UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA SIERRA HIDALGUENSE DIVISIÓN ACADEMICA EN CIENCIAS EXACTAS

DISEÑO DE HERRAMENTAL PARA SUJECIÓN DE PIEZA LARGAS

EN MAQUINAS-HERRAMIENTAS

AUTORES:

ANTONIO JIMÉNEZ GABINO

ESPINOZA RUÍZ MARIO PÉREZ SOLIS ERICK

TORRES DOMÍNGUEZ JULIO CÉSAR

ASESOR ACADÉMICO: ING. LARISSA OLIVIA RUÍZ CABRERA

ZACUALTIPÁN, HGO. AGOSTO DE 2013

DISEÑO DE HERRAMENTAL PARA SUJECIÓN DE PIEZA LARGAS EN MAQUINAS-HERRAMIENTAS

AUTORES: ANTONIO JIMÉNEZ GABINO

ESPINOZA RUÍZ MARIO

PÉREZ SOLIS ERICK TORRES DOMÍNGUEZ JULIO CÉSAR

INGENIERÍA METAL MECÁNICA

Agosto 2014

Índice

Índice de tablas ...................................................................................................................... iv

Índice de figuras ..................................................................................................................... v

Índice de anexos.................................................................................................................... vi

RESUMEN ............................................................................................................................ vii

ABSTRAC .............................................................................................................................. ix

I GENERALIDADES ............................................................................................................... 1

I.1 Descripción del producto ............................................................................................... 1

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................ 2

III. OBJETIVOS DEL PROYECTO ......................................................................................... 2

III.1 Objetivo general ........................................................................................................... 2

III.2 Metas ........................................................................................................................... 2

III.3. Metodología utilizada. ................................................................................................. 3

IV DESARROLLO DEL PROYECTO ..................................................................................... 4

IV.1 Fundamento teórico .................................................................................................... 4

IV.2.Desarrollo del producto ..............................................................................................15

IV.2.1 Diseño ..................................................................................................................15

IV.2.2 Plano ....................................................................................................................16

IV.2.2 Descripción del proceso ..........................................................................................22

IV.2.2.1 Diagrama de flujo..............................................................................................22

IV.2.2.2. Selección de materiales ..................................................................................28

IV.2.2.3 Selección de maquinaria y equipo ...................................................................29

IV.2.2.4 Distribución de planta .......................................................................................31

IV.2.2.5 Pruebas mecánicas ..........................................................................................32

IV.2.2.6. Validación del producto (normatividad) ...........................................................33

Conclusiones .........................................................................................................................35

Bibliografías ...........................................................................................................................36

Anexos ...................................................................................................................................37

iv

Índice de tablas

Tabla 1 Simbología del diagrama de operaciones………..…………………. 25

Tabla 2 Diagrama de recorrido………………………………………………….

Tabla3 continuación diagrama de recorrido………………………..………….

Tabla 4 Materia prima…………………………………………………..………..

Tabla 5 Especificaciones maquinaria y equipo….………………………..…..

Tabla 6Continuacion especificaciones maquinaria y equipo…………………

v

Índice de figuras

Fig.1 Bujes………………………………………………………..………………..

Fig.2 Tuerca……………………………………………………..…………………

Fig.3 Tornillo de cuerda corrida…………………………………………………

Fig.4 Balero……………………………………………………………………….

Fig.5 Prensa………………………………………………….……………………

Fig.6 Ruedas………………………………………………..……………………..

Fig.7 Torno horizontal…………………………………………………………….

Fig.8 Cepillo de codo……………………………………………………………..

Fig.9 Taladro radial………………………………………………………………..

Fig.10 esmeril de banco………………………………………………………….

Fig.11 segueta industrial…………………………………………………………

Fig.12 Buril…………………………………..…………………………………….

Fig.13 Brocas……………………………..……………………………………….

Fig.14 Llaves de ajuste………………...…………………………………………

Fig.15 Diseño de herramental……………………….

