Los procesos de manufactura

INTRODUCCION

Los procesos de manufactura, hacen parte de la transformación de materia prima en un producto, la selección adecuada del proceso óptimo de desarrollo de cualquier producto es vital en el éxito de cualquier compañía. Son muchas las variables que están asociadas a la manufactura y que influyen directamente sobre el desarrollo de un proceso y su viabilidad económica.

El ingeniero de producción en el ámbito laboral industrial, se encuentra con decisiones diarias que están directamente relacionadas con el mejoramiento de los procesos y el correcto funcionamiento estos, por esto es de vital importancia la formación que el ingeniero tenga acerca de las diferentes opciones y modos de manejo de los procesos asociados con la transformación de materia prima trasformada en productos.

Dentro de los sistemas de transformación de metales encontramos diferentes métodos utilizados en la elaboración de máquinas y piezas útiles que un conjunto formarán un elemento útil que será utilizado en cada una de las máquinas elaboradas para el desarrollo de la industria, desde la elaboración de un tornillo de fijación hasta la elaboración de grandes máquinas compuestas por pequeñas piezas es utilizados los diferentes métodos de transformación para lo cual debe tenerse en cuenta múltiples factores que se describirán a continuación.

El siguiente trabajo contiene un ejerció de un proceso de manufactura de maquinado en el cual se analiza los procesos de trasformación, también contiene unos conceptos de sobre como elaborar un pistón y cuáles son los factores a tener en cuenta, siguiente explica las diferencias y similitudes de otros procesos de manufactura importantes que hacen parte del curso y que son importantes tenerlos presentes.

PARTE I.

La figura define una operación de mecanizado en un tono convencional para la pieza Mostrada, en acero 1045. (Medidas en mm). Asuma que se le va a realizar una operación de cilindrado al diámetro de la barra (materia prima) hasta llevarla a las medidas mostradas en la figura.

Velocidad de corte para el material (Vc)= 70 m/min

F= 0,2 mm/rev

Profundidad máxima (dmax)= 1,5 mm

Si el diámetro de la barra utilizada como materia prima es de 60 mm y el costo del Operario es de $10.000/hora, ¿Cuánto tiempo toma maquinar toda la pieza y cuanto es el valor total de la mano de obra para la fabricación de la misma?

 Operaciones de desbaste para las superficies a, b, c, d.

 Operaciones de careo para las superficies v, z.

 Medidas en bruto de la barra: 340 x 60 mm.

La figura define una operación de mecanizado para la pieza mostrada. (Medidas en mm).

 Velocidad de corte para el material (Vc)= 70 m/min

 F= 0,2 mm/rev

 Profundidad máxima (dmax)= 1,5 mm

Si el diámetro de la barra utilizada como materia prima es de 60 mm.

a) ¿Cuánto tiempo toma maquinar de 60 a 55 mm de diámetro?

b) ¿Cuánto tiempo toma maquinar de 55 a 40 mm de diámetro?

c) ¿Cuánto tiempo toma maquinar de 40 a 30 mm de diámetro?

d) ¿Cuánto tiempo toma maquinar de 55 a 35 mm de diámetro?

e) Si el costo del operario es de $10.000/hora ¿Cuánto cuesta en total la mano de obra para esta pieza?

Tp = L / (S x N)

L: es la longitud total incluyendo la longitud anterior (la) y ulterior (lu), en mm. S: es el avance de la herramienta en mm/rev. N: es el número de revoluciones.

R//

a) Material a desbastar 60 - 55 = 5 mm

Daremos una profundidad de corte de 1,5 mm, por lo que en cada pasada quitaremos 3 mm.

Número de pasadas 5 / 3 = 1.6

La Vc para ese tipo de material es 70 m/min y el avance 0,2 mm/rev

Por lo que calculamos las N. N = (Ve x 1.000) / π x D; N = (70 x 1.000) /3,14 x 60 = 371.36

Rp = L / a; Rp = 340 /0,2 = 1700

tc = Rp / N; Rp = 1700 /371.36 = 4,57 minutos por pasada

tt = 4,57 x 1.6 = 7.312 minutos

b) Material a desbastar 55 - 40 = 15 mm

Daremos una profundidad de corte de 1,5 mm, por lo que en cada pasada quitaremos 3 mm.

Número de pasadas 15 / 3 = 5

La Vc para ese tipo de material es 70 m/min y el avance 0,2 mm/rev

Por lo que calculamos las N. N = (Ve x 1.000) / π x D; N = (70 x 1.000) /3,14 x 55 = 405.12

Rp = L / a; Rp = 120 /0,2 = 600

tc = Rp / N; Rp = 600 / 405.12 = 1.48 minutos por pasada

tt = 1,48 x 5 = 7.4 minutos

c) Material a desbastar 40 - 30 = 10 mm

Daremos una profundidad de corte de 1,5 mm, por lo que en cada pasada quitaremos 3 mm.

Número de pasadas 10 / 3 = 3.3

La Vc para ese tipo de material es 70 m/min y el avance 0,2 mm/rev

Por lo que calculamos las N. N = (Ve x 1.000) / (π x D); N = (70 x 1.000) /3,14 x 40 = 557

Rp = L / a; Rp = 50 /0,2 = 250

tc = Rp / N; Rp = 250 / 557 = 0.44 minutos por pasada

tt = 0.44 x 3.3 = 1.45 minutos

d) Material a desbastar 55 - 35 = 20 mm

Daremos una profundidad de corte de 1,5 mm, por lo que en cada pasada quitaremos 3 mm.

Número de pasadas 20 / 3 = 6.6

La Vc para ese tipo de material es 70 m/min y el avance 0,2 mm/rev Por lo que calculamos las N. N = (Ve x 1.000) / π x D; N = (70 x 1.000) /3,14 x 55 = 405.12

Rp = L / a; Rp = 70 /0,2 = 350

tc = Rp / N; Rp = 350 / 405.12 = 0.86 minutos por pasada

tt = 0.86 x 6.6 = 5.7 minutos

z) Tiempo del refrentado (careo) para la superficie z:

Entrada de la herramienta generalmente e = 0,1 x D; e = 0,1 x 30 = 3

L = (30 + 3) / 2 = 16,5

t = (16,5 + 3) / (0,2 x 743) = 0.12 minutos.

v) Tiempo del refrentado (careo) para la superficie v:

Entrada de la herramienta generalmente e = 0,1 x D; e = 0,1 x 35 = 3.5

L = (35 + 3.5) / 2 = 19,25

t = (19,25 + 3.5) / (0,2 x 743) = 0.030 minutos.

 Tiempo principal total es de 21 minutos

 Tiempo total fabricación de la pieza es de 35 minutos.

 Costo mano de obra = $10.000 x 35 min/ 60 min = $ 5833.3

PARTE II

Investigando en las diferentes fuentes bibliográficas

Sugeridas para la actividad, construyan un cuadro comparativo que muestre, a nivel general, las similitudes y diferencias que logren Identificar entre el moldeo, extrusión, laminación y soldadura de materiales plásticos los mismos procesos para materiales metálicos.

TIPO DE SOLDADURA DEFINICION CAMPOS DE APLICACION VENTAJAS DESVENTAJAS

Soldadura blanda Es la unión de dos piezas de metal por medio de otro metal llamado de aporte, éste se aplica entre ellas en estado líquido. La temperatura de fusión de estos metales no es superior a los 430 ºC. En este proceso se produce una aleación entre los metales y con ello se logra una adherencia que genera la unión. En los metales de aporte por lo general se utilizan aleaciones de plomo y estaño los que funden entre los 180 y 370 ºC

Este tipo de soldadura es utilizado para la unión de piezas que no estarán sometidas a grandes cargas o fuerzas. Una de sus principales aplicaciones es la unión de elementos a circuitos eléctricos

La ventaja de este tipo de soldadura es que se puede utilizar en equipos pequeños

Se pueden obtener soldaduras en piezas de precisión

No tiene gran resistencia

Ya que se especializa en equipos que no tienen mucha tención

Soldadura fuerte En esta soldadura se aplica también metal de aporte en estado líquido, pero este metal, por lo general no ferroso, tiene su punto de fusión superior a los 430 ºC y menor que la temperatura de fusión del metal base. Habitualmente se requiere de fundentes especiales para remover los óxidos de las superficies a unir y aumentar la fluidez del metal de aporte. Algunos de los metales de aporte son aleaciones de cobre, aluminio o plata.

La soldadura fuerte se puede clasificar por la forma en la que se aplica el metal de aporte. A continuación se describen algunos de estos métodos:

- Inmersión: El metal de aporte previamente fundido se introduce entre las dos piezas que se van a unir, cuando este se solidifica, las piezas quedan unidas.

- Horno: El metal de aporte en estado sólido, se pone entre las piezas a unir, estas son calentadas en un horno de gas o eléctrico, para que con la temperatura se derrita al metal de aporte y se genere la unión al enfriarse.

- Soplete: El calor se aplica con un soplete de manera local en las partes del metal a unir, el metal de aporte en forma de alambre se derrite en la junta. El soplete puede funcionar por medio de oxiacetileno o hidrógeno y oxígeno.

- Electricidad: La temperatura de las partes a unir y del metal de aporte se puede lograr por medio de resistencia a la corriente, por inducción o por arco, en los tres métodos el calentamiento se da por el paso de la corriente entre las piezas metálicas a unir.

Este tipo de unión es muy común en la industria y sirve para unir la mayoría de los

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