
tornillo o embolo buzo gire, empujara hacia delante los gránulos y presionara la carga
desde la tolva hasta el cilindro de calefacción.
2. Elevar la temperatura del plástico aproximadamente de 120º C (en la mayoría de
aplicación de estos moldes), permitiendo que pueda fluir bajo la aplicación de presión
comúnmente de 35 hasta 350 Mpa (5,000 a 50,000 psi). Normalmente esto se hace
calentando los gránulos sólidos del material hasta formar una masa fundida con una
viscosidad y temperatura uniforme.
3. Permitir la solidificación del material en el molde cerrado. En esta etapa el material
fundido ya plastificado, se transfiere a la parte inferior del cañón o la boquilla, que
inyecta hacia el canal o los canales del molde hasta llegar a las cavidades donde
tomara la forma el producto.
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4. Después se realiza la apertura o abertura del molde para la extracción de la pieza.
Esto se hace después de mantener el material bajo presión dentro del molde y es
expulsada por expulsores, al desplazarse el molde bebedero, para permitir solidificar
terminalmente el producto a temperatura ambiente.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
e) tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para lacorrespondiente pieza no se necesita ningún tipo de mecanizado por ser fabricada por
molde. Este requiere solamente el tratamiento térmico para fundir los gránulos de
polipropileno a una temperatura aproximadamente de 120º C (250º F), hasta llegar a
tener una pasta fundida que permitirá introducir con facilidad al molde, ya sea por
pistón o por un tornillo sin fin que presione la pasta (embolo).
3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes
similares. Para la fabricación del presionador de grapas se utilizara el moldeo por
inyección que al igual que cualquier método de moldeo, se debe diseñar en función delcosto más bajo posible, por ello resulta a un bajo costo producir grandes cantidades de
partes termoplásticos (Polipropileno); tiene la factibilidad de volverse a reprocesar los
productos mal formados y no necesita una operación extra para poder ser
comercializada posteriormente.
4. Limitaciones de planta o sus disponibilidades. Si se cuenta con una correcta
distribución en planta esto permitirá el máximo aprovechamiento del espacio
disponible para lograr un proceso óptimo, contando con espacio físico requerido por la
maquinaria que se ocupara, espacio para el almacenamiento de materia prima así como también una bodega para el almacenamiento de las partes terminadas.
5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o
reducir los costos. En el caso de material se podría cambiar por Poliestireno que
presenta un costo relativo promedio de 0.96 [$/kg]. El diseño podría cambiarse para
disminuir la cantidad de plástico a utilizarse que conlleven al ahorro sin sacrificar la
vida útil de la pieza.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Las maquinas a serutilizadas deben ser capaces de cumplir con el volumen de producción requerido de la
engrapadora. Para la elaboración del presiondor de grapas, se utilizara maquinas
netamente de inyección, que solo requiere del molde, por lo que fácilmente podría ser
hecha en cualquier maquina inyectora que cumpla con la capacidad de fundición y de
presión.
7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o para
requisitos especializados. Se deberá contar con personal calificado que pueda utilizar y
proporcionar mantenimiento a la maquinaria, pero también se debe dar capacitaciónal personal, para que estén actualizados con las nuevas tecnologías, para que todos
tengan la capacidad de resolver un determinado problema de funcionamiento e
instalación de esta.
8. problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a esta. Para no
tener problemas de almacenaje de la materia prima que podría resultar dañada por no
disponer de un lugar adecuado, se deberá tener una distribución de almacenamiento
en la bodega de la planta evitando que obstruyan el desempeño de otras actividades,
para colocar los materiales en un lugar aislado y cercano al lugar de trabajo, Eltransporte de este material plástico no requiere de grandes depósitos por lo que se
puede realizar con: carretillas, costales, por gravedad, etc); deberá existir un área de
carga y descarga, ya sea de materia prima o del producto ya terminado. También se
podría hacer pedidos solamente de material necesario al proveedor si este es capaz de
abastecer a la empresa con material en tiempos cortos y así evitar el acumulamiento
innecesario.
9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o
las propiedades físicas requeridas. Por ser fabricada por moldeo por inyección, la pieza
queda totalmente fabricada con respecto a su forma y acabado superficial; aun así
requiere una tolerancia, el molde para cumplir con las expectativas del volumen de
producción. Se requiere moldes de acero que resistan el desgaste de una gran cantidad
de piezas a fabricar en su vida útil; estos moldes no deben tener filo alguno. B.
FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1. Necesidades de producción propuestas o anticipadas. a) Corto plazo o largo plazo.Según los pronósticos de producción se requiere producir al corto plazo, ya que es un
implemento que puede ser fácilmente comercializado y es muy utilizado a diario en
toda oficina.
b) Requisitos de volumen o ritmo de producción. Como se estableció después de los
estudios de mercado, se llego a pronosticar una producción de 500,000 unidades por
año y ya que de esta piza se utiliza una en cada engrapadora; la producción de esta
será de 500,000 piezas por año. Se trabajaran 44 horas a la semana y un total de 261.5
días por año (2,092 horas por año). De la información anterior se calculo un ritmo deproducción de 239 piezas por hora. 2. Costos totales del producto terminado. a) Costos
de herramientas iniciales.
b) Costo de mano de obra directa
c) Costo de materiales
d) Costo de impuesto o gravámenes
e) Costo de ingeniería
f)
Costo de iniciación de puesta en marcha
g) Costo de tamaño del lote
3. Tiempo disponible para equiparse Se estima un periodo de 2 meses y 2 semanas en
la espera de la importación de la inyectora y de la materia prima. 4. Problemas de
recibo almacenamiento y transporte.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
De darse un posible problema en el mercado y un volumen de producciónsobreestimado o disminución en la demanda, se incurriría en gastos por
almacenamiento de producto terminado. Otro posible problema que se podría
presentar es que el proveedor no entregue la materia prima a tiempo, dando como
resultado retrasos en la producción, afectando la planificación de entrega.
Análisis De Preproducción De Hoja De Resorte
1. Uso final de detalle y el montaje completo La hoja de resorte como su nombre lo
indica hace la función de un resorte ya que esta amortigua el golpe que se genera conla fuerza que se ejerce en la palanca y la transmite en todo el mecanismo para dar la
operación de grapado, esta se encuentra ubicada en la parte superior de la base del
yunque y va unida a ella de un extremo con un pin fijo, el otro extremo se apoya en la
parte del carril porta grapa inferior. 2. Examinar la necesidad de acabados superficiales
Acabado Superficiales La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia
con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Tolerancias Para las tolerancias fundamentales de acuerdo al funcionamiento querealiza la pieza y al acabado superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-7
e IT-8 ya que su único requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza. Tipo
de ajuste Preciso o fino Agujero único H7 clase prensado Características Montaje a
presión sin necesidad de seguro
Áreas Mecanizadas La pieza será mecanizada por completo por la maquina troquelado
de láminas metálica haciendo uso también de un Punzón con el ángulo requerido para
generar el perfecto ángulo deseado ya con este se generara un perfecto
amortiguamiento
3. Limitaciones por su forma y características del material La pieza si posee
limitaciones impuestas por su forma ya que es un elemento mecánico porque poseerá
un comportamiento elástico debido al material que se empleara en su fabricación. El
cual posee superficies que sirven de soporte para algunas partes del mecanismo. Se ha
diseñado con tal precisión por que cuando mecanismo del cual es parte se basa en
conocer la deflexión en algún lugar específico, en función de la carga aplicada.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación Esta pieza posee un pincomo implemento de sujeción para poder unirse con la base del yunque para tener
fijación a ella y servir de resorte con respecto al Carril de porta grapa inferior. 5.
Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad Esta pieza posee
problemas de intercambiabilidad ya que esta no esta disponible para comprar en caso
que este se arruine que no es muy probable, y no es necesario ningún tipo de
mantenimiento. 6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc.
necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección o empaque. En el proceso
de fabricación es necesario el uso de guías y topes para fijar la pieza durante el proceso
de doblado. Para la manipulación de la pieza no es necesaria la adaptación deagarraderos ya que la pieza posee agujeros suficientes donde se podrá sujetar para
realizar un determinado proceso. 7. Analícense las probables limitaciones a cambios
futuros en el producto Una limitación a cambios futuros seria el material porque es
necesario mantener las características y propiedades de el material utilizado en el
diseño original ya que para el desempeño optimo del producto debe de ser un material
que posea una determinada resistencia y flexión por la fuerza que en esta será ejercida
por el usuario durante la utilización del producto y tiene que resistir a la fatiga que esta
acción de grapado genera. A. Razones para seleccionar un proceso determinado 1.
Naturaleza de parte o montaje La pieza ha sido diseñada de tal manera que su montajesea de unión fija, con capacidad de acoplarse a la base del yunque el cual le sirve de
soporte para la fuerza de impacto que se genera a la hora de la acción de grapado; con
el objetivo que la grapa choque contra el yunque y perfore, sujete un grupo de papel
determinado.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2. a) Materiales La norma del material que cumple las características necesarias para lafabricación de la pieza es Acero:
TIPO NORMA
Duro Frío (MBII) 0.60 – 0.70C
ASTM-A227 UNS G10660 AISI 1066
SAE Nº
1066
Limites de composición química,% C
0,60-0,71
Nº AISI S,max
0,050
Mn
0,85-1,15
P,max
0,040
correspondiente
------
Los más comunes son aceros de medio y alto carbono, y de aleación. En caso de
resortes sometidos a cargas dinámicas se requieren propiedades de resistencia a la
fatiga. El material ideal corresponde a una con elevada resistencia a la fluencia y un
módulo de elasticidad bajo. De cinta delgada laminada en frío, algunas de las
características de dicho material son las siguientes:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
b) Tolerancias Necesarias La tolerancia que se necesita para la la lamina de resorte esde IT-7 esta pieza tiende a deslizar en el Carril de porta grapa inferior es por eso que
necesita un nivel de calidad elevado, del mismo modo, la zona de tolerancia es
pequeño lo que indica un nivel de precisión elevado.
Tipo de ajuste Preciso o fino
Agujero único H7
clase prensado
Características Montaje a presión sin necesidad de seguro
c) Acabado deseado (Interno o externo). El acabado necesitado en esta pieza es
elevado, esto se debe a que la lamina de resorte debe ser extremadamente flexible
para evitar que con el uso intensivo, para resistir al impacto producida en el momento
de la fuerza. Es por esta razón que se recomienda un material el cual sea de alta
resistencia.
d) Número y clase de operaciones. El número de operaciones la establecerá la forma
de la pieza, para el caso se presentan las operaciones necesarias en la producción. Para
la pieza en estudio se presenta la siguiente secuencia de operaciones:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Obtención de la materia prima. Movimiento de la materia prima: Traslado de la
materia prima a su lugar de trabajo.
doblado y corte: El material es colocado en la dobladora, la platina de metal es cortada
según el tamaño deseado, luego se pone en curso.
Realización de los dobleces o embutido necesario en el material por medio del troquel
y su matriz respectiva para lograr la forma deseada de la pieza.
Transporte al área de inspección y doblez. Las piezas dobladas o embutidas se
transportan por medio de plataformas rodantes o de bandas transportadoras, al áreade acabado.
Inspección: Antes de darle el acabado final al producto, se realiza una inspección para
verificar que cumpla con las características requeridas.
Acabado:
En este punto se realizan las actividades que le darán el detalle
al producto; éstas son el puntado, ribeteado, perfilado, engrapado y empaque, entre
otras; estas actividades se realizan, o no, dependiendo de que el artículo a producir las
necesite.
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Transporte al almacén de producto terminado. Los productos se transportan por
medio de plataformas rodantes o de montacargas, al almacén.
Almacenamiento: Clasificación de insumo de acuerdo al tamaño: son colocados en
cajas de acuerdo al diseño; en éste caso por ser una sola pieza van a un solo lugar
donde espera a ser seleccionada para el ensamblaje de la misma.
e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación. La pieza
incluye un tratamiento térmico de revestimiento, para aumentar la flexibilidad de la
hoja de resorte, un acabado superficial que le proporcione una mejor estética y
protección a la corrosión ya que parte de ella estará expuesto al ambiente y a la
manipulación contante.
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Historia de la fabricación del mecanizado o de montaje de partes de componentessimilares Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con un historial al cual
podamos hacer referencia. Aparte de no poseer la información necesaria para poder
contestar esta interrogante. Pero si contáramos con esta información tendríamos que
tomar en cuenta algunos aspectos en la fábrica como por ejemplo: Si el equipo
utilizado en años anterior sería demasiado pequeño para un uso eficaz en la
actualidad, las maquinas que se poseen son suficiente para la fabricación del producto,
se cuenta con suficiente espacio para la producción, la comparación de productos
anteriormente fabricados parecidos al que se quiere desarrollar, etc. 4. Limitaciones de
la planta o sus disponibilidades Con respecto a este punto no existirá algún tipo delimitación, ya que están establecidos espacios estratégicos para las diferentes
operaciones necesarias para la obtención de la pieza terminada. Dentro de las
disponibilidades se encuentra la capacidad de operación, ensamble, transporte y
almacenamiento de producto terminado, para su posterior distribución. 5. Posibilidad
de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducir costos. Se
podrían realizar cambios mínimos en la geometría, que no afecte la funcionabilidad de
la pieza en el producto total así como la forma de las caras laterales lleva una cierta
inclinación se pueden optar por hacer las rectas que reduzcan material y que nos
permita reducir los costos totales sin afectar el funcionamiento de la pieza. En losmateriales se podría analizar un material que nos proporcione la calidad deseada de la
pieza y las características mecánicas. 6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas
existentes. Esta pieza se puede fabricar por medio de una máquina troqueladora o
embutidora, en las diferentes marcas existentes, para nuestro caso la fabricación se
realizará caso
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
además se pueden utilizar algunas herramientas para la fabricación del modelo queservirá de guía para la fabricación en serie. 7. Disponibilidad de mano de obra para
mantenimiento e requisitos especializados La base del yunque no necesita
mantenimiento por lo tanto no se encuentra un operario dedicado a ese tipo de
actividad ya que esto implicaría gasto extra para la empresa la cual esta interesada en
producir. Pero esto no quiere decir que no esta está exenta de operarios que velen por
sus cuidados. En cambio para la maquinaria utilizada en los procesos de fabricación, es
necesario de mano de obra que trabaje con el funcionamiento y mantenimiento de las
máquinas. Es importante mencionar que se necesita de personal de alta capacidad de
manejo de maquinaria y cierto cono cimiento en el proceso que se encuentrarealizando. 8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a
ésta El manejo del material dentro de la planta es manual, debido a que el material es
proporcionado en pliegos de acuerdo con lo s estándares. El transporte hasta la fábrica
es proporcionado por el proveedor del material por lo tanto no representa ningún
peligro para el personal encargado de su manipulación hacia la planta o dentro de la
misma aparte que esta actividad se realiza por medio de camiones cerrados y su
almacenamiento requiere que no se exceda mucho tiempo ya que se podría corroer,
causando pérdidas o requerimiento de más procesos. Este traslado puede realizarse
con el resto de materias primas que se necesite dentro del proceso. 9. Procesosinherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o las
propiedades físicas requeridas En la pieza el proceso de fabricación consiste en el corte
de la pieza pero cuando esta es inspeccionada muchas veces no está a las medidas
requeridas por el diseñador por lo tanto es necesario el corte de rebabas en el material
ya trabajado o más bien esto se le conoce como rectificado de la pieza, con respecto al
acabado luego la pieza recibirá un proceso para mejorar el acabado superficial para
mejorar la estética y proporcionarle una protección a la corrosión.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
instalación o para
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
C. Factores que afectan los procesos seleccionados
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada e) Corto plazo o largo plazo La
producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año, obtenidos de la
demanda del mercado a la que será distribuido ya establecida la necesidad de este
componente dentro del producto total.
f) Requisitos de volumen o ritmo de producción Como ya se estableció en los
apartados anteriores el volumen de producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de
producción de 239 dispositivos/hora.
2. Costos totales del producto terminado a) Costos de herramientas:
Área de mesa: Mesa de 700 x 1000mm. Inferior y Mesa de 550 x 800mm. Superior de
presión Capacidad: 25 TON Altura del Carrera: 80 mm Ajuste: 20mm Golpes por
Minuto: 80 Peso Aproximado: 600 kg Maquina Troqueladora Capacidad
de Funcionamiento
TIPO: C MODELO: JC23-6.3 ORIGEN : Alemania MARCA: muller Motor
Eléctrico de Motor 20Hp Inclinación máxima de la mesa: 30ª Maquina Troqueladora
Equipada con:
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Precio:
$ 15,200
915 x 700 x 1690 Largo x Ancho x Alto Dimensiones
La maquina troqueladora con uso adecuado puede durar hasta 8 años en los que se
espera trabaje adecuadamente Se usara el método de depreciación por unidades
producidas: D= ( ) = $0.0038 $/pieza pieza D = ($0.0038) (500 000 piezas)= $
1900.00 Costo de elaboración individual de la pieza: C=− $
= $0.027 por pieza
b) Costos de mano de obra directa Estos datos basados en operarios por lo tanto el
sueldo estimado es el mínimo Costos de producir en el país Copyright, El Salvador
Salario Mínimo Diario Comercio -Servicios Industria Manufactera ( Exepto Máquila)
Maquila
* Tarifa no incluye IVA
US$ 6.41 US$ 6.27
El costo de la pieza es: Salario mínimo en la industria es $6.27 al día (8 horas
laborales), por lo tanto son $0.85 la hora.
ℎ
= $0.0036 por pieza
c) Costo de impuestos o gravámenes. Los costos de impuestos que se consideran son
los establecidos por la ley: IVA = 13% del producto
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
d) Costos de materiales Nombre del material: Lámina de Acero de Bajo Contenido deCarbono. Designación técnica: SAE 1020 Unidad de compra: Pliego (2m x 1m) Área de
la Lámina de Acero de Bajo Contenido de Carbono: 2 m² Área de lámina a trabajar:
0.009 m² Costo de una pieza= (0.000048) (12.4917) = $0.0006 Costo de pliego de
Lámina de Acero
CHAPA NEGRA DE 1.5 mm (24 KG/m2).
$12.4917
e) Costos de ingeniería Como costo por la elaboración del desarrollo del análisis de
fabricación el costo de ingeniería se considera un 30% del producto.
COSTO TOTAL DE LA PIEZA CONCEPTO Costos de herramienta Costo de mano de obra
Costo de materiales Subtotal Costo de impuestos Costos de ingeniería Total
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
COSTO $ 0.027 0.0036 0.0006 0.0312 0.0312(0.13)= 0.004 0.14 (0.30) = 0.01 $0.05
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Tiempo disponible para equiparse La empresa debe equiparse lo más rápido posible,para ofrecer al cliente un tiempo de espera aceptable. Este equipamiento cuenta con
la elaboración del molde, o la maquinaria adecuada para este proceso, revisión de
maquinado, abastecimiento de materia prima, coordinación de personal, etc. todo
esto debe llevarse a cabo en tres días como máximo
4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte Dentro de los problemas de
recibo podemos mencionar como por ejemplo: la materia prima viene dañada o no
cumple con las especificaciones correctas que el diseñador preestableció entonces se
procede a realizar las gestiones necesarias para solicitar un cambio en la materiaprima, lo cual generaría un atraso en la producción si es que no se tienen reservas
aparte de generar perdidas por el tiempo no laborado. Durante el almacenamiento se
puede tener condiciones hostiles para el material y provocar que este tenga cambios
inesperados en contra de la calidad. Cuando la pieza está terminada tiene que
almacenarse en un lugar donde se encuentre protegido de los cambios abruptos del
ambiente, puede ser en una bodega donde estratégicamente haya sido elegida para
facilidad de manipulación rápida del operador con respecto al proceso. Para el
transporte tiene que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan
colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la adecuada para este será deuna, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a los golpes que pueda sufrir
en la carga o descarga pero esto no quiere decir que se tomara si cuidados.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Análisis De Preproducción Del Eje Principal
1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño Esta pieza ha sido creada con el fin de
sostener la base de la engrapadora que es donde se colocan las grapar y unirla con la
parte de arriba que es la que sostiene el resorte el cual empuja las grapas 2. Posibles
requisitos de intercambio El único funcionamiento de esa pieza es mantener fijas y
alineadas las piezas principales de la engrapadora 3. Vida útil esperada en servicio y
condiciones en que funcionara el producto La vida útil esperada para el eje principal 10
años utilizandola adecuadamente en condiciones normales para la que esta fabricada,
su material es de gran resistencia a los esfuerzos, corrosión y a la humedad. 4.Pronóstico de volumen y ritmo de producción
El mercado en el que distribuiremos el producto será latino América con un volumen
de producción de 500,000 piezas por año.
Horas
hábiles
disponibles
para
cumplir
con
el
ritmo
de
producción:
2116
hrs laborables año
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Para obtener el ritmo de producción requerido:
RITMO DE PRODUCCION = VOLUMEN DE PRODUCCION (REQUERIDO) HRS.
LABORABLES AL AÑO
RITMO DE PRODUCCION = 500,000 = 236.30 piezas / hr (REQUERIDO)
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
2116
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo El eje principal es un
perno completamente liso de longitud de 23.7mm, este atraviesa las piezas internas de
la engrapadora con un diámetro de 4.4m, al final en su longitud en ambos lados va
remachado el perno para que toda la engrapadora siempre se mantenga firme y
mantenga alineadas las piezas. Sostiene el cuerpo principal de toda la engrapadora,
manteniendo todas las piezas en su posición, permitiendo el movimiento para la
función principal de esta.
2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas
presentadas.
La pieza presentara una calidad superficial con un poco de Exigencia con calidad de
Alisado Bueno ya que debe permitir que las piezas en contacto con el deslicen sin
ningún problema (no deben verse ni percibirse estrías de ningún tipo), porque estos
afectaría el libre movimiento entre las piezas y habría necesidad se aplicarle un
lubricante para que funcionen favorablemente. Es preciso que esta pieza tenga
bastante tolerancia ya que las piezas que esta une deben moverse sin mayor esfuerzo,
pero tampoco debe quedar demasiado holgada. Para las tolerancias fundamentales de
acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado superficial de la piezaestarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9. 3. Analícense las limitaciones impuestas
por la forma y las características de los materiales La pieza esta fabricada de SAE 1020
Acero medio contenido de carbono Por su contenido de carbono estos aceros se
utilizan para la fabricación de piezas estructurales de mediana resistencia. Este
material no limita los esfuerzos a los que la pieza será sometida, ya que es bastante
resistente, en cuanto a limitaciones de forma, debe ser completamente cilíndrica para
que las piezas que une se acoplen fácilmente y funcionen adecuadamente
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PAPVD (deposición física de vapores activado por plasma) utilizando la técnica dedeposición mediante arco eléctrico en alto vacío dando como resultado una
vaporización física de átomos debido a una energía cinética desarrollada que en este
caso corresponden a las de un blanco de Titanio, estas se adhieren en la superficie
sólida del acero. El análisis de esta estructura se realiza por medio de equipos
especializados tales como (XRD) difracción de rayos X para analizar el enlace de la capa
generada de (NT) ,(SEM) microscopio electrónico de barrido.
Resistencia Nº SAE o a la AISI Rm Kgf / mm 1020 45,8
2
Límite tracción fluencia Re Mpa 449,1 Kgf/mm 33,8
2
de Alargamiento en 50 mm Mpa 331,5 % 36 143 Dureza Brinell
Algunas propiedades del acero SAE 1020 son: • DENSITAD → 7860 Kg / m3. • MÒDULO
DE YOUNG → 207 GPa. • COEFICIENT DILATACIÓN → 11,7 º C -1 · 10-6. •
CONDUCTIVITAD TÈRMICA → 52 W / m · º C. • CALOR ESPECIFICO → 500 J / Kg · º K. •RESISTÈNCIA A LA FLUÈNCIA → 295 ( MPa ) •COEFICIENTE DE POISSON → 0,3.
b) Tolerancias necesarias Este acero se utiliza para piezas simples como pasadoras,
engranajes, ejes, piezas troqueladas y estampadas, tortillería etc...Es utilizado por la
industria en general. Necesita una tolerancia IT-10 ya que se refieren a mecánica poco
esmerada. Debe ser una superficie muy fina para que las piezas puedan girar el
rededor del eje sin ningún impedimento. c) Acabado deseado (Interno o externo) Debe
tener un acabado muy fino, ya que siendo un eje las piezas a las que une deben
fácilmente girar a su alrededor
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
d) Número y clases de operaciones necesarias Si se fabrica por inyección, preparamosprimeramente la materia prima, luego el molde donde se le dará forma a la pieza, se
inyecta la materia prima en el molde, para finalmente ejercer presión sobre los moldes
y darle la forma deseada a la pieza. e) Tratamiento térmico antes y/o después del
mecanizado o fabricación La pieza sufre un tratamiento de enfriamiento si se moldea
en caliente y este puede ser con agua fria o a temperatura ambiente. 2. Historia de la
fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes similares. No hay
historia de la fabricación del eje principal 3. Limitaciones de la planta o sus
disponibilidades. 4. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la
fabricación o reducir los costos. 5. Aplicabilidad de las máquinas o herramientasexistentes. Se utilizaran maquinas de inyección para depositar la materia prima en los
moldes 6. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para
requisitos especificados. Para manejar la maquina inyectora se necesita únicamente de
un operario para correr en línea de producción no necesita especialización, nada mas
conocimientos básicos de mecánica y neumática para realizar tareas de
mantenimiento autónomo, y debe haber alguien que le de mantenimiento a la
maquina.
7. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta. Setrabaja con altas temperaturas, por lo tanto es necesario tener cuidado en el manejo
de materiales.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
200
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
8. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados alas propiedades físicas requeridas. Únicamente se necesita proceso de inyección, no
hay otros procesos auxiliares para la fabricación de esta pieza.
B. Factores que afectan los procesos seleccionados
1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a) Corto plazo o largo plazo Este
producto de espera comercializarse en un corto plazo de aproximadamente 8 a 12
meses. b) Requisitos de volumen o ritmo de producción Volumen de producción =
500,000 engrapadoras/año. Días laborales = 264.5 días laborables/año, esto equivale a
2116 horas laborales al año y para suplir dicha demanda se debe tener un Ritmo deproducción de: Ritmo de producción: 500,000/2116 = 236.30 piezas/hr. Se necesitan
fabricar 236.30 piezas por hora para cumplir con el volumen de producción ya que casa
engrapadora solo necesita una base de goma. 2. Costos totales del producto
terminado. a) Costo de maquinaria y herramientas iniciales Maquina inyectora: Molde
para cubierta
Total Maquinaria/herramientas: Costo de Herramienta =
$ 25,000 $ 8,000
$ 33,000
$27,000 500,000 Piezas. Costo de Herramienta = $0.0 66 / Pieza.
b) Costo de mano de obra directa
Operarios = $14 /día $14/día x 1 día /8hrs = $1.75/hr
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Análisis de Preproducción
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Costo mano de obra directa
=
$1.755/hr
=$0.0074 / pieza
236.30 piezas/hr
c) Costos de materiales
Acero SAE 1020, este material lo venden generalmente por varillas de ½ pulgada de
diámetro y longitudes de 50cm, por cada una de estas varillas podemos obtener
aproximadamente 606.14 piezas, el costo por varilla es de $15 N° de piezas=606.14
Costo de material= $15.00 /606.14 piezas.= $0.025 / pieza d) Costo de ingeniería
Diseño de molde $2,500 Estudio de polímetros y equipos $ 500, total $2700
Costo de ingeniería = $3000 / 500,000 piezas / año = $0.06 / pieza
e) Costo del tamaño del lote Costo del tamaño del lote (1000 piezas)
de los costos asociados (Máq. y herramientas, mano de obra,
= =
materiales e ingeniería) (($0.0 660 + $0.0074 + $0.025 + $0.006/ pieza) ) * 1000piezas /
lote
= $104.4 / lote
3. Tiempo disponible para equiparse El tiempo requerido para equiparse es entre 6
meses y un año y medio como máximo. 4. Problemas de recibo, almacenamiento y
transporte
Hay que tomar en cuanta el material de la pieza y en eso basarnos para mantenerla
almacenada en lugares a temperatura ambiente, sin humedad ni exponer las piezas a
agentes químicos corrosivos.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIÓNPlaneamiento Del Proceso De Fabricación De La Base de Goma
DESCRIPCION DE LA PIEZA
Pieza: Base de Goma
Esta pieza realiza la función de servir de apoyo a toda la engrapadora, es una base que
permite que la engrapadora se mantenga fija y no se deslice a la hora de realizar su
función, debido al material y a los acabados, esta pieza funciona correctamente, evita
que se ralle o desgaste con el apoyo de otras piezas, el material donde es apoyada laengrapadora.
PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION
1. Análisis del plano de la pieza para tener un panorama general de lo que se desea
Para los pasos 24 y 25 se debe tener mucha precisión ya que son los agujeros que
calzan en los pines de la pieza con la que esta hace contacto, deben quedar bien
ajustados para que las piezas no se separen sin necesidad, y no tan apretados para quese puedan separarse cuando sea necesario. La pieza no debe llevar rebabas en los
agujeros, ya que esto impediría que se ajuste exactamente a la pieza con la que se une.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
FICHA DE RUTA Nombre de pieza: Base de goma Fecha: 30/ 11/ 2009 Responsable:Evelyn Carolina Pichinte Cruz
No
ESPECIFICACION
Depende de : Materia Molde Prima
Proceso
OBSERVACIONES
Requisitos de la Operación
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Vista Frontal Vista Superior Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Materia Prima
Materia Prima Ultima Fecha 186 10 56 56 34 20 10 42.4 7 14.2 2 7 5 Agujero 16.5Agujero 14.5 Agujero 7 Agujero 5 Nota
1:1 Liso Enfriamiento en el molde Goma Libras Aceptada Dimens. Contorno Dimens.
