9 CAPÍTULO

PLANOS DE ENSAMBLE

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PLANOS DE ENSAMBLE

Un producto de ingeniería debe tener modelos, dibujos y croquis que documenten las soluciones de diseño iniciales, que representen los resultados de los análisis y comuniquen el diseño final para la producción. Los dibujos de producción, o de trabajo, son dibujos de ingeniería especializados que proporcionan la información requerida para fabricar las piezas o el montaje del diseño final. Los dibujos de trabajo descansan sobre técnicas de proyección ortográfica y muchas más técnicas gráficas, con la finalidad de comunicar la información de diseño para la producción. 9.1 CONCEPTOS BÁSICOS Los dibujos en ingeniería sirven para comunicar diseños, documentar soluciones de diseño y comunicar información del diseño para su producción. Estos tipos de dibujos se conocen como dibujos de trabajo o dibujos de producción. 9.2 DIBUJO FUNCIONAL El dibujo funcional debe hacer uso de todos los medios posibles para comunicar la información suficiente para producir o ensamblar partes. La complejidad del diseño determina el número y los tipos de dibujo. Los dibujos funcionales pueden encontrarse en una o más hojas, además de contener instrucciones por escrito conocidas como especificaciones. Los dibujos funcionales deben: a. Describir las piezas de manera completa, tanto visual como dimensionalmente. b. Mostrar las piezas en un montaje. c. Identificar todas las piezas. d. Especificar las piezas estándar. La información gráfica y textual requiere ser lo bastante completa y exacta para fabricar y montar el producto sin error. En general, el conjunto completo de dibujos de trabajo de un montaje incluye lo siguiente: 1. Dibujos detallados de cada pieza no estándar. 2. Un dibujo de montaje o submontaje que muestra todas las piezas estándar y no estándar en un

solo dibujo. 3. Una lista de materiales (LDM). Este tipo de dibujo se divide en dibujos de detalle, que proporcionan la información necesaria para la manufactura de las partes, y dibujos de ensamble, que brindan la información necesaria para su montaje. 9.2.1 Dibujos de detalle

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Un dibujo de detalle es el dibujo acotado de vistas múltiples de una sola pieza (figura 9.1), el cual describe forma, tamaño, material y acabado de la pieza, con suficiente detalle como para poder fabricarla con base en un solo dibujo. Estos dibujos se apegan de manera estricta a los estándares de la ANSI, y a los de la compañía específica, en lo que respecta a letreros, acotado, asignación de números a las piezas, notas, tolerancias, etc.

Figura 9.1 (Tomada de Dibujo y Diseño en Ingeniería)

En un montaje, las piezas estándar, tales como sujetadores de rosca, bujes y cojinetes, no se dibujan como detalles, sino que se muestran en la vista de montaje. Las piezas estándar no se dibujan como detalles, ya que normalmente se compran, no se fabrican para el montaje. Para montajes grandes o montajes que tienen piezas grandes, los detalles se dibujan en varias hojas empleando una hoja aparte para la vista de montaje. Si el montaje es sencillo o las piezas son pequeñas, los dibujos de detalle para cada pieza pueden colocarse en una sola hoja. Sin embargo, se debe poner cada pieza junto con su número en una hoja aparte, sin importar el tamaño de la pieza, para facilitar el análisis de la información. Los diferentes detalles en una hoja usualmente se dibujan con la misma escala. Si se emplean escalas diferentes, entonces deben indicarse de manera clara debajo de cada detalle. Por otra parte, cuando se coloca más de un detalle en una hoja, el espacio entre ellos debe planificarse con cuidado, es decir, hay que considerar el necesario para las dimensiones y notas (figura 9.2). Una técnica para lograrlo consiste en dibujar bloques tenues en las vistas para cada detalle, usando líneas de construcción.

