breve descripción de una cadena de bicicleta ensamble, modo de fabricacion y detalles de la pieza

1. PROYECTO UNIDAD 1
 Proceso de fabricación de un eslabón
de bicicleta
 Equipo 2
 Dr. Sergio Torres Méndez

2. INTRODUCCIÓN
• La bicicleta es un vehículo cuyos componentes
son dos ruedas (generalmente de igual
diámetro y alineadas), un sistema de
transmisión de pedales, un cuadro metálico
que le da la estructura e integra las
componentes, un manillar para controlar la
dirección y un sillín para sentarse.

4. SISTEMA DE TRANSMISIÓN
 La transmisión de una bicicleta es un
sistema que permite impulsarla,
mediante la fuerza que ejerce el
ciclista. El sistema más habitual
transmite el movimiento de las piernas
sobre unos pedales a un plato y este
impulsa, mediante una cadena de
transmisión unos sistemas de piñón
libre y este a su vez a la rueda
trasera, la cual mueve toda la
bicicleta.

5. 

6. ANÁLISIS MORFOLÓGICO O
ANATÓMICO
 La transmisión de una bicicleta se
compone por:
La cadena de transmisión
Los dos pedales
El plato
Sistemas de piñón libre
La rueda trasera

7. CADENA DE TRANSMISIÓN
 Es la pieza que transmite la fuerza
que ejercemos al pedalear desde los
platos, hasta los piñones. La cadena
se compone de eslabones
entrelazados y formados a su vez por
dos piezas de metal unidas por dos
cojinetes.

8. 1- PLACA EXTERIOR
2- PLACA INTERIOR
3- PASADOR
4- CASQUILLO
5- RODILLO
PARTES DE UNA
CADENA

9. FUNCIONES DE LAS PIEZAS
DE CADENA
 PLACA EXTERIOR E INTERIOR
 La placa es un componente que
soporta la tensión que se ejerce en la
cadena. Generalmente están
sometidas a cargas de fatiga y
acompañado a veces por fuerzas de
choque por lo que debe soportar
condiciones ambientales como:
corrosión, abrasión etc.

10.  PASADOR
 El pasador está sometido a flexiones
transmitidas por la placa. Actúa junto al
casquillo como arca de contacto de los
dientes del piñón. Deben soportar fuerza
de transmisión, resistencia a la flexión y
también contra fuerzas de choque.
 CASQUILLO
Es de estructura sólida y se rectifican si son
curvados, con un resultado que dan una
base cilíndrica para el rodillo.

11.  RODILLO
 Está sometido a cargas de impacto cuando
esta en contacto con los dientes del piñón,
y debe ser resistente al desgaste y todavía
tener fuerza contra choque, fatiga y
comprensión.

12. FORMA Y TAMAÑO DE LA
CADENA
 Las cadenas deben tener el largo adecuado
para trabajar y hacer que todo el sistema de
transmisión de la bicicleta funcione
correctamente, una cadena demasiado larga
o demasiado corta puede causar problemas.
 El ancho de una cadena es la distancia
medida entre placas interiores, esta distancia
se relaciona directamente con el número de
piñones en tu rueda libre, el espacio para
colocar los piñones es limitado, por lo tanto
entre mas piñones el espacio entre ellos se
reduce y se necesita una cadena más
delgada. Y el ancho mas común es de 1/8’’.

13.  La cadena en el uso de la bicicletas
modernas tiene un “terreno de juego”, que
es estándar ANSI #40, donde el 4 de ½’’
#40 “indica el paso de la cadena en
octavos de pulgada y métrica #8, donde el
8 indica el tono en dieciseisavos de
pulgada.

15. MATERIAL CON EL QUE FUE
FABRICADA LA CADENA
 La mayoría de las cadenas están hechas
de acero o alguna aleación de acero.
Todas las aleaciones de acero contienen
una proporción de carbono, por lo que
entre menos carbono hay, el acero es de
mayor calidad y es más resistente a la
oxidación. De hecho hay cadenas de
acero inoxidable y algunas otras con
plateados (capa superficial) de zinc o
latón para darle al acero propiedades
anti-corrosivas.

16. Acero

17. Propiedades del acero:
 Resistencia muy alta tanto a la
tracción como compresión.
 Alto ratio resistencia / peso.
 Material dúctil.
 Material frágil.
 Conductividad térmica muy elevada.

18. • VENTAJAS DEL ACERO
 Material fácil de conformar en frío y en caliente.
 Material fácil de mecanizar, ensamblar y proteger
contra la corrosión.
 Bajo coste unitario en comparación con otros
materiales.
 Alta disponibilidad, su producción es 20 veces
mayor al resto de materiales metálicos no férreos.
 Material altamente adaptable.
 Fácilmente reciclable: Se puede usar chatarra
como materia prima para la producción de nuevo
acero.

19. DESVENTAJAS DEL ACERO
 Corrosión: El acero expuesto a intemperie sufre corrosión por
lo que deben recubrirse siempre exceptuando a los aceros
especiales como el inoxidable.
 Calor, fuego: En el caso de incendios, el calor se propaga
rápidamente por las estructuras haciendo disminuir su
resistencia hasta alcanzar temperaturas donde el acero se
comporta plásticamente, debiendo protegerse con
recubrimientos aislantes del calor.
 Pandeo elástico: Debido a su alta resistencia/peso el
empleo de perfiles esbeltos sujetos a compresión, los
hace susceptibles al pandeo elástico, por lo que en
ocasiones no son económicos las columnas de acero.
 Fatiga: La resistencia del acero (así como del resto de
los materiales), puede disminuir cuando se somete a un
gran número de inversiones de carga o a cambios
frecuentes de magnitud de esfuerzos a tensión.