Fig.16 Base de buje

Fig.17 Soporte atravesado

Fig.18 Soporte medio

Fig.19 Tornillo esparrago

Fig.20 Buje de esparrago

Fig.21 Soporte de arriba

Fig.22 Soporte de abajo

Fig.23 Soporte central

Fig.24 Tornillo de soporte

Fig.25 Tuerca de soporte

Fig.26 Mesa

Fig. 27 Tuerca central

F.28 Diagrama de flujo

vi

Fig. 29 diagrama de operación

Fig 30 distribución de planta

Índice de anexos

Anexo 1. Protocolo de proyecto

vii

RESUMEN

DISEÑO DE HERRAMENTAL PARA SUJECION DE PIEZAS LARGAS DE

MAQUINAS HERRAMIENTAS

AGOSTO DEL 2014

ERICK PÉREZ SOLÍS

GABINO ANTONIO JIMÉNEZ

MARIO ESPINOZA RUIZ

JULIO CÉSAR TORRES DOMÍNGEZ

INGENIERÍA METAL MACANICA

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA SIERRA HIDALGUENSE

El diseño de herramental para sujeción de piezas largas de máquinas

herramientas ayuda a los trabajadores a tener un mejor manejo y comodidad

cuando operan, este proyecto cuenta con una mesa móvil con unas mordazas

para sujetar la pieza así mismo con unas llantas movedizas que ayudan a

desplazarla a donde uno quiera.

El proyecto es único no existe en el mercado sería una buena innovación y

probar si el proyecto puede cumplir con las necesidades del cliente.

viii

La meza cuenta con una prensa que sujeta la pieza que se va a maquinar si

es que tiene una longitud más larga de lo común ya que habrá casos en donde

nos encontremos con este tipo de situaciones, y necesitaremos usar esta meza

que ayudara a reducir el trabajo y realizarlo con mejor comodidad y a su vez mas

rápido.

El material del cual se fabricara el herramental para sujeción de

piezas largas de máquinas herramientas es de acero 4140, el cual por sus

características es ideal ya que no se ocupan piezas pesadas y el material es el

más económico y cumple con las características adecuadas.

Para realizar este proyecto fue necesario primero hacer un diseño en el

programa inventor en el cual se realizó la meza y a su vez se le izo un análisis de

pruebas destructivas.

Para poder elaborar el herramental para sujeción de piezas largas de

máquinas herramientas físicamente es necesario contar con máquinas

herramientas, taladros, contar con una máquina para soldar, entre otros, esto nos

ayudara a manufacturar el herramental para sujeción de piezas largas de

máquinas herramientas.

Palabras clave: prensa, meza móvil, maquinas herramientas, programa

inventor.

ix

ABSTRAC

DISEÑO DE HERRAMENTAL PARA SUJECION DE PIEZAS LARGAS DE

MAQUINAS HERRAMIENTAS

AGOSTO DEL 2014

ERICK PÉREZ SOLÍS

GABINO ANTONIO JIMÉNEZ

MARIO ESPINOZA RUIZ

JULIO CÉSAR TORRES DOMÍNGEZ

INGENIERÍA METAL MACANICA

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA SIERRA HIDALGUENSE

The design of tooling for holding long parts for machines helps workers to

get a better grip and comfort when operating, this project has a movable table with

jaws to hold the part himself with a shifting wheels that help displace where you

want.

The project is unique in the market there would be a good practice and test

whether the project can meet customer needs.

The table has a press that holds the work piece to be machined if you have

a longer length than usual because there will be cases where we are with this type

of situation, and need to use this table that will reduce the work and do it with

better comfort and assume again fast.

x

The material from which the tooling for holding long parts of machine tools is

4140 steel, which is ideal for its characteristics and not heavy and the material is

cheap and meets the appropriate characteristics involved was manufactured parts.

For this project it was necessary to first make a design in inventor program

in which the rocking was performed and in turn is one analysis did destructive

testing.

In order to develop tooling for holding long parts of machine tools is

physically needed machine tools, drills, have a welding machine, among others,

this will help us manufacture the tooling for holding long parts of machine tools.

Keywords: media, mobile table, machine tools, inventor program.

