Taller de fundición

a) ¿A qué temperatura se debe fundir el metal para empezar la  operación?

R/= La temperatura de fusión de la fundición gris ASTM A48 (Comúnmente esteadita) tiene un promedio de 950°C.

b) Presentar el plano del modelo con sus dimensiones. Muestre  la línea de partición y la orientación en la que pondrá el  modelo dentro de la caja. Debe utilizar ángulos de  ahusamiento y las medidas sobredimensionadas por  contracción. Son libres de elegir sus consideraciones

  R/=  Usamos la ecuación de expansión térmica para encontrar la longitud dilatada de la pieza, sabiendo que el coeficiente de dilatación térmica de la fundición gris es de 13 * , y su temperatura de fusión promedio es 950°C, y la longitud inicial de nuestra pieza es de      214  mm[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

Ahora, calculamos el porcentaje de contracción:

[pic 5]

1,18%[pic 6]

 Luego, calculamos las medidas con base en este coeficiente de       contracción para proceder a realizar el plano en SolidWorks:

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

Ángulos de ahusamiento:

Utilizaremos la siguiente tabla para definir los ángulos de ahusamiento que aplicaremos en la figura:

[pic 11]

Como la medida del alto de la figura con respecto a la posición en la que irá en la caja es de 76 mm, entonces nuestro ángulo de ahusamiento es de 0° 45´

c) Decida si se requiere usar núcleo o no, y argumente. En caso  afirmativo, presentar plano del núcleo, considerando  aumento por mecanizado.

R/= En este caso no se requiere utilizar núcleo, ya que consideramos que los agujeros podrían hacerse por medio de mecanizado una vez la pieza está solidificada para así tener una mayor precisión en las dimensiones de los mismos.

d) Calcular el tiempo de solidificación de la pieza.

R/= teniendo las expresiones utilizadas en el punto “e”, y sabiendo los respectivos valores, despejamos una expresión para hallar el tiempo de solidificación de la pieza:

[pic 12]

 [pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

   [pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

e) Dimensionar y ubicar la mazarota. Tome las consideraciones  necesarias y enúncielas. Tenga en cuenta que solamente  pueden usar mazarotas de geometría cilíndrica, cilíndrica  

con cabeza esférica o completamente rectangular. Escoja  con criterio dos de ellas y compárelas (Volumen, Área  Superficial, Tiempo de solidificación, Ventajas y Desventajas).  Presente un plano de la mazarota final.

R/=

Consideramos hacer una mazarota cilíndrica debido a que es la forma más común en el diseño de mazarotas. Para ello establecemos una relación diámetro - altura de 2.

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

Ahora, queremos que la mazarota se llene 0,2 veces más tarde que la pieza, por lo tanto utilizamos la siguiente expresión:

[pic 25]

 [pic 26]

[pic 27]

De acuerdo a las propiedades físicas de la pieza dadas por solid, tenemos el volumen y el área superficial:

[pic 28]

Entonces, reemplazamos:

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

 (Mazarota cilíndrica) [pic 32]

[pic 33]

Ahora, si se considera una mazarota rectangular con la misma altura de la cilíndrica, y una base cuadrada con lado igual al diámetro de la base de la mazarota cilíndrica:

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