Diseño y construcción de maquina dobladora de láminas de acero

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PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN
DISEÑO Y FABRICACIÓN DE MÁQUINA DOBLADORA DE LÁMINAS DE
ACERO DESDE VEINTE (20) CALIBRE DE ESPESOR, PARA EL SECTOR
HERRERO LA SABANITA DE CIUDAD BOLÍVAR, ESTADO BOLÍVAR.
Ciudad Bolívar, Agosto del 2.012
PARTICIPANTES:
- Pacheco, Dalila
C.I. 14.381.904
- Sánchez, Hernán
C.I. 16.221.947
TUTOR ACÁDEMICO:
Ing. Ávila, Eucaris
TUTOR ASESOR:
Ing. Ávila, Eucaris

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EN INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO
HOJA DE APROBACIÓN
Quienes suscriben, Miembros del Jurados Evaluador de Proyecto Socio Integrador del
Programa Nacional de Formación en Ingeniería en Mantenimiento, designados por el
Comité de Proyecto del Instituto Universitario de Tecnología del Estado Bolívar
(IUTEB), para examinar el proyecto denominado: “Diseño Y Fabricación De
Máquina Dobladora De Láminas De Acero Desde Veinte (20) Calibre De
Espesor, Para el Sector Herrero La Sabanita De Ciudad Bolívar, Estado
Bolívar” presentado por los Técnicos Superiores: Pacheco, Dalila y Sánchez, Hernán
para optar al titulo de Ingeniero en Mantenimiento, consideramos que el informe
del proyecto cumple con los requisitos exigidos para tal efecto y por lo tanto lo
consideramos APROBADO.
En Ciudad Bolívar a los ______ días del mes de __________________ del ________.
_____________________________
Ing.
Tutor Asesor
________________________ ________________________
Ing. Ing.
Jurado Jurado

iii
DEDICATORIA
A Dios Todopoderoso por ser fuente inagotable de amor y sabiduría dándonos
fuerzas para seguir adelante, venciendo cada unos de los obstáculos e iluminándonos
el camino hacia un prominente porvenir.
A Nuestras Familias por brindarnos su apoyo en todo momento, gracias a ellos se
ha mantenido vivo, cada día el deseo de seguir luchando y el espíritu de valentía
para enfrentar nuestras vidas.

iv
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos en primer lugar a Dios Todopoderoso por permitirnos lograr una meta