1

I GENERALIDADES

I.1 Descripción del producto

Diseño de herramental para sujeción de pieza largas en máquinas-herramientas

Partes del producto:

Meza de trabajo

Prensa mecánica

Tornillo de rosca corrida

Soportes de la meza de trabajo

Ruedas con freno

Columna del herramental

Cajones para herramienta

Es un herramental que va a ser usado para sujetar piezas con una longitud

muy grande, en máquinas herramientas como el taladro, el cepillo de codo y la

segueta.

Este herramental está conformado por una meza de trabajo, la cual cuenta

con una prensa mecánica. En la parte inferior de la mesa cuenta con unos cajones,

los cuales tienen la función de almacenar herramienta.

Bajo la meza de trabajo se encuentra un tornillo de rosca corrida, lo cual

permite que la altura del área de trabajo se ajuste de acuerdo a las necesidades.

La estructura cuenta con cuatro soportes con ruedas equidistantes, las cuales

permiten la movilidad de la misma.

2

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En los talleres metal-mecánicos a la hora de maquinar piezas demasiado

largas se presentan problemas, tales como una vibración excesiva, desnivel, etc.

Actualmente estos problemas se tratan de eliminar improvisando andamios o calzas,

lo que no resulta 100% seguro.

III. OBJETIVOS DEL PROYECTO

III.1 Objetivo general

Diseñar un herramental para sujeción de piezas largas en máquinas-

herramientas mediante el uso de un software especializado para diseño mecánico de

igual manera se va seleccionar el material con el cual se va a manufacturar

posteriormente.

III.2 Metas

En una semana se va a diseñar la estructura de la mesa así como la prensa.

En dos semanas se va a diseñar los cajones para herramientas.

En tres semanas se va a diseñar los soportes de la mesa así como la

columna del herramental

En cuatro semanas realizar la sección de materiales.

Una vez terminado los elementos del herramental realizar el ensamble de

este.

3

III.3. Metodología utilizada.

Para que el diseño fuera ejecutado correctamente fue necesario seguir una

serie de pasos, los cuales se describen a continuación.

Compilación de la información: Durante esta etapa se recopiló toda la

información necesaria para llevar a cabo el diseño de un herramental para sujeción

de piezas largas en máquinas herramientas, para eso fue necesario la consulta de

libros, páginas de internet y conocimientos de personas expertas en diseño y

resistencia de materiales.

Análisis de la información: Durante esta etapa se analizó y seleccionó

cuidadosamente la información necesaria a utilizar, para llevar acabo el diseño de un

herramental para sujeción de piezas largas en máquinas herramientas, dicha

información fue utilizada para redactar las generalidades y las metas.

Desarrollo: Una vez que fue recopilada y analizada la información, fueron

elaborados tres bocetos en softwares especializados en diseño mecánico

(SOLIDWORKS, AUTOCAD e INVENTOR) de los tres bocetos se seleccionó el que

se adecuara a las exigencias. Para realizar los diseños fue necesario clasificar por

partes todo el herrmental y de esta manera se diseñó parte por parte, posteriormente

se realizó el ensamble del diseño. Una vez que se terminó el mismo, se procedió a

manufacturar el proyecto.

4

IV DESARROLLO DEL PROYECTO

IV.1 Fundamento teórico

Diseño mecánico

En ingeniería el diseño mecánico es el proceso de dar forma, dimensiones,

materiales, tecnología de fabricación y funcionamiento de una máquina para que

cumpla unas determinadas funciones o necesidades.

El diseño se diferencia del análisis, en que en éste se toma un diseño ya

existente para estudiarlo, y verificar que cumpla con las necesidades para las que fue

diseñado

Diseño industrial

El Diseño Industrial es una actividad que tiene que ver con el diseño de

productos seriados y/o industriales. En general podemos diferenciar dos tipos de

productos: bienes de consumo y bienes de capital.

El diseñador no es un creador de artículos únicos, sino de productos que se

fabrican en serie; tiende a trabajar en equipos multidisciplinarios y dependiendo del

ámbito del producto, se puede ocupar de la estética del producto, la interface con el

usuario o el cumplimiento de las necesidades de un público objetivo.