Contorno Distancia entre centros Distancia entre centros Distancia entre centros
Distancia entre centros Dimens. Contorno Dimens. Contorno Dimens. Contorno
Dimens. Contorno Espesor Altura Altura Diámetro Diámetro Diámetro Diámetro Quitar
rebaba de los agujeros (si es necesario)
*
* * * * * * * * * * * * * * *
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO
Para fabricar la base de goma se hace por medio de prensas y matrices, la maquinaria
y el equipo necesarios son:
Prensa: una prensa debe estar equipada con matrices diseñada para ciertas
operaciones específicas. La mayoría de operaciones de formado se pueden efectuar en
cualquier prensa normal si se usan matrices adecuadas. 2. Redactar recomendaciones
hacia o consultar con Ingeniería del producto acerca de los cambios del producto
Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones si cambian las de la palanca y los
agujeros de fijación con los dos elementos, pero se deberá tomar en cuenta el
ensamble que deberá tener con las mismas. El materia puede cambiar tomando en
cuenta los costos, calidad y resistencia a esfuerzos a los que será sometida y que son
necesarios para la pieza no sufra daños y cumpla con su vida útil.
No se deben efectuar cambios en ningún elemento para la unión con otras piezas.
La Cubierta de Palanca presenta un diseño optimo dado el diseño de los elementos alos que se debe sujetar, no presenta dificultades para su elaboración y cumple con los
requisitos de forma y funcionamiento, por lo cual se recomienda no realizar cambios al
diseño, el proceso de fabricación debe de ser Moldeo por inyección únicamente,
Podría haber una ligera modificación que seria solamente en el material a utilizar,
proponiendo un material que soporte esfuerzos similares y con propiedades
adecuadas al proceso que además pueda reducir los costos. 3. Elaborar un listado de
las operaciones básicas requeridas para producir la pieza de acuerdo con el plano de
las especificaciones
La materia prima a utilizar es goma, caucho natural o sintetico, las operaciones
requeridas son: Máquinas masticadoras
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Antes de mezclarlo con otras sustancias, el caucho es sometido a un proceso detrituración, llamado masticación, que lo vuelve suave, pegajoso y plástico. En este
estado el caucho está en mejores condiciones para mezclarse con otras sustancias
como pigmentos, agentes vulcanizantes y otros aditivos secos.Máquinas mezcladoras
El siguiente paso del proceso son las máquinas mezcladoras. Éstas se asemejan a las
máquinas masticadoras, ya que en ambos casos tienen dos rodillos, pero en las
mezcladoras estos giran en direcciones opuestas, y en las masticadoras los rodillos
giran en la misma dirección pero a diferente velocidad. También se utilizan máquinas
mezcladoras de cilindros cerrados, para elaborar disoluciones y pegamentos de caucho
mezclado con disolventes.Estos productos líquidos del caucho se emplean en tejidosimpermeables y en artículos a los que se da forma introduciendo un molde en la
disolución, como en el caso de los guantes de goma. Sin embargo, en la mayoría de los
casos, los ingredientes se mezclan en frío para su posterior satinación, extrusión u otro
proceso previo a la vulcanización.Satinación Una vez plastificado y mezclado con otros
ingredientes, el caucho pasa a un proceso de satinación o extrusión, dependiendo del
uso que se le quiera dar.Las satinadoras son máquinas que consisten en tres, cuatro o
cinco rodillos del mismo diámetro. La velocidad de rotación y la distancia entre los
rodillos son regulables, según el producto que se desee elaborar. Las satinadoras se
usan para producir láminas de caucho con o sin dibujos, como las estrías en losneumáticos de los automóviles; para comprimir el caucho y darle textura de tejidos o
cuerdas, y para revestimiento del caucho con más capas. Los productos obtenidos con
las satinadoras pasan generalmente por otros procesos, como en el caso de la
fabricación de neumáticos, antes de su vulcanización.Extrusión En este proceso se
prensa el caucho a través de troqueles, haciendo tiras aplastadas, tubulares o de una
forma determinada. Se emplea este proceso en la fabricación de tuberías, mangueras y
en productos para sellar puertas y ventanas. También existen procesos de extrusión
específicos para el revestimiento de fibras en forma de tubo para mangueras a
presión.Vulcanización
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Una vez fabricados, la mayoría de los productos del caucho se vulcanizan bajo presióny alta temperatura. Muchos productos se vulcanizan en moldes y se comprimen en
presas hidráulicas, aunque la presión necesaria para una vulcanización eficaz se puede
conseguir sometiendo el caucho a la presión externa o interna del vapor durante el
calentamiento. Algunos tipos de mangueras para jardinería están revestidas con
plomo, y se vulcanizan haciendo pasar vapor a alta presión por la abertura de la
manguera, comprimiéndose la manguera de caucho contra el plomo. Una vez acabado
el proceso, el plomo se saca de la manguera y se funde para volverlo a usar. Del mismo
modo se emplea el revestimiento de estaño para producir ciertos tipos de aislamiento
eléctrico de alta capacidad.-
Hoja de Proceso de fabricación:
Operación 1 2 Inyección Prensa
Máquina Inyectora
Herramienta
Descripción
Instrumento
Matriz
4. Determinar el método de fabricación mas conveniente y económico, y la forma de
las herramientas para cada operación
Moldeo por compresión
Consiste en depositar ciertas cantidades del material en estado granulado o bien
preformado en tabletas en la cavidad inferior del molde metálico; es continuamente
calentada mediante vapor o electricidad.
El molde inferior se eleva y se pone en contacto con la mitad superior que también se
calienta, se aplica presión mediante un cilindro hidráulico, lo que causa que el material
fluya en la
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
cavidad del molde y se conforme la pieza. Después de la compresión, la pieza sesolidifica, se saca de la matriz. Las presiones de compresión pueden variar según el
tamaño y la configuración de la pieza. Las temperaturas del molde varían,
dependiendo también del material de relleno.
Las ventajas del proceso son:
Poco desperdicio del material.
Bajo costo de acabado y obtención de piezas grandes
Moldeo por compresión: prensas de moldeo por inyección de la goma en el molde,
goma que alimenta la inyectora automáticamente mediante bandas o gránulos.5.
Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia
Operación primaria:
Retirar rebaba si es necesarioOperación auxiliar:
6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso
Calibrador vernier: instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente
pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros, en este caso sirve para
medir el espesor de la pieza así como también la longitud necesaria.Instrumentos de
medición a utilizar:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planeamiento Del Proceso De Fabricación Del Pin de Yunque
1. Análisis del plano de la pieza
Método de poner marcas Ficha de rutas A continuación se hace un análisis del
plano del PIN DE YUNQUE , para el cual existen dos procesos:
La selección del método depende de la complejidad de la pieza y de la experiencia del
ingeniero; para nuestro caso se utilizará el método de la ficha de ruta. Es en la ficha de
rutas que se detallan las especificaciones, observaciones y requisitos de operación de
la pieza, así como su terminación depende de la materia prima, matriz y proceso; éstees un procedimiento efectivo que proporciona un registro gráfico más concentrado de
las especificaciones requeridas de la unidad de PIN DE YUNQUE.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
FICHA DE RUTA Nombre de pieza: pin de yunque Marca: 2 Fecha: 30/ 11/ 2007Responsable: Diego José Zelaya Benavides
Depende de :
No ESPECIFICACION Materia Prima Matriz Proceso OBSERVACIONES Requisitos de la
Operación
1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Vista muestra propósito (1) por unidad 2:1 Liso Ninguno SAE 1020 0.051’’ espesorAceptada Dimens. Contorno Dimens. Contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dist.
hasta centro Agujeros Dist. hasta centro Agujeros Dist. hasta centro Agujeros * * * *
Vista Frontal Vista superior Montaje Cantidad Escala Acabado Tratamiento
Térmico Esp. Materia Prima Materia Prima Ultima Fecha 13 4 8 1 3 4 8 Nota
Quitar rebabas
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
211
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO Una maquina fabricadora de pines yremaches Un remache es un cierre mecánico consistente en un tubo cilíndrico (el
vástago) que en Su fin dispone de una cabeza. Las cabezas tienen un diámetro mayor
que el resto del remache, para que así al introducir éste en un agujero pueda ser
encajado. El uso que se le da es para unir dos piezas distintas, sean o no del mismo
material. Un remache es un tipo de roblón. Tiene forma cilíndrica, con un extra
denominado cabeza de asiento, que puede, a su vez, tener distintas formas. El
remache es un tipo de accesorio para unir dos piezas, que es la misma función que
tiene el tornillo, con sus diferencias: el remache generalmente es un pasador con
cabeza, de metal, el cual puede ser caliente (se debe calentar primero) o frío (de unmetal tan blando que se remacha en frío). El remache, además, no es reusable como el
tornillo: sólo se usa una vez y se utiliza de la siguiente manera:
Se practica un barreno en las piezas a unir: éste debe ser de la medida exacta del
remache. En caso de ser un remache caliente, primero se calienta al rojo, se coloca en
el barreno, se detiene por el lado de la cabeza, y por el otro se "remacha", es decir, se
golpea tanto de manera que se achata y queda soportado por ambos lados. El remache
en frío, del cual el más común es el remache pop, es generalmente de aluminio yconsiste en un perno también, pero con la peculiaridad de ser hueco y tener
atravesado una barra parecida a un clavo, con una punta hacia la parte trasera de la
cabeza y punta redondeada al extremo del perno. Éste se introduce también al
barreno como el caliente, pero no se "remacha" a golpes, sino que, con una pinza
especial en la cual se monta, se "jala" al perno por la parte de su punta, de manera que
la punta redondeada de la barra hace que el perno hueco "crezca" y quede sujetado en
su lugar. Un detalle muy importante de su manejo es que no admiten ajustes
posteriores a su ubicación y que no soportan vibración.
Los remaches son montajes reversibles del tipo B1, y tienen la particularidad de hacer
innecesario el acceso por ambas caras para su montaje. Existen diversos tipos de
montajes (A, B, C) en función de la reversibilidad del proceso aditivo del que hablemos.
Así, los tipo A son los más reversibles y los C los totalmente irreversibles, para los
cuales deshacer la unión implica la rotura parcial o total de los materiales a unir. Las
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uniones remachadas constituyen, junto con la soldadura, una forma de unión
permanente de piezas. Se utiliza en la industria aeronáutica, naviera y constructiva.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
212
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2.0 CONSULTAS O RECOMENDACIONES CON INGENIERÍA DEL PRODUCTOSe podríacambiar la pieza en sus dimensiones según la necesidad del cliente, pero se deberá
tomar en cuenta el ensamble que debe tener con las demás piezas que forman el
producto completo, así se efectuaría primero el cambio en todo el diseño. Los
materiales pueden cambiar tomando en cuenta los costos, calidad y resistencia a
esfuerzos que son necesarios para que dicha pieza no se dañe por la fuerza a la que
debe ser sometida y sea duradera.
Las dimensiones de la pieza son las óptimas para realizar la función para la cual fue
diseñada. Si sus dimensiones fuesen más grandes no le permitiría fácil manejo a la
hora de usar la engrapadora y si fuese más pequeña no podría soportar todo la fuerza
que se le suministrará para que la engrapadora pueda unir hasta 200 páginas y seria
muy difícil el uso de esta pieza al querer cambiar de posición al yunque.
La parte con la aspereza que posee el remache sujetador en la parte inferior en su basees importante por que facilita el poder girar la pieza al querer utilizarla.
3.0 LISTADO DE OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS PARA PRODUCIR LA PIEZA
Primeramente utilizando como materia prima que se compra rollos de alambre de
acero SAE 1020 que vienes en dimisiones de 1 kilo.
En este paso decidiremos con anticipación el proceso de fabricación más adecuado
para la fabricación del pin de yunque de acuerdo a sus características, debido a que
necesitamos conocer el proceso de fabricación para fijar las operaciones básicas del
mismo.
Mecanizado
Este es un proceso es económico y relativamente rápido, es posible producir un
considerable número de piezas al día, ya que solo de usa una maquina que puede
realizar una gran cantidad de este en poco tiempo y ocupa de 1 operario con esto
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reduce los costos en gran medida ya que no ocupa de mano de obra especializada.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de Proceso de fabricación:
Operación 1 Elaboración de pin
Máquina maquina fabricador a de pines y remaches
Herramienta
Descripción En esta pasa el alambre por la maquina que le da la forma y con las
dimisiones establecida.
Instrumento
4. DETERMINACIÓN DEL MÉTODO DE FABRICACIÓN MÁS CONVENIENTE Y ECONÓMICO
La determinación del método de fabricación más eficiente se escoge dentro de las
alternativas de solución que se planteó en el análisis anterior. Luego de analizar cada
alternativa se escogió el proceso de fabricación por una maquina fabricadora de pines
y remaches, debido a las características y requisitos de diseño de la pieza, el ritmo deproducción requerido y el costo de la pieza que la alternativa posee siempre que este
sea el menor costo, además sus pasos establecen una buena realización de la pieza.
Los otros métodos de fabricación se descartan debido a que presentan pérdidas con
referente al tiempo y a costo de material.
Es económico por la cantidad de piezas a producir al día. Cumple el ritmo y volumen
de producción requerido 500, 000 piezas al año Componentes más resistentes
Menos correcciones Trabajo rápido y sin esfuerzo Las ventajas que presenta hacer
el proceso por medio de la maquina fabricadora de pines son:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
EVALUACION DE PROPUESTAS PRELIMINARES DE FABRICACION
Para realizar una buena elección de las propuestas, hay que tomar en cuenta costos de
maquinaria, material, operarios, entre otros. Para ello se debe basar en los cálculos
realizados anteriormente buscando no exceder los costos.
PROPUESTA 1 PROCESO
Maquinaria equipo y
Maquinaria fabricadora de remachesModelo: RMM-10 Diámetro del alambre:2 a 4 mm, Largo del remache: 5 a 10 mm,
Material: Aluminio, Acero, Latón, Cobre o Bronce Metal Producción por minuto: 80 a
85, Remaches Motor (HP):2.0 Peso Neto / Bruto (kgs.):550 / 700 Dimensiones (m): 1.45
x 1.20 x 1.20 Volumen de Embarque (m3):2.10
Material Operaciones
SAE 1020 1. se coloca el alambre en la maquina 2. se enciende la maquina 3. se
empaca los remaches
Ritmo producción
de
239 piezas por hora
Costo de materia prima Costo herramienta de
$0.05
$0.02
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Costo de mano de obra Costo total
$0.03
$0.10
PROPUESTA 2 PROCESO
Maquinaria equipo Diámetro del alambre: a 4 mm Largo del remache:5 a 25 mm
Material: Aluminio, Acero, Latón, Cobre o Bronce Metal Producción por Minuto:80 a
85 Remaches Motor (HP):2.0 Peso Neto / Bruto (Kg.):850 / 1000 Dimensiones (m):1.50x 1.30 x 1.30 Volumen de Embarque (m3):2.60 Material Operaciones y
Maquinaria fabricadora de remaches
Modelo: RMM-252
SAE 1020 1. se coloca el alambre en la maquina 2. se enciende la maquina 3. se
empaca los remaches
Ritmo producción
de
239 piezas por hora
Costo de materia
$0.02
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
prima
Costo herramienta
de
$0.02
Costo de mano de obra Costo total
$0.03
$0.07
PRESENTACION DETALLADA DE LA PROPUESTA SELECCIONADA PROPUESTA N° 2
SELECCIÓN DE LA PROPUESTA Para poder seleccionar la propuesta más conveniente,
es necesario la aplicación de un análisis para buscar una mayor calidad al precio más
bajo siempre y cuando cumpla con todas las especificaciones para un optimo
funcionamiento de la pieza, en este caso “Maquinaria fabricadora de remaches”. Lasdos propuestas cumplen con las especificaciones requeridas, pero se selecciono la
propuesta 2 debido a que esta presenta una mayor optimización de los recursos
disponibles buscando a si la mayor calidad al mas bajo precio.
*RITMO DE PRODUCCION
Ritmo de producción mínimo requerido =
*COSTO DE MATERIA PRIMA Precio de alambre (1kilo) Numero de piezas por alambre
Costo de materia prima *COSTO DE MANO DE OBRA Precio de una hora de trabajo
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
239 piezas / hora
$75 160,000 $0.002
$6.00 217
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Numero de piezas por día laboral (8 horas) Costo de mano de obra $0.00014
40,800
*COSTO TOTAL Considerando todo lo anterior se tiene un costo total de: $0. 00214 por
pieza.
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia
A. OPERACIONES PRIMARIAS 1) Troquelado B. OPERACIONES SECUNDARIAS 7)Recepción y almacenamiento de materia prima. 8) Preparación de la materia prima. 9)
Colocación del alambre en la maquina. 10) colocación de especificaciones a la
maquina. 11) Inspección de la pieza terminada. 12) Almacenamiento. C. OPERACIONES
AUXILIARES. 10) Transporte al área de inspección y acabado. 11) Transporte al almacén
de producto terminado. 12) Revisión de acabado. 13) Retiro de la pieza después de su
acabado. 14) Limpieza de la maquina. 15) Revisión maquina. 16) Decapar materia
prima 17) Lubricar maquinaria 18) Calibrar instrumentos
SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA.TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1) Colocar el material en la alimentadora. 2) Troquelar la pieza. 3) Inspeccionar lasmedidas de las dimensiones, como son diámetros, longitudes y contorno de la pieza
ya. 4) Poner las piezas en bandejas para transportar a la planta de ensamble. Secuencia
de operaciones
1
2
3
4
6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso
Finalmente se deben especificar los calibradores necesarios para mantener la calidad
de las piezas producidas por el proceso de fabricación completo; deben ser adecuados
para conservar la parte apegada dimensionalmente a las especificaciones del plano y
asegurar su funcionamiento apropiado.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Se determino que para la verificación de las medidas de contorno, se puede lograr conla construcción de una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada
(con sus tolerancias para cada una de las dimensiones), esto nos proporcionara una
rápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de
diseño y fabricación.
Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la piezaSe ocuparan
también instrumentos de medición ya establecidos, como lo son:
Calibrador de agujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que seensamblara con el eje longitudinal, y también se tolerancia.
Vernier (Pie de rey): se usara un vernier digital para facilitar la lectura, este deberá ser
constantemente calibrado, se usara en momento cuando se presenten problemas con
el encaje de la pieza en la plantilla.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planteamiento Del Proceso De Fabricación De Base
1. Análisis del plano de la pieza
Método de poner marcas Ficha de rutas A continuación se hace un análisis del
plano de la Unidad de base de apoyo, para el cual existen dos procesos:
La selección del método depende de la complejidad de la pieza y de la experiencia del
ingeniero; para nuestro caso se utilizará el método de la ficha de ruta.
Es en la ficha de rutas que se detallan las especificaciones, observaciones y requisitos
de operación de la pieza, así como su terminación depende de la materia prima, matriz
y proceso; éste es un procedimiento efectivo que proporciona un registro gráfico más
concentrado de las especificaciones requeridas de la unidad de base.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
FICHA DE RUTA Nombre de pieza: base de soporte Marca: 4 Fecha: 30/ 11/ 2009Responsable: Diego José Zelaya Benavides
Depende de : No ESPECIFICACION
Materia Prima Molde Proceso
OBSERVACIONES
Requisitos de la Operación
1 2 3 4 5 6 7
Aceptada Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno
Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno
Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno * Vista muestra propósito 1:1 Liso
Ninguno Vista Frontal Vista superior Vista
derecha Montaje Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Materia Prima Materia
Prima Ultima Fecha 31 5 4 120 13 55 77 28 15 36 22 24
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Polietileno
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
188 32 43 7 3 8 1.5 1 55 55 55
Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno
Dimen. contorno Espesor Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen.contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen.
contorno
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
8 12 125 3 12
Agujero de 3 Agujero de 3Agujero de 4
12 1º 10º Nota
Dimen. contorno
Grano de contorno Grado de contorno Retirar rebabas
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO
La forma de la elaboraron de la base será por inyección de termoplástico
La función principal de la unidad de inyección es la de fundir, mezclar e inyectar el
polímero. Para lograr esto se utilizan husillos de diferentes características según el
polímero que se desea fundir. El estudio del proceso de fusión de un polímero en la
unidad de inyección debe considerar tres condiciones termodinámicas:
1. La temperatura de procesamiento del polímero. 2. La capacidad calorífica del
polímero Cp [cal/g °C]. 3. El calor latente de fusión, si el polímero es semicristalino.
El proceso de fusión involucra un incremento en el calor del polímero, que resulta del
aumento de temperatura y de la fricción entre el barril y el husillo. La fricción y
esfuerzos cortantes son básicos para una fusión eficiente, dado que los polímeros no
son buenos conductores de calor. Un incremento en temperatura disminuye la
viscosidad del polímero fundido; lo mismo sucede al incrementar la velocidad de corte.
Por ello ambos parámetros deben ser ajustados durante el proceso. Existen, además,
metales estándares para cada polímero con el fin de evitar la corrosión o degradación.
Con algunas excepciones —como el PVC—, la mayoría de los plásticos puedenutilizarse en las mismas máquinas. La unidad de inyección es en origen una máquina
de extrusión con un solo husillo, teniendo el barril calentadores y censores para
mantener una temperatura programada constante. La profundidad entre el canal y el
husillo disminuye de forma gradual (o drástica, en aplicaciones especiales) desde la
zona de alimentación hasta la zona de dosificación. De esta manera, la presión en el
barril aumenta gradualmente. El esfuerzo mecánico, de corte y la compresión añaden
calor al sistema y funden el polímero más eficientemente que si hubiera únicamente
calor, siendo ésta la razón
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
fundamental por la cual se utiliza un husillo y no una autoclave para obtener elfundido. Una diferencia sustancial con respecto al proceso de extrusión es la existencia
de una parte extra llamada cámara de reserva. Es allí donde se acumula el polímero
fundido para ser inyectado. Esta cámara actúa como la de un pistón; toda la unidad se
comporta como el émbolo que empuja el material. Debido a esto, una parte del husillo
termina por subutilizarse, por lo que se recomiendan cañones largos para procesos de
mezclado eficiente. Tanto en inyección como en extrusión se deben tomar en cuenta
las relaciones de PvT (Presión, volumen, temperatura), que ayudan a entender cómo
se comporta un polímero al fundir. Unidad de cierre Es una prensa hidráulica o
mecánica, con una fuerza de cierre bastante grande que contrarresta la fuerza ejercidapor el polímero fundido al ser inyectado en el molde. Las fuerzas localizadas pueden
generar presiones del orden de cientos de MPa, que sólo se encuentran en el planeta
de forma natural únicamente en los puntos más profundos del océano. Si la fuerza de
cierre es insuficiente, el material escapará por la unión del molde, causando así que el
molde se tienda a abrirse. Es común utilizar el área proyectada de una pieza (área que
representa perpendicularmente a la unidad de cierre el total de la cavidad) para
determinar la fuerza de cierre requerida, excluyendo posibles huecos o agujeros de la
pieza.
Donde:
F = Fuerza (N) Pm = Presión media (Pa) Ap = Área proyectada (m2)
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Molde
Esquema de un molde comercial prefabricado, al cual sólo le falta la cavidad para la
pieza deseada
El molde (también llamado herramienta) es la parte más importante de la máquina de
inyección, ya que es el espacio donde se genera la pieza; para producir un producto
diferente, simplemente se cambia el molde, al ser una pieza intercambiable que se
atornilla en la unidad de cierre. existen dos tipos importantes de molde, uno en la que
inyecta plastico y otra en la que inyecta metal. Las partes del molde son:
Cavidad: es el volumen en el cual la pieza será moldeada. Canales o ductos: son
conductos a través de los cuales el polímero fundido fluye debido a la presión de
inyección. El canal de alimentación se llena a través de la boquilla, los siguientescanales son los denominados bebederos y finalmente se encuentra la compuerta.
Canales de enfriamiento: Son canales por los cuales circula refrigerante (el más común
agua) para regular la temperatura del molde. Su diseño es complejo y específico para
cada pieza y molde, esto en vista de que la refrigeración debe ser lo más homogénea
posible en toda la cavidad y en la parte fija como en la parte móvil, esto con el fin de
evitar los efectos de contracción. Cabe destacar que al momento de realizar el diseño
de un molde, el sistema de refrigeración es lo último que se debe diseñar. Barras
expulsoras: al abrir el molde, estas barras expulsan la pieza moldeada fuera de la
cavidad, pudiendo a veces contar con la ayuda de un robot para realizar esta
operación.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2. CONSULTAS O RECOMENDACIONES CON INGENIERÍA DEL PRODUCTO
Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones según la necesidad del cliente, pero se
deberá tomar en cuenta el ensamble que debe tener con las demás piezas que forman
el producto completo, así se efectuaría primero el cambio en todo el diseño. Los
materiales pueden cambiar tomando en cuenta los costos, calidad y resistencia a
esfuerzos que son necesarios para que dicha pieza no se dañe por la fuerza a la que
debe ser sometida y sea duradera.
No se pueden efectuar cambios quitándole algún agujero en el proceso porque todas
las perforaciones son necesarias para la unión con otras piezas.
Los 2 agujeros de los extremos superior son de mucha importancia porque es por ellos
que se pueden ensamblar a la unidad de base del yunque, por medio de unos
remaches.
El agujero de la parte inferior de la pieza ya que con ellos es más conveniente unirse
por medio de remaches a la base del yunque y la lamina resorte.
El agujero central de la parte superior es uno de los más importantes ya que en este se
va el pin de yunque que va sujeto al yunque y a un resorte que permite poder cambiar
de posición al yunque.
La pestaña tiene la utilidad de poder sujetar con mayor facilidad la engrapadora y que
no se vea las uniones de las demás piezas.
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Los pines que están en la parte inferior de la base no de pueden eliminar ya que en
estos se sujeta la base de goma que permite que esta no se deslice.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Las hendiduras son partes importantes ya que en estas se coloca la base de yunque y
el yunque para que no se puedan mover de su posición y tengan una mayor eficacia.
3. LISTADO DE OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS PARA PRODUCIR LA PIEZA
Primeramente utilizando como materia prima polietileno que se compra en bolsas que
vienes en pesos de kilogramos en este caso de 6 lb.
En este paso decidiremos con anticipación el proceso de fabricación más adecuado
para la fabricación de la unidad de base de acuerdo a sus características, debido a que
necesitamos conocer el proceso de fabricación para fijar las operaciones básicas del
mismo.
Inyección de Polietileno en moldes
Este es un proceso es económico y relativamente rápido, es posible producir un
considerable número de piezas al día, ya que solo de tienes que elaborar un molde con
la forma de la pieza y este permita poder utilizarlo por un periodo de tiempo ya que
solo de vierte el material de espera un tiempo que seque, se desmolda y queda listo
para volver a ser utilizado.
Hoja de Proceso de fabricación:
Operación 1 Inyección
Máquina de Inyectora
Herramienta Molde
Descripción Verter el material al molde para darle la forma requerida.
Instrumento
Polietileno en de molde termoplás tico 2 Retiro excedentes de alicate y lija
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Retirar lo excesos Calibrador de material que Vernier
pudieran quedar.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. DETERMINACIÓN DEL MÉTODO DE FABRICACIÓN MÁS CONVENIENTE Y ECONÓMICO
La determinación del método de fabricación más eficiente se escoge dentro de las
alternativas de solución que se planteó en el análisis anterior. Luego de analizar cada
alternativa se escogió el proceso de fabricación por inyección de termoplástico, debido
a las características y requisitos de diseño de la pieza, el ritmo de producción requerido
y el costo de la pieza que la alternativa posee siempre que este sea el menor costo,
además sus pasos establecen una buena realización de la pieza. Los otros métodos de
fabricación se descartan debido a que presentan pérdidas con referente al tiempo y a
costo de material.
Es económico por la cantidad de piezas a producir al día. Cumple el ritmo y volumen
de producción requerido 500, 000 piezas al año Componentes de punzón y
embutido más resistentes Menos correcciones Trabajo rápido y sin esfuerzo Las
ventajas que presenta hacer el proceso por medio de inyección son:
EVALUACION DE PROPUESTAS PRELIMINARES DE FABRICACION
Para realizar una buena elección de las propuestas, hay que tomar en cuenta costos de
maquinaria, material, operarios, entre otros. Para ello se debe basar en los calculos
realizados anteriormente buscando no exceder los costos.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PROPUESTA 1PROCESO Maquinaria equipo y Inyectora de termoplástico ITALTECH
• Marca: ITALTECH • Modelo: V.70 • País: España • Presión: 1300 ton • Observaciones:
Medidas de placas porta moldes:1.630x1630 mm; Medidas útiles entre
columnas:1100x1100 mm ;Diámetro del husillo120 mm; Volumen de inyección
calculado ;5040 cm3 ;Presión de inyección máxima:1540 bar; Capacidad de inyección
máxima: 1650/2520 cm3/s ; Fuerza de cierre máxima:13000 kn; Carrera de apertura:
2000 mm; Altura máxima de molde: 1000 mm
Material Operaciones
Polietileno 1. 2. 3. 4. 5. 6. colocar el polietileno en la maquina. colocar el molde en la
boquilla de inyección. calentar el polietileno a la temperatura adecuada a 40º-60º Cº.
inyectar el polietileno en el molde. esperar que se endurezca la pieza. desmoldar la
pieza obtenida.
