Fases del diseño y propiedades mecánicas de los materiales

1. LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN PARA SER RENTABLES REQUIEREN:
 Fabricar productos de buena calidad
 Trabajar con buena productividad.
 Tener procesos eficientes.
 Desarrollar sus actividades en ambientes
sanos y seguros.
CALIDAD ≡ Conjunto de características que
identifican a un producto
CALIDAD EN PRODUCTOS METÁLICOS ≡ Conjunto de
características físico-mecánicas que identifican un
producto y lo califican como apto para una aplicación
específica
PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DE UN
PRODUCTO ES NECESARIO ESTABLECER UN
PROCESO DE DISEÑO DEL MISMO
DISEÑO ≡ Es la concepción original de un
objeto u obra destinados a la
producción en serie
“DRAE”
EN EL ÁMBITO DE TRABAJO DE LA INGENIERÍA
ELECTROMECÁNICA
DISEÑAR ≡ es un proceso de crear soluciones
eficaces
OBJETIVO ≡ proporcionar una o varias soluciones
para la definición de un producto de
forma que satisfaga los requisitos y
restricciones establecidas

2. IDENTIFICACIÓN DE
LA NECESIDAD
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
SÍNTESIS
ANÁLISIS
EVALUACIÓN
FASES DEL DISEÑO EL PROCESO DE DISEÑO ES UN PROCESO
ITERATIVO, SI UNA DE LAS FASES NO ES
SATISFACTORIA SE PUEDE REGRESAR A
LA ANTERIOR O A OTRA MUCHO MÁS
ANTERIOR E INICIAR DE NUEVO EL
PROCESO EN FORMA RECURRENTE
LAS FASES EN LAS QUE MÁS INTERVIENEN LOS
PROCESOS CAD/ CAM SON, LAS DE SÍNTESIS,
ANÁLISIS Y EVALUACIÓN

3. PROCESO DE DISEÑO DE UNA PIEZA O PRODUCTO
DISEÑO CONCEPTUAL
Necesidades y requisitos
Bosquejo a mano alzada
INGENIERÍA DE DETALLE
Tamaño y forma definitivas
Análisis de propiedades
físico-mecánicas
Selección de materiales
Prototipo
INGENIERÍA DE FABRICACIÓN
Procesos de fabricación
Procesos de ensamblaje
Procesos de embalaje
Proceso de
comercialización
Procesos de ensamblaje
Optimización
Modelo de fabricación

4. BOSQUEJO A MANO ALZADA
Mano alzada es la técnica de dibujo que utiliza el
desplazamiento de la mano en forma libre, para
desarrollar de manera rápida y entendible la idea
de un dibujo o diseño. También es sinónimo de
ausencia de instrumentos, ya que para su
desarrollo basta con poseer papel, lápiz y borrador.
Generalmente se utilizan las proyecciones
isométrica y caballera

5. SELECCIÓN DE MATERIALES
Materias primas
Elección de los procesos
de fabricación
PRODUCCIÓN DE PIEZAS METÁLICAS
La construcción de máquinas requiere la fabricación de piezas
para éstas, generalmente se hacen en metal, acero, bronce,
cobre, aluminio, aunque también se pueden hacer en algunos
plásticos resistentes al trabajo como el Duralón y algunas
poliamidas
Existen algunos métodos para la fabricación de piezas
metálicas: fundición, forja, arranque de viruta, electroerosión y
generación, cada uno de estos métodos tiene mayor o menor
grado de aceptación, dependiendo de la cantidad de piezas a
fabricarse, del tiempo necesario para producir cada pieza, del
grado de dificultad en la producción y del costo de fabricación.
Fabricación por fundición
Se caracteriza principalmente porque el material de la pieza es
llevado a la fase líquida y luego vertida en moldes de arena o
cerámica, el proceso empieza por hacer una copia del modelo a
fundir, generalmente a éste se le denomina macho y a la caja
que lo contiene caja de machos

14. FABRICACIÓN POR ARRANQUE DE
VIRUTA
Es el proceso en el cual se retira parte del
material para formar una pieza arrancándolo en
forma de viruta, si se supone que la pieza es la
superficie interior (azul), la superficie achurada
(rojo) es el material sobrante que debe ser
retirado en forma de viruta.

15. La pieza acabada es un elemento que se obtiene de un artículo
de producción, “pieza en bruto”, la pieza acabada está
caracterizada por: forma, dimensión, grado de asperezas de las
superficies y propiedades físico-mecánicas propias.
Generalmente, las dimensiones que se colocan en el acotado
del plano de una pieza, se trata de dimensiones de “pieza
acabada”, o sea de la pieza lista para su utilización, en el Dibujo
Técnico Mecánico, las cotas que no expresan unidad de medida
se considera que están expresadas en mm, si se desea expresar
en otras unidades deben escribirse las unidades, como se
indica en la figura siguiente:
Teoría de la Formación de Viruta en el Maquinado Metálico
La mayoría de las operaciones de maquinado metálico se
basan en el desprendimiento de viruta de una pieza, ésta se
produce por la penetración que realiza una herramienta, bajo
la acción de una fuerza P transmitida por el mecanismo de
trabajo del torno; en la capa superficial de la pieza surgen
esfuerzos internos debidos a la compresión de la herramienta,
cuando estos esfuerzos superan las fuerzas cohesivas de las
moléculas del material, los elementos comprimidos se
rompen y se deslizan hacia arriba por la superficie de trabajo
de la cuchilla, como indica la figura.

18. Cuchillas de acero rápido HSS
Los aceros rápidos (“High Speed
Steels”, HSS), pertenece a la familia
de los aceros para herramientas, que
son empleados en la fabricación de
útiles destinados a mecanizar, cortar
o en definitiva, dar forma a otro
material. También son utilizados en
ciertos elementos de maquinaria
donde se requiere una elevada
dureza a altas velocidades. Se
emplean en la fabricación de: brocas
cuchillas fresas, etc. (PAVÓN A
20111).

19. PROCESO DE TORNEADO

20. RVc *

35. MODELADOS ALÁMBRICOS

37. MODELOS SÓLIDOS

40. ESFUERZOS DE VON MISES