Definida como una actividad creativa, que establece las cualidades

polifacéticas de objetos, de procesos, de servicios y de sus sistemas en ciclos vitales

enteros, el diseño es el factor central de la humanización innovadora de tecnologías

y el factor crucial del intercambio económico y cultural

5

Buje

Un buje es el elemento de una máquina donde se apoya y gira un eje. Puede

ser una simple pieza que sujeta un cilindro de metal o un conjunto muy elaborado de

componentes que forman un punto de unión. (Ver fig. 1) (Askeland .,D.,2001)

Fig. 1. Bujes (Askeland .,D.,2001)

Tuerca

Una tuerca es una pieza con un orificio central, el cual presenta una rosca,

que se utiliza para acoplar a un tornillo en forma fija o deslizante. La tuerca permite

sujetar y fijar uniones de elementos desmontables. En ocasiones puede agregarse

una arandela para que la unión cierre mejor y quede fija. Las tuercas se fabrican en

grandes producciones con máquinas y procesos muy automatizados. (Askeland

.,D.,2001)

La tuerca siempre debe tener las mismas características geométricas del

tornillo con el que se acopla, por lo que está normalizada según los sistemas

generales de roscas. (Ver fig. 2) (Askeland .,D.,2001)

6

Fig. 2. Tuerca (Askeland .,D.,2001)

Tornillo de cuerda corrida o espárrago

Es una pieza metálica larga de sección constante cilíndrica, normalmente

hecha de acero o hierro. Está relacionada con el tornillo pero tiene un extremo de

cabeza redonda, una parte lisa, y otro extremo roscado para la chaveta, tuerca, o

remache, y se usa para sujetar piezas en una estructura, por lo general de gran

volumen.(Lique.,P.,2004)

El perno todo rosca o rosca corrida galvanizados en caliente son utilizados

para ensamblar los cruceros en estructuras dobles y para la sujeción de los

aisladores de suspensión con tuerca argolla en estructuras de remate y corte. (Ver

fig. 3) (Lique.,P.,2004)

Normas de cumplimiento:

La materia prima y procesos de fabricación cumplen con las normas ANSI

B18.1.2, ANSI C135.1, ASTM A153, ASTM A675, ASTM A307.

7

Fig.3. Tornillo de cuerda corrida esparrago (Lique.,P.,2004)

Balero

Es un elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas

conectadas a éste por medio de rodadura, que le sirve de apoyo y facilita su

desplazamiento. El elemento rotativo que puede emplearse en la fabricación del

rodamiento, pueden ser: de bolas, de rodillos o de agujas. (Lique.,P.,2004)

En los rodamientos el movimiento rotativo, según el sentido del esfuerzo que

soporta, pueden ser axiales, radiales y axiales-radiales. (Lique.,P.,2004)

Un rodamiento radial es el que soporta esfuerzos radiales, que son esfuerzos

de dirección normal a la dirección que pasa por el centro de su eje, como por ejemplo

una rueda, es axial si soporta esfuerzos en la dirección de su eje, ejemplo en quicio,

y axial-radial si los puede soportar en los dos, de forma alternativa o combinada. (Ver

fig. 4).(Lique.,P.,2004)

8

Fig.4. Balero (Lique.,P.,2004)

Prensa o tornillo de banco

El tornillo de banco o torno de banco es una herramienta que sirve para dar

una eficaz sujeción, a la vez que ágil y fácil de manejar, a las piezas para que

puedan ser sometidas a diferentes operaciones mecánicas como aserrado,

perforado, fresado, limado o marcado.