20. ACABADO SUPERFICIAL DEL
COMPONENTE
 Acabado superficial : cromado, fresado,
torneado, taladrado.
El acabado superficial es una parte
importante de una pieza y por lo cual la
elección de los procedimientos adecuados
para la satisfacción de los requerimientos
funcionales adquiere una gran importancia
para satisfacer cada una de las
necesidades a cubrir.

21. OBJETIVOS PRINCIPALES DE
UN ACABADO SUPERFICIAL
Protectores :
• Resistencia a la oxidación y corrosión
• Resistencia a la absorción
Decorativos :
• Mejora del aspecto
Tecnológicos:
• Resistencia al desgaste

22. MOTIVO DE ESOS ACABADOS
SUPERFICIALES
Los acabados superficiales son una
parte fundamental puesto que en ello
recae el como se va a ver el producto.
En este caso la cadena de la
bicicleta tiene esos acabados para
poder encajar mejor una pieza con
otra y tener un funcionamiento mejor.
Por otra parte el acabado de esta
permite dar un mejor mantenimiento.

23. PROCESO DE FABRICACION DE UN ESLABON
 Las planchas pasan por una prensa de punzonado, la cuál produce la
forma de los eslabones y los anillos retenedores.
 Una vez se obtiene la forma básica, las tres piezas pasan por un servicio
de metrología que asegura que cumplan las medidas requeridas.
 Las piezas se envían a un horno a 1123 Kelvin y a la salida se exponen a un
frío repentino para endurecer el acero.
 Los eslabones se introducen en un recipiente donde se vierte una
mezcla de polvo de cerámica, sílice y agua. El recipiente se agita
enérgicamente durante cierto tiempo. De esta manera la mezcla pule la
superficie.
 A continuación, los eslabones se introducen en una cesta que se cierra y se
le aplica una serie de baños químicos que les otorgan un acabado de
níquel-teflón a los internos, y sólo de níquel los externos, por su falta de
rozamiento con los piñones.

24. MATERIA
PRIMA
METODO NORMA
PLANCHAS DE
ACERO
MAQUINARIA
MANO DE OBRA
UNE-EN
ISO 14001
EQUIPO OPERACIÓN
PRENSA PRENSADO
SUPERVISOR DE
MAQUINARIA
CALIBRACIÓN
EQUIPO DE MEDIDA TECNICO ESPECIALIZADO
HORNO COCCION
SUPERVISOR DE
MAQUINARIA
DESBASTE
OBRERO
REMOVEDOR
INDUSTRIAL
BAÑADERO ENCHAPADO

25. PUNTOS DE INSPECCIÓN Y
MEDICIÓN DURANTE LA
FABRICACIÓN
OPERACIÓN CONCEPTO TIEMPO (Min)
2 Se inspecciona
espacio entre agujeros
(12.7 mm) y diametro
de agujero (1 fracción
de mm)
3.3
8 Se unen eslabones y
se inspeccionan en
estación
4.5

26. PRODUCCIÓN EN LÍNEA
 PRODUCCIÓN EN LÍNEA
 La producción en línea es reconocida como la principal forma
de producir grandes cantidades de elementos normalizados a
bajos costos.
 El balanceo de líneas de ensamble consiste en agrupar
actividades u operaciones que cumplan con el tiempo de
ciclo determinado con el fin de que cada línea de producción
tenga continuidad; evitando así cuellos de botella gracias a la
continuidad de las líneas de producción.
 DETERMINACIÓN DEL NUMERO DE OPERADORES
PARA OPTIMIZAR PROCESO DE MANUFACTURA
 La producción diaria de eslabones (externos e internos) para
la fabricación de cadenas de bicicletas en un turno de 8
horas en nuestra empresa es de 10,000 piezas (equivalente
a 350 cadenas). Se cuenta con una eficiencia del 90% como
optimización al proceso de fabricación para la manufactura
de los eslabones.

27. OPERACIÓN TE (MIN) NO. REALES MINUTOS ESTÁNDAR
ASIGNADOS
1 5.1 118 .043
2 3.3 76 .043
3 5.2 108 .043
4 2.6 60 .043
5 4.8 111 .043
6 3.7 86 .043
7 5.3 122 .048
8 4.5 104 .043
9 3.8 88 .043
10 4.7 109 .043
Piezas por día=
122 x (60)(8)
5.3
= 11,049 piezas
11,049-10000= 1049 piezas más en nuestro turno
de 8 horas.

28. POSIBLES MEJORAS DE
DISEÑO DEL COMPONENTE
Acero Pros Contras
Económico,
fuerte, flexible,
materiales
duraderos, fácil de
trabajar y de
reparar.
Pesado, se puede
corroer.
Entre las mejoras propuestas por nuestro equipo para la
fabricación y uso de los eslabones son los siguientes:
Aluminio Pros Contras
Ligero, fuerte, rígido,
maleable, no se oxida ni se
correo, más económico que
el titanio
Se puede fatigar con el
tiempo, no es fácil de
reparar.