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Un dibujo detallado debe contener la siguiente información:

a) Descripción de la forma: se refiere a la selección y al número de vistas para mostrar o describir la forma de la parte. Pueden contener vistas transversales, en corte y ampliadas con objeto de brindar una imagen más clara de la parte.

b) Descripción del tamaño: se refiere a las dimensiones que precisan el tamaño y la localización de las características de la forma. El proceso de manufactura influirá en la selección de algunas dimensiones. Se seleccionan las tolerancias para cada dimensión.

c) Especificaciones: se refiere a las notas generales, materiales, tratamiento térmico, acabados, tolerancias generales y número.

Figura 9.2 (Tomada de Technical Drawing Pg. 476)

Consideraciones de dibujo: A continuación se especifica la información contenida en los planos de detalle: Dimensiones: La pieza o parte debe encontrarse completamente dimensionada y acotada correctamente de acuerdo a las normas establecidas para este fin. No se deben repetir dimensiones, ni ubicarse en una forma que permita una interpretación de doble dimensionamiento. Deben especificar la función del diseño en términos de los procesos de manufactura por los cuales se va a realizar la pieza.

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Ángulos y radios de dibujo: Deben especificarse todos los ángulos, filetes y radios del dibujo, ya sea acotado en las vistas de la pieza o como una nota. Tolerancias geométricas: Las relaciones entre las diferentes partes de la geometría de la pieza deben detallarse por medio de tolerancias geométricas. Escala: El dibujo debe estar a escala, y ésta debe indicarse de forma gráfica y numérica. Si el dibujo no está a escala, debe indicase. Símbolos de acabado superficial: En todas las superficies que requieran un control de la textura obtenida por medio de un proceso específico, deben ubicarse símbolos de acabado superficial, con los respectivos valores que el diseño de la parte exige. Tolerancias: Para el correcto ensamble y funcionamiento de todas las partes en el montaje final, deben especificarse las tolerancias dimensionales de las diferentes características de la pieza. Estas tolerancias pueden especificarse en las dimensiones lineales, angulares y/o como una nota general o de recuadro de título. Las tolerancias deben ser tan flexibles como lo permita el diseño. Vistas: Las vistas completas o de sección deben ser las suficientes como para comprender toda la geometría de la pieza, y deben mostrarse en una relación apropiada una con la otra. Uniones por medio de soldadura: Para partes de la pieza que deban ir soldadas, es necesario especificar las notas o símbolos locales o generales, de acuerdo al proceso de fabricación que se deba emplear. 9.2.2 Dibujos de montaje o de ensamble La principal función de los dibujos de montaje o ensamble es mostrar el dibujo en su forma final, mostrar las relaciones de las diferentes piezas, y especificar cada una de éstas con un número. Las partes de la máquina o estructura ensamblada deben contener todos los detalles en su Posición funcional. Pueden incluirse dimensiones generales del montaje, dimensiones de la capacidad, información adicional para el ensamble de los componentes y otros datos acerca de las características del diseño. Al realizar un plano de ensamble se deben tener en cuenta las siguientes características:

a) Vistas: Las piezas deben dibujarse en su posición de operación. Para seleccionar las vistas que se deban dibujar en un plano de ensamble es necesario tener en cuanta que el propósito que se busca es mostrar la forma como se relacionan los componentes del ensamble y especificar el funcionamiento de toda la unidad; no mostrar las características individuales de cada parte.

b) Secciones y líneas invisibles: En los planos de ensamble generalmente existen componentes que se superponen en una vista, por lo que el uso de líneas invisibles podría dificultar la lectura del plano. Para evitar esto deben usarse secciones para mostrar. Puede usarse cualquier tipo de sección según se crea

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conveniente. Sin embargo las líneas invisibles pueden usarse cuando se necesite mayor claridad en el dibujo. Las diferentes piezas que se muestren en la sección deben dibujarse con las líneas de sección en direcciones opuestas. Se sugiere que la primera pieza se dibuje con líneas de sección a 45º, la siguiente también a 45º pero en dirección opuesta. Si hay más piezas deben utilizarse ángulos de 30º o 60º con la horizontal. Ángulos diferentes pueden utilizarse sólo si son necesarios. Para piezas con espesores muy delgados que deban incluirse en la sección, es ineficiente realizar líneas de sección, por lo que deben mostrarse con una línea sólida negra, ver figura 9.3.