Se suele asentar en una mesa o banco de trabajo, bien atornillado a la

superficie de la misma o apoyado en el suelo del taller. Tiene dos quijadas, una fija y

la otra movida por un tornillo, normalmente de rosca cuadrada o trapezoidal, que gira

gracias a una palanca, entre ellas se fijan las piezas a mecanizar. Para no dañar las

superficie de las piezas se suelen colocar unas protecciones llamadas galteras o

bien, "mordazas blandas", realizadas en plomo u otro material blando. (Mott., R.,

2006)

Esta herramienta es fundamental en la manufactura de cualquier producto del

hierro o cualquier otro material que tenga que sujetarse para trabajarlo. Operaciones

como aserrado, limado o marcado, precisan de una eficaz sujeción, a la vez que ágil

y fácil de manejar. Estas características son, precisamente, las que posee esta

herramienta. (Ver fig. 5) (Mott., R., 2006)

9

Fig.5. Prensa de tornillo (Mott., R., 2006)

Ruedas

La rueda es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje. Puede

ser considerada una máquina simple, y forma parte del conjunto denominado

elementos de máquinas. (Mott., R., 2006)

Es uno de los inventos fundamentales en la Historia de la humanidad, por su

gran utilidad en la elaboración de alfarería, y también en el transporte terrestre, y

como componente fundamental de diversas máquinas. El conocimiento de su origen

se pierde en el tiempo, y sus múltiples usos han sido esenciales en el desarrollo del

progreso humano. (Ver fig. 6) (Mott., R., 2006)

Fig.6. Ruedas (Mott., R., 2006)

10

Torno: Se denomina a un conjunto de máquinas y herramientas que permiten

mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta

operan haciendo girar la pieza a mientras una o varias herramientas de corte son

empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza,

cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado

adecuadas. (Ver fig.7) (Patton.,S.,1982)

Fig.7: Torno horizontal para desbaste de (Patton.,S.,1982)

Cepillo de codo: El cepillo de codo es una máquina para dar acabado a

piezas ya empezadas en el torno. Existen unas piezas llamadas piezas caprichosas

que son las piezas que sólo se pueden hacer en máquinas como la fresadora o el

cepillo de codo. Es una máquina herramienta que se usa para maquinar una

superficie plana que puede encontrarse en posición horizontal, vertical o en ángulo.

Además se emplea para maquinar superficies irregulares y especiales que serían

difíciles producir en otras máquinas. (Ver fig.8) (Patton.,S.,1982)

11

Fig. 8: cepillo de codo (Patton.,S.,1982)

Taladro radial: El taladro es una máquina herramienta donde se mecanizan la

mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos.

Destacan estas máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El

de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de

una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca,

que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora

transmisión para hacerlo. (Ver fig. 9) (Patton.,S.,1982)

Fig.9: taladro radial (Patton.,S.,1982)

Esmeril de banco o amoladora: Se llama amoladora a una máquina

herramienta también conocida como muela, que consiste en un motor eléctrico a

12

cuyo eje de giro se acoplan en ambos extremos discos sobre los que se realizan

diversas tareas, según sea el tipo de disco que se monten en la misma. (Ver fig.10)

(Patton.,S.,1982)

Fig.10: Esmeril de banco (Patton.,S.,1982)

Segueta: Son una de las máquinas de corte de mayor empleo en el corte del

material de secciones diferentes y de tubos con una dimensión de hasta 250-300 mm

de diámetro. El corte del metal en estas máquinas se realiza con una hoja de

segueta de poco grosor, gracias a lo cual una cantidad no muy grande de metal se

retira en forma de viruta. (Ver fig. 11) (Patton.,S.,1982)

13

Fig.11: segueta tipo industrial (Patton.,S.,1982)

Herramienta de corte: Una herramienta de corte es el elemento utilizado en

las máquinas herramienta para extraer material de una pieza cuando se quiere llevar

a cabo un proceso de mecanizado. Los hay de muchos tipos para cada máquina,

pero todas se basan en un proceso de arranque de viruta. Es decir, al haber una

elevada diferencia de velocidades entre la herramienta y la pieza, al entrar en

contacto la arista de corte con la pieza, se arranca material y se desprende la viruta.

(Ver fig. 12) (Patton.,S.,1982)

Fig.12: Buril (Patton.,S.,1982)

Broca: La broca es una pieza metálica de corte que crea orificios en diversos

materiales cuando se coloca en una herramienta mecánica como taladro, beMillan

rbiquíu otra máquina. Su función es formar un orificio o cavidad cilíndrica. (Ver fig.