Ritmo de producción Costo de materia prima Costo herramienta de
239 piezas por hora $0.50
$0.05
Costo de mano de obra Costo total
$0.03
$0.58
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
230
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PROPUESTA 2 PROCESOMaquinaria equipo y
Inyectora de termoplástico Windsor *• Marca: Windsor • Modelo: SP-1300-D • Pais:
España • Presión: 1300 ton • Observaciones: MEDIDAS DEP LACAS
PORTAMOLDES:1.630X1630 MM •MEDIDAS ÚTILES ENTRE COLUMNAS:1100X1100
MM •DIÁMETRO DEL HUSILLO120 MM •VOLUMEN DE INYECCIÓN CALCULADO: 5040
CM3 •PRESIÓN DE INYECCIÓN MÁXIMA1540 BAR •CAPACIDAD DE INYECCIÓN
MÁXIMA: 1650/2520 CM3/S •FUERZA DE CIERRE MÁXIMA:13000 KN •CARRERA DE
APERTURA:2000 MM •ALTURA MÁXIMA DE MOLDE:1000 MM
Material Operaciones
Polietileno
1. 2. 3. 4. 5. 6.
colocar el polietileno en la maquina. colocar el molde en la boquilla de inyección.
calentar el polietileno a la temperatura adecuada a 40º-60º ºc. inyectar el polietilenoen el molde. esperar que se endurezca la pieza. Desmoldar la pieza obtenida.
Ritmo de producción Costo de materia prima Costo herramienta de
239 piezas por hora $0.90
$0.07
Costo de mano de obra Costo total
$0.03
$1.00
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
231
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
SELECCIÓN DE LA PROPUESTA
Para poder seleccionar la propuesta más conveniente, es necesaria la aplicación de un
análisis para buscar una mayor calidad al precio mas bajo siempre y cuando cumpla
con todas las especificaciones para un óptimo funcionamiento de la pieza, en este caso
“inyectora de termoplástico ITALTECH”. Las dos propuestas cumplen con las
especificaciones requeridas, pero se selecciono la propuesta 1 debido a que esta
presenta una mayor optimización de los recursos disponibles buscando a si la mayor
calidad al más bajo precio.
PRESENTACION DETALLADA DE LA PROPUESTA SELECCIONADA PROPUESTA N° 1
*RITMO DE PRODUCCION
Ritmo de producción mínimo requerido =
*COSTO DE MATERIA PRIMA Bolsas de poliestireno de 6 lb. Numero de piezas por
bolsa Costo de materia prima *COSTO DE HERRAMIENTA Precio de la herramienta
(molde) Numero de piezas por herramienta Costo de herramienta *COSTO DE MANO
DE OBRA Precio de una hora de trabajo Numero de piezas por día laboral (8 horas)
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
239 piezas / hora
$25 58 $0.43
$4,000 200,000 $0.02
$6.00 200 232
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Costo de mano de obra
$0.03
*COSTO TOTAL Considerando todo lo anterior se tiene un costo total de: $0.48 por
pieza.
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia
A. OPERACIONES PRIMARIAS 1) fabricación del molde 2) Calentar el material 3)Inyección del polietileno
B. OPERACIONES SECUNDARIAS 12) Recepción y almacenamiento de materia prima.
13) Preparación de la materia prima. 14) Colocación del polietileno en la maquina. 15)
Enfriamiento del polietileno. 16) Desmolde de la pieza 17) Retiro de excedentes 18)
Inspección de la pieza terminada. 19) Almacenamiento. 20) Revisión del molde 21)
Colocación del molde en la maquina inyectora. C. OPERACIONES AUXILIARES. 15)
Transporte al área de inspección y acabado. 16) Transporte al almacén de producto
terminado. 17) Acabado. 18) Retiro de material sobrante.TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
19) Retirar residuos en maquina y molde. 20) Retiro de la pieza después de suacabado. 21) Limpieza de la matriz y maquina. 22) Revisión de molde y maquina. 23)
Decapar materia prima 24) Lavar y limpiar materia prima 25) Secar materia prima 26)
Quitar rebabas 27) Lubricar maquinaria 28) Calibrar instrumentos
SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA. 1) Colocar el
material en la alimentadora. 2) Calentamiento del material hasta que esté en estado
casi liquido. 3) Inyectar el material al molde con una presión determinada. 4) Quitar
rebabas. 5) Inspeccionar las medidas de las dimensiones y agujeros, como son
diámetros, cuadros y contorno. 6) Inspeccionar las medidas de la pieza completa consu forma final. 7) Poner las piezas en bandejas para transportar a la planta de
ensamble.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
234
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
SECUENCIA DE OPERACIONES
O1
O2
O3
O4
O5
O6
O7
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso
Finalmente se deben especificar los calibradores necesarios para mantener la calidad
de las piezas producidas por el proceso de fabricación completo; deben ser adecuados
para conservar la parte apegada dimensionalmente a las especificaciones del plano y
asegurar su funcionamiento apropiado.
Se determino que para la verificación de las medidas de contorno, se puede lograr con
la construcción de una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada
(con sus tolerancias para cada una de las dimensiones), esto nos proporcionara unarápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de
diseño y fabricación.
Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la piezaSe ocuparan
también instrumentos de medición ya establecidos, como lo son:
Calibrador de agujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que se
ensamblara con el eje longitudinal, y también se tolerancia.
Vernier (Pie de rey): se usara un vernier digital para facilitar la lectura, este deberá ser
constantemente calibrado, se usara en momento cuando se presenten problemas con
el encaje de la pieza en la plantilla.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planeamiento del Proceso de Fabricación de la Base del YunqueVista propósito muestra Mat. Prima Matriz Proceso Observaciones Requisitos de la
Operación 1. Analizar el plano de la pieza para tener un panorama general de
lo que se desea Ficha de Ruta. Nombre de la pieza: base del yunque. Numero de la
pieza: 5 Responsable: FL05015 Depende de Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
18 Especificación. Vista frontal Vista superior corte corte Desarrollo Montaje Cantidad
Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. de materia prima Materia prima 13 31-31.6
24 10 19-19.2 19-19.2
(1) por unidad. 1:1 Cepillo Ninguno. SAE 1020 1.5 mm espesor Dimens. contornoDimens.contorno Dimens.contorno Dimens.contorno Dimens.contorno
Dimens.contorno * * * * * * 237
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
40-40.4 9.3-9.6 21º Radio 4.5 2 2 40-40.2 Agujero 5 ±100 Agujero 4 ±100
Agujero 4 ±800 Agujero 4±100 Agujero 3 ±100 Ranuras 3*24 24 12 16.6 Doblado 90º
Doblado 90º paralelismo perpendicularidad nota nota
Dimens.contorno Dimens.contorno Dimens.contorno toler +1 º Dimens.contorno
Dimens.contorno Dimens.contorno Dimens.contorno Punzonar Punzonar PunzonarPunzonar Permite distorsión prensado
* * * * * * * * * * * * *
Permite distorsión
*
Tol. ± 1.00 respecto A Tol. ± 1.00 respecto b Filetes y redondeos 3R Quitar las rebabas
La ficha de ruta proporciona una información detallada de las dimensiones y
especificaciones de diseño para ser utilizadas en la fabricación de dicha pieza Las
especificaciones 1, 2 pertenecen a las vistas de la pieza que se quiere fabricar. Las
especificación 3 y 4 corresponden al desarrollo de la pieza y al montaje
respectivamente, la especificación 5 muestra los elementos de unión para el montaje.
Las numeraciones 37 y 38
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
corresponden a las tolerancias de perpendicularidad y paralelismo que se debenobtener en la pieza. Las especificaciones 13,14,15,16,17,18,19,20,22,23,24 y 25 son
superficies que constituyen el perímetro de corte, y los ángulos de corte son 21 las
especificaciones. Los ranurados se detallan en las especificaciones 31. 2. Redactar
recomendaciones hacia, o consultar con ingeniería del producto acerca de los cambios
del producto Los posibles cambios que se recomiendan a continuación, no son para
cambiarle la forma a la base del yunque, ya que esto perturbaría de alguna manera su
funcionamiento. De acuerdo con el estudio realizado se pudo observar que la pieza
tiene un buen diseño que cumple con los requisitos de funcionamiento, estos son los
del buen alineamiento de los agujeros que permiten que pasadores y pines puedanensamblarse sin problema, también se puede sujetar otras piezas en base del yunque.
Se recomienda al ingeniero del producto revisar y si es posible cambiar el tipo de
tolerancia por una más amplia para reducir los costos de fabricación, para esto se
presenta el plano de la pieza con las tolerancias propuestas, para su revisión y
respuesta por parte del ingeniero del producto. Se espera que el cambio no afectara el
funcionamiento de la pieza y calidad pero si puede reducir los costos de fabricación.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones
Cortar el material en tiras Conformar Perforar Ranurar Doblar A
continuación se listan las operaciones básicas para el buen desarrollo de la Base para
Engrapadora Tipo Pesado:
Cortar La operación de corte consiste en la separación o desprendimiento de material,
generalmente es usado para reducir grandes dimensiones a secciones más pequeñas.
Conformado Proceso para la remoción de metal de superficies planas. Consiste en
pasar una herramienta de un solo filo sobre la superficie de una pieza de trabajo fija.
Perforado Consiste en una operación de corte que crea un agujero abierto sobre una
superficie en un material dado, al separar una sección interior. La sección de metal
removida es desperdicio. En
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
esta operación el material remanente es la parte deseada. Esta operación se puedellevar a cabo con el uso de taladradoras
Ranurado
Corte de agujero alargado en la placa de metal
Doblado El doblado se define como la deformación del material alrededor de un eje
recto. Es el formado del material tensando el material alrededor de un eje recto. Una
operación de doblado comprime el lado interior del doblez y estira el lado exterior. Eldoblez toma una forma permanente al remover los esfuerzos que lo causaron.
Además existen otras operaciones que son necesarias para fabricar la Base, pero no
son básicas sino secundarias o auxiliares: Recepción y Almacenamiento de Materia
Prima Quitar rebabas Preparación de Refrigerante Aplicación de Refrigerante
Preparación de pintura
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Transporte al área de recubrimiento Aplicación del recubrimiento InspecciónAlmacenamiento Y todas las operaciones de transporte
4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económica, y la forma de
las herramientas para cada operación.
1) MECANIZADO:
Un mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de
operaciones de conformación de piezas mediante remoción de material, ya sea porarranque de viruta o por abrasión. Se realiza a partir de productos semielaborados
como lingotes, tochos u otras piezas previamente conformadas por otros procesos
como moldeo o forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semielaborados
que requieran operaciones posteriores.
Hay diferentes tipos de mecanizados los cuales se presentan a continuación
Mecanizado por arranque de viruta Mecanizado por abrasión
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2) TROQUELADO
troqueles combinados: están diseñados para realizar varias de las operaciones
descritas en un único recorrido de la prensa; los troqueles progresivos permiten
realizar diversas operaciones sucesivas de modelado con el mismo troquel. troqueles
de rebordeado : forman un reborde curvo en piezas huecas. Un tipo especial de
troquel de rebordeado, llamado troquel de costura con alambre, enrolla firmemente
los bordes externos del metal alrededor de un alambre que se inserta para dar
resistencia a la pieza. troqueles de embutir : se emplean para crear formas huecas.
Para lograr una sección reducida en una parte hueca, como el cuello de un cartucho defusil, se utilizan troqueles reductores especiales. Cuando la pieza terminada debe tener
una protuberancia en la parte inferior o central suelen emplearse troqueles
hidráulicos. En éstos el cuño se sustituye por un pistón que introduce en la pieza agua
o aceite a presión, lo que obliga al metal a doblarse hacia fuera contra la matriz.
troqueles de flexión y doblado: están diseñados para efectuar pliegues simples o
compuestos en la pieza en bruto. troqueles de corte: se utilizan para estampar una
forma determinada en una lámina de metal para operaciones posteriores. troqueles
de perforación: utilizados para hacer agujeros en la pieza. Herramienta empleada
para dar forma a materiales sólidos, y en especial para el estampado de metales en
frío. En el estampado se utilizan los troqueles en pares. El troquel más pequeño, o
cuño, encaja dentro de un troquel mayor, o matriz. El metal al que va a darse forma,
que suele ser una lámina o una pieza en bruto recortada, se coloca sobre la matriz en
la bancada de la prensa. El cuño se monta en el pistón de la prensa y se hace bajar
mediante presión hidráulica o mecánica. Troqueles de diferentes formas.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Sistema de tope Diferentes formas de troquelar Cizallado Es un proceso de corte paralaminas y placas, produce cortes sin que haya virutas, calor ni reacciones químicas. El
proceso es limpio rápido y exacto, pero esta limitado al espesor que puede cortar la
maquina y por la dureza y densidad del material. El cizallado es él termino empleado
cuando se trata de cortes en línea recta; el corte con formas regulares redondas u
ovaladas e irregulares se efectúan con punzo cortado y perforación. El cizallado suele
ser en frió en especial con material delgado de muchas clases tales como guillotinado
de papeles de fibras, telas, cerámica, plásticos, caucho, productos de madera y la
mayoría de los metales. Mortajado El entallado o mortajado es un proceso de corte
fino para la lamina y plancha y difiere del cizallado en que la cuchilla esta a ciertoángulo. La cuchilla puede ser de cualquier configuración si se trata de partes pequeñas.
Niblado El corte de laminas (niblado) incluye hacer recortes sucesivos hasta que se
produce una forma más grande o recortada. Las formas internas se pueden empezar
con Dos chapas (pasillo de circulación de la tira de chapa) Mazo (guía del punzón)
Además si es completa Matriz (propiamente dicha) Punzón Se compone la
matriz de dos pares: El corte de la chapa se realiza mediante una matriz de corte o
hierro de cortar. Descripción de un Troquel: cuando se esta evaluando estas son
algunas especificaciones que son necesarias.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
facilidad a partir de agujeros taladrados y se emplean para producir seccionesperforadas grandes. El recorte se utiliza en lugar de punzonar o perforar, para la
producción de poco volumen o a baja velocidad las maquinas recortadoras o tijeras
para lamina son muy adaptables, poco costosas, sencillas para manejarlas y
mantenerlas, aunque la producción es lenta. Perforación El perforado es un proceso
para recortar un agujero conformado en una lamina o placas metálicas. Se suele hacer
en frió y se obtienen casi de cualquier forma. Las aplicaciones incluyen perforar las
arandelas hacer agujeros para remaches mediante elementos estructurales de acero,
aberturas en paneles que se van a terminar con otros procesos a fin de poder montar
instrumentos o equipos y en operaciones similares. Punzonado El punzonado es unaoperación de corte de chapas o láminas, generalmente en frío, mediante un dispositivo
mecánico formado por dos herramientas: el punzón y la matriz. La aplicación de una
fuerza de compresión sobre el punzón obliga a éste a penetrar en la chapa, creando
una deformación inicial en régimen elastoplástico seguida de un cizallamiento y rotura
del material por propagación rápida de fisuras entre las aristas de corte del punzón y
matriz. El proceso termina con la expulsión de la pieza cortada. Acuñado Es casi un
trabajo en frió con piezas pequeñas. Se desplaza el material por la presión y el impacto
hacia las cavidades de la matriz. Como la cavidad esta dada por completa y en forma
muy precisa por los dados se necesita controlar con mucho cuidado el volumen delmaterial; por lo tanto el llenado es excesivo de la capacidad de la matriz puede dañar
la maquina o producir artículos defectuosos. El acuñado es especial para la producción
de piezas pequeñas en donde se requieren de detalles y acabados muy
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
exactos en las superficies. Su aplicación principal para fabricar monedas medallas ypiezas similares. Formado con matriz muestra El formado con matriz muestra es
similar a algunos aspectos del acuñado. El formado por clavado se emplea para hacer
moldes o dados excepto que la impresión se hace contra una pieza grande de material
para empujar el metal desplazado hacia un área abierta, alrededor del modelo impreso
en el material. También se utilizan para estampar materiales blandos o para moldear
plásticos u otros materiales.
3) PRENSADO
La maquina utilizada para la mayoría de las operaciones de trabajo en frió y algunos en
caliente, se conoce como prensa. Consiste de un bastidor que sostiene una bancada y
un ariete, una fuente de potencia, y un mecanismo para mover el ariete linealmente y
en ángulos rectos con relación a la bancada. Una prensa debe estar equipada con
matrices y punzones diseñada para ciertas operaciones especificas. La mayoría de
operaciones de formado, punzonado y cizallado, se pueden efectuar en cualquier
prensa normal si se usan matrices y punzones adecuados. Las prensas tienen
capacidad para la producción rápida, puesto que el tiempo de operación es solamente
el que necesita para una carrera del ariete, mas el tiempo necesario para alimentar elmaterial. Por consiguiente se pueden conservar bajos costos de producción. Para
seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar: El tipo de
operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad de la
operación. Para la mayoría de las operaciones de punzonado, recortado y desbarbado,
se usan generalmente prensas del tipo manivela o excéntrica.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Prensa sencilla Prensa abierta con guía punzones Prensa cerrada con guía punzones yguías laterales Prensa abierta con columnas de alimentación Prensa con sujetados y
columnas de guía Prensa abierta con porta punzón y sujetador En estas
prensas, la energía del volante se puede transmitir al eje principal, ya sea directamente
o a través de un tren de engranes. Tipos de prensas
Prensa para doblado de soportes Prensa con dos columnas de guía para doblado en U
Prensa para doblado múltiple Prensa con matriz giratoria Prensa con punzones
oscilantes Prensa con matrices móviles Prensa con dispositivo autoalimentado
Tipos De Prensas Para Doblar
Embutido de una etapa con Apreta-Chapa Embutido inverso Embutido con punzón
telescopico Embutido con matriz de acción simple Embutido inverso con matriz de
acción simple y punzón actuador. Prensas para embutir
Prensas múltiples (O de paso) Prensas combinadas (de bloque) Prensas para
trabajos mixtos progresivos
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Determinación de los costos de fabricación Costo del proceso (Con 2 troqueles)
2 Guías de soporte 2500 DE MOTOR DE 3 H.P. A 850 R.P.M. BRAZO DE CARGA
Precio: Main D-024 G408746 $3, 200 Equipada con: SERIE: MODELO: MARCA:
Peso: 900 kgs Maquina Cizalladora Altura: 1200 mm LONGITUD TOTAL: 2.54 m
AREA DE MESA: x 1300 mm 1 cabina para recubrimiento metálico Maquina
cizalladora CAPACIDAD FUNCIONAMIENTO 1 Rebarbadora de contornos 1
maquina rebarbadora Matriz de modelado y estampado 1 Matriz de punzonado y
corte. 1 Prensa hidráulica 1 Maquina cizalladora. Para obtener la Base de la
Engrapadora Tipo Pesado, por medio de troqueles separados, se requiere de los
siguientes elementos:
Maquina rebabadora
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Maquina rebarbador: mediante banda de Dimensiones de banda: 50-60 x 2000 lijaMotor: 220 – 380 V 1500 RPM Marca: GAMOR Precio: $ 800.00 Modelo: TG-2000
Capacidad de Funcionamiento
Peso Aproximado: 600 kg. Golpes por Minuto: 80 Ajuste: 20mm Altura del
Carrera: 80 mm Capacidad: 120 TON Área de mesa: Mesa de 700 x 1000mm.
Inferior y Mesa de 550 x 800mm. Superior de presión
Inclinación máxima de la mesa : 30ª Dimensiones Largo x Ancho x AltoMotorEléctrico de Motor 20Hp Equipada con:
TIPO: C MODELO: JC23-6.3 ORIGEN : Alemania MARCA: muller Maquina
Troqueladora
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Precio:
$ 5,200
915 x 700 x 1690
Material: Berkel 23 Perforado: 4 punzones Ranurado: 3 punzones Vida Útil: 5 años
Precio: $1, 500 Las matrices estándar macho/hembra Datos:
Troquel Armado
Costo del proceso (Con 1 troquel progresivo)
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1 Maquina cizalladora. 1 Prensa hidráulica 1 Matriz de progresiva (punzonado, corte,doblado y estampado) 1 maquina rebarbadora 1 Rebarbadora de contornos 1 cabina
para pintura 1 sistema para pintado con pistola de aire Para obtener la
Base de la Engrapadora Tipo Pesado, por medio de troqueles separados, se requiere de
los siguientes elementos:
Capacidad de Funcionamiento
Área de mesa: 400x600 Capacidad: 86 Ton. Altura del Carrera: 80 mm Ajuste: 20mm
Golpes por Minuto: 80 Peso Aproximado: 600 kg.
Inclinación máxima de la mesa : 30ª Dimensiones Largo x Ancho x AltoMotor
Eléctrico de 11 HP Equipada con:
Precio: OBI JC23-6.3 C $ 6, 400 TIPO: MODELO: MARCA: Maquina
Troqueladora
915 x 700 x 1690
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Material: Berker21 Perforado: 4 punzones Ranurado: 3 punzones Vida Útil: 2 añosPrecio: $ 3, 200 Datos: Troquel progresivo
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planeamiento del Proceso de Fabricación del YunqueEl uso del yunque en la engrapadora es de suma importancia en el proceso de
engrapado. El yunque es la pieza ideada para que a la hora de engrapar, las grapas
puedan doblarse y poder agarrar el papel. De un lado tiene las hendiduras que
permitirán que la grapa pueda doblarse de manera norma, pero al lado contario y
tiene 2 hendiduras especiales que permiten que la grapa se doble de forma contraria.
En el centro de la pieza está un agujero q se conecta con un remache sujetador que
permite darle vuelta a la posición y así poder elegir por cual tipo de dobles se necesita.
La pieza será realizada en un acero de bajo contenido de carbono, en específico SAE
1020. El acero de bajo contenido de carbón por tener propiedades mecánicas que noposeen otros tipos de aceros y su fácil manejo hacen de este material el más
conveniente en la fabricación de esta pieza.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION
1. Analizar el plano de la pieza para tener un panorama general de lo que se desea
Para realizar este análisis se tomaran en cuenta todas las dimensiones de la pieza por
lo que se hará uso de la ficha de ruta para poder explicar las especificaciones. En la
ficha de ruta se detallan las especificaciones, observaciones y requisitos de operación
de la pieza, así como su terminación se determinara por cual proceso debe pasar,
materia prima y matriz a utilizar. Un análisis de las tolerancias, de la ubicación de los
agujeros, indica lo adecuado de recortar todos los agujeros en la pieza plana, si sedispone de superficies de referencia para la operación de doblado.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
FICHA DE RUTA
Nombre de la pieza: Yunque Responsable: PF05012 Fecha: 30 de noviembre del 2009
Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
ESPECIFICACIONES Vista Frontal Vista Derecha Montaje Cantidad Escala Acabado
Tratamiento térmico Esp. Materia prima Materia prima Última fecha 31.9 23.6 11.8
15.95 12.3 5.1 4.7 5.3 9.4 13.1 Aguj 1.5 1.4 1.4 Notaero de 3
Depende de: Materi Matriz a Prima
Proces o
OBSERVACIONES
Requisitos de Operación
Quítense las Rebabas Vista Muestra Propósito (1) por unidad 2:1 Liso
Ninguno SAE 1020 Lámina de 1/16” Aceptada Dimen. contorno Dimen. contorno
Dist del centro de agujero al borde Dist del centro de agujero al borde
Dist entre ranuras Dist de la ranura a l borde Dist de la ranura a l borde Dist de la
ranura a l borde Punzonar lado Espesor
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Descripción de especificaciones
Las especificaciones 1 y 2 pertenecen a las vistas de la pieza a fabricar, siendo la
número 2 la vista en desarrollo de la pieza. Los numerales 3, 6 y 7 son del montaje de
la pieza, acabado y tratamiento térmico respectivamente. Las especificaciones 8 y 9
corresponden a la materia prima, 11 y 12 corresponden a las dimensiones de
contorno. El numeral 21 es el agujero de la pieza; desde la especificación 13 hasta 24
son las que dependen de la matriz y proceso. Las especificación 22 depende de la
materia prima y proceso. El numeral 25 hace nota a quitar rebabas de la pieza.
2. Redactar Recomendaciones hacia, o consultar con ingeniería del producto acerca de
los cambios del producto Si el cliente desea se podría cambiar las dimensiones de la
pieza, esto no influye mucho en el funcionar de la engrapadora ya que esta pieza solo
encaja en la Base de Yunque y su forma no es restrictiva ya que lo único que importa
en esta pieza es las ranuras que sirven para doblar las grapas, siendo esto lo único que
no se puede cambiar en el diseño. Aunque se pueda cambiar el diseño del yunque, no
es necesario ya que el yunque presenta un diseño optimo, no presenta mayores
dificultades de elaboración y cumple perfectamente con los requisitos de
funcionamiento exigidos por el cliente, por lo cual se decide no aplicarle cambios en sudiseño, el proceso de fabricación es el Troquelado y para las ranuras que contiene se
hacen por medio de un Estampado. En lo que a material se refiere no se recomienda
hacer ningún cambio, ya que el material utilizado actualmente cumple perfectamente
por los estándares exigidos por el cliente en lo que a durabilidad se refiere y es un
material bastante cómodo en precio y cumple al mismo tiempo todas las propiedades
mecánicas que se le exigen a la pieza Hay que recordar que se busca fabricar a gran
escala para que los costos unitarios puedan disminuir considerablemente, brindando
así un producto que esté al alcance del cliente Como la pieza está en contacto directo
con el usuario se debe de dejar un buen acabado y dejar la pieza libre de viruta y de
filos que podrían quedar por el proceso de fabricación, brindándole mayor seguridad al
usuario y ofrecerle una mayor calidad.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones Utilizaremos como materia prima una
Lámina de acero SAE 1020, de dimensiones (2m x 1m x 1.5mm); las operaciones
requeridas son:
Estampado: para darle la forma a las ranuras que doblaran las grapas. Troquelado de
agujeros: las perforaciones de los agujeros. Troquelado: un corte para definir el
contorno o perímetro de toda la pieza.
Las operaciones anteriores se realizan en una prensa, utilizando el material justo quese ocupara, el material previamente se ha recortado para evitar desperdicio de
materiales y darle un uso óptimo a la materia prima.
Realizar el estampado de las ranuras que doblaran las grapas Perforar 1 agujeros en
la parte central de la pieza Modelado con el troquel para darle la forma especificada
en los planos Corte inicial de la lámina para darle el contorno especificado. Los
pasos a seguir en la elaboración de esta pieza son:
4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económico, y la forma de la
herramienta para cada operación. Para poder determinar el método de fabricación
mas conveniente es necesario cumplir con los requisitos del diseño, tomando en
cuenta consideraciones muy importantes como:
Ritmo de producción. Calidad Costos Factibilidad Viabilidad
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Ritmo de producción Cumplir con la cantidad de piezas demandada. CalidadSuperioridad, excelencia. Por que se pretende que cumpla con los requerimientos
exigidos que presenta el diseño. Costo Que exija poco gasto, comparada la
alternativa con otras. Factibilidad Que se pueda hacer. Viabilidad Que por sus
circunstancias tiene probabilidades de poderse llevar a cabo.
Para el ritmo de producción demandado de la guía de palanca se toma en cuenta la
demanda de la engrapadora de tipo pesada a nivel regional se ha estimado que se
deben de producir 500,000 engrapadoras/año. La guía de palanca por ser pieza única
de la engrapadora tipo pesada, tiene una demanda igual a la de la engrapadora.
R.P.
lab / ano 2116 239 piezas hora hrs volumendeproduccion / ano 500,000
Tomando en cuenta las consideraciones ya mencionadas, se procede a evaluar las
alternativas existentes para hacer la mejor selección.
El método de fabricación mas conveniente debe ser aquel que considere todos los
factores, detalles y exigencias en el diseño, debe ser aquel que cumpla con los
requisitos de volumen de producción (500,000 piezas al año), ritmo de producción
(239 piezas/hora), que cumpla con las características de la materia prima, también
debe resultar ser el de mas bajo costo total de la pieza, teniendo en cuenta las
herramientas a usar para el proceso de fabricación.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Material
El material que se usara, debe tener propiedades para soportar esfuerzos a los que
será sometido, de fácil adaptabilidad y manejo, capacidad de poder cumplir con las
especificaciones de diseño; es por eso que se ha elegido usar acero de bajo contenido
de carbono (SAE-1020) en forma de láminas, materia prima ideal para ser trabajada
por troquelado.
Mecanizado
El mecanizado es una operación con arranque de viruta, es decir con desprendimiento
de material. Consiste en el uso de fuerza o habilidad humana para el manejo de las
herramientas y maquinas,
Generalmente este proceso se usa para volúmenes de producción bajos o para la
elaboración de piezas especiales pero que no necesiten fabricación en masa, además
requiere de mucho tiempo para su aplicación; por lo tanto esto implica costos
elevados, un ritmo de producción demasiado lento y bajo, y también produce mucho
desperdicio de materia prima. Por tanto se descarta como proceso de fabricación para
esta pieza, ya que no es conveniente, y principalmente por generar costos elevados; ya
que con esto fracasaríamos en la misión como ingeniería de fabricación, la cual es
“Fabricar al más bajo costo”.
Fundición
Se denomina fundición al proceso de fabricación de piezas que consistente en fundir
un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica. El
proceso tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy
abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y
moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al
tiempo que se vierte el metal fundido. El proceso de fundición consiste en:
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
La realización de este proceso empieza lógicamente con el molde. La cavidad de este
debe diseñarse de forma y tamaño ligeramente sobredimensionado, esto permitirá la
contracción del metal durante la solidificación y enfriamiento. Cada metal sufre
diferente porcentaje de contracción, por lo tanto si la presión dimensional es crítica la
cavidad debe diseñarse para el metal particular que se va a fundir. Los moldes se
hacen de varios materiales que incluyen arena, yeso, cerámica y metal.
Se calienta primero el metal a una temperatura lo suficientemente alta para
transformarlo completamente al estado líquido, después se vierte directamente en la
cavidad del molde. En un molde abierto el metal líquido se vacía simplemente hasta
llenar la cavidad abierta. En un molde cerrado existe una vía de paso llamada sistema
de vaciado que permite el flujo del metal fundido desde afuera del molde hasta la
cavidad, este es el más importante en operaciones de fundición.