Figura 9.3. (Tomada de Technical Drawing Pg. 479)

Se debe tener en cuenta que piezas estándar como sujetadores, pasadores, pernos, cojinetes, engranes y tuercas, no se seccionan

c) Número de pieza: Para identificar cada componente del ensamble se utilizan círculos ubicados de forma adyacente a la vista. Estos círculos contienen el número de la parte y señalan, con una línea terminada en punta de flecha, el componente al cual corresponde el número. Deben ubicarse de forma ordenada horizontal o verticalmente, las líneas de flecha no deben cruzarse y deben ser, en lo posibles, paralelas entre sí. Ver figura 9.4. Los números de cada pieza deben corresponder a las piezas descritas en la lista de materiales. Las piezas se enlistan en orden general de tamaño o de importancia en el montaje. Por ejemplo, deberá asignarse el número 1 al cuerpo principal de una pieza. Si la lista de piezas comienza con rótulos en la parte superior, entonces las piezas deberán enlistarse en orden ascendente, de arriba hacia abajo; si la lista de piezas contiene el rótulo en la parte inferior, entonces se hará en orden descendente, de arriba hacia abajo. Esta técnica se utiliza para que las piezas nuevas que se añaden al montaje puedan agregarse a la lista de piezas sin afectar la numeración. La información sobre piezas estándar, como los sujetadores con rosca, incluye al nombre de la pieza y su tamaño o número de catálogo.

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Figura 9.4. (Tomada de Technical Drawing Pg. 477) d) Lista de materiales o lista de partes: En la lista de materiales se consigna la información de todos los componentes del ensamble. Se dibuja en la parte inferior del plano y se debe leerse de abajo hacia arriba. Contiene el número de la parte, el nombre de la pieza, la cantidad de componentes requeridos para el ensamble, el material de la pieza, la descripción o especificaciones de la pieza. También pueden especificarse los tamaños de la materia prima necesaria para realizar la pieza y el peso de la pieza. Las piezas deben ubicarse en un orden de acuerdo a la importancia de la pieza o al tamaño general; primero deben listarse las partes hechas por fundición o partes forjadas, de segundo deben ir las partes maquinadas y de último se describen las partes estándar como sujetadores, bujes y rodamientos. Algunas piezas estándar no se dibujan, pero deben ir incluidas en la lista de partes.

e) Notas: Pueden especificarse operaciones de maquinado y de montaje junto con las dimensiones requeridas para realizar estas funciones.

En los dibujos de montaje no se indican las dimensiones, a menos que sea necesario hacerlo para proporcionar las dimensiones globales del montaje, o para apoyar las operaciones de maquinado necesarias para el montaje. Asimismo, se omiten las líneas ocultas en los dibujos de montaje, salvo cuando son necesarias para el montaje o la claridad.

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El montaje seccionado ofrece una descripción general de la forma interior mediante el paso de un plano de corte a través de la pieza, ya sea total o parcialmente.) En general, el montaje seccionado es un dibujo de vistas múltiples de todas las piezas, con una vista de sección completa. También pueden emplearse otros tipos de secciones, como las de sección interrumpida o las de media sección. Las siguientes son convenciones que deben seguirse al seleccionar montajes: 1. Las piezas estándar, como sujetadores, pasadores, pernos, cojinetes y engranes, así como las no

estándar, tales como los ejes, no se seccionan; se dibujan mostrando únicamente todas sus características exteriores.

2. Las piezas adyacentes en una sección tienen rayados con ángulos diferentes, para ello se utiliza el símbolo del hierro fundido o algún otro.

3. Las piezas delgadas, como los empaques, se muestran con una línea sólida negra. 9.2.2.1. Dibujos de subensambles Los subensambles son componentes que se unen para formar piezas del ensamble general, se dibujan de forma separada en otro plano para simplificar el dibujo del ensamble final.