13) (Askeland .,D.,2001)

14

Fig.13: Brocas (Askeland .,D.,2001)

Llaves de ajuste: Las llaves de apriete son las herramientas manuales que se

utilizan para apretar elementos atornillados mediante tornillos o tuercas con cabezas

hexagonales principalmente. (Ver fig. 14) (Askeland .,D.,2001)

Fig.14: Llaves de ajuste (Askeland .,D.,2001)

15

IV.2.Desarrollo del producto

IV.2.1 Diseño

Fig. 15. Diseño de herramental

16

IV.2.2 Plano

Fig. 16. Base de bujes

Fig.17. soporte atravesado

17

Fig.18. soporte medio

Fig.19 tornillo esparrago

18

Fig.20. buje esparrago

Fig.21. soporte de arriba

19

Fig. 22 soporte de abajo

Fig.23 soporte central

20

Fig.24 tornillo sopórtes

Fig.25 tuerca soporte

21

Fig.26 mesa

Fig.27 tuerca central

22

IV.2.2 Descripción del proceso

IV.2.2.1 Diagrama de flujo

A continuación se presenta en un diagrama de flujo las operaciones que se

realizaron para efectuar la manufactura del proyecto que se ha planteado

anteriormente

Fig. 28 diagrama de flujo

Recepción de material

Trazos

Cortes

Soldar 1

Desbaste

Soldar 2

Desbaste 2

Almacén

23

Recepción del material: En esta etapa es donde se recibe la materia prima

para posteriormente manufacturar el producto. En esta etapa se verifica que el

material esté en condiciones óptimas para poder trabajar con él. De la misma manera

la entrega debe ser puntual para que no se retrase el trabajo.

Trazos: Una vez que se tiene la materia prima se procede a realizar los trazos

correspondientes de acuerdo a las especificaciones del plano del producto a

elaborar, cuidando hasta el más mínimo detalle.

Cortes: Realizado lo anterior se procedió a efectuar los cortes de acuerdo con

los trazos, es necesario poner mucho cuidado con esta operación para evitar

desperfectos e incluso accidentes.

Soldar 1: Con esta operación se realizó la unión de algunas piezas que

conforman el proyecto.

Desbaste 1: Realizada la operación de soldadura, se procedió a retirar toda la

escoria y quitar filos en caso de que los haya, esta operación se realizó haciendo uso

de un esmeril.

Soldar 2: Con esta operación se unió el resto de los componentes con la

primera parte que fue soldada.

Desbaste 2: esta operación fue efectuada para quitar imperfecciones sobre la

superficie del producto terminado.

Almacén: Una vez que se finalizó la manufactura de la pieza, se trasladó al

área del almacén donde permanecerá hasta ser comercializada.

Herramental para sujeción de piezas largas en máquinas herramientas Diagrama de operaciones

24

MEZA

Recepción de M.P.

Inspección de M.P

Trazo de corte

Inspección de trazos

Corte

Barrenar

SOPORTE

Recepción de M.P

Inspección de M.P

Trazo de corte

Inspección de trazos

Corte

Soldadura

Acabado

Inspección

1

1

2

2

3

4 8

9

5

5

3

6

4

7

Fig. 29 diagrama de operaciones

25

Diagrama de operaciones

Para efectuar las operaciones necesarias en el proyecto se implementó un

diagrama de operaciones simples, el cual consta de la siguiente simbología:

Símbolos de la norma ASME para elaborar diagramas de flujo

Símbolo Significado

Almacenar

Demora

Operación

Inspección

Transporte

Tabla 1: Simbología del diagrama de operaciones simples

Herramental para sujeción de piezas largas en máquinas herramientas Diagrama de operaciones

26

Operación

Simbología

Recepción de M.P.

Inspección de M.P

Trazo de corte

Inspección de trazos

Corte

Barrenar

Soldadura

Acabado

Tabla 2: diagrama de recorrido

27

Inspección

.

Tabla 3: continuación diagrama de recorrido

28

IV.2.2.2. Selección de materiales

En la tabla núm. 4 se presentan los materiales que se van a utilizar para la

manufactura del proyecto, en ella se especifica el tipo de material, sus propiedades

físicas, químicas y mecánicas.