Cuando el material fundido en el molde empieza a enfriarse hasta la temperatura
Pueden requerir maquinado para lograr tolerancias estrechas en ciertas partes de la
pieza y para remover la superficie fundida y la micro estructura metalúrgica asociada.
Tratamiento térmico para mejorar sus propiedades. La limpieza de la superficie. El
desbaste del metal excedente de la fundición. suficiente para el punto de congelación
de un metal puro, empieza la solidificación que involucra un cambio de fase del metal.
Se requiere tiempo para completar este cambio de fase porque es necesario disipar
una considerable cantidad de calor. El metal adopta la forma de cavidad del molde y se
establecen muchas de las propiedades y características de la fundición. Al enfriarse la
fundición se remueve del molde; para ello pueden necesitarse procesamientos
posteriores dependiendo del método de fundición y del metal que se usa. Entre ellos
tenemos:
La implementación de este método para la fabricación implicaría que los costos se
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eleven exageradamente, ya que para poder cumplir con el ritmo de producción
requerido se necesitarían muchísimos moldes, el tiempo de enfriamiento es
demasiado largo, el uso de maquinado después de ser sacado del molde, el uso de
tratamientos térmicos después del desmolde; todas estas actividades requieren
demasiado tiempo y esto a la vez conduce a altísimos costos, y entonces una vez masno estaríamos cumpliendo con la misión de la
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
ingeniería de fabricación; razón por la cual se descarta el método de fundición para lafabricación de esta pieza.
Troquelado
El
troquelado
es
un
método
para
trabajar
láminas
metálicas
en
frío,
en
forma y tamaño predeterminados, por medio de un troquel y una prensa. El troquel
determina el tamaño y forma de la pieza terminada y la prensa suministra la fuerza
necesaria para efectuar el cambio.
El troquelado es un proceso que consiste en la utilización de una matriz (troquel) y de
una prensa, que con el ajuste de ambas se realiza la fabricación de piezas. Sirve para el
corte limpio, hendido o perforación de formas irregulares; este proceso puede llegar a
fabricar más de 500 piezas/hora, según la complejidad de la misma y la capacidad de la
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troqueladora; además el desperdicio de material es mucho menor al compararlo con el
mecanizado o fundición y también es mucho más económico que estos.
La forma troqueladora es un molde con platinas que realizan el corte, la perforación o
hendido del material del soporte, siguiendo el contorno o perímetro de la figuratroqueladora, hasta lograr el resultado deseado. La ubicación del soporte se realiza
mediante una escuadra de introducción. La profundización de la forma se efectúa
mediante un recorrido (carrera de troquelado). Después el material separado se
expulsa.
Los troquelados se llevan a cabo en espesores que varían desde 0.025 mm hasta 9 mm
de espesor. El tamaño de las piezas va desde la más pequeña usada en los relojes de
pulsera, hasta los, grandes tableros empleados en camiones o aviones.
La maquina utilizada para este proceso, se conoce como prensa. Consiste de un
bastidor que sostiene una bancada y un ariete, una fuente de potencia, y un
mecanismo para mover el ariete linealmente y en ángulos rectos con relación a la
bancada. Las prensas tienen capacidad
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
para la producción rápida, puesto que el tiempo de operación es solamente el quenecesita para una carrera del ariete, mas el tiempo necesario para alimentar el
material. Por consiguiente se pueden conservar bajos costos de producción. Tiene una
adaptabilidad especial para los métodos de producción en masa, como lo evidencia su
amplia aplicación en la manufactura de piezas para automóviles y aviones, artículos de
ferretería, juguetes y utensilios de cocina. No es muy correcto llamar a una prensa,
prensa dobladora, prensa de repujado, o prensa cortadora, entre otras, pues los tres
tipos de operaciones se pueden hacer en una maquina. La clasificación más general de
las prensas es:
Fuente de energía. Ariete. Diseño del bastidor. Métodos de aplicación de potencia al
ariete. Propósito de la prensa.
Además de su clasificación las prensas se encuentran por tipos:
Prensa sencilla. Prensa abierta con guía punzones. Prensa cerrada con guía punzones y
guías laterales. Prensa abierta con columnas de alimentación. Prensa con sujetados y
columnas de guía. Prensa abierta con porta punzón y sujetador. Prensa abierta con
guías y resorte de repulsión.
Para seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar: el
tipo de operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad
de la operación. Las maquinas operadas manualmente se usan para trabajos en lamina
delgada de metal, pero la mayor parte de maquinaria para producción se opera con
potencia. Otra forma de agrupar a las prensas, esta en función del número de arietes o
los métodos para accionarlos.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Por lo cual se ha decidido que el método para la fabricación del ensamble de empujesea a través del troquelado, ya que es económico, llega a cumplir el ritmo de
producción (94 piezas/hora), no presenta excepción con alguna parte del diseño; es
decir es el más conveniente. Para conocer un poco mas sobre este método se
detallaran las operaciones que realizaremos con el para la fabricación de la pieza y
características de las herramientas.
Determinación de la fuerza necesaria de la prensa para el corte, punzonado,
estampado y doblez de la pieza.
Ss t L F
F: máxima fuerza que aparece en el proceso (Ton). L: Perímetro total de Corte. t :
Espesor del Material SS.: Resistencia a la cizalladura del material (ton/pulg2., kgf./mm²,
etc.)
F = (110.6mm) (1.5mm) (40 Kgf/mm2) = 6,636 Kgf
Tonelaje de la prensa será de: 6.64 Ton.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Evaluación de propuestas preliminares de fabricación
Para poder realizar una buena elección de las propuestas, hay que tomar en cuenta
varios criterios como lo son el costo de materiales, costo de maquinarias, ritmo de
producción, siendo el criterio primordial el de costos totales, es decir que se elegirá la
que presente costos más bajos.
PROPUESTA 1 MATRIZ MATERAL RITMO DE PRODUCCION COSTO DE MATERIALES
COSTO DE HERRAMIENTAS COSTO DE MANO DE OBRA COSTO TOTAL
Matriz Doble SAE 1020 100 piezas/hora US$ 0.012 US$ 42 US$ 0.00225 US$ 42.01
PROPUESTA 2 MATRIZ MATERAL RITMO DE PRODUCCION COSTO DE MATERIALES
COSTO DE HERRAMIENTAS COSTO DE MANO DE OBRA COSTO TOTAL
Dos matrices SAE 1020 85 piezas/hora US$ 0.13 US$ 47.06 US$ 0.00211 US$ 47.19
Selección de la Propuesta Se puede observar en las tablas anteriores que la Propuesta
No 1 es la que presenta los menores costos de fabricación, por lo tanto se selecciona
dicha propuesta como la más conveniente a la hora de la fabricación.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Presentación detallada de la propuesta seleccionada
PROPUESTA N° 1
*RITMO DE PRODUCCION Ritmo de producción mínimo requerido = 239 piezas / hora
*COSTO DE MATERIA PRIMA Precio de Lamina (2m x 1m x1.5mm) Numero de piezas
por Lamina Costo de materia prima $30 2605 $0.012
*COSTO DE HERRAMIENTA Precio de la herramienta (matriz) Número de piezas porherramienta Costo de herramienta $4,200 100 $42
*COSTO DE MANO DE OBRA Precio de una hora de trabajo Número de piezas por día
laboral (8 horas) Costo de mano de obra $1.8 800 $0.00225
*COSTO TOTAL Considerando todo lo anterior se tiene un costo total de: $42.02 por
pieza.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia
D. Operaciones Primarias
1. Colocación de la materia prima en la máquina herramienta. 2. Corte de tiras 3.
Cortar (Troquelar) 4. Realización del proceso de Punzonado 5. Realización del proceso
de Perforar (Troquelar)
E. Operaciones Secundarias 1. Recepción y almacenamiento de materia prima. 2.
Preparación de la materia prima. 3. Transporte del lubricante al troquel doblador. 4.Transporte a corte. 5. Almacenamiento. 6. Aplicación del lubricante. 7. Inspección de la
pieza terminada. 8. Revisión de la matriz. 9. Ajuste de la matriz y maquina. 10. Pulir la
pieza 11. Realizar proceso de Niquelado
F. Operaciones Auxiliares 1. Preparación del lubricante. 2. Transporte al área de
inspección y acabado. 3. Transporte al almacén de producto terminado. 4. Acabado. 5.
Retiro de material sobrante. 6. Retirar residuos en maquina y matriz.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
7. Retiro de la pieza después de su acabado. 8. Limpieza de la matriz y maquina. 9.Revisión de matriz y maquina. 10. Decapar materia prima 11. Lavar y limpiar materia
prima 12. Secar materia prima 13. Quitar rebabas 14. Lubricar maquinaria 15. Calibrar
instrumentos
SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA
1. Cortar el material en tiras. 2. Decapar las tiras de material. 3. Colocar el material en
la alimentadora, y para evitar que se desgaste aplicar lubricante. 4. Primera estación:
se lleva el material a los topes de la matriz compuesta, y con un golpe se efectúa elcontorno y perforación del agujero. 5. Quitar rebabas por medio de tomboleo. 6.
Inspeccionar las medidas de cortes y perforaciones, como son diámetros contorno. 7.
Segunda estación: efectuar el punzonado 8. Inspeccionar las medidas de la pieza
completa con su forma final. 9. Desengrasar las superficies y lavar. 10. Aplicación del
recubrimiento superficial (Niquelado). 11. Inspeccionar recubrimiento después del
secado. 12. Poner las piezas en bandejas para transportar a la planta de ensamble. y
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso
Finalmente se deben especificar los calibradores necesarios para mantener la calidad
de las piezas producidas por el proceso de fabricación completo; deben ser adecuados
para conservar la parte apegada dimensionalmente a las especificaciones del plano y
asegurar su funcionamiento apropiado.
Se determino que para la verificación de las medidas de contorno, se puede lograr con
la construcción de una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada
(con sus tolerancias para cada una de las dimensiones), esto nos proporcionara unarápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de
diseño y fabricación.
Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la piezaSe ocuparan
también instrumentos de medición ya establecidos, como lo son:
Calibrador de agujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que se
ensamblara con el eje longitudinal, y también se tolerancia.
Vernier (Pie de rey): se usara un vernier digital para facilitar la lectura, este deberá ser
constantemente calibrado, se usara en momento cuando se presenten problemas con
el encaje de la pieza en la plantilla.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planeamiento Del Proceso De Fabricación Del Carril Porta Grapa Inferior
Denominación: Carril para grapa inferior. No. pieza: 7 Función: Este se encarga de
alojar las grapas y transportarlas de forma Material: Acero de bajo contenido de
carbón. Norma: AISI 1020. Propiedades del material: el acero de bajo contenido de
carbón por tener propiedades mecánicas que otros aceros no poseen. Es utilizado
cuando se requieren superficies mas duras recurriendo al método térmico de
cementación, obteniendo muy buena dureza superficial (tomando en cuenta que su
núcleo es blando). Por ser rectificado a la medida exacta es muy aplicable en un sin
numero de repuestos industriales. Composición Química (%): transversal.
Carbono 0.22%
Silicio 0.2%
Manganeso 0.6%
Fósforo 0.22%
Azufre 0.11%
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS PARA PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACIÓN. 1. Análisis del plano de la piezapara tener un panorama general de lo que se desea. En este paso se analizara el plano
presentado con todas sus especificaciones para valorar si estas son suficientemente
claras para ser utilizadas en la fabricación, para tal propósito se hará uso de la
metodología, del método de poner marcas y la ficha de ruta.
Las especificaciones 1, 2,3, pertenecen a las vistas de la pieza que se quiere fabricar.
Las enumeraciones 9,10,11,12,13,14,15,16,18,19,21,22,23,24, corresponden a las
medidas del contorno de la pieza a fabricar. Las especificaciones 20, 25, 26,27,
pertenecen a las distancias de los centros de los agujeros que se realizaran a la pieza.La especificación 28 concierne al diámetro de 2 agujeros que serán para la sujeción de
la pieza con otro segmento del producto final. Las descripciones 29, 30, son el
diámetro de 2 agujeros de igual dimensión que serán para la sujeción de una pieza que
se encontrara en le interior de la palanca; su acoplamiento se realizara por medio de
remaches corresponde a una unión fija. Los datos 31, 32, corresponde al doblado
lateral de la pieza que será realizado a 90º esto será realizado por el proceso de
troquelado. La enumeración 33 incumbe el doblez de una lengüeta que qué será
realizada a un ángulo de 65º con una tolerancia de +1º ó -1º, en su inclinación.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
2.0 Redactar recomendaciones hacia o consultar con ingeniería del producto acerca delos cambios del producto.
Una correcta y bien establecida comunicación entre el ingeniero de fabricación y el
ingeniero del producto es de vital importancia para la puesta en marcha de nuevos
proyectos ya que con esto no importa que tan experimentado sea el ingeniero de
fabricación a este siempre le surgirán dudas en especial si es un proyecto de gran
complejidad, esto se debe que a pesar de su capacidad comprobada para interpretar y
comprender los reportes técnicos donde se establecen todos los pormenores del
proceso a seguir, el ingeniero de fabricación tal ves quiera sugerir un cambio en eldiseño con el fin de reducir los costos o facilitar la elaboración del producto, también
puede suceder que a el no le quede claro alguna medida o detalle de la pieza. Ante
estas situaciones u otras que pudieran surgir es importante aclarar cualquier duda
ante lo que se va a fabricar con el ingeniero del producto. Mediante la utilización de las
técnicas, el método de poner marcas y la ficha de ruta, para el análisis del plano, se
observa en el dibujo técnico de la pieza que presenta todas las medidas necesarias
para su fabricación, pero se nota que las tolerancias establecidas son demasiadas
pequeñas para el tipo de pieza que se desea producir, esto podría llevar a que los
costos de fabricación sean elevados para la realización de la pieza. Se recomienda alingeniero del producto revisar y si es posible cambiar el tipo de tolerancia por una más
amplia para reducir los costos de fabricación, para esto se presenta el plano de la pieza
con las tolerancias propuestas, para su revisión y respuesta por parte del ingeniero del
producto. Se espera que el cambio no afectara el funcionamiento de la pieza y calidad
pero si puede reducir los costos de fabricación.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones.
En este momento del análisis se debe tomar la decisión correcta para poder alcanzar
los objetivos trazados por ingeniería del producto y es cuando verificaremos si el
proceso escogido es el más beneficioso comparado con otros y es aquí donde el
ingeniero de fabricación debe de mostrar su paciencia. Se ha establecido que el mejor
proceso para la fabricación es el trabajo por troquelado, ya que el diseño y la materia
prima a utilizar por sus características lo permiten; el conformado por el proceso de
troquelado es lo más factible para la realización de la pieza, por que otros métodos defabricación llevarían a costos más elevados de producción. En el estudio de pre-
producción se ha escogido el mejor método para la realización de la pieza. Pero esto
nos lleva hacer la pregunta ¿realmente este es el mas adecuado? Esta pregunta la
debe de responder el ingeniero del producto.
A continuación se listan las operaciones básicas para el buen desarrollo de el carril
inferior.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
DIAGRAMA DE OPERACIONES
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económica y la forma de lasherramientas para cada operación.
Resistencia al choque y materiales abrasivos. Material específico para el óptimo
funcionamiento de la pieza. Alto grado de precisión en las dimensiones de la pieza.
Durabilidad en su uso. En cuanto a este apartado hay que hacer ciertas
consideraciones con respecto con las herramientas, materias primas y procesos. El
método de fabricación mas conveniente y económico será por medio del proceso de
troquelado por ser una operación, en que sus pasos establecen una buena realización
de la pieza requerida, otros métodos de fabricación no se consideran por acarrearcostos mas elevados en el desarrollo. Por ejemplo si se realizara la pieza por medio de
un proceso fundición esto con llevaría a un costo alto, por el precio de la maquinaria
utilizada en este, y hay que tomar en cuenta si cumple con el volumen de producción y
ritmo de producción requerido en la fabricación de la parte. El proceso productivo para
la fabricación de piezas se realizara en forma continua y coordinada. Para obtener el
volumen de producción requerido que es de 180,837 piezas al año, con un ritmo de
producción requerido de 86 piezas por hora. En virtud de lo anterior, para la obtención
de las características de un buen producto el proceso debe otorgar:
Por su importancia de la producción se ha seleccionado el proceso de fabricación
conveniente, para la ejecución de la parte que es detallado en el presente documento.
De lo antepuesto anteriormente, por ser un artículo de empleo general en la oficina, el
hogar y el comercio. El proceso de fabricación será uniforme para el producto.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
En virtud de lo anterior, se establece el turno de trabajo para la producción de la pieza,el cual se inicia a las 8:00 horas para terminar a las 16:00 horas. Al inicio del día, el
supervisor de producción verifica la asistencia del personal, las condiciones del equipo
principal, accesorios y utensilios requeridos para la fabricación de las piezas, así como
las necesidades de mantenimiento y reparación de equipo. Una vez realizado lo
anterior, coordinará el inicio de las operaciones del proceso. Al terminar cada
actividad, se prosigue con otra, por lo que no se pierde la continuidad en el mismo, tal
como lo requiere el proceso productivo. En el transcurso del día, el supervisor realizará
inspecciones del proceso, verificándolo periódicamente. A las 12:00 horas. Se les
proporciona una hora y media a los empleados para que procedan a tomar susalimentos. Al finalizar el día, el supervisor evalúa el cumplimiento de las metas
establecidas, implementado los mecanismos que considere necesarios para solucionar
los problemas presentados. Al término de la jornada, se efectúan las operaciones de
limpieza, que serán realizadas por los propios operarios de los equipos.
DETERMNACIN DE LAS OPERACIONES
Hojas de pliego de dimensiones requeridas. Pasta lubricante (compuesta por jabón,
grasas y polvo lubricantes). 1. Recepción y almacenamiento de materia prima. Sereciben y almacenan las materias primas que se utilizan en la producción.
2. Transporte a corte. Las hojas de pliego se transportan por medio de plataformas
rodantes hacia una cortadora o cizalla. (Si fuera necesario).
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Corte o punzonado. El punzonado o corte es una operación mecánica con la que seconsigue separar una parte mecánica de otra y se obtiene la figura deseada. Esta
operación se realiza mediante un punzón y una matriz de corte. Mediante presión, el
punzón realiza esta actividad comprimiendo el material, con lo que se origina una
deformación plástica; después sigue su camino dentro de la matriz, ocasionando una
expansión lateral de la parte troquelada. En estas condiciones, sobreviene un desgarro
y el pedazo oprimido por el punzón se separa del resto de la placa; en ese momento se
ha completado la operación de punzonado. El esfuerzo de corte repercute sobre el filo
de corte de las matrices, que se pierde después de haber producido una gran cantidad
de piezas. Por esto las piezas iguales presentan contornos poco definidos o rebabas.Para corregir esta anomalía, se afila la matriz después de determinar la cantidad de
piezas. El desgaste de las matrices también puede ser producido por hechos
accidentales como astillados, desgranamientos y resquebrajaduras. Las causas de éstos
pueden ser múltiples. La exactitud de las piezas que se obtienen mediante el
troquelado depende básicamente de la precisión que tengan las matrices. Cuando son
formas geométricas sencillas, la precisión se puede obtener en algunos casos,
mediante instrumentos comunes de medición. Cuando son figuras geométricas son
más complicadas, se utiliza el sistema óptico de aumento (comparador óptico), para
medir matrices pequeñas, este sistema óptico es ideal. Ahora bien, debe existir un juego u holgura entre el punzón y la matriz que depende del espesor del material a
cortar y de la dureza de éste. Para espesores de chapa delgada, la holgura
prácticamente debe ser nula, aunque no se debe olvidar que el juego nunca será igual
a cero, ya que el punzón golpearía sobre la matriz. Un material duro tendrá un juego
de punzón y matriz mayor que para un material blando, de donde se deduce que la
holgura va en razón proporcional al espesor y dureza del material. Generalmente estos
valores de holgura fluctúan entre el 5% y el 13% del espesor de la chapa. 4. Transporte
a doblado. La chapa punzonada o cortada se transporta por medio de plataformas
rodantes o de bandas transportadoras al troquel doblador. 5. Preparación del
lubricante. En este punto del proceso se prepara el lubricante que se añadirá a la
matriz de doblado. El lubricante puede ser una pasta de color gris claro, soluble en
agua. Se compone de jabón, grasa y polvo lubricante. Está última determina una
película de separación entre el
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
punzón la matriz y la pieza. La pasta se debe mezclar con agua en una concentracióndel 33%; batiendo hasta lograr una mezcla homogénea, ésta se realiza en un
recipiente. 6. Transporte a troquel doblador. El lubricante preparado se transporta
manualmente o por medio de plataformas rodantes a la troqueladora dobladora.
7. Aplicación del lubricante. Se aplica el lubricante preparado en la matriz y en el
punzón doblador de la máquina troqueladora dobladora, por medio de una brocha. 8.
Doblado. Después de la operación de punzonado y corte, el doblado es más sencillo.
Esta operación se puede producir por medio de varios procesos, pero se describirá sólo
el doblado por medio de troqueles. La operación de doblados es muy importante en eltroquelado ya que muchos productos, después de haber sido cortados, son sometidos
a esta operación. Para doblar la chapa, es importante que ésta no sufra alargamientos
ya que de lo contrario tendrá variaciones en el espesor. Para Para materiales dulces,
de 2 veces el espesor de la chapa (1.6 mm). Para materiales duros de 3 a 4 veces el
espesor. que esto no suceda, es necesario calcular con ciertos procedimientos
analíticos las herramientas y una regulación exacta de la carrera del troquel. Para la
operación de doblar, hay que tener en cuenta los siguientes factores: el radio de
curvatura y la elasticidad del material. Es aconsejable tratar de evitar los filos vivos;
para este propósito, hay que fijar los radios de curvatura interiores iguales o mayoresque el espesor de la chapa a doblar; esto se hace con objeto de no estirar
excesivamente la fibra exterior de la placa y para que el doblez no tenga roturas. Estos
radios de curvatura se consideran normalmente dentro de los siguientes rangos:
Una vez terminada la operación, el material tenderá a recuperar su posición inicial.
Para lograr el doblez deseado, será necesario doblar el material un poco más de lo
requerido a fin de que en el momento de la recuperación no se salga de las tolerancias
estipuladas. Para fines de
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
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cálculo, lo mejor es realizar pruebas empíricas, ya que dicha recuperación depende delángulo de doblez. 9. Transporte al área de inspección y doblez. Las piezas dobladas se
transportan por medio de plataformas rodantes o de bandas transportadoras, al área
de acabado. 10. Inspección. Antes de darle el acabado final al producto, se realiza una
inspección para verificar que cumpla con las características requeridas. 11. Acabado.
En este punto se realizan las actividades que le darán el detalle al producto; éstas son
el puntado, ribeteado, perfilado, engrapado y empaque, entre otras; estas actividades
se realizan, o no, dependiendo de que el artículo a producir las necesite.
12. Transporte al almacén de producto terminado. Los productos se transportan pormedio de plataformas rodantes o de montacargas, al almacén. 13. Almacenamiento. El
producto terminado se almacena, quedando listo para su distribución.
Relaciones insumo-producto. Para obtener la palanca de la engrapadora tipo pesado
se requiere de los siguientes elementos: Maquina cizalla. Prensa hidráulica. Matriz de
punzonado y corte de perímetro. Matriz de dobles.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Pliego de acero 1020 de 2 m x 1 m.
Determinación de la fuerza necesaria de la prensa para el corte, punzonado y el doblez
de la pieza.
* L * s Ps
Ps: máxima fuerza que aparece en el proceso. : resistencia a la cizalladura. L: longitud
de las aristas de corte. S: espesor del material.
Ps = (721.478mm) (1.6mm) (40 Kgf/mm^2) = 46.175Kgf.
Tamaño de la prensa será de: 50 Ton. El avance de la pieza (carrera) realizara con una
distancia de: 241.10mm. El avance se realizara por medio de una palanca basculante
que se adapta en la parte superior de la maquina herramienta, que queda fijada en su
posición de reposo mediante un resorte de fleje. la palanca posee una escotadura que
queda adaptada en la superficie inferior de la placa porta punzones. Al descender el
pistón impulsor, o colisa, la punta de esta palanca se introduce a través de una
abertura punzonada de la cinta y la desliza, basculando al mismo tiempo hacia fuera.
Descripción de la Maquinaria y la materia prima. PRENSA. CAPACIDAD: 50 TON.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
MEDIDA LATERAL PATAS: 740 mm. ALTURA DEL PISO A LA MESA: 778 mm. ALTURATOTAL: 1705 mm. ALTURA SIN VOLANTE: 1490 mm. ANCHO FRONTAL PATAS: 570 mm.
CARRERA VARIABLE MAX: (10") 254 mm. CARRERA VARIABLE MIN: (1 7/16") 37 mm.
AJUSTABLE EN 12 PASOS: (0.117") 2.98 mm. CLARO PARA TROQUEL MAX: (7 1/2") 190
mm. CLARO PARA TROQUEL MIN: (6 1/2") 165 mm. BARRENO EN EL CARRO
(MAMELON): (1 1/2") 38 mm. INCLINACIÓN AJUSTABLE: 25º MESA PORTATROQUELES:
(2"x10 3/4"x17") 50.8 x 273 x 432. BARRENO CENTRAL EN LA MESA: (4 3/8") 111 mm.
PROFUNDIDAD DE GARGANTA: (6 1/2") 165 mm. GOLPES POR MINUTO: 110 MOTOR
CON ESTACIÓN DE BOTONES Y PROTECTOR TÉRMICO: 1 H.P. 1145 R.P.M. PESO
APROXIMADO: 600 kg. (anexo 16)
CIZALLA. MAQUINA: CIZALLA. ÁREA DE MESA: 21”x 10Ft MARCA: CINCINNATI. SERIE:
18516 LONGITUD TOTAL: 4.38 mts. CAPACIDAD: CAL ½”x 10Ft
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
MODELO: 4310
.
EQUIPADA CON: MOTOR ELÉCTRICO DE 15 H.P. A 1750 R.P.M., TOPE ELÉCTRICO.
(anexo 17)
MATERIA PRIMA. Pliego de acero 1020 de 2 m x 1 m.
Costos de maquinaria, materia prima y equipo a utilizar en la fabricación.
Descripción Matriz de corte y punzonado Matriz de doblez Cizalla Prensa Pliegos de
acero 1020 Cuchillas KNL Guías material 1045 Guías laterales material 1045 Lamina
guía de 2.5 Resorte para la cuchilla Resorte para el pisador Goma de poliuretano
Tornillo Ø ¾ x 2" x 5/16 NC Tornillo avellanado allen 3/8NC x 1 ½"
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
dólares/ Unidad Cantidad Total dólares. 5,000 4,000 4,922.64 4,875.76 28.25 34.903
4.654 4.654 2.327 1.862 1.396 2.327 4.654 1.396 1 1 1 1 2,916 2 2 2 1 2 2 2 4 2 5,0004,000 4,922.64 4,875.76
3 4
82,398.188 69.806 9.308 9.308 2.327 3.723 2.792 4.654 18.615 2.792
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Tornillo allen de ¼ NC x 1" Tornillo allen de 5/16 NC x 1" Sub.-TOTAL dólares.
1.163 0.931
4 4 101,328.26
4.654 3.723
Sea elegido la utilización de dos matrices por ser el proceso más económico
considerado, ya que la utilización de una matriz progresiva eleva el costo por pieza.Anexo 19.
Costo de mano de obra directa.
Descripción
Dólares. / hora 1.75 1.50
Tiempo ( hora) 8 8 sub.-total sub.-total total
Total dól. / Tiempo
supervisor Operador de la prensa TOTAL DE MANO DE OBRA TOTAL DE MATERIALES
14 12 26 101,328.26 101,354.26
TOTAL DE MANO DE OBRA Y MATERIALES
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia.
Una de las primeras decisiones al elegir las operaciones, se relaciona con el grado de
flexibilidad o adaptación deseada. Las máquinas y herramientas se pueden clasificar
como de propósito general y de propósito especial. Las máquinas de propósito general
son las más
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
flexibles y constituyen la mayoría de las máquinas y herramientas que se utilizan en laactualidad. Para poder visualizar mejor el orden de las operaciones y su importancia
para el proceso estas operaciones se clasifican en primarias, secundarias y auxiliares.
Tomando en cuenta una serie de pasos descritos anteriormente se pueden clasificar
así:
OPERACIONES PRIMARIAS. 1) Colocación de la materia prima en la maquina
herramienta. 2) Puesta en marcha de la prensa. 3) Realización del proceso de
punzonado. 4) Realización del proceso de corte de la pieza. 5) Realización del Proceso
de doblado de la pieza.
OPERACIONES SECUNDARIAS. 1) Recepción y almacenamiento de materia prima. 2)
Preparación de la materia prima. 3) Transporte del lubricante al troquel doblador. 4)
Transporte a corte. 5) Almacenamiento. 6) Transporte a doblado. 7) Aplicación del
lubricante. 8) Inspección de la pieza terminada. 9) Revisión de la matriz. 10) Ajuste de
la matriz y maquina.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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OPERACIONES AUXILIARES. 1) Preparación del lubricante. 2) Transporte al área deinspección y acabado. 3) Transporte al almacén de producto terminado. 4) Acabado. 5)
Retiro de material sobrante. 6) Retirar residuos en maquina y matriz. 7) Retiro de la
pieza después de su acabado. 8) Limpieza de la matriz y maquina. 9) Revisión de matriz
y maquina.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso.
