Procesos De Manufactura

Curso: 332571_69 procesos de manufactura

Trabajo colaborativo 2

Presenta:

Jorge Alfredo Hernández Duarte

Tutor: Mario pernett

Bogotá 7 mayo del 2013

Introducción

En el desarrollo de un ingeniero industrial, es muy importante tener claro el

Conocimiento sobre la ciencia de los materiales, debido a que esto nos

Proporcionara herramientas necesarias para comprender el comportamiento

Que presenta cualquier material, lo cual es indispensable a la hora de

Desarrollar componentes, sistemas y procesos que sean confiables y

Económicos.

En el presente trabajo encontraremos algunas actividades relacionadas con la segunda unidad de nuestro modulo de procesos de manufactura.

Donde abordaremos temas como tiempo de trabajo para el maquinado con cierto tipo de herramientas, análisis e interpretación de materiales utilizados para fabricación de un pistón de acuerdo a las características físicas y requeridas por la actividad, y por ultimo un cuadro comparativo de los distintos procesos de conversión de materiales plásticos y metálicos

Contenido temático

PARTE I

La figura define una operación de mecanizado en un torno 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, ¿Cuánto tiempo toma maquinar toda la pieza?

Solución

Datos conocidos

Velocidad de corte = (Vc) =70

F = 0,2 mm/rev

Profundidad máxima (dmax) = 1,5 mm

Diámetro de la barra = 60 mm

Costo del operario = $10.000/hora

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

• Debemos de hallar el tiempo de maquinar de 60 A 55 mm de diámetro

Material a desbastar 60 A 55, 60-55= 5mm

Profundidad de corte = 1.5 mm

Numero de pasadas 5/3 = 1,6

Longitud anterior La= 5

Longitud ulterior Lu= 1

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

Por lo que calculamos las N.

Rp = revoluciones por pasada

a= avance

Tc = tiempo de cilindrado

L = longitud a mecanizar

R.P.M = revoluciones

• Conociendo el avance que lleva la herramienta por vuelta calculamos las Rp que necesitamos para que la cuchilla de una pasada.

• Hallamos el tiempo de cilindrado Conociendo el numero de pasadas que tenemos que dar a la pieza para su mecanizado podremos calcular el tiempo en minutos aplicando la formula siguiente:

• Debemos de hallar el tiempo de maquinar de 55 A 40 mm de diámetro

Material a desbastar 55 A 40, 55-40= 15mm

Profundidad de corte = 1.5 mm

Numero de pasadas 15/3 = 5

Calculamos a N:

• Debemos de hallar el tiempo de maquinar de 40 A 30 mm de diámetro

Material a desbastar 40 A 30, 40-30= 10mm

Profundidad de corte = 1.5 mm

Numero de pasadas 10/3 = 3,3

Calculamos a N:

• Debemos de hallar el tiempo de maquinar de 55 A 35 mm de diámetro

Material a desbastar 55 A 35, 55-35= 20mm

Profundidad de corte = 1.5 mm

Numero de pasadas 20/3 = 6,6

Calculamos a N:

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

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

• Hallamos el tiempo principal 60 A 55 mm de diámetro

• Hallamos el tiempo principal 55 a 40 mm de diámetro

• Hallamos el tiempo principal 40 A 30 mm de diámetro

• Hallamos el tiempo principal 55 A 35 mm de diámetro

• Tiempo total

TP TOTAL =

El tiempo principal de la máquina es de 7,65 minutos, pero como este tiempo es sólo el 60% del tiempo total, se tiene que el tiempo total, para hacer esta pieza es de 12,75 minutos.

PARTE II

Una empresa ensambladora de motores para vehículos quiere contratar la manufactura de un lote de 10.000 pistones como el que se muestra en la figura. Ustedes como grupo asesor de expertos en el tema, ¿Qué material, proceso de conformación forzada y maquinado recomendarían para la fabricación del pistón mostrado?

Un aspecto fundamental para realizar una pieza debemos establecer que es, para que sirve; y que uso necesitamos de ella.

El pistón es un cilindro abierto por su parte inferior, y cerrado en la parte superior y sujeto a la biela en su parte intermedia. El movimiento de esta pieza es de arriba hacia abajo en el interior del cilindro. Comprime la mezcla, transmite la presión de combustión al cigüeñal atreves de la biela. Expulsa los gases resultantes de la combustión en la carrera de escape y produce un vacio en el cilindro que aspira la mezcla en la carrera de aspiración.

Cada motor tiene una referencia especial para cada uno de los pistones. En el mercado existen miles de referencias para esta pieza de acuerdo a las necesidades requeridas por cada fabricante de vehículos. Por ello para la fabricación de esta pieza según el planteamiento falta información para la fabricación de este prototipo.

En mi caso que trabajo en una ensambladora de vehículos y desde el diseño del vehículo se establecen las partes y los materiales de cada una de ellas. De acuerdo a las características del vehículo varían los costos de las partes requeridas.

Pero una recomendación para este pistón seria el aluminio aleado para que pueda cumplir con las características requeridas.

Los materiales de aleación pueden ser: cobre silicio, magnesio y manganeso, que le brindaría una alta resistencia a ciertas temperaturas, entre cuatrocientos y quinientos grados aproximadamente.

Además el manganeso le daría una extrema dureza atreves del el tiempo o trabajo de la pieza, también le darían resistencia a la corrosión. Que es lo que se requiere básicamente para la funcionabilidad de este pistón.

Básicamente existen dos procesos para la fabricación de esta pieza fundidos y forjados.

Dependiendo de la cantidad a producir y especialmente de los esfuerzos y temperaturas requeridas por parte de la pieza y presión le recomendaría pistones forjados ya que tienen una gran resistencia mecánica.

En la fabricación de los pistones de los motores actuales se usan como elemento principal el aluminio, por ser un metal con amplias cualidades, al aluminio se le agregan otros elementos para obtener formulas adecuadas que proporcionan las características particulares necesarias según el tipo y aplicación del motor, se utilización ale antes como cobre, silicio, magnesio y manganeso entre otros. Estas aleaciones son las que permiten obtener un producto de alta calidad. El forjado es un proceso de conformación forzada plástica mecánica. Los pistones forjados, tras verter el aluminio en un molde especial se someten a presiones que en algunos casos superan las 2.000 toneladas, eliminando así poros e impurezas las cuales minimizan la fiabilidad y el rendimiento en los pistones normales.

Si

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