PROPIEDADES

Material Químicas Físicas Mecánicas

placa de acero ½ in Oxidación Color gris,

acabado rustico.

Dureza, tenacidad,

Estructura Corrosión Negro. Acabado

rustico.

Maleabilidad,

dureza, dúctil

Ruedas Anticorrosivas Color negro,

acabado liso

Dúctil,

Prensa Depende la marca

el color

Dúctil, dureza,

tenacidad

Balero Corrosivo Color gris Tenacidad, dureza

Tabla 4. Materia prima

29

IV.2.2.3 Selección de maquinaria y equipo

La tabla número 5 presenta la maquinaria y equipo con sus respectivas

especificaciones, dimensiones a utilizar en la manufactura del proyecto.

Maquinaria Especificaciones Dimensiones

Taladro de banco

Modelo: TAPI-8

Tensión: 120v.

Frecuencia: 60 Hz.

Corriente: 2.5 amps.

Potencia: 249watts.(1/3

HP)

Velocidades: 5.

Mesa de trabajo: 160mm

x160mm.

Torno

Torno: Pinacho MOD S-

90/285-155.

Nº Velocidades:

12.

Potencia motor principal:

7.5 Kw.

Distancia entre puntos:

2225mm.

Anchura de bancada: 830

mm.

Equipo Especificaciones Dimensiones

Equipo de soldadura Electrodo manual para

acero al carbono

Revestimiento rutílico

potásico. Color gris

Toda posición

Corriente continua

(ambas polaridades) o

corriente alterna

Soldadora Mig Cemont

Tabla 5. Especificaciones maquinaria y equipo

30

Mod. MAX270-9

Rango de amperaje de 30

a 270 amp.

380 V.

Para alambres de 0.6 a

1.2 mm.

Peso 71 Kg.

Ciclo de trabajo en 230

amp. 45%

Esmeril

Potencia: 240 watts.

Intensidad: 3.5 amps.

Velocidad: 2850 rpm.

Altura: 1.20m.

Ancho: .40m.

Largo: .50m.

Tabla 6 continuación especificaciones maquinaria y equipo

31

IV.2.2.4 Distribución de planta

La figura 23 presenta la distribución de la maquinaria y equipo dentro de la

planta de trabajo, se va a especificar el lugar en que se encuentra cada máquina

para realizar la operación correcta.

Se va dividir en diferentes áreas, desde que se recibe la materia prima hasta

que el producto terminado.

Fig.30 Distribución de planta

32

IV.2.2.5 Pruebas mecánicas

Para probar la resistencia del producto fue necesario hacer algunas pruebas

no destructivas. Estas pruebas son las siguientes:

Inspección de soldadura

Se efectuó para controlar y asegurar efectivamente la calidad de los trabajos

de montaje e instalaciones en las que intervienen operaciones de soldadura. Con

esta prueba se aseguró que las piezas estuvieran bien unidas, sin riesgo de que se

rompan al omento de estar siendo utilizado el producto.

Inspección visual

Consiste en la observación cuidadosa de la superficie de una parte o

componente para determinar su estado de integridad general, ya sea con o sin la

ayuda de instrumentos de medición, lupas, baroscopios y otros accesorios. Con esta

prueba se aseguró de que no existieran imperfecciones en la superficie del producto,

esta prueba también se realizó para comprobar la estética del producto.

Medición de Dureza

La medición de dureza determina la resistencia de un material a la

penetración, al desgaste o a la formación de huellas localizadas en la superficie. Da

a conocer la posibilidad de mecanización de los materiales.

Esta prueba fue realizada para garantizar la resistencia de los materiales que

fueron usados en la fabricación del proyecto.

33

IV.2.2.6. Validación del producto (normatividad)

NORMA Oficial Mexicana NOM-027-STPS-2008, Actividades de soldadura y corte-

Condiciones de seguridad e higiene.

Objetivo

Establecer condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo para

prevenir riesgos de trabajo durante las actividades de soldadura y corte.

Campo de aplicación

Esta Norma rige en todo el territorio nacional y aplica en todos los centros de

trabajo donde se realicen actividades de soldadura y corte.