La necesidad que tiene en la actualidad de poder competir en los mercados cada vez
más competitivos nos obliga a que los productos que fabricamos sean de la mayor
calidad para mantener un prestigio de nuestra marca y por eso que el control de la
calidad es de vital importancia, para tal fin es necesario equipos de medición
adecuados para la geometría y formas de esta pieza. Para la comprobación del diseño
de la pieza se hace necesario contar con el equipo preciso para el control de la calidad
si bien se desconoce el tipo y la forma de estos puede suponerse que pueden ser
calibradores de diversas formas, y que no solo se hace necesario medir diámetrosexternos sino medidas internas, como externas, curvas de radios. Por esto se
determino que la mejor revisión de las medidas se puede lograr con la construcción de
una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada, esto nos
proporcionara una rápida comprobación de la pieza, en si están correctas las medidas
que realiza el proceso de fabricación. Pero también se tendrá un dispositivo cilíndrico
que servirá para la comprobación del alineamiento de los agujeros de la pieza. Aparte
de los implementos de comprobación dichos, también se puede contar con
instrumentos de medición ya establecidos como son:
Vernier (Pie de rey). Micrómetro.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planeamiento del Proceso de Fabricación del Carril Porta Grapas SuperiorEsta pieza es de gran importancia en el funcionamiento de la engrapadora, ha sido
diseñada para poder darle apoyo a la palanca así como restringir el movimiento de la
guillotina, junto con el carril porta grapa inferior sostienen todas las grapas. Al extremo
superior tiene unas hendiduras que sostienen el carrete de resorte y por el otro
extremo unos orificios que sirven para que entre el eje principal que es el que sirve de
pivote para que pueda engrapar y sostiene la mayoría de piezas. La pieza será realizada
en un acero de bajo contenido de carbono, en específico SAE 1020. El acero de bajo
contenido de carbón por tener propiedades mecánicas que no poseen otros tipos de
aceros y su fácil manejo hacen de este material el más conveniente en la fabricación deesta pieza.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION
1. Analizar el plano de la pieza para tener un panorama general de lo que se desea
Para realizar este análisis se tomaran en cuenta todas las dimensiones de la pieza por
lo que se hará uso de la ficha de ruta para poder explicar las especificaciones. En la
ficha de ruta se detallan las especificaciones, observaciones y requisitos de operación
de la pieza, así como su terminación se determinara por cual proceso debe pasar,
materia prima y matriz a utilizar. Un análisis de las tolerancias, de la ubicación de los
agujeros, indica lo adecuado de recortar todos los agujeros en la pieza plana, si sedispone de superficies de referencia para la operación de doblado.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
FICHA DE RUTA
Nombre de la pieza: Carril Porta Grapas Superior Número de Pieza: 8 Responsable:
PF05012 Fecha: 30 de noviembre del 2009
Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ESPECIFICACIONES Vista Frontal Vista Derecha Vista Superior Desarrollo Montaje
Cantidad Escala Acabado Tratamiento térmico Esp. Materia prima Materia prima
Última fecha 153 35.4 8.4 2.81 49.07 4 4.5 11.2 4.85 139.8 104 11
Depende de: Materia Matriz Prima
Proceso
OBSERVACIONES
Requisitos de Operación
Distancia entre centros Distancia entre centros Dimen. contorno Dimen. contorno
Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno
Dimen. contorno Vista Muestra Propósito (1) por unidad 1:1 Liso Ninguno SAE 1020
Lámina de 1/16” Aceptada Dimen. contorno Dimen. contorno
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
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25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 5253 54 55 56 57 58
13.8 11.2 60 23 3 2.3 5 1.35 2 5.8 8 7 5.8 30° Agujero 419 1 1.9 1.02 11.2 5.7 2
8.1 2.85 3 2.8 2.45 2 2 18.04 1 8.1 3 Agujero 4
Dimen. contorno Dist. hasta centro Agujero Dist. hasta centro Agujero Dist. hasta
centro Agujero
Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Distancia entre
centros Dimen. contorno
Punzonar lado Punzonar lado
Distancia entre centros
Dist. hasta centro Agujero Dist. hasta centro Agujero Dist. hasta centro Agujero
Dimen. contorno
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
59 60 61 62 63 64
Lengüeta a 90° Lengüeta a 90° A escuadra 0.25 1.5 Nota Nota
Tolerancia Lengüeta Espesor Quítense las Rebabas
Agregar agujeros de 2 p/ proceso.
Descripción de especificaciones
Las especificaciones 1 y 2 pertenecen a las vistas de la pieza a fabricar, siendo la
número 2 la vista en desarrollo de la pieza. Los numerales 3, 6 y 7 son del montaje de
la pieza, acabado y tratamiento térmico respectivamente. Las especificaciones 8 y 9
corresponden a la materia prima, 11, 12, 15, 16, 17, 18 y 19 corresponden a las
dimensiones de contorno. Los numerales 25 y 26 son de los agujeros de la pieza; desde
la especificación 20 hasta 34 son las que dependen de la matriz y proceso. Lasespecificaciones 41, 42 dependen de la materia prima, matriz y proceso pues son las
lengüetas que son dobladas a 90°. El numeral 44 hace nota a quitar rebabas de la pieza
y el numeral 45 detalla que son agujeros para la sujeción de la pieza durante su
fabricación.
2. Redactar Recomendaciones hacia, o consultar con ingeniería del producto acerca de
los cambios del producto Si el cliente desea se podría cambiar las dimensiones de la
pieza, pero esto influiría en el diseño de las demás piezas a las que está relacionada el
Carril Porta Grapas Superior ya que se debe de tomar en cuenta el ensamblaje que
tiene con las otras piezas, así se decide primero el cambio del diseño. En lo que a
materia prima se refiere se puede cambiar el material teniendo en cuenta reducción
de costos, reducción de procesos, aumento de la calidad, resistencia de la pieza para
soportar los esfuerzos a los que es sometida. No se pueden cambiar algún agujero o
quitarlo simplemente ya en el proceso todas las perforaciones son necesarias para la
unión con otras piezas.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
El Carril Porta Grapas Superior presenta un diseño optimo, no presenta mayoresdificultades de elaboración y cumple perfectamente con los requisitos de
funcionamiento exigidos por el cliente, por lo cual se decide no aplicarle cambios en su
diseño, el proceso de fabricación es el Troquelado, la parte más delicada es la
elaboración de los agujeros ( debe existir simetría entre los que servirán para el paso
de los pines de sujeción, esto cuando ya ha sido doblada la lamina) , y las pestañas que
detienen al resorte de tensión. En lo que a material se refiere no se recomienda hacer
ningún cambio, ya que el material utilizado actualmente cumple perfectamente por los
estándares exigidos por el cliente en lo que a durabilidad se refiere y es un material
bastante cómodo en precio y cumple al mismo tiempo todas las propiedadesmecánicas que se le exigen a la pieza Hay que recordar que se busca fabricar a gran
escala para que los costos unitarios puedan disminuir considerablemente, brindando
así un producto que esté al alcance del cliente Aunque la pieza no esté en contacto
directo con el cliente se debe de quitar todo tipo de filos que podrían quedar por el
proceso de fabricación, para así brindarle una mayor seguridad al usuario y darle
mayor confianza en la calidad que le ofrecemos.
3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza de
acuerdo con el plano de las especificaciones Utilizaremos como materia prima unaLámina de acero SAE 1020, de dimensiones (2m x 1m x 1.5mm); las operaciones
requeridas son:
Doblado: para darle forma a la pieza con sus dos caras laterales y la parte inferior.
Troquelado de agujeros: las perforaciones de los agujeros y cuadros, el levantamiento
de una pestañas el cuadro. Troquelado: un corte para definir el contorno o perímetro
de toda la pieza.
Las operaciones anteriores se realizan en una prensa, utilizando el material justo que
se ocupara, el material previamente se ha recortado para evitar desperdicio de
materiales y darle un uso óptimo a la materia prima.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Doblado de la lamina Doblar la pestaña que sostendrá el resorte de tensión Perforar 2 agujeros en la parte central de la pieza y un pequeño cuadro en la parte
inferior Modelado con el troquel para darle la forma especificada en los planos
Corte inicial de la lámina para darle el contorno especificado. Los pasos a seguir en la
elaboración de esta pieza son:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económico, y la forma de laherramienta para cada operación. Para poder determinar el método de fabricación
mas conveniente es necesario cumplir con los requisitos del diseño, tomando en
cuenta consideraciones muy importantes como:
Ritmo de producción. Calidad Costos Factibilidad Viabilidad
Ritmo de producción Cumplir con la cantidad de piezas demandada. Calidad
Superioridad, excelencia. Por que se pretende que cumpla con los requerimientos
exigidos que presenta el diseño. Costo Que exija poco gasto, comparada laalternativa con otras. Factibilidad Que se pueda hacer. Viabilidad Que por sus
circunstancias tiene probabilidades de poderse llevar a cabo.
Para el ritmo de producción demandado de la guía de palanca se toma en cuenta la
demanda de la engrapadora de tipo pesada a nivel regional se ha estimado que se
deben de producir 500,000 engrapadoras/año. La guía de palanca por ser pieza única
de la engrapadora tipo pesada, tiene una demanda igual a la de la engrapadora.
R.P.
lab / ano 2116 239 piezas hora hrs volumendeproduccion / ano 500,000
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Tomando en cuenta las consideraciones ya mencionadas, se procede a evaluar lasalternativas existentes para hacer la mejor selección.
El método de fabricación mas conveniente debe ser aquel que considere todos los
factores, detalles y exigencias en el diseño, debe ser aquel que cumpla con los
requisitos de volumen de producción (500,000 piezas al año), ritmo de producción
(239 piezas/hora), que cumpla con las características de la materia prima, también
debe resultar ser el de mas bajo costo total de la pieza, teniendo en cuenta las
herramientas a usar para el proceso de fabricación.
Material
El material que se usara, debe tener propiedades para soportar esfuerzos a los que
será sometido, de fácil adaptabilidad y manejo, capacidad de poder cumplir con las
especificaciones de diseño; es por eso que se ha elegido usar acero de bajo contenido
de carbono (SAE-1020) en forma de láminas, materia prima ideal para ser trabajada
por troquelado.
Mecanizado
El mecanizado es una operación con arranque de viruta, es decir con desprendimiento
de material. Consiste en el uso de fuerza o habilidad humana para el manejo de las
herramientas y maquinas,
Generalmente este proceso se usa para volúmenes de producción bajos o para la
elaboración de piezas especiales pero que no necesiten fabricación en masa, además
requiere de mucho tiempo para su aplicación; por lo tanto esto implica costos
elevados, un ritmo de producción demasiado lento y bajo, y también produce mucho
desperdicio de materia prima. Por tanto se descarta como proceso de fabricación para
esta pieza, ya que no es conveniente, y principalmente por generar costos elevados; ya
que con esto fracasaríamos en la misión como ingeniería de fabricación, la cual es
“Fabricar al más bajo costo”.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Fundición
Se denomina fundición al proceso de fabricación de piezas que consistente en fundir
un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica. El
proceso tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy
abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y
moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al
tiempo que se vierte el metal fundido. El proceso de fundición consiste en:
La realización de este proceso empieza lógicamente con el molde. La cavidad de este
debe diseñarse de forma y tamaño ligeramente sobredimensionado, esto permitirá la
contracción del metal durante la solidificación y enfriamiento. Cada metal sufre
diferente porcentaje de contracción, por lo tanto si la presión dimensional es crítica la
cavidad debe diseñarse para el metal particular que se va a fundir. Los moldes se
hacen de varios materiales que incluyen arena, yeso, cerámica y metal.
Se calienta primero el metal a una temperatura lo suficientemente alta para
transformarlo completamente al estado líquido, después se vierte directamente en la
cavidad del molde. En un molde abierto el metal líquido se vacía simplemente hasta
llenar la cavidad abierta. En un molde cerrado existe una vía de paso llamada sistema
de vaciado que permite el flujo del metal fundido desde afuera del molde hasta la
cavidad, este es el más importante en operaciones de fundición.
Cuando el material fundido en el molde empieza a enfriarse hasta la temperatura
suficiente para el punto de congelación de un metal puro, empieza la solidificación que
involucra un cambio de fase del metal. Se requiere tiempo para completar este cambio
de fase porque es necesario disipar una considerable cantidad de calor. El metal
adopta la forma de cavidad del molde y se establecen muchas de las propiedades y
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características de la fundición. Al enfriarse la fundición se remueve El desbaste del
metal excedente de la fundición.del molde; para ello pueden necesitarse
procesamientos posteriores dependiendo del método de fundición y del metal que se
usa. Entre ellos tenemos:
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Pueden requerir maquinado para lograr tolerancias estrechas en ciertas partes de lapieza y para remover la superficie fundida y la micro estructura metalúrgica asociada.
Tratamiento térmico para mejorar sus propiedades. La limpieza de la superficie.
La implementación de este método para la fabricación implicaría que los costos se
eleven exageradamente, ya que para poder cumplir con el ritmo de producción
requerido se necesitarían muchísimos moldes, el tiempo de enfriamiento es
demasiado largo, el uso de maquinado después de ser sacado del molde, el uso de
tratamientos térmicos después del desmolde; todas estas actividades requieren
demasiado tiempo y esto a la vez conduce a altísimos costos, y entonces una vez masno estaríamos cumpliendo con la misión de la ingeniería de fabricación; razón por la
cual se descarta el método de fundición para la fabricación de esta pieza.
Troquelado
El
troquelado
es
un
método
para
trabajar
láminas
metálicas
en
frío,
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en
forma y tamaño predeterminados, por medio de un troquel y una prensa. El troquel
determina el tamaño y forma de la pieza terminada y la prensa suministra la fuerza
necesaria para efectuar el cambio.
El troquelado es un proceso que consiste en la utilización de una matriz (troquel) y de
una prensa, que con el ajuste de ambas se realiza la fabricación de piezas. Sirve para el
corte limpio, hendido o perforación de formas irregulares; este proceso puede llegar a
fabricar más de 500 piezas/hora, según la complejidad de la misma y la capacidad de la
troqueladora; además el desperdicio de material es mucho menor al compararlo con el
mecanizado o fundición y también es mucho más económico que estos.
La forma troqueladora es un molde con platinas que realizan el corte, la perforación ohendido del material del soporte, siguiendo el contorno o perímetro de la figura
troqueladora, hasta lograr el resultado deseado. La ubicación del soporte se realiza
mediante una escuadra de
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
introducción. La profundización de la forma se efectúa mediante un recorrido (carrerade troquelado). Después el material separado se expulsa.
Los troquelados se llevan a cabo en espesores que varían desde 0.025 mm hasta 9 mm
de espesor. El tamaño de las piezas va desde la más pequeña usada en los relojes de
pulsera, hasta los, grandes tableros empleados en camiones o aviones.
La maquina utilizada para este proceso, se conoce como prensa. Consiste de un
bastidor que sostiene una bancada y un ariete, una fuente de potencia, y un
mecanismo para mover el ariete linealmente y en ángulos rectos con relación a labancada. Las prensas tienen capacidad para la producción rápida, puesto que el
tiempo de operación es solamente el que necesita para una carrera del ariete, mas el
tiempo necesario para alimentar el material. Por consiguiente se pueden conservar
bajos costos de producción. Tiene una adaptabilidad especial para los métodos de
producción en masa, como lo evidencia su amplia aplicación en la manufactura de
piezas para automóviles y aviones, artículos de ferretería, juguetes y utensilios de
cocina. No es muy correcto llamar a una prensa, prensa dobladora, prensa de
repujado, o prensa cortadora, entre otras, pues los tres tipos de operaciones se
pueden hacer en una maquina. La clasificación más general de las prensas es:
Fuente de energía. Ariete. Diseño del bastidor. Métodos de aplicación de potencia al
ariete. Propósito de la prensa.
Además de su clasificación las prensas se encuentran por tipos:
Prensa sencilla. Prensa abierta con guía punzones. Prensa cerrada con guía punzones y
guías laterales. Prensa abierta con columnas de alimentación. 297
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Prensa con sujetados y columnas de guía. Prensa abierta con porta punzón y sujetador.
Prensa abierta con guías y resorte de repulsión.
Para seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar: el
tipo de operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad
de la operación. Las maquinas operadas manualmente se usan para trabajos en lamina
delgada de metal, pero la mayor parte de maquinaria para producción se opera con
potencia. Otra forma de agrupar a las prensas, esta en función del número de arietes olos métodos para accionarlos.
Por lo cual se ha decidido que el método para la fabricación del ensamble de empuje
sea a través del troquelado, ya que es económico, llega a cumplir el ritmo de
producción (94 piezas/hora), no presenta excepción con alguna parte del diseño; es
decir es el más conveniente.
Determinación de la fuerza necesaria de la prensa para el corte, punzonado, embutido
y doblez de la pieza.
L * t * SsF
F: máxima fuerza que aparece en el proceso (Ton). L: Perímetro total de Corte. t :
Espesor del Material SS.: Resistencia a la cizalladura del material (ton/pulg2., kgf./mm²,
etc.)
F = (406 mm) (1.5 mm) (40 Kgf/mm2) = 24,360 Kgf
Tonelaje de la prensa será de: 24.36 Ton.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Evaluación de propuestas preliminares de fabricación
Para poder realizar una buena elección de las propuestas, hay que tomar en cuenta
varios criterios como lo son el costo de materiales, costo de maquinarias, ritmo de
producción, siendo el criterio primordial el de costos totales, es decir que se elegirá la
que presente costos más bajos.
PROPUESTA 1 MATRIZ MATERAL RITMO DE PRODUCCION COSTO DE MATERIALES
COSTO DE HERRAMIENTAS COSTO DE MANO DE OBRA COSTO TOTAL
Matriz progresiva de 3 estaciones SAE 1020 100 piezas/hora US$ 0.13 US$ 42 US$
0.00225 US$ 42.13
PROPUESTA 2 MATRIZ MATERAL RITMO DE PRODUCCION COSTO DE MATERIALES
COSTO DE HERRAMIENTAS COSTO DE MANO DE OBRA COSTO TOTAL
Dos matrices SAE 1020 85 piezas/hora US$ 0.13 US$ 47.06 US$ 0.0026 US$ 47.19
Selección de la Propuesta Se puede observar en las tablas anteriores que la PropuestaNo 1 es la que presenta los menores costos de fabricación, por lo tanto se selecciona
dicha propuesta como la más conveniente a la hora de la fabricación.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
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Presentación detallada de la propuesta seleccionada
PROPUESTA N° 1
*RITMO DE PRODUCCION Ritmo de producción mínimo requerido = 239 piezas / hora
*COSTO DE MATERIA PRIMA Precio de Lamina (2m x 1m x1.5mm) Numero de piezas
por Lamina Costo de materia prima $30 227 $0.13
*COSTO DE HERRAMIENTA Precio de la herramienta (matriz) Número de piezas porherramienta Costo de herramienta $4,200 100 $42
*COSTO DE MANO DE OBRA Precio de una hora de trabajo Número de piezas por día
laboral (8 horas) Costo de mano de obra $1.8 800 $0.00225
*COSTO TOTAL Considerando todo lo anterior se tiene un costo total de: $42.13 por
pieza.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia
G. Operaciones Primarias
7. Colocación de la materia prima en la máquina herramienta. 8. Corte de tiras 9.
Cortar (Troquelar) 10. Realización del proceso de Punzonado 11. Realización del
proceso de Perforar (Troquelar) 12. Operación de Doblar
H. Operaciones Secundarias 12. Recepción y almacenamiento de materia prima. 13.
Preparación de la materia prima. 14. Transporte del lubricante al troquel doblador. 15.Transporte a corte. 16. Almacenamiento. 17. Transporte a doblado. 18. Aplicación del
lubricante. 19. Inspección de la pieza terminada. 20. Revisión de la matriz. 21. Ajuste
de la matriz y maquina. 22. Pulir la pieza 23. Realizar proceso de Niquelado
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I.
Operaciones Auxiliares
16. Preparación del lubricante. 17. Transporte al área de inspección y acabado. 18.
Transporte al almacén de producto terminado. 19. Acabado. 20. Retiro de material
sobrante. 21. Retirar residuos en maquina y matriz. 22. Retiro de la pieza después de
su acabado. 23. Limpieza de la matriz y maquina. 24. Revisión de matriz y maquina. 25.
Decapar materia prima 26. Lavar y limpiar materia prima 27. Secar materia prima 28.
Quitar rebabas 29. Lubricar maquinaria 30. Calibrar instrumentos
SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA
1. Cortar el material en tiras. 2. Decapar las tiras de material. 3. Colocar el material en
la alimentadora, y para evitar que se desgaste aplicar lubricante. 4. Primera estación:
se lleva el material a los topes de la matriz compuesta, y con un golpe se efectúa el
contorno y perforaciones de agujeros, ranuras y saques en la pieza. 5. Quitar rebabas
por medio de tomboleo.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
6. Inspeccionar las medidas de cortes y perforaciones, como son diámetros, cuadros ycontorno. 7. Segunda estación: efectuar el punzonado 8. Tercera estación: realizar el
doblado. 9. Inspeccionar las medidas de la pieza completa con su forma final. 10.
Desengrasar las superficies y lavar. 11. Aplicación del recubrimiento superficial
(Niquelado). 12. Inspeccionar recubrimiento después del secado. 13. Poner las piezas
en bandejas para transportar a la planta de ensamble.
6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso
Finalmente se deben especificar los calibradores necesarios para mantener la calidadde las piezas producidas por el proceso de fabricación completo; deben ser adecuados
para conservar la parte apegada dimensionalmente a las especificaciones del plano y
asegurar su funcionamiento apropiado.
Se determino que para la verificación de las medidas de contorno, se puede lograr con
la construcción de una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada
(con sus tolerancias para cada una de las dimensiones), esto nos proporcionara una
rápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de
diseño y fabricación.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Se ocuparan también instrumentos de medición ya establecidos, como lo son:
Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la pieza
Calibrador de agujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que se
ensamblara con el eje longitudinal, y también se tolerancia.
Vernier (Pie de rey): se usara un vernier digital para facilitar la lectura, este deberá ser
constantemente calibrado, se usara en momento cuando se presenten problemas con
el encaje de la pieza en la plantilla.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planeamiento de Fabricación de la Cubierta de Palanca
Pieza: Cubierta de Palanca
Esta pieza realiza la función de servir de apoyo para la mano al momento de realizar el
trabajo de grapar pero adicional a eso su función mas importante consiste en unir la
palanca con la guillotina, sin esta cubierta no se pueden sostener de ninguna forma
estas piezas y la engrapadora no funciona. La pieza consta la cual es inyectada por
completo, consta de dos pestañas laterales en su parte interna son las que sujeta a la
palanca y en la misma área dos postes que son los que servirán de remache parasujetar la guillotina con la palanca, los detalles de la pieza se pueden verificar en el
plano de la pieza.
PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION
1. Análisis del plano de la pieza para tener un panorama general de lo que se desea
Para los pasos10-12, 15-17 y 23-24 que son de dimensión dependen del molde así
como las inclinaciones de la pieza y sus acabados superficiales son dados por completopor el molde. Por otro lado para los pasos 19, 20 y 22 se debe tener mucha precisión al
momento de hacer el molde ya que esta parte de la pieza es la de sujeción con la
palanca.
Se debe tener cuidado de que el funcionamiento del equipo este a su 100% de lo
contrario si hay por ejemplo problema con el sistema de cierre al momento de la
inyección las piezas serán expulsadas con rebabas que deberán ser reávidas o peor aun
totalmente deforme
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
FICHA DE RUTA Nombre de pieza: Cubierta de palanca Fecha: 30/ 11/ 2009Responsable: Herbert Omar Cortez Castillo Depende de : No ESPECIFICACION Materia
Molde Proceso OBSERVACIONES Prima Requisitos de la Operación
1 2 3 4 5 6
2: 1 Liso Enfriamiento en el molde PVC Grano en Pelet Aceptada Dimens. Contorno
Diámetro Diámetro Dist.de centro centro * * * a * * Vista Frontal Vista
Superior Vista Seccion Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Materia Prima
Materia Prima Ultima Fecha 4.00 3.00 3.00 25.00
7 8 9 10 11 12 13
14
17.00
Dist. De centro a * borde Dimens. Contorno Dimens. Contorno Dist.desde borde
Dimens. Contorno Espesor * * * * * 306
15 16 17 18 19
3.00 10.00 28.50 29.00 2.00
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
20 21 22 23 24 25 26 27 28
11.50 1.50 5.50 49.00 74.1º 4.50 8.00 63.00 12.50
Dimens. Contorno Espesor Dist. Desde base Dimens. Contorno Angulo Elevación
Dimens. Contorno Dimens. Contorno Dist.de borde centro
* * * * * * * * a *
29
31.80
Dimens. Contorno
*
DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO El método seleccionado para la fabricación
de la cubierta de la Palanca es la inyección de plástico; para ello es necesario la
utilización de los siguientes elementos: Para la maquinaria se utilizan inyectora de
plástico y para la herramienta se utilizan:
Unidad de cierre: Nos ayuda a introducir el material plástico al interior del molde. La
presión de inyección permanecerá más o menos constante mientras que la velocidad
de inyección aumentará con el tamaño de la máquina.
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Unidad de inyección: la cual cuenta se consideran las siguientes características:
Velocidad de inyección Velocidad máxima del husillo Presión de inyección
Volumen a inyectar Diámetro del husillo
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Diagrama general de las partes de una inyectora 2. Redactar recomendaciones hacia oconsultar con Ingeniería del producto acerca de los cambios del producto
Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones si cambian las de la palanca y los
agujeros de fijación con los dos elementos, pero se deberá tomar en cuenta el
ensamble que deberá tener con las mismas. La materia puede cambiar tomando en
cuenta los costos, calidad y resistencia a esfuerzos a los que será sometida y que son
necesarios para la pieza no sufra daños y cumpla con su vida útil.
No se deben efectuar cambios en ningún elemento para la unión con otras piezas.
La Cubierta de Palanca presenta un diseño optimo dado el diseño de los elementos a
los que se debe sujetar, no presenta dificultades para su elaboración y cumple con los
requisitos de forma y funcionamiento, por lo cual se recomienda no realizar cambios al
diseño, el proceso de fabricación debe de ser Moldeo por inyección únicamente,
Podría haber una ligera modificación que seria solamente en el material a utilizar,
proponiendo un material que soporte esfuerzos similares y con propiedades
adecuadas al proceso que además pueda reducir los costos.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones
Alimentación de MP: se hace fluir el pelet dentro de la tolvaLa materia prima a
utilizar es PVC en grano o pelet, las operaciones requeridas son:
Derretido del pelet: Se calienta el material en el cilindro o cañon hasta llevarlo a su
punto de derretido y se hace fluir con un tornillo sin fin.
Inyección y Compactado: El PVC derretido es inyectado al molde por medio unpequeño orificio y compactado usando el husillo.
Enfriamiento y expulsión: Se enfría el material recirculando agua en unas cámaras
dentro del molde durante unos segundos y luego se abre la unidad de cierre y con ella
el molde que deja caer la pieza terminada.
Hoja de Proceso de fabricación: Operación Alimentación de MP Derretido Máquina
Manual Inyectora Herramienta Resistencias eléctricas Husillo Descripción Se calienta la
pieza a su temperatura de derretido Se hace presión hasta llenar por completo las
cavidades del molde Se recircula agua por unos segundos hasta que la pieza este mas
fría La pieza se expulsa por medio de la pieza macho del molde Instrumento -
1 2
3
Inyección
Inyectora
4
Enfriamiento
Inyectora
Molde
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-
5
Expulsión
Inyectora
Molde
-Calibrador Vernier -Lamina Comprobadora
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Evaluación de propuestas preliminares de fabricación y determinacion del métodode fabricación más conveniente
Para realizar una buena elección de las propuestas, hay que tomar en cuenta costos de
maquinaria, material, operarios, entre otros. Para ello se debe basar en los cálculos
realizados anteriormente buscando no exceder los costos.
Sistema de lubricación central. Las propuestas consisten en utilizar diferentes tipos de
moldes y manifolds para incorporarlo a la maquina y lograr que cumplan con e ritmo
de producción a un costo mínimo. PROPUESTA 1 PROCESO INYECCION DE PLÁSTICOInyectora BELKEN BL100 Manifold tipo X de 4 bushing (boquillas) Molde de 4
cavidades Dispositivos de seguridad eléctricos y mecánicos. Botador hidráulico
múltiple. Aditamento hidráulico para corazones. Dispositivo de ajuste de
contrapresión. Control hidráulico proporcional. Protección para molde en baja
presión. Sistema de inyección de doble cilindro balanceado. Inyección de presión y
velocidad multi-etapa. Mecanismo de doble rodillera de 5 puntos Todas las
propuestas son hechas en el mismo dispositivo, el cual es una inyectora de plástico
marca BELKEN modelo BL100H con los siguientes dispositivos estándar:
Maquinaria y equipo
Material
Policloruro de vinilo (PVC) Alimentación de materia prima Derretido de PVC Inyección
de derretido Enfriamiento de pieza Expulsión de pieza 310
Operaciones
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Ritmo de producción Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo demano de obra Costo de ingeniería Costo total
236.30 piezas por hora
$0.01520 $0.1700 $0.0079 $0.0022 $0.1931
PROPUESTA 2 PROCESO Maquinaria y equipo INYECCION DE PLÁSTICO Inyectora
BELKEN BL100 Manifold tipo X de 12 bushing (boquillas) Molde de 12 cavidades
Material Operaciones
Policloruro de vinilo (PVC) Alimentación de materia prima Derretido de PVC Inyección
de derretido Enfriamiento de pieza Expulsión de pieza
Ritmo de producción Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo de
mano de obra Costo de ingeniería Costo total
236.30 piezas por hora $0.01520 $0.2000 $0.0079 $0.0022 $0.2231
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PROPUESTA 3 PROCESO Maquinaria y equipo INYECCION DE PLÁSTICO InyectoraBELKEN BL100 Manifold tipo X de 18 bushing (boquillas) Molde de 18 cavidades
Material
Policloruro de vinilo (PVC) Alimentación de materia prima Derretido de PVC Inyección
de derretido Enfriamiento de pieza Expulsión de pieza 236.30 piezas por hora
Operaciones
Ritmo de producción Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo de
mano de obra Costo de ingeniería Costo total
$0.01520 $0.2400 $0.0079
$0.0022 $0.2631
SELECCIÓN DE LA PROPUESTA Para la selección de la selección de las propuestas se
debe tomar en cuenta los costos finales de producción. Se muestra a continuación deforma grafica la forma de seleccionar la propuesta:
COSTOS DE FABRICACION Equipo Tipo H Tipo doble H $/unidad 0,2231 0,2631
Procesos $111.550 $131.600 % Relativo a Prop. 2 100,00% 117,93% P Selecc.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Ritmo de Produccion5,00
Piezas / min
4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Tipo X Tipo H Manifold Tipo doble H Real Requerido
Manifold
Nº de Boquillas 4 12 18
Ritmo Real (Un/min.) 3,20 4,36 4,50
Costo Ritmo Requerido Molde y (Un / min.) Manifold 3,94 3,94 3,94 $25.000 $40.000
$60.000
Tipo X Tipo H Tipo doble H
Se descarta la primera propuesta por no cumplir con el ritmo de producción, por loque se evacuan las 2 restantes así:
Costos anuales de manufactura
$130.000 $125.000 $120.000 $115.000 $110.000 $105.000 $100.000 $95.000 Tipo H
Tipo doble H
Procesos
Se selecciona el utilizar molde de 12 cavidades y manifold tipo H de 12 boquillas de por
presentar el costo mínimo.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia A.OPERACIONES PRIMARIAS a. Colocación de la materia prima (Pelet PVC) en la Tolva b.
Setear la maquina inyectora al tiempo de moldeo c. Setear la maquina inyectora a la
presión de moldeo, d. Setear la maquina inyectora temperatura de fundición del
material B. OPERACIONES SECUNDARIAS a. b. c. d. Recepción y almacenamiento de
materia prima. Preparación de la materia prima. Almacenamiento. Inspección de la
pieza terminada.
C. OPERACIONES AUXILIARES a. Transporte al área de inspección. b. Transporte al
almacén de producto terminado. c. Retiro de material sobrante. d. Limpieza deresiduos en inyectora. e. Limpieza de inyectora. f. Lubricar maquinaria
g. Calibrar instrumentos
Un calibrador Vernier para comprobar las dimensiones y simetrías Pieza con
dimensiones parecidas a la que se unirá con la cubierta para comprobar su encaje y
funcionamiento. 6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso
El equipo e instrumentos de medida y calibración a utilizar son:
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de procesos de fabricación del prototipo de la cubierta de la palanca
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planeamiento Del Proceso De Fabricación De La Palanca
1.
Analizar del plano de la pieza
FICHA DE RUTA Nombre de la pieza: Palanca Nº de pieza: 11 Fecha: 30 de Noviembre
de 2009 Responsable: HE03006
Depende de: Nº ESPECIFICACIONES Materia Prima 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Vistafrontal Vista lateral derecha Desarrollo Escala Acabado Tratamiento térmico Materia
prima 1.50 162 100 8º Agujero 10.70*2.00 14º * * * * * 1:1 Capa de pintura Ninguno
AISI 1020 Espesor Dimensiones de contorno Matriz Proceso OBSERVACIONES
Requisitos de Operación
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
20.00 Agujeros 4.54Ø 6.00 52.54 39.90 27.45 14.90 23.00 26.80 Agujeros 5.90Ø
Agujeros 2.80Ø Doblado a 90º Doblado a 90º
* * * * * * * * * * * * *
Dimensiones de contorno
Dimensiones de contorno Posición de agujero Posición de agujero Posición de agujeroPosición de agujero Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno
Descripción de especificaciones
Las especificaciones 1y 2 pertenecen a las vistas de la pieza a fabricar, la número 3 es
el desarrollo de la pieza, la número 5 corresponde al acabado requerido por la pieza y
la 7 y 8 corresponden al material requerido para la fabricación. Las especificaciones 9,
14, 16, 21 y 22 corresponden a las dimensiones de contorno de la pieza, los agujeros
17 y 19 son necesarios para la sujeción de la pieza en el proceso de corte y dobladoambos de igual tamaño, y los agujeros 19 y 20 son para remaches que sujetaran otra
pieza a la palanca. 25 y 26 indican los dobleces requeridos para que la pieza tome la
forma final.
2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño Esta pieza se diseño para cumplir
con los requerimientos necesarios para un funcionamiento adecuado en conjunto con
las demás partes del dispositivo. Se busco siempre la manera de
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
que el diseño fuera el optimo, con la selección del material, las dimensiones, acabadosuperficial, etc. No se observan cambios posibles en el diseño ya que la pieza cumple
con su función adecuadamente, aunque cabe la posibilidad de cambiar el material por
otro de menos costo, pero tomando en cuenta que debe cumplir con los
requerimientos mínimos para un funcionamiento adecuado de la pieza en su conjunto.
Si se desean hacer cambios en el diseño se debe prestar atención en la posición de los
agujeros ya que son elementos de unión para otras piezas y un cambio en estos
ocasionaría problemas con el ensamble final de las piezas, por esto, si se desea hacer
cambios en la pieza, se deben hacer cambios en otras piezas incurriendo en costos
adicionales, es por esta razón que se recomienda no modificar el diseño de esta pieza.
3. Elaboración de lista de operaciones básicas
Cortado de tira de lámina
Se utilizara una matriz para hacer el corte de las tiras de lamina requeridas para
alimentar la matriz de manera que no hayan desperdicios, además se debe tomar encuenta la dirección del corte con la matriz, pues debe ser en dirección del tejido para
que no haya mayor esfuerzo, lo que significa una reducción de costo.
Perforado de la tira
Se deben de realizar 6 agujeros circulares en la pieza a trabajar, de estos dos sirven
para sujeción de la pieza para el proceso de perforado y doblado y los otros sirven
como elementos de unión. Además se requieren 2 agujeros rectangulares para colocar
la protección de la palanca.
Doblado
El doblado se realizara después de realizar las perforaciones requeridas, las cuales se
harán con prensas combinadas de doblar, embutir, cortar y agujerar.
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Recubrimiento de pintura
Finalmente para el acabado de la pieza será necesario un recubrimiento con pintura
para protegerla de la oxidación.
4.
Determinar el método de fabricación más conveniente 318
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
FABRICACION POR MECANIZADO Se puede utilizar este tipo de proceso para fabricaresta pieza ya que no tendría mucha complicación al fabricarla. Sin embargo los costos
por herramientas se incrementarían ya que se deben de utilizar varios procesos y por
consiguiente las herramientas lo cual aumentaría el precio del producto terminado, a
esto hay que agregarle un volumen de producción grande lo que implica invertir
recursos por costos de mano de obra trabajando en esta área y podría provocar
retrasos en los tiempos establecidos para la entrega de la pieza. FABRICACION POR
PRENSA Se requiere de una matriz progresiva dado el ritmo de producción, esto
reduce el número de trabajadores necesario de manera que es más factible por el
hecho de que el costo se reduce considerablemente, ya que solamente se necesitaríauna máquina para realizar todos los procesos que requiere esta pieza y un operario
que este encargado de el manejo de la maquinaria.
Herramientas
El operario dispondrá de las herramientas necesarias para el mantenimiento de la
maquinaria, como son llaves de tuercas, destornilladores, pinzas, etc. Se le
proporcionara una caja con las herramientas necesarias. Además se le proporcionaran
herramientas de medición (calibrador) para verificar si las piezas terminadas cumplen
con los requisitos establecidos.
Maquinaria
EquipoPrensa hidráulica marca MEISTER de cuatro columnas serie YL32 de 100 Ton.
Alimentación del materialSe utilizara una matriz progresiva de tres estaciones.
La alimentación del material se hará por medio de tiras de lámina de acero (SAE 1020)
cortadas con las medidas especificadas para el ahorro del material.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones A continuación se describenlas operaciones necesarias para la fabricación de la palanca. Se han clasificado según
las el grado de las operaciones y no en el orden secuencial en que se realizan. Para ver
la lista de actividades en el orden en que se realizan se debe remitir al cuadro del
literal 2-d de la parte A: Razones para seleccionar un proceso determinado.
-
Operaciones primarias Perforar: Es la primera estación de la matriz. Se perforan los
agujeros con los punzones según las especificaciones del plano y se pasa a la segundaestación de la matriz.
-
Cortar: Se corta la chapa según las especificaciones de contorno que indica el plano y
se pasa a la última estación.
-
Doblar: Se dobla la pieza y se le da la forma especificada en los planos. La matriz ha
terminado las tres operaciones y se procede con las operaciones secundarias y
auxiliares.
-
Operación secundaria Recubrimiento de pintura: Es la última operación en el proceso
de fabricación de la pieza y consiste en aplicarle una capa de pintura a la superficie de
la pieza
-
Operación auxiliares Eliminación de rebabas: Luego de recolectar las piezas ya
recortadas y dobladas por la matriz se llevan a la máquina para quitar las rebabas por
medio de un baño abrasivo.
-
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Secado: Luego de aplicarle la capa de pintura se colocan las piezas en un horno para su
secado.
6. Especificar los equipos de medición e inspección Para verificar los dobleces a 90° de
la pieza se utilizara una escuadra que posea las respectivas tolerancias perpendicularesLa revisión de las medidas de contorno se puede lograr con la construcción de una
plantilla que posea todas las medidas de la pieza ya fabricada, esto nos proporcionara
una rápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de
diseño y fabricación.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Planeamiento Del Proceso de Fabricación de la Guillotina:
No pieza: 10 Función: Este se encarga de separar las grapas y comprecionarlas sobre el
yunque para así poder unir un determinado número de páginas de papel. Material:
Acero de alto contenido de carbón. Norma: AISI 5160. Propiedades del material: Por
apegarse mejor a las especificaciones es un acero resorte AISI 5160, por sus
propiedades elásticas, estas piezas pueden funcionar como espaciadores, bases,
dispositivos temporales y sujetadores, entre otros. el acero de alto contenido de
carbón por tener propiedades mecánicas que otros aceros no poseen. Es utilizado
cuando se requieren superficies mas resistente a la compresión el cual se puede lograrpor un tratamiento térmico.
Composición Química (%):
Carbono 0.60%
Silicio 0.2%
Manganeso 0.6%
Fósforo 0.22%
Azufre 0.11%
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
321
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Pasos para planear un proceso de fabricación. 1. Análisis del plano de la pieza paratener un panorama general de lo que se desea. En este paso se analizara el plano
presentado con todas sus especificaciones para valorar si estas son suficientemente
claras para ser utilizadas en la fabricación, para tal propósito se hará uso de la
metodología, del método de poner marcas y la ficha de ruta.
Las especificaciones 1, 2,3, pertenecen a las vistas de la pieza que se quiere fabricar.
Las enumeraciones 9,10,11,12,13,14,15,16,18,19,21,22,23,24, corresponden a las
medidas del contorno de la pieza a fabricar. Las especificaciones 20, 25, 26,27,
pertenecen a las distancias de los centros de los agujeros que se realizaran a la pieza.La especificación 28 concierne al diámetro de 2 agujeros que serán para la sujeción de
la pieza con otro segmento del producto final. Las descripciones 29, 30, son el
diámetro de 2 agujeros de igual dimensión que serán para la sujeción de una pieza que
se encontrara en le interior de la palanca; su acoplamiento se realizara por medio de
remaches corresponde a una unión fija. Los datos 31, 32, corresponde al doblado
lateral de la pieza que será realizado a 90º esto será realizado por el proceso de
troquelado. La enumeración 33 incumbe el doblez de una lengüeta que qué será
realizada a un ángulo de 65º con una tolerancia de +1º ó -1º, en su inclinación.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
FICHA DE RUTA Nombre de la pieza: Guillotina de engrapadora Fecha: 30/11/09Responsable: DA99012
depende de requisitos de operación
Nº ESPECIFICACIONES
materia prima
matriz
proceso
OBSERVACIONES
1 vista frontal 2 vista izquierda 3 vista superior 4 Escala 5 Acabado 6 tratamiento
térmico 7 Esp. de materia prima 8 materia prima 9 Espesor 10 13 11 r3 12 187,2 13
39,5 14 r3 15 60,75 16 R 9 17 21,5 18 65º 19 R 3 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 1:1
maquinado Ninguno AISI 1020 Acero 1.58 mm Dimension de contorno Dimension decontorno Dimension de contorno Dimension de contorno Dimension de contorno
Dimension de contorno Dimension de contorno Dimension de contorno Inclinacion Tol.
+1º,-1º Dimension de contorno * *
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
20 127 21 16 22 24 23 34,6 24 41,5 25 27,5 26 122,25 27 55,85 28 19,25 29 agujero D530 agujero D 12,4 31 agujero D 12,4 32 doblado 90º 33 doblado 90º 34 doblado 65º 35
nota quítense rebabas
" " " " " " " " " " " " " " "
" " " " " " " " " " " " " " "
Dimension de contorno Ubic. centro de agujero Dimension de contorno Dimension de
contorno Dimension de contorno Dimension de contorno Ubic. centro de agujero Ubic.centro de agujero Ubic. centro de agujero * * * *
* * *
2.0 Redactar recomendaciones hacia o consultar con ingeniería del producto acerca de
los cambios del producto.
Una correcta y bien establecida comunicación entre el ingeniero de fabricación y el
ingeniero del producto es de vital importancia para la puesta en marcha de nuevosproyectos ya que con esto no importa que tan experimentado sea el ingeniero de
fabricación a este siempre le surgirán dudas en especial si es un proyecto de gran
complejidad, esto se debe que a pesar de su capacidad comprobada para interpretar y
comprender los reportes técnicos donde se establecen todos los pormenores del
proceso a seguir, el ingeniero de fabricación tal ves quiera sugerir un cambio en el
diseño con el fin de reducir los costos o facilitar la elaboración del producto, también
puede suceder que a el no le quede claro alguna medida o detalle de la
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
pieza. Ante estas situaciones u otras que pudieran surgir es importante aclararcualquier duda ante lo que se va a fabricar con el ingeniero del producto. Mediante la
utilización de las técnicas, el método de poner marcas y la ficha de ruta, para el análisis
del plano, se observa en el dibujo técnico de la pieza que presenta todas las medidas
necesarias para su fabricación, pero se nota que las tolerancias establecidas son
demasiadas pequeñas para el tipo de pieza que se desea producir, esto podría llevar a
que los costos de fabricación sean elevados para la realización de la pieza. Se
recomienda al ingeniero del producto revisar y si es posible cambiar el tipo de
tolerancia por una más amplia para reducir los costos de fabricación, para esto se
presenta el plano de la pieza con las tolerancias propuestas, para su revisión yrespuesta por parte del ingeniero del producto. Se espera que el cambio no afectara el
funcionamiento de la pieza y calidad pero si puede reducir los costos de fabricación.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones.
En este momento del análisis se debe tomar la decisión correcta para poder alcanzar
los objetivos trazados por ingeniería del producto y es cuando verificaremos si el
proceso escogido es el más beneficioso comparado con otros y es aquí donde el
ingeniero de fabricación debe de mostrar su paciencia. Se ha establecido que el mejor
proceso para la fabricación es el trabajo por troquelado, ya que el diseño y la materia
prima a utilizar por sus características lo permiten; el conformado por el proceso de
troquelado es lo más factible para la realización de la pieza, por que otros métodos defabricación llevarían a costos más elevados de producción. En el estudio de pre-
producción se ha escogido el mejor método para la realización de la pieza. Pero esto
nos lleva hacer la pregunta ¿realmente este es el mas adecuado? Esta pregunta la
debe de responder el ingeniero del producto.
A continuación se listan las operaciones básicas para el buen desarrollo de la guillotina
de la engrapadora.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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DIAGRAMA DE OPERACIONES
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económica y la forma de lasherramientas para cada operación.
En cuanto a este apartado hay que hacer ciertas consideraciones con respecto con las
herramientas, materias primas y procesos. El método de fabricación mas conven
Resistencia al choque y materiales abrasivos. Material específico para el óptimo
funcionamiento de la pieza. Alto grado de precisión en las dimensiones de la pieza.
Durabilidad en su uso. iente y económico será por medio del proceso de troquelado
por ser una operación, en que sus pasos establecen una buena realización de la pieza
requerida, otros métodos de fabricación no se consideran por acarrear costos maselevados en el desarrollo. Por ejemplo si se realizara la pieza por medio de un proceso
fundición esto con llevaría a un costo alto, por el precio de la maquinaria utilizada en
este, y hay que tomar en cuenta si cumple con el volumen de producción y ritmo de
producción requerido en la fabricación de la parte. El proceso productivo para la
fabricación de piezas se realizara en forma continua y coordinada. Para obtener el
volumen de producción requerido que es de 500,000 piezas al año, con un ritmo de
producción requerido de 86 piezas por hora. En virtud de lo anterior, para la obtención
de las características de un buen producto el proceso debe otorgar:
Por su importancia de la producción se ha seleccionado el proceso de fabricación
conveniente, para la ejecución de la parte que es detallado en el presente documento.
De lo antepuesto anteriormente, por ser un artículo de empleo general en la oficina, el
hogar y el comercio. El proceso de fabricación será uniforme para el producto.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
En virtud de lo anterior, se establece el turno de trabajo para la producción de la pieza,el cual se inicia a las 8:00 horas para terminar a las 16:00 horas. Al inicio del día, el
supervisor de producción verifica la asistencia del personal, las condiciones del equipo
principal, accesorios y utensilios requeridos para la fabricación de las piezas, así como
las necesidades de mantenimiento y reparación de equipo. Una vez realizado lo
anterior, coordinará el inicio de las operaciones del proceso. Al terminar cada
actividad, se prosigue con otra, por lo que no se pierde la continuidad en el mismo, tal
como lo requiere el proceso productivo. En el transcurso del día, el supervisor realizará
inspecciones del proceso, verificándolo periódicamente. A las 12:00 horas. Se les
proporciona una hora y media a los empleados para que procedan a tomar susalimentos. Al finalizar el día, el supervisor evalúa el cumplimiento de las metas
establecidas, implementado los mecanismos que considere necesarios para solucionar
los problemas presentados. Al término de la jornada, se efectúan las operaciones de
limpieza, que serán realizadas por los propios operarios de los equipos.
DETERMNACION DE LAS OPERACIONES
Hojas de pliego de dimensiones requeridas. Pasta lubricante (compuesta por jabón,
grasas y polvo lubricantes). 1. Recepción y almacenamiento de materia prima. Sereciben y almacenan las materias primas que se utilizan en la producción.
2. Transporte a corte. Las hojas de pliego se transportan por medio de plataformas
rodantes hacia una cortadora o cizalla. (Si fuera necesario).
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
3. Corte o punzonado. El punzonado o corte es una operación mecánica con la que seconsigue separar una parte mecánica de otra y se obtiene la figura deseada. Esta
operación se realiza mediante un punzón y una matriz de corte. Mediante presión, el
punzón realiza esta actividad comprimiendo el material, con lo que se origina una
deformación plástica; después sigue su camino dentro de la matriz, ocasionando una
expansión lateral de la parte troquelada. En estas condiciones, sobreviene un desgarro
y el pedazo oprimido por el punzón se separa del resto de la placa; en ese momento se
ha completado la operación de punzonado. El esfuerzo de corte repercute sobre el filo
de corte de las matrices, que se pierde después de haber producido una gran cantidad
de piezas. Por esto las piezas iguales presentan contornos poco definidos o rebabas.Para corregir esta anomalía, se afila la matriz después de determinar la cantidad de
piezas. El desgaste de las matrices también puede ser producido por hechos
accidentales como astillados, desgranamientos y resquebrajaduras. Las causas de éstos
pueden ser múltiples. La exactitud de las piezas que se obtienen mediante el
troquelado depende básicamente de la precisión que tengan las matrices. Cuando son
formas geométricas sencillas, la precisión se puede obtener en algunos casos,
mediante instrumentos comunes de medición. Cuando son figuras geométricas son
más complicadas, se utiliza el sistema óptico de aumento (comparador óptico), para
medir matrices pequeñas, este sistema óptico es ideal. Ahora bien, debe existir un juego u holgura entre el punzón y la matriz que depende del espesor del material a
cortar y de la dureza de éste. Para espesores de chapa delgada, la holgura
prácticamente debe ser nula, aunque no se debe olvidar que el juego nunca será igual
a cero, ya que el punzón golpearía sobre la matriz. Un material duro tendrá un juego
de punzón y matriz mayor que para un material blando, de donde se deduce que la
holgura va en razón proporcional al espesor y dureza del material. Generalmente estos
valores de holgura fluctúan entre el 5% y el 13% del espesor de la chapa. 4. Transporte
a doblado. La chapa punzonada o cortada se transporta por medio de plataformas
rodantes o de bandas transportadoras al troquel doblador. 5. Preparación del
lubricante. En este punto del proceso se prepara el lubricante que se añadirá a la
matriz de doblado. El lubricante puede ser una pasta de color gris claro, soluble en
agua. Se compone de jabón, grasa y polvo lubricante. Está última determina una
película de separación entre el
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
punzón la matriz y la pieza. La pasta se debe mezclar con agua en una concentracióndel 33%; batiendo hasta lograr una mezcla homogénea, ésta se realiza en un
recipiente. 6. Transporte a troquel doblador. El lubricante preparado se transporta
manualmente o por medio de plataformas rodantes a la troqueladora dobladora.
Para materiales dulces, de 2 veces el espesor de la chapa (1.6 mm). Para materiales
duros de 3 a 4 veces el espesor. 7. Aplicación del lubricante. Se aplica el lubricante
preparado en la matriz y en el punzón doblador de la máquina troqueladora
dobladora, por medio de una brocha. 8. Doblado. Después de la operación de
punzonado y corte, el doblado es más sencillo. Esta operación se puede producir pormedio de varios procesos, pero se describirá sólo el doblado por medio de troqueles.
La operación de doblados es muy importante en el troquelado ya que muchos
productos, después de haber sido cortados, son sometidos a esta operación. Para
doblar la chapa, es importante que ésta no sufra alargamientos ya que de lo contrario
tendrá variaciones en el espesor. Para que esto no suceda, es necesario calcular con
ciertos procedimientos analíticos las herramientas y una regulación exacta de la
carrera del troquel. Para la operación de doblar, hay que tener en cuenta los siguientes
factores: el radio de curvatura y la elasticidad del material. Es aconsejable tratar de
evitar los filos vivos; para este propósito, hay que fijar los radios de curvaturainteriores iguales o mayores que el espesor de la chapa a doblar; esto se hace con
objeto de no estirar excesivamente la fibra exterior de la placa y para que el doblez no
tenga roturas. Estos radios de curvatura se consideran normalmente dentro de los
siguientes rangos:
Una vez terminada la operación, el material tenderá a recuperar su posición inicial.
Para lograr el doblez deseado, será necesario doblar el material un poco más de lo
requerido a fin de que en el momento de la recuperación no se salga de las tolerancias
estipuladas. Para fines de
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
cálculo, lo mejor es realizar pruebas empíricas, ya que dicha recuperación depende delángulo de doblez. 9. Transporte al área de inspección y doblez. Las piezas dobladas se
transportan por medio de plataformas rodantes o de bandas transportadoras, al área
de acabado.
10. Templado Las piezas después de inspección pasan al proceso de templado para
bridarles una mayor resistencia a la compresión.
11. Inspección. Antes de darle el acabado final al producto, se realiza una inspección
para verificar que cumpla con las características requeridas. 12. Acabado. En estepunto se realizan las actividades que le darán el detalle al producto; éstas son el
puntado, ribeteado, perfilado, engrapado y empaque, entre otras; estas actividades se
realizan, o no, dependiendo de que el artículo a producir las necesite.
13. Transporte al almacén de producto terminado. Los productos se transportan por
medio de plataformas rodantes o de montacargas, al almacén. 14. Almacenamiento. El
producto terminado se almacena, quedando listo para su distribución.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Relaciones insumo-producto. Para obtener la palanca de la engrapadora tipo pesadose requiere de los siguientes elementos: Maquina cizalla. Prensa hidráulica. Matriz de
punzonado y corte de perímetro. Matriz de dobles. Pliego de acero 1020 de 2 m x 1 m.
Determinación de la fuerza necesaria de la prensa para el corte, punzonado y el doblez
de la pieza.
* L * s Ps
Ps: máxima fuerza que aparece en el proceso. : resistencia a la cizalladura. L: longitud
de las aristas de corte. S: espesor del material.
Ps = (721.478mm) (1.6mm) (40 Kgf/mm^2) = 46.175Kgf.
Tamaño de la prensa será de: 50 Ton. El avance de la pieza (carrera) realizara con una
distancia de: 241.10mm. El avance se realizara por medio de una palanca basculante
que se adapta en la parte superior de la máquina herramienta, que queda fijada en su
posición de reposo mediante un resorte de fleje. la palanca posee una escotadura que
queda adaptada en la superficie inferior de la placa porta punzones. Al descender el
pistón impulsor, o colisa, la punta de esta palanca se introduce a través de unaabertura punzonada de la cinta y la desliza, basculando al mismo tiempo hacia fuera.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Descripción de la Maquinaria y la materia prima. PRENSA. CAPACIDAD: 50 TON.MEDIDA LATERAL PATAS: 740 mm. ALTURA DEL PISO A LA MESA: 778 mm. ALTURA
TOTAL: 1705 mm. ALTURA SIN VOLANTE: 1490 mm. ANCHO FRONTAL PATAS: 570 mm.
CARRERA VARIABLE MAX: (10") 254 mm. CARRERA VARIABLE MIN: (1 7/16") 37 mm.
AJUSTABLE EN 12 PASOS: (0.117") 2.98 mm. CLARO PARA TROQUEL MAX: (7 1/2") 190
mm. CLARO PARA TROQUEL MIN: (6 1/2") 165 mm. BARRENO EN EL CARRO
(MAMELON): (1 1/2") 38 mm. INCLINACIÓN AJUSTABLE: 25º MESA PORTATROQUELES:
(2"x10 3/4"x17") 50.8 x 273 x 432. BARRENO CENTRAL EN LA MESA: (4 3/8") 111 mm.
PROFUNDIDAD DE GARGANTA: (6 1/2") 165 mm. GOLPES POR MINUTO: 110 MOTOR
CON ESTACIÓN DE BOTONES Y PROTECTOR TÉRMICO: 1 H.P. 1145 R.P.M. PESOAPROXIMADO: 600 kg. (anexo 16)
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
CIZALLA. MAQUINA: CIZALLA. ÁREA DE MESA: 21”x 10Ft MARCA: CINCINNATI. SERIE:18516 LONGITUD TOTAL: 4.38 mts. CAPACIDAD: CAL ½”x 10Ft MODELO: 4310 .
EQUIPADA CON: MOTOR ELÉCTRICO DE 15 H.P. A 1750 R.P.M., TOPE ELÉCTRICO.
(anexo 17)
MATERIA PRIMA. Pliego de acero 5160 de 2 m x 1 m.
Costos de maquinaria, materia prima y equipo a utilizar en la fabricación.
Descripción Matriz de corte y punzonado Matriz de doblez Cizalla Prensa Pliegos de
acero 1020 Cuchillas KNL Guías material 1045
dólares/ Unidad Cantidad Total dólares. 5,000 4,000 4,922.64 4,875.76 28.25 34.903
4.654 1 1 1 1 2,916 2 2 5,000 4,000 4,922.64 4,875.76
3 4
82,398.188 69.806 9.308
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Guías laterales material 1045 Lamina guía de 2.5 Resorte para la cuchilla Resorte parael pisador Goma de poliuretano Tornillo Ø ¾ x 2" x 5/16 NC Tornillo avellanado allen
3/8NC x 1 ½" Tornillo allen de ¼ NC x 1" Tornillo allen de 5/16 NC x 1" Sub.-TOTAL
dólares.
4.654 2.327 1.862 1.396 2.327 4.654 1.396 1.163 0.931
2 1 2 2 2 4 2 4 4 101,328.26
9.308 2.327 3.723 2.792 4.654 18.615 2.792 4.654 3.723
Sea elegido la utilización de dos matrices por ser el proceso más económico
considerado, ya que la utilización de una matriz progresiva eleva el costo por pieza.
Anexo 19.
Costo de mano de obra directa.
Descripción
Dólares. / hora 1.75 1.50
Tiempo ( hora) 8 8 sub.-total sub.-total
Total dól. / Tiempo
supervisor Operador de la prensa TOTAL DE MANO DE OBRA TOTAL DE MATERIALES
14 12 26 101,328.26
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
TOTAL DE MANO DE OBRA Y MATERIALES
total
101,354.26
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia.
Una de las primeras decisiones al elegir las operaciones, se relaciona con el grado de
flexibilidad o adaptación deseada. Las máquinas y herramientas se pueden clasificarcomo de propósito general y de propósito especial. Las máquinas de propósito general
son las más flexibles y constituyen la mayoría de las máquinas y herramientas que se
utilizan en la actualidad. Para poder visualizar mejor el orden de las operaciones y su
importancia para el proceso estas operaciones se clasifican en primarias, secundarias y
auxiliares. Tomando en cuenta una serie de pasos descritos anteriormente se pueden
clasificar así:
OPERACIONES PRIMARIAS. 6) Colocación de la materia prima en la máquina
herramienta. 7) Puesta en marcha de la prensa. 8) Realización del proceso depunzonado. 9) Realización del proceso de corte de la pieza. 10) Realización del Proceso
de doblado de la pieza. OPERACIONES SECUNDARIAS. 11) Recepción y almacenamiento
de materia prima. 12) Preparación de la materia prima. 13) Transporte del lubricante al
troquel doblador. 14) Transporte a corte. 15) Almacenamiento. 16) Transporte a
doblado.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
17) Aplicación del lubricante. 18) Inspección de la pieza terminada. 19) Revisión de lamatriz. 20) Ajuste de la matriz y maquina.
OPERACIONES AUXILIARES. 7. Preparación del lubricante. 8. Transporte al área de
inspección y acabado. 9. Transporte al almacén de producto terminado. 10. Acabado.
11. Retiro de material sobrante. 12. Retirar residuos en maquina y matriz. 13. Retiro de
la pieza después de su acabado. 14. Limpieza de la matriz y maquina. 15. Revisión de
matriz y maquina.
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6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso.
La necesidad que tiene en la actualidad de poder competir en los mercados cada vez
más competitivos nos obliga a que los productos que fabricamos sean de la mayor
calidad para mantener un prestigio de nuestra marca y por eso que el control de la
calidad es de vital importancia, para tal fin es necesario equipos de medición
adecuados para la geometría y formas de esta pieza. Para la comprobación del diseño
de la pieza se hace necesario contar con el equipo preciso para el control de la calidad
si bien se desconoce el tipo y la forma de estos puede suponerse que pueden ser
calibradores de diversas formas, y que no solo se hace necesario medir diámetrosexternos sino medidas internas, como externas, curvas de radios. Por esto se
determino que la mejor revisión de las medidas se puede lograr con la construcción de
una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada, esto nos
proporcionara una rápida comprobación de la pieza, en si están correctas las medidas
que realiza el proceso de fabricación. Pero también se tendrá un dispositivo cilíndrico
que servirá para la comprobación del alineamiento de los agujeros de la pieza. Aparte
de los implementos de comprobación dichos, también se puede contar con
instrumentos de medición ya establecidos como son:
Vernier (Pie de rey). Micrómetro.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación del Presionador de Grapas1. Análisis del plano de la pieza
FICHA DE RUTA Nombre de la pieza: Presionador de grapas Nº de pieza: 13 Fecha: 20
de Noviembre de 2009 Responsable: HE03006
Depende de: Nº ESPECIFICACIONES Materia Prima 1 2 3 4 5 6 Vista frontal Vista
inferior Desarrollo Corte A-A Escala Tratamiento térmico 5:1 Calentamiento prima. 7
Materia prima Acabado superficial 8 9 10 11 4.00 25.45 5.90 * * * Dimensiones de
contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Polipropileno Liso demateria
Molde
Proceso
OBSERVACIONES
Requisitos de Operación
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
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12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 26
4.35 2.60 2.00 8.70 6.75 1.00 3.70 2.00 2.70 19.00 4.00 2.00 4.40 6.00 20.35 Nota
* * * * * * * * * * * * * * *
Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno
Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno
Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno
Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contornoDimensiones de contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Quitar
residuos de material
Descripción de especificaciones
Las especificaciones 1 y 2 pertenecen a las vistas de la pieza a fabricar, las número 4, 5
y 6 con información corresponden al material requerido para la fabricación. La número
7 es un corte para visualizar mejor los detalles. Las especificaciones de la 8 a la 24
corresponden a las dimensiones de contorno de la pieza.
2. Recomendaciones de cambios en el diseño Existen variados materiales con los
cuales se puede fabricar esta pieza y muchos métodos de fabricación, ya sea por
moldeo por inyección como es el caso o por maquinado. El moldeo por
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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inyección ofrece muchas ventajas y una de las principales es el bajo costo de las piezasobtenidas por este método, lo cual lo hace la opción más favorable para la fabricación
de esta pieza. Por otra parte el material utilizado cumple satisfactoriamente con los
requerimientos necesarios para la pieza, es un material muy rígido y duro, que tiene
una excelente resistencia al impacto, a los productos líquidos corrosivos, resistencia
química, peso ligero y fricción suave, aventajando a otros materiales como el
polietileno en mayor rigidez, dureza y estabilidad, propiedades que se necesitan en
esta pieza, aunque este podría ser un sustituto del material actual sin afectar de gran
manera el desempeño de la pieza en su conjunto.
3. Elaboración de lista de operaciones básicas
Calentamiento de la materia prima
Luego de colocar la materia prima en la tolva es el usillo el encargado en desplazar el
material haciéndolo pasar por los calentadores y termopares logrando de esta forma
fundir el polímero.
Inyección del plástico en el molde
Una vez fundida la materia prima se inyecta a presión por la compuerta en el molde en
donde se enfriara y se endurecerá la pieza.
Desmoldar
La pieza es desmoldada por la maquina automáticamente por el sistema desmoldador.
Herramientas4. Determinar el método de fabricación más conveniente
MaquinariaEl operario dispondrá de las herramientas necesarias para el
mantenimiento de la maquinaria, como son llaves de tuercas, destornilladores, pinzas,
etc. Se le proporcionara una caja con las herramientas necesarias. Además se leproporcionaran herramientas de medición (calibrador) para verificar si las piezas
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terminadas cumplen con los requisitos establecidos.
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Maquina inyectora de plástico marca JONWAI de Alta Velocidad de moldeo porinyección modelo JW-100SD Especificaciones Diámetro del husillo Capacidad de
inyección Shot size (PS) Capacidad de plastificación Velocidad de inyección Fuerza de
cierre Altura del molde (mín-máx) Fuente de alimentación (estándar) Dimensiones de
la máquina (LxWx H) Peso de la máquina Capacidad de la tolva Unidades mm cm³ gr
kg/hr cm³/sec ton mm volt M kg kg 38 181 160 60 90 100 150 ~ 350 220 4.22 x 1.2 x
1.67 3800 25
Equipo
Molde de 8 cavidades.
Alimentación del material
La capacidad de la tolva es de 25 kg, el operario deberá estar pendiente delabastecimiento de materia prima en la tolva cuando sea necesario.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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-5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones
Operaciones primarias Abastecer la tolva con gránulos de polipropileno: Se coloca la
materia prima en la tolva para que pase a ser fundido en la unidad de inyección.
-
Elevar la temperatura del plástico: El plástico es fundió elevando la temperatura a
aproximadamente 120ºC.
-
Operación secundaria Solidificación del material: En el molde cerrado y sometido a
presión se deja secar el material para la extracción de la pieza.
-
Extracción de la pieza: El molde es abierto y se extrae la pieza solidificada
parcialmente, se termina la solidificación a temperatura ambiente. Operación
auxiliares Examinar las piezas: Es necesario verificar que las piezas no tengan residuos
de plástico en la parte de las uniones de las dos parte del molde y en las entradas a
pieza.
6. Especificar los equipos de medición e inspección Se construirá una plantilla con las
dimensiones de contorno más importantes (ancho) establecidas para verificar las
dimensiones de la pieza y se inspeccionara que la pieza no presente deformaciones
provocadas por la manipulación de esta antes de su solidificación total. También será
necesario el uso de un calibrador para verificar las dimensiones que no se puedan
verificar con la plantilla.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación del Carrete de ResorteDESCRIPCION DE LA PIEZA
Pieza: Carrete de resorte
La función de esta pieza es enguiar al resorte de tensión en su deslizamiento
longitudinal al momento de abrirse los carriles porta grapa superior e inferior (rota
como un eje al desplazarse el resorte sobre su superficie) y permitir el acoplamiento
de dichos carriles mediante el deslizamiento del mismo carrete entre ellos. Gracias a la
acción del resorte sobre el carrete este se puede desplazar hacia delante y atráspermitiendo que los sujetadores laterales de este descanse en el carril porta grapa
superior en el inferior y que estos permanezcan fijos, por lo que es muy importante
que su superficie sea lo suficientemente lisa para desarrollar estas acciones. La pieza
consta de un cilindrado en ambos extremos que servirán para sujetarse de los carriles
porta grapa superior e inferior, también posee una ranura elíptica en medio de su
longitud que servirá como guía para que se deslice el resorte; los detalles de la pieza se
pueden verificar en el plano de la pieza.
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PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION 1. Análisis del plano de la piezapara tener un panorama general de lo que se desea
Para realizar el análisis se toma en cuenta las especificaciones necesarias de la pieza,
se hará uso de la Ficha de Ruta para explicar cada dimensión, tolerancia, etc. Para los
pasos 9 y 10 el cilindrado solo debe de realizarse si el diámetro exterior fuese mayor a
0.25” o 6.35 mm (paso 10) mientras que el maquinado de los sujetadores laterales es
necesario que su acabado sea liso y que no tenga rebabas que le impidan deslizarse
correctamente. Para los pasos 11, 12, 13 y 14 que sirven para hacer el canal ubicado al
centro del carrete, es necesario que el buril de forma sea muy preciso en poseer lasdimensiones necesarias para poder lograr las dimensiones según el plano ó de lo
contrario podría dejar el canal central defasado, esto provocaría que el resorte ya no
este paralelo a la línea imaginaria longitudinal de la engrapadora y no lo guiaría de
forma correcta, además de la profundidad debe ser muy precisa para que la pieza no
sea demasiado delgada en el centro. Los escalonados del paso 15 son de vital
importancia debido a que si se desplazase demasiado, los sujetadores del carrete no
serian uniformes en su longitud y esto podría generar demasiado juego que con las
vibración al momento de su uso podría producir que se salga de su posición que es la
que mantiene las guías de las grapas unidas
FICHA DE RUTA
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Nombre de pieza: Carrete de Resorte Fecha: 20/ 11/ 2009 Responsable: Herbert OmarCortez Castillo
Depende de : No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ESPECIFICACION Vista
Frontal Vista Lateral Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Materia Prima Materia
Prima Ultima Fecha 3.18 6.35 2.2 1 1.2 4 10.4 17 Nota Tratam. superficial Materia
Prima Torno Proceso OBSERVACIONES Requisitos de la Operación
5:1 Liso Ninguno SAE 1020 Barra de 0.25’’ de diámetro Aceptada Diámetro Diámetro
Radio Sep. entre borde y centro de Radio Profundidad Ancho de ranura Dist. Entre
escalones Dimensión de contorno Quitar rebabas Niquelado
*
* * * * * * * * *
DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO
El método seleccionado para la fabricación del carrete de resorte de la engrapadora es
el trabajo en torno; para ello es necesario la utilización de ciertos elementos: Para la
maquinaria se utiliza Torno CNC y para la herramienta se utilizan buriles de forma.
Capacidad del torno CNC:
Velocidad de corte.
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VC = (660 rpm X 3.14 X 3.18mm) / 1000 VC = 6.59 m/min.
Avance
F = 660 rpm X 0.10 mm/rev F = 66 mm/min
Tiempo de torneado
T = 3.3 mm / 66 mm/min T =0.05 min ó 3 segundos (para los escalones)
Mordazas Que se encargan de sujetar la pieza de trabajo en el cabezal y transmite elmovimiento.
Imagen de un plato de torno, mordazas para sujeción de material
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Revolver En el se encuentra el juego de buriles que utilizara en el proceso, estos burilespueden ser de variadas formas, para este caso con una para los refrendados y el
cilindrado, otro para hacer el canal del resorte y uno para tronchar o cotar
Imagen de una torreta revolver de buriles de torno CNC
2. Redactar recomendaciones hacia o consultar con Ingeniería del producto acerca de
los cambios del producto
El carrete del resorte, dada su forma, dimensiones y material se puede decir quepresenta un diseño optimo, por lo que no es necesario realizarle cambios, al menos no
al diseño. El material en este caso SAE 1020, si se recomienda que se busque nuevos
proveedores de materia prima que puedan dar mejores precios por volúmenes de
consumo para poder reducir costos no así cambiar de tipo de material. El tipo de acero
utilizado en la elaboración del carrete es tan importante como su diseño, un material
de menor contenido de carbono que el SAE 1020 resistirá menos a todos los esfuerzos
y fricciones a la que se vera sometido el carrete y su vida útil disminuirá (sin mencionar
su acción de mantener unidas dos piezas mas) por lo que la estrategia clara es saber
quien lo vende mas barato y no bajar la calidad del material.
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3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones
Ranurado: Para hacer el canal en el que se deslizara el resorte Las operaciones
anteriores se realizan en una prensa excéntrica, utilizando el material en tiras (del
tamaño a utilizar) previamente recortadas en una guillotina. Escalonar: Para formar
los sujetador de ambos extremos dando la profundidad de los planos a una velocidad
de 660 rpm Refrentar: Para dejar los borde exteriores sin asperezas. Se debe de
utilizar como materia prima varilla de acero SAE 1020 de ¼” de diámetro y longitud de
6 metros, las operaciones requeridas son:
Hoja de Proceso de fabricación:
1
Máquina Operación Alimentación de material a la Manual maquina herramienta
Herramienta -
Descripción Se refrenta la pieza hasta dejar una superficie lisa Se maquina el escalón
del lado derecho de la pieza. Se maquina la ranura hasta la profundidad deseada Se
maquina el escalón del lado izquierdo de la pieza. Se corta la pieza al terminar el
escalón izquierdo
Instrumento -
2 Refrentado 3 Escalonado 4 Ranurado 5 Escalonado 6 Tronchado o cortado Torno
Buril de cilindrar Buril de tronchado Torno Buril de ranurar Torno Buril de cilindrar
Torno Buril de cilindrar
Inspección visual Calibrador Vernier Calibrador Vernier Calibrador Vernier Calibrador
Vernier
Torno
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4. Evaluación de propuestas preliminares de fabricación y determinacion del métodode fabricación más conveniente Para realizar una buena elección de las propuestas,
hay que tomar en cuenta costos de maquinaria, material, operarios, entre otros. Para
ello se debe basar en los cálculos realizados anteriormente buscando no exceder los
costos.
PROPUESTA 1 PROCESO TORNEADO CON CNC *TORNO CNC ROMI C 420 Capacidad
Diámetro admisible sobre la bancada mm 430 Diámetro admisible sobre el carro
transversal mm 200 Diámetro admisible sobre las alas de la mesa mm 400 Recorrido
transversal del carro (eje X) mm 220 Recorrido longitudinal del carro (eje Z) mm 565 /1.065 Bancada Anchura mm 305 Altura mm 350 Cabezal Rango de velocidades rpm 4 a
4.000 3 a 3.000 Avances Avance rápido longitudinal (eje Z) m/min 10 Avance rápido
transversal (eje X) m/min 10 Portaherramientas de cambio rápido Caras de fijación 2 o
3 Portaherramientas Número de posiciones / herramientas 8 Tiempo de giro estación /
estación s 0,6 s Tiempo de giro 180° de la torre s 1,5 s Potencia instalada Motor
principal hp / kW 10 / 7,5 Potencia total instalada kVA 15 SAE 1020 Refrentar varilla. Se
hacen los escalones de los sujetadores cilindrando a cada extremo de la pieza Se hace
la ranura hasta la profundidad según planos. Al finalizar los mecanizados se corta la
pieza Se revisan las dimensiones de la pieza terminada.
Maquinaria y equipo
Material
Operaciones
Ritmo de producción
236.30 piezas por hora
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Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo de mano de obra Costo deingeniería Costo total
$0.0073 $0.12 $0.0079 $0.0022 $0.1374 PROPUESTA 2
PROCESO Maquinaria y equipo
Torno Convencional TORNO MAQUIMAX Largo máx. pieza: 1500 mm Ø Pasaje barra:
105 mm Volteo máx. s/bancada: Ø 500 mm Volteo máx. s/escotadura: Ø 710 mm
Velocidad husillo: 12 pasos 36-1600 rpm Desplazamiento máx. husillo: 150 mmDiámetro husillo Contrapunta: 90 mm SAE 1020 Refrentar varilla. Se hacen los
escalones de los sujetadores cilindrando a cada extremo de la pieza Se hace la ranura
hasta la profundidad según planos. Al finalizar los mecanizados se corta la pieza 5. Se
revisan las dimensiones de la pieza terminada.
Material Operaciones
Ritmo de producción Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo de
mano de obra Costo de ingeniería Costo total
236.30 piezas por hora
$0.0078 $0.5 $0.063 $0.0022 $0.5908 352
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PROPUESTA 3 PROCESO Maquinaria y equipo Fundición 1. Maquina de fundido dematriz a baja presión KÜNKEL2. Agitador de arena KÜNKEL-WAGNER 3. Lavadora de
arena 4. Maquina de moldeo de molde de arena 5. Maquina de refrigeración 6.
Compresor de aire SAE 1020 1. Limpieza: 2. Espreado: 3. Llenado 4. Compactación: 5.
Desmoldeo 6. Cambio de modelo WAGNER
Material Operaciones
Ritmo de producción Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo de
mano de obra Costo de ingeniería Costo total
236.30 piezas por hora
$0.0080 $0.94 $0.3170 $0.0022 $1.2672
SELECCIÓN DE LA PROPUESTA
Para la selección de las propuestas se debe tomar en cuenta los costos finales de
producción y la calidad de las piezas (aunque el proceso es el mismo para laspropuestas 1 y 2 la precisión de cada uno es muy distinta) . Se muestra a continuación
de forma grafica la forma de seleccionar la propuesta:
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Costos anual de Manufactura
$700.000,00 $600.000,00 $500.000,00 $400.000,00 $300.000,00 $200.000,00
$100.000,00 $0,00 Procesos
TORNO CNC TORNO CONVENCIONAL FUNDICION
COSTOS DE FABRICACION Equipo TORNO CNC TORNO CONVENCIONAL FUNDICION
$/unidad $0,14 $0,57 $1,2672 Procesos $68.700,00 $286.250,00 $633.600,00 %
Relativo a Prop. 1 100,00% 416,67% 922,27% P Selecc.
Se selecciona el proceso de torno CNC por presentar el costo mínimo. 5. Proyectar la
mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia
A. OPERACIONES PRIMARIAS a. Colocación de la materia prima en la maquina
herramienta. b. Cilindrar el primer sujetador del carrete de derecha a izquierda c.
Ranurar al centro de la pieza d. Cilindrar el segundo sujetador del carrete de derecha a
izquierda
B. OPERACIONES SECUNDARIAS e. Recepción y almacenamiento de materia prima. f.
Preparación de la materia prima.
g. Transporte del taladrina al torno. h. Pulir la pieza
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i. j.
Almacenamiento. Inspección de la pieza terminada.
C. OPERACIONES AUXILIARES h. Preparación de la mezcla de taladrina i. j. Transporte al
área de inspección y acabado. Transporte al almacén de producto terminado.
k. Acabado. l. Retiro de material sobrante.
m. Limpieza de residuos en torno. n. Limpieza de torno. o. Quitar rebabas p. Lubricarmaquinaria q. Calibrar instrumentos
6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso El equipo e
instrumentos de medida y calibración a utilizar son:
Un calibrador Vernier para comprobar las dimensiones y simetrías
Un juego de piezas con las dimensiones de las áreas en las que tiene contacto los
sujetadores laterales del carrete con los porta grapa superior e inferior para
comprobar su encaje y funcionamiento.
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Hoja de procesos de fabricación del prototipo del Carrete del resorte
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Planeamiento del Proceso de Fabricación del Pin de Traslación1. Análisis del plano de la pieza
FICHA DE RUTA Nombre de la pieza: Palanca Nº de pieza: 15 Fecha: 30 de Noviembre
de 2009 Responsable: HE03006
Depende de: Nº ESPECIFICACIONES Materia Prima 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vista frontal
cantidad Escala Acabado Tratamiento térmico Materia prima 2.50 12.80 1.50 1.60 5:1
liso Ninguno AISI 1020 Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno
Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno (1) Por unidad Matriz ProcesoOBSERVACIONES Requisitos de Operación
Descripción de especificaciones
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En la ficha de ruta par el pin de traslación la especificación 1 pertenecen a la vistafrontal de la pieza a fabricar, dada su sencillez no necesita más vistas para su acotado.
Las especificaciones 4 y 5 corresponden a la materia prima que se utilizara para la
fabricación. Las especificaciones 7, 8, 9 y 10 pertenecen a las dimensiones de contorno
de la pieza..
2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño Se considera que esta pieza cumple
su función de manera óptima por lo que no necesita cambios algunos en su diseño. Se
pueden utilizar materiales alternativos para la fabricación de esta pieza, si con se
considera conveniente (diminución de costos, facilidad de mecanizado, etc.) siempre ycuando cumpla con los requisitos mínimos requeridos por la pieza.
3. Elaboración de lista de operaciones básicas
Mecanizado en torno Cortado de las barras Esta operación la realizara el torno de
manera automática cada vez que termine la fabricación de una pieza.
La pieza será mecanizada en el torno hasta obtener las dimensiones deseadas por
medio del
4.
Determinar el método de fabricación más conveniente
Dado el tamaño de la pieza se sugiere el uso de un torno de control numérico para
obtener las dimensiones de la pieza.
Operaciones primarias Torneado de la pieza: Se realiza el refrentado de la pieza en un
extremo y se hace el refrentado escalonado según los planos de fabricación. Se hace el
refrentado escalonado en el otro extremo de la pieza y se corta según las medidas de
los planos.5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones
6. Especificar los equipos de medición e inspección La medición de las dimensiones se
hará con un calibrador para medir los diámetros de la barra y la longitud de esta pieza.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación de la Lámina de ResorteVista propósito muestra Mat. Prima Matriz Proceso Observaciones Requisitos de la
Operación 359 1. Analizar el plano de la pieza para tener un
panorama general de lo que se desea Ficha de Ruta. Nombre de la pieza: Lamina de
Resorte. Numero de la pieza: 16 Responsable: FL05015 Depende de Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 Especificación. Vista frontal Vista superior Vista auxiliar
Vista auxiliar Desarrollo Montaje Cantidad Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp.
de materia prima Materia prima 17.6-17.8 15 nota Agujero DIA 3 Doblado 30º Doblado
30º
(1) por unidad. 2:1 Cepillo Ninguno. SAE 1066 1 mm espesor Dimens. contorno
Dimens.contorno Redondeos R3 Punzonar * * * *
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La ficha de ruta proporciona una información detallada de las dimensiones yespecificaciones de diseño para ser utilizadas en la fabricación de dicha pieza Las
especificaciones 1, 2 pertenecen a las vistas de la pieza que se quiere fabricar. Las
especificación 3 y 4 corresponden al desarrollo de la pieza y al montaje
respectivamente, la especificación 5 muestra los elementos de unión para el montaje.
Las especificaciones 13,14 y 15 son superficies que constituyen el perímetro de corte, y
los ángulos de dobles son 17 y 18 las especificaciones. 2. Redactar recomendaciones
hacia, o consultar con ingeniería del producto acerca de los cambios del producto Los
posibles cambios que se recomiendan a continuación, no son para cambiarle la forma a
la base del yunque, ya que esto perturbaría de alguna manera su funcionamiento. Deacuerdo con el estudio realizado se pudo observar que la pieza tiene un buen diseño
que cumple con los requisitos de funcionamiento, estos son los del buen alineamiento
de los agujeros que permiten que pasadores y pines puedan ensamblarse sin
problema, también se puede sujetar otras piezas en base del yunque. Se recomienda al
ingeniero del producto revisar y si es posible cambiar el tipo de tolerancia por una más
amplia para reducir los costos de fabricación, para esto se presenta el plano de la pieza
con las tolerancias propuestas, para su revisión y respuesta por parte del ingeniero del
producto. Se espera que el cambio no afectara el funcionamiento de la pieza y calidad
pero si puede reducir los costos de fabricación.
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3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones
Cortar el material en tiras Conformar Perforar Ranurar Doblar A
continuación se listan las operaciones básicas para el buen desarrollo de la Base para
Engrapadora Tipo Pesado:
Cortar La operación de corte consiste en la separación o desprendimiento de material,
generalmente es usado para reducir grandes dimensiones a secciones más pequeñas.
Conformado Proceso para la remoción de metal de superficies planas. Consiste en
pasar una herramienta de un solo filo sobre la superficie de una pieza de trabajo fija.
Perforado Consiste en una operación de corte que crea un agujero abierto sobre una
superficie en un material dado, al separar una sección interior. La sección de metal
removida es desperdicio. En
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esta operación el material remanente es la parte deseada. Esta operación se puedellevar a cabo con el uso de taladradoras
Ranurado
Corte de agujero alargado en la placa de metal
Doblado El doblado se define como la deformación del material alrededor de un eje
recto. Es el formado del material tensando el material alrededor de un eje recto. Una
operación de doblado comprime el lado interior del doblez y estira el lado exterior. Eldoblez toma una forma permanente al remover los esfuerzos que lo causaron.
Además existen otras operaciones que son necesarias para fabricar la Base, pero no
son básicas sino secundarias o auxiliares: Recepción y Almacenamiento de Materia
Prima Quitar rebabas Preparación de Refrigerante Aplicación de Refrigerante
Preparación de pintura
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Transporte al área de recubrimiento Aplicación del recubrimiento InspecciónAlmacenamiento Y todas las operaciones de transporte
4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económica, y la forma de
las herramientas para cada operación.
1) MECANIZADO:
Un mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de
operaciones de conformación de piezas mediante remoción de material, ya sea porarranque de viruta o por abrasión. Se realiza a partir de productos semielaborados
como lingotes, tochos u otras piezas previamente conformadas por otros procesos
como moldeo o forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semielaborados
que requieran operaciones posteriores.
Hay diferentes tipos de mecanizados los cuales se presentan a continuación
Mecanizado por arranque de viruta Mecanizado por abrasión
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2) TROQUELADO
Herramienta empleada para dar forma a materiales sólidos, y en especial para el
estampado de metales en frío. En el estampado se utilizan los troqueles en pares. El
troquel más pequeño, o cuño, encaja dentro de un troquel mayor, o matriz. El metal al
que va a darse forma, que suele ser u troqueles combinados: están diseñados para
realizar varias de las operaciones descritas en un único recorrido de la prensa; los
troqueles progresivos permiten realizar diversas operaciones sucesivas de modelado
con el mismo troquel. troqueles de rebordeado : forman un reborde curvo en piezas
huecas. Un tipo especial de troquel de rebordeado, llamado troquel de costura conalambre, enrolla firmemente los bordes externos del metal alrededor de un alambre
que se inserta para dar resistencia a la pieza. troqueles de embutir : se emplean para
crear formas huecas. Para lograr una sección reducida en una parte hueca, como el
cuello de un cartucho de fusil, se utilizan troqueles reductores especiales. Cuando la
pieza terminada debe tener una protuberancia en la parte inferior o central suelen
emplearse troqueles hidráulicos. En éstos el cuño se sustituye por un pistón que
introduce en la pieza agua o aceite a presión, lo que obliga al metal a doblarse hacia
fuera contra la matriz. troqueles de flexión y doblado: están diseñados para efectuar
pliegues simples o compuestos en la pieza en bruto. troqueles de corte: se utilizan
para estampar una forma determinada en una lámina de metal para operaciones
posteriores. troqueles de perforación: utilizados para hacer agujeros en la pieza.
na lámina o una pieza en bruto recortada, se coloca sobre la matriz en la bancada de
la prensa. El cuño se monta en el pistón de la prensa y se hace bajar mediante presión
hidráulica o mecánica. Troqueles de diferentes formas.
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Sistema de tope Diferentes formas de troquelar Cizallado Es un proceso de corte paralaminas y placas, produce cortes sin que haya virutas, calor ni reacciones químicas. El
proceso es limpio rápido y exacto, pero esta limitado al espesor que puede cortar la
maquina y por la dureza y densidad del material. El cizallado es él termino empleado
cuando se trata de cortes en línea recta; el corte con formas Dos chapas (pasillo de
circulación de la tira de chapa) Mazo (guía del punzón) Además si es completa
Matriz (propiamente dicha) Punzón Se compone la matriz de dos pares: El corte
de la chapa se realiza mediante una matriz de corte o hierro de cortar. Descripción
de un Troquel: cuando se esta evaluando estas son algunas especificaciones que son
necesarias. regulares redondas u ovaladas e irregulares se efectúan con punzo cortadoy perforación. El cizallado suele ser en frió en especial con material delgado de muchas
clases tales como guillotinado de papeles de fibras, telas, cerámica, plásticos, caucho,
productos de madera y la mayoría de los metales. Mortajado El entallado o mortajado
es un proceso de corte fino para la lamina y plancha y difiere del cizallado en que la
cuchilla esta a cierto ángulo. La cuchilla puede ser de cualquier configuración si se trata
de partes pequeñas. Niblado El corte de laminas (niblado) incluye hacer recortes
sucesivos hasta que se produce una forma más grande o recortada. Las formas
internas se pueden empezar con
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facilidad a partir de agujeros taladrados y se emplean para producir seccionesperforadas grandes. El recorte se utiliza en lugar de punzonar o perforar, para la
producción de poco volumen o a baja velocidad las maquinas recortadoras o tijeras
para lamina son muy adaptables, poco costosas, sencillas para manejarlas y
mantenerlas, aunque la producción es lenta. Perforación El perforado es un proceso
para recortar un agujero conformado en una lamina o placas metálicas. Se suele hacer
en frió y se obtienen casi de cualquier forma. Las aplicaciones incluyen perforar las
arandelas hacer agujeros para remaches mediante elementos estructurales de acero,
aberturas en paneles que se van a terminar con otros procesos a fin de poder montar
instrumentos o equipos y en operaciones similares. Punzonado El punzonado es unaoperación de corte de chapas o láminas, generalmente en frío, mediante un dispositivo
mecánico formado por dos herramientas: el punzón y la matriz. La aplicación de una
fuerza de compresión sobre el punzón obliga a éste a penetrar en la chapa, creando
una deformación inicial en régimen elastoplástico seguida de un cizallamiento y rotura
del material por propagación rápida de fisuras entre las aristas de corte del punzón y
matriz. El proceso termina con la expulsión de la pieza cortada. Acuñado Es casi un
trabajo en frió con piezas pequeñas. Se desplaza el material por la presión y el impacto
hacia las cavidades de la matriz. Como la cavidad esta dada por completa y en forma
muy precisa por los dados se necesita controlar con mucho cuidado el volumen delmaterial; por lo tanto el llenado es excesivo de la capacidad de la matriz puede dañar
la maquina o producir artículos defectuosos. El acuñado es especial para la producción
de piezas pequeñas en donde se requieren de detalles y acabados muy
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exactos en las superficies. Su aplicación principal para fabricar monedas medallas ypiezas similares. Formado con matriz muestra El formado con matriz muestra es
similar a algunos aspectos del acuñado. El formado por clavado se emplea para hacer
moldes o dados excepto que la impresión se hace contra una pieza grande de material
para empujar el metal desplazado hacia un área abierta, alrededor del modelo impreso
en el material. También se utilizan para estampar materiales blandos o para moldear
plásticos u otros materiales.
3) PRENSADO
La maquina utilizada para la mayoría de las operaciones de trabajo en frió y algunos en
caliente, se conoce como prensa. Consiste de un bastidor que sostiene una bancada y
un ariete, una fuente de potencia, y un mecanismo para mover el ariete linealmente y
en ángulos rectos con relación a la bancada. Una prensa debe estar equipada con
matrices y punzones diseñada para ciertas operaciones especificas. La mayoría de
operaciones de formado, punzonado y cizallado, se pueden efectuar en cualquier
prensa normal si se usan matrices y punzones adecuados. Las prensas tienen
capacidad para la producción rápida, puesto que el tiempo de operación es solamente
el que necesita para una carrera del ariete, mas el tiempo necesario para alimentar elmaterial. Por consiguiente se pueden conservar bajos costos de producción. Para
seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar: El tipo de
operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad de la
operación. Para la mayoría de las operaciones de punzonado, recortado y desbarbado,
se usan generalmente prensas del tipo manivela o excéntrica.
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Prensa sencilla Prensa abierta con guía punzones Prensa cerrada con guía punzones yguías laterales Prensa abierta con columnas de alimentación Prensa con sujetados y
columnas de guía Prensa abierta con porta punzón y sujetador En estas
prensas, la energía del volante se puede transmitir al eje principal, ya sea directamente
o a través de un tren de engranes. Tipos de prensas
Prensa para doblado de soportes Prensa con dos columnas de guía para doblado en U
Prensa para doblado múltiple Prensa con matriz giratoria Prensa con punzones
oscilantes Prensa con matrices móviles Prensa con dispositivo autoalimentado
Tipos De Prensas Para Doblar
Embutido de una etapa con Apreta-Chapa Embutido inverso Embutido con punzón
telescopico Embutido con matriz de acción simple Embutido inverso con matriz de
acción simple y punzón actuador. Prensas para embutir
Prensas múltiples (O de paso) Prensas combinadas (de bloque) Prensas para
trabajos mixtos progresivos
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Determinación de los costos de fabricación Costo del proceso (Con 2 troqueles)
2 Guías de soporte 2500 DE MOTOR DE 3 H.P. A 850 R.P.M. BRAZO DE CARGA
Precio: Main D-024 G408746 $3, 200 Equipada con: SERIE: MODELO: MARCA:
Peso: 900 kgs Maquina Cizalladora Altura: 1200 mm LONGITUD TOTAL: 2.54 m
AREA DE MESA: x 1300 mm 1 cabina para recubrimiento metálico Maquina
cizalladora CAPACIDAD FUNCIONAMIENTO 1 Rebarbadora de contornos 1
maquina rebarbadora Matriz de modelado y estampado 1 Matriz de punzonado y
corte. 1 Prensa hidráulica 1 Maquina cizalladora. Para obtener la Base de la
Engrapadora Tipo Pesado, por medio de troqueles separados, se requiere de los
siguientes elementos:
Maquina rebabadora
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Maquina rebarbador: mediante banda de Dimensiones de banda: 50-60 x 2000 lijaMotor: 220 – 380 V 1500 RPM Marca: GAMOR Precio: $ 800.00 Modelo: TG-2000
Capacidad de Funcionamiento
Peso Aproximado: 600 kg. Golpes por Minuto: 80 Ajuste: 20mm Altura del
Carrera: 80 mm Capacidad: 120 TON Área de mesa: Mesa de 700 x 1000mm.
Inferior y Mesa de 550 x 800mm. Superior de presión
Inclinación máxima de la mesa : 30ª Dimensiones Largo x Ancho x AltoMotorEléctrico de Motor 20Hp Equipada con:
TIPO: C MODELO: JC23-6.3 ORIGEN : Alemania MARCA: muller Maquina
Troqueladora
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Precio:
$ 5,200
915 x 700 x 1690
Material: Berkel 23 Perforado: 4 punzones Ranurado: 3 punzones Vida Útil: 5 años
Precio: $1, 500 Las matrices estándar macho/hembra Datos:
Troquel Armado
Costo del proceso (Con 1 troquel progresivo)
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
1 Maquina cizalladora. 1 Prensa hidráulica 1 Matriz de progresiva (punzonado, corte,doblado y estampado) 1 maquina rebarbadora 1 Rebarbadora de contornos 1 cabina
para pintura 1 sistema para pintado con pistola de aire Para obtener la
Base de la Engrapadora Tipo Pesado, por medio de troqueles separados, se requiere de
los siguientes elementos:
Capacidad de Funcionamiento
Área de mesa: 400x600 Capacidad: 86 Ton. Altura del Carrera: 80 mm Ajuste: 20mm
Golpes por Minuto: 80 Peso Aproximado: 600 kg.
Inclinación máxima de la mesa : 30ª Dimensiones Largo x Ancho x AltoMotor
Eléctrico de 11 HP Equipada con:
Precio: OBI JC23-6.3 C $ 6, 400 TIPO: MODELO: MARCA: Maquina
Troqueladora
915 x 700 x 1690
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Material: Berker21 Perforado: 4 punzones Ranurado: 3 punzones Vida Útil: 2 añosPrecio: $ 3, 200 Datos: Troquel progresivo
Planeamiento de Fabricación del Eje Principal
Esta pieza tiene como función principal unir las partes principales de la engrapadora,
una de ellas es el canal porta grapas, que es donde deslizan las grapas empujadas por
un resorte hasta llegar a la esquina donde esta el canal que es por donde salen las
grapas cuando se presiona toda la engrapadora, también sujeta la palanca y el
protector de la palanca, que es la que se presiona para que la engrapadora realice su
función de engrapado, la base de la placa troqueladora es otra de las piezas que sujetay en esta base es donde va colocada la placa troqueladora que es la que define la
forma del engrapado que se va a realizar El eje principal es una de las piezas mas
importantes porque es el que mantiene fijas y alineadas varias partes de la
engrapadora, esta pieza es muy necesaria ya que sin esta la engrapadora no funciona
pues es la base para mantener fija toda la engrapadora.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION
1. Análisis del plano de la pieza para tener un panorama general de lo que se desea
FICHA DE RUTA Nombre de pieza: Eje Principal Fecha: 20/ 11/ 2009 Responsable:
Evelyn Carolina Pichinte Cruz
Depende de : No ESPECIFICACION
Materia Prima Molde Proceso
OBSERVACIONES
Requisitos de la Operación
1 2 3 4 5
Vista Frontal Vista Superior Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Prima Materia
SAE 1020 2:1 Liso *
6
7 8 9 10 11
Materia Prima Ultima Fecha 23.7 2.2 Nota
50*1/2”t Aceptada Dimens. Contorno Diametro Revisar que los acabados estén
perfectos para la función * *
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DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO
Para la fabricación del eje principal primeramente es necesaria la maquinaria para
extrusión de metales (prensa de extrusión directa) para obtener el espesor que se
desea de la varilla, luego de tenerlas, se necesita pasarlos por el proceso de cromado, y
finalmente se necesita una cizalladota para dar el diámetro necesario de las varillas y
que queden ya del tamaño de especificado del eje principal.
TRES ELEMENTOS BÁSICOS DE LA EXTRUSIÓN El primer elemento de la línea tiene que
cumplir con tres requisitos básicos: 1) continuamente reunir la materia prima enestado sólido y fundido; 2) continuamente fundir la materia prima y 3) homogeneizar
la materia prima térmica y físicamente.
La extrusora en general consiste en uno o dos tornillos que rotan dentro de un barril
caliente. Un tornillo constituye el diseño típico para la mayoría de las aplicaciones
mientras que dos tornillos son usados para compuestos y materia prima en polvo. El
diseño del tornillo sigue los requisitos claves del proceso tales como la tasa de
rendimiento, la calidad de la fundición y las materias primas usadas. EXTRUSION
Este proceso de compresión indirecta es esencialmente de trabajo en caliente, donde
un lingote fundido de forma cilíndrica, se coloca dentro de un fuerte contenedor de
metal y comprimido por medio de un émbolo, de manera que sea expulsado a través
del orificio de un dado.
CIZALLADORA
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Por el nombre de cizalla se conoce a una herramienta y a una máquina potenteactivada con motor eléctrico. La cizalla tiene el mismo principio de funcionamiento que
una tijera normal, solamente que es más potente y segura en el corte que la tijera. Se
usa en talleres mecánicos para cortar chapas metálicas que no sean muy gruesas o
duras.
2. Redactar recomendaciones hacia o consultar con Ingeniería del producto acerca de
los cambios del producto
El material puede cambiarse pero siempre y cuando se tome en cuenta la resistencia alos esfuerzos de este ya que por ser una pieza principal que sujeta varias de las piezas
mas grandes de la engrapadora y por la función que desempeña necesita que el
material sea muy resistente y a demás que pueda dársele el acabado necesario para
que su funcionamiento sea el adecuado ya que todas las piezas que une
perfectamente se pueden deslizar alrededor de dicho eje y esto es debido al acabado
que se hace porque el tipo del material lo permite, pero principalmente para cambiar
el material se debe tomar en cuenta los costos de este y los costos de fabricación de la
pieza con ese nuevo material. Para hacerle un cambio en las dimensiones es necesario
cambiar las dimensiones en los agujeros de todas las demás piezas en las que esteatraviesa, dependiendo del cambio del material, seria necesario cambiarle las
dimensiones.
Para realizar cambios en las dimensiones de esta pieza es necesario realizar cambios
en todas las piezas que esta una, esto implica cambiar el diseño del producto y
realmente no es necesario cambiar las dimensiones ya que el diseño es óptimo, por lo
que recomienda no hacerle cambios a las dimensiones. En cuanto al material, se puede
siempre y cuando este cumpla con los requisitos necesarios para el funcionamiento y
ayude a minimizar los costos de la elaboración del producto.
3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza de
acuerdo con el plano de las especificaciones
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Cizalla: Se utiliza para cortar las piezas de la longitud necesaria. Cromado: Procesoextensivamente usado para proteger metales de la corrosión y mejorar su aspecto.
Extrusión: Este proceso se utiliza para fabricar las varillas de acero del espesor
deseado.El acero SAE 1020 es la materia prima para esta pieza y las operaciones
requeridas para la fabricación de ella son:
Hoja de Proceso de fabricación: Operación 1 2 Extrusión Cromado Máquina Manual
Manual Herramienta Resistencias eléctricas Descripción Instrumento -
Se calienta la pieza a su temperatura de derretido Se hace presión hasta llenar porcompleto las cavidades del molde
3
Cizalla
Inyectora
Husillo
4. Determinar el método de fabricación mas conveniente y económico, y la forma de
las herramientas para cada operación El método de fabricación mas conveniente es el
de inyección ya que es un proceso muy rápido y no tiene tantos pasos que puedan
retrasar el proceso y solo se necesita operarios que tengan los conocimientos básicos
para operar las maquinas.
En ingeniería, el moldeo por inyección es un proceso semicontinuo que consiste en
inyectar un polímero en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a presión y
frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el material se
solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La pieza o parte final
se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada. El moldeo por
inyección es una técnica muy popular para la fabricación de artículos muy diferentes.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
La función principal de la unidad de inyección es la de fundir, mezclar e inyectar elpolímero. Para lograr esto se utilizan husillos de diferentes características según el
polímero que se desea fundir. El estudio del proceso de fusión de un polímero en la
unidad de inyección debe considerar tres condiciones termodinámicas:
1. La temperatura de procesamiento del polímero. 2. La capacidad calorífica del
polímero Cp [cal/g °C]. 3. El calor latente de fusión, si el polímero es semicristalino.
El proceso de fusión involucra un incremento en el calor del polímero, que resulta del
aumento de temperatura y de la fricción entre el barril y el husillo. La fricción y
esfuerzos cortantes son básicos para una fusión eficiente, dado que los polímeros noson buenos conductores de calor. Un incremento en temperatura disminuye la
viscosidad del polímero fundido; lo mismo sucede al incrementar la velocidad de corte.
Por ello ambos parámetros deben ser ajustados durante el proceso. Existen, además,
metales estándares para cada polímero con el fin de evitar la corrosión o degradación.
Con algunas excepciones —como el PVC—, la mayoría de los plásticos pueden
utilizarse en las mismas máquinas. La unidad de inyección es en origen una máquina
de extrusión con un solo husillo, teniendo el barril calentadores y censores para
mantener una temperatura programada constante. La profundidad entre el canal y el
husillo disminuye de forma gradual (o drástica, en aplicaciones especiales) desde lazona de alimentación hasta la zona de dosificación. De esta manera, la presión en el
barril aumenta gradualmente. El esfuerzo mecánico, de corte y la compresión añaden
calor al sistema y funden el polímero más eficientemente que si hubiera únicamente
calor, siendo ésta la razón fundamental por la cual se utiliza un husillo y no una
autoclave para obtener el fundido. Una diferencia sustancial con respecto al proceso
de extrusión es la existencia de una parte extra llamada cámara de reserva. Es allí
donde se acumula el polímero fundido para ser inyectado. Esta cámara actúa como la
de un pistón; toda la unidad se comporta como el émbolo que empuja el material.
Debido a esto, una parte del husillo termina por subutilizarse, por lo que se
recomiendan cañones largos para procesos de mezclado eficiente. Tanto en inyección
como en extrusión se deben tomar en cuenta las relaciones de PvT (Presión, volumen,
temperatura), que ayudan a entender cómo se comporta un polímero al fundir. El
molde (también llamado herramienta) es la parte más importante de la máquina de
inyección, ya que es el espacio donde se genera la pieza; para producir un producto
diferente, simplemente se cambia el molde, al ser una pieza intercambiable que se
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
atornilla en la unidad de cierre. existen dos tipos importantes de molde, uno en la queinyecta plástico y otra en la que inyecta metal. Las partes del molde son:
Cavidad: es el volumen en el cual la pieza será moldeada. Canales o ductos: son
conductos a través de los cuales el polímero fundido fluye debido a la presión deinyección. El canal de alimentación se llena a través de la boquilla, los siguientes
canales son los denominados bebederos y finalmente se encuentra la compuerta.
Canales de enfriamiento: Son canales por los cuales circula refrigerante (el más común
agua) para regular la temperatura del molde. Su diseño es complejo y específico para
cada pieza y molde, esto en vista de que la refrigeración debe ser lo más homogénea
posible en toda la cavidad y en la parte fija como en la parte móvil, esto con el fin de
evitar los efectos de contracción. Cabe destacar que al momento de realizar el diseño
de un molde, el sistema de refrigeración es lo último que se debe diseñar. Barras
expulsoras: al abrir el molde, estas barras expulsan la pieza moldeada fuera de lacavidad, pudiendo a veces contar con la ayuda de un robot para realizar esta
operación.
5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia
Inyección: El Moldeado por inyección de metal (MIM) combina la flexibilidad de la
forma o de diseño del moldeado por inyección termoplástica con las propiedades
mecánicas de metales en polvo de alto rendimiento y, al mismo tiempo, ofrece una
solución eficaz en función a los costos para una variedad de industrias.Operación
primaria:
Calibrador vernier: instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente
pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros, en este caso sirve para
medir el espesor de la pieza así como también la longitud necesaria Quitar rebabas:
cuando sea necesario, limpiar los orificios de la pieza para que esta no tenga residuos
6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso Instrumentos de
medición a utilizar:
Operación auxiliar:
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TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
380
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
ANÁLISIS DEL PROTOTIPO
Hoja de Ruta base del pin de yunque
Limar Soldar Pin con circunferencia Lima Esmerilador - Sodador
Se merila la soldadura y de lima para des mejor acabado. se coloca el pin en el agujero
de la lamina circular un de aplica doldadura Se talabra agujero en el centro con radio
de 8mm,
Taladrar Lamina
- Taladro - broca
Cortar Lamina
- prensa - lima
Cortar la lamina 1/13según la dimensiones en bruto necesarias Cortar la baria de 3/16según la dimensiones en bruto necesarias
CORTADO -tenaza Baria
INSTRUMETO/
OPERACIÓN
HERRAMIENTA
CROQUIS HOJA DE PROCESO DE FABRICACION
OBSERVACIONES
MATERIAL SAE 1020
Pág. 1 / 1 Pin de yunque
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de Ruta base de apoyo
aplica soldadura a Soldar piezas - soldador todas las piezas por el lado interior Se corta
la baria según dimensiones Se realiza taladrado para realizar los agujeros
Cortar baria Taladar Agujeros
-Tenaza
- taladro - broca
Tercer corte Corte de lamina
- Prensa - Sierra
cortar lamina según dimensiones de en bruto Cortar la Lamina según la dimensiones
en bruto necesarias Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias Para
este serán 2 piezas las que se sacaran
Segundo corte Lamina
- Prensa - Sierra
Primer CORTE Cortar lamina
- Prensa - Sierra
INSTRUMETO/ OPERACIÓN HERRAMIENTA MATERIAL SAE 1020 HOJA DE PROCESO DE
FABRICACION Pág. 1 / 1 Base de apoyo CROQUIS OBSERVACIONES
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de Ruta Base del Yunque
SEGUNDO DOBLEZ Se realiza el segundo doblez
- Prensa - Martillo - Ángulos Contrapuestos - Alza - Prensa - Martillo - Ángulos
Contrapuestos - Prensa - fresa - Sierra - Marcador
PRIMER DOBLEZ Se realiza el primer doblez
Se realiza lo mismo que en el primer doblez, pero esta vez nos auxiliamos de un trozode madera(alza) para proteger la pieza Con un martillo se realiza el primer doblez,
auxiliándose de una prensa y unos angulos contrapuestos prensar las zonas de
agujeros Usar Taladro para hacer los seis agujeros de la pieza Y realizar las dos ranuras
con la fresa Cortar la Lamina según la dimensiones necesarias,
TRAZADO Trazar la forma de la pieza en la lamina, incluyendo agujeros y contorno
Cortado de esquinas
- Prensa - Sierra
TRAZAR DOBLECES Trazar las líneas para los dobleces de la pieza
- Marcador - Regla
Trazar las marcas de doblado
CORTADO Cortar lamina OPERACIÓN MATERIAL SAE 1020
- Prensa - Sierra
INSTRUMETO/ HERRAMIENTA
Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias CROQUIS OBSERVACIONES
Pág. 1 / 1
HOJA DE PROCESO DE FABRICACION Carril Porta Grapas Superior
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TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de Ruta Yunque
CINCELADO Hacer la Pestaña
- Martillo - Cincel
Con un cincel de hacer las hendiduras con las cuales se doblan las grapas
- Lima fina LIMADO - Lima basta Limar orillas PERFORADO Hacer el agujero
Previamente marcado TRAZADO Trazar la forma de la pieza en la lamina, incluyendoagujeros y contorno - Marcador - Taladro
Recurrir a lima fina para retirar astillas, y hacer llegar a las dimensiones necesarias
Usar Taladro para hacer el agujero de la pieza
Marcar los detalles de la pieza
- Prensa CORTADO - Sierra Cortar laminaINSTRUMETO/
Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias
OPERACIÓN
HERRAMIENTA
CROQUIS HOJA DE PROCESO DE FABRICACION
OBSERVACIONES
MATERIAL SAE 1020
Pág. 1 / 1 Carril Porta Grapas Superior
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de Ruta Carril Porta Grapas Superior
CINCELADO Hacer la Pestaña
- Martillo - Cincel de Madera
Con un cincel de madera, hacer la pestaña en la parte superior de la pieza Recurrir a
lima fina para retirar astillas, y hacer llegar a las dimensiones necesarias Usar Taladro
para hacer los dos agujeros de la pieza Colocar la lámina en la prensa para luego
cortarla Marcar las dimensiones de la pestaña. Se realiza lo mismo que en el primerdoblez, pero esta vez nos auxiliamos de un trozo de madera(alza) para proteger la
pieza Con un martillo se realiza el primer doblez, auxiliándose de una prensa y unos
angulos contrapuestos Trazar las marcas de doblado
LIMADO Limar orillas PERFORADO Hacer los agujeros Previamente marcados CORTADO
Cortar según las marcas establecidas TRAZADO Trazar la forma de la pieza en la lamina,
incluyendo agujeros y contorno SEGUNDO DOBLEZ Se realiza el segundo doblez
- Lima fina - Lima basta
- Taladro - Prensa - Tijeras
- Marcador
- Prensa - Martillo - Ángulos Contrapuestos - Alza - Prensa - Martillo - Ángulos
Contrapuestos - Marcador - Regla
PRIMER DOBLEZ Se realiza el primer doblez TRAZAR DOBLECES Trazar las líneas para
los dobleces de la pieza CORTADO Cortar lamina OPERACIÓN MATERIAL SAE 1020
- Prensa - Sierra
INSTRUMETO/ HERRAMIENTA
Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias CROQUIS OBSERVACIONES
Pág. 1 / 1
HOJA DE PROCESO DE FABRICACION Carril Porta Grapas Superior
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TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de Ruta Cubierta de PalancaDibujo del proceso Operación Equipo Correlativo
63
Cortar 3 laminas de 1/16”una longitud -Sierra manual o de 63.5mm y de tijera
industrial 32mm ancho Trazar líneas diagonales en la 1º -Lápiz lamina y -Regla
milimetrada espaciarlas a 29mm de distancia -Prensa Doblar la lamina de longitud de
63 en la -Martillo prensa y doblar un -trozo de madera ángulo de 15.9ª -Ángulos
32.0
1º Operación
29.0
32.0
2º Operación
3º Operación
11.50
49.0
Trazar líneas diagonales en la 2º -Lápiz y 3º lamina y -Regla milimetrada espaciarlas a
según el esquema Cortar las 2 laminas según los trazos
4º Operación
8.0
-Sierra manual o tijera industrial
5º Operación
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-Maquina de Soldar la lamina soldadura eléctrica doblada con la 2º y -electrodo 3/32”
3º E6013 Esmerilar las áreas -Maquina de soldadas y luego esmerilar limar para dejar
un -Lima mejor acabado
6º Operación
7º Operación
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de Ruta Hoja de Resorte
SEGUNDO DOBLEZ Se realiza el segundo doblez
- Prensa - Martillo - Ángulos Contrapuestos - Alza
Se realiza lo mismo que en el primer doblez, pero esta vez nos auxiliamos de un trozo
de madera(alza) para proteger la pieza Con un martillo se realiza el primer doblez,
auxiliándose de una prensa y unos angulos contrapuestos prensar las zonas de
agujeros Usar Taladro para hacer los seis agujeros de la pieza Y realizar las dos ranurascon la fresa
PRIMER DOBLEZ Se realiza el primer doblez - Prensa - Martillo - Ángulos Contrapuestos
TRAZADO Trazar la forma de la pieza en la lamina, incluyendo agujeros y contorno
TRAZAR DOBLECES Trazar las líneas para los dobleces de la pieza CORTADO Cortar
lamina
- Prensa - fresa - Sierra - Marcador
- Marcador - Regla
Trazar las marcas de doblado
- Prensa - Sierra
Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias
INSTRUMETO/
OPERACIÓN
HERRAMIENTA
CROQUIS HOJA DE PROCESO DE FABRICACION
OBSERVACIONES
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MATERIAL SAE 1020
Pág. 1 / 1 Carril Porta Grapas Superior
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
Hoja de Ruta Carrete de ResorteDibujo del proceso Operación Equipo Correlativo
25 mm
Cortar la varilla de 1/4"a 25mm de longitud Sujetar la varilla a las mordazas del torno y
refrentarla Cilindrar a una longitud de 3.3mm hasta tener un diámetro de 3.18mm
Hacer Canal desde 3.2 mm del borde del primer escalón da una longitud de 4 mm y 1.2
mm de profundidad Cilindrar a una longitud de 3.2mm desde el final del canal una
longitud de 3.3mm hasta tener un diámetro de 3.18mm Pulir la pieza mientras aun girael torno con una lija fina Cortar pieza del resto de la varilla mientras aun este sujetada
por las mordazas y luego Desmontar la pieza
-Sierra manual
1º Operación
-Buril de forma
2º Operación
-Buril de forma -Calibrador vernier -Buril de ranura especial con borde circular de radio
de 2.2mm -Calibrador vernier
3º Operación
4º Operación
-Buril de forma -Calibrador vernier
5º Operación
-Lija fina -Calibrador vernier
6º Operación
-Sierra de mano -Calibrador vernier
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7º Operación
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
CONCLUSIONESEl análisis de pre-producción es una etapa del proceso de creación de un producto, sea
este nuevo o ya existente, en la que el cuerpo de ingeniería de fabricación determina
de los métodos necesarios para conformarlo identifica los posibles problemas y
necesidades en que se pueden incurrir al momento de poner en marcha las
operaciones; de este modo al conocer estos posibles obstáculos y necesidades se
complementa la etapa con la propuesta de solución a todo lo que se crea pueda
perjudicar el buen desarrollo del producto. El buen desarrollo de un análisis de
preproducción garantiza una satisfactoria producción a un costo mínimo. Sin embargo
el con análisis de pre-producción aun no completamos el producto por lo que adicionaldebemos de realizar un completo análisis de fabricación que queda a cargo del cuerpo
de ingeniería de procesos en el cual se debe reflejar claramente los métodos finales a
utilizar para el desarrollo del producto (esto incluye el como y el con que) para poder
cumplir con el ritmo de producción y dar la calidad (tolerancias) que el producto exige
y todos los costos en los que se incurrirá para llevarlo acabo con el fin de crear un
control de procesos y presupuesto para el desarrollo eficiente y eficaz de la
producción.
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
RECOMENDACIONESCapacitar continuamente al personal de producción y/o mantenimiento en técnicas de
buen desempeño de la producción como: trabajo en equipo, mejora enfocada,
medición del desempeño, 5´S, mantenimiento autónomo, desarrollo sostenible, etc.
con el fin de disminuir los desperdicios y mejorar la producción. Establecer
minuciosos y detallados reglamentos de seguridad industrial e higiene ocupacional
para evitar accidentes en los empleados de planta. Hacer análisis causa raíz de cada
problema que se presente que sea de considerable magnitud para la empresa.
Realizar revisiones periódicas de la producción de las piezas y crear estadísticas de
desempeño de las líneas de producción; esto incluye: Control de presupuesto,Eficiencia de fabrica y de maquina (por línea y un consolidado de planta), etc.
Actualizar periódicamente los procesos y técnicas con las que se opera para poder
optimizar los recursos o mejorar los métodos (Benchmarking). Estar pendiente a
ofertas de nuevos proveedores que puedan vender la materia prima o equipo de uso
cotidiano más barato para poder reducir costos, siempre y cuando estas cumplas con
la calidad requerida para la producción. Mantener limpias, ordenadas y al alcance del
operador o técnico las y herramientas de trabajo. Mantener limpias y libre de
desperdicio las maquinarias. Mantener orden y limpieza en la planta de producción y
sus alrededores. Realizar un buen mantenimiento de la maquinaria utilizada; la
diversidad de equipos exige la creación de planes de mantenimiento preventivo,
predictivo y correctivo y dar seguimiento a los problemas que surjan por fallas
mecánicas.
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ANEXOS
ANEXO 1.
Vistas de un troquel recortador con regla de acero.
ANEXO 2. Porta troquel combinado
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ANEXO 3. Colección de piezas troqueladas.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
ANEXO 4.Dos ejemplos de piezas para permitir un mejor acomodo de las planillas y, enconsecuencias, un mejor aprovechamiento del material.
ANEXO 5. Los rediseños pequeños permiten que una pieza pueda cortarse del material
sobrante del recorte de otra pieza.
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ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
ANEXO 6. Reglas de diseño para el tamaño y espaciamiento de los agujero.
ANEXO 7. Los agujeros perforados no deben localizarse demasiado cerca del borde de
la pieza.
ANEXO 8. Espaciamiento mínimo entre un agujero perforado y un doblez para evitar la
distorsión del agujero.
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ANEXO 9. Método para evitar la distorsión de agujeros ubicados junto a un doblez.
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ANEXO 10. Problema de alineación de los agujeros en los extremos opuestos de unapieza doblada en U. (a) Método normal. No se recomienda si se requiere una
alineación precisa de los agujeros. (b) Método más preciso: agujeros perforados o
barrenados después del doblado. (c) Los agujeros ovales o sobredimensionados
compensan el desalineamiento. (d) El agujero piloto asegura que la plantilla quede
centrada en la matriz de doblado.
ANEXO 11. Reglas de diseño para radios de esquinas interiores y exteriores en piezas
recortadas.
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Planeamiento del Proceso de Fabricación
ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO
ANEXO 12. Las proyecciones y lengüetas estrechas hacen que los punzones deL troquelsean estrechos y frágiles. Esto debe evitarse. Las proyecciones deben ser anchas si
posteriormente van a someterse a operaciones de doblado.
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ANEXO 13. Ciclo de una prensa de troquelado fino.
Anexo 14. Radios de redondeo recomendados para piezas hechas por troquelado fino.
Anexo 15. Regla de diseños para ranuras hechas por troquelado fino.
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