Requisitos del programa de actividades de soldadura y corte

Se debe contar con un programa de actividades de soldadura y corte que al

menos incluya:

a) Actividad de soldadura y corte (permanente o temporal);

b) Procedimiento de soldadura y corte.

c) Tipo de riesgo.

d) Procedimiento de seguridad.

e) Procedimiento de autorización y persona(s) que autoriza(n), según sea el caso.

f) Fecha de autorización.

g) Duración o periodo.

h) Area de trabajo.

i) Nombre del personal que supervisará al trabajador que realizará las actividades de

soldadura y corte conforme a los procedimientos establecidos.

34

British Standards Institution

ISO 128-1:2003 da reglas generales para la ejecución de dibujos técnicos, así

como la presentación de la estructura, y un índice para las otras partes de la norma

ISO 128. En total, ISO 128 especifica la representación gráfica de los objetos en

dibujos técnicos con el objetivo de facilitar el intercambio internacional de información

en los planos y armonizarlas en un sistema global en relación con varias funciones

técnicas. ISO 128-1:2003 es aplicable a todo tipo de dibujos técnicos, que incluyen,

por ejemplo, los utilizados en la ingeniería mecánica y de la construcción

(arquitectura, ingeniería civil, construcción naval, etc), es aplicable a los manuales y

dibujos basados en computadoras. No es aplicable a los modelos tridimensionales de

CAD.

35

Conclusiones

Finalmente, después de aplicar todo lo aprendido se tuvo como resultado el

cumplimiento de todas y cada una de las metas establecidas desde que se planeó el

proyecto.

Para lograr esto existieron algunas complicaciones, mas con el desarrollo del

plano, debido a que no se dominaba al 100% el software de diseño (AUTODESK

INVENTOR 2014).

Pero una vez que se dominó el software de diseño, las piezas a elaborar se

realizaron de inmediato, y así es como se cumplió la meta del diseño de un

herramental para sujeción de piezas largas en máquinas-herramientas.

También se presentó otro problema en la selección del material, pues existían

varias opciones, pero se determinó usar uno que no fuera muy costoso y que

cumpliera con lo requerido para resistir las cargas que se le van a aplicar.

Finalmente se cumplieron todas y cada una de las metas establecidas, solo

que con un retraso mínimo, lo cual no afectó al desarrollo del proyecto.

Lo único que falta ahora es realizar el proyecto de manera física, hay que

tener en cuenta que no es un prototipo, por lo que se cuidaron detalles para que al

manufacturar no se presente ningún contratiempo.

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Bibliografías

(L. Mott; 1995, diseño de elementos de máquinas. 2a edición, PEARSON

educación, México, 256 p)

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Anexos

Protocolo de proyecto

Carrera: Ing. Metal-Mecánica

Equipo:

Antonio Jiménez Gabino

Espinoza Ruiz Mario

Pérez Solis Erick

Torres Domínguez Julio César

Proyecto: Diseño de herramental para sujeción de pieza largas en máquinas –

herramientas. JUSTIFICACIÓN: El diseño de este herramental será útil para cualquier taller metal-

mecánico, debido a que al momento de maquinar piezas muy largas se presentan

dificultades como poner las piezas a nivel, vibraciones fuertes, etc., para evitar esto actualmente se hace improvisando con calzas o andamios, lo que no resulta del todo bien, y sobre todo no es seguro al 100%.

OBJETIVOS: Diseñar un herramental para sujeción de piezas largas en máquinas-

herramientas mediante el uso de un software especializado para diseño mecánico

de igual manera se va seleccionar el material con el cual se va a manufacturar

posteriormente.

METAS:

En una semana se va a diseñar la estructura de la mesa.

En dos semanas se va a diseñar la prensa.

En tres semanas se va a diseñar los cajones para herramientas.

En cuatro semanas se va a diseñar los soportes de la mesa.

En cinco semanas se va a diseñar la columna del herramental.

En seis semanas realizar la sección de materiales.

Una vez terminado los elementos del herramental realizar el ensamble de

este. Anexo 1: Protocolo de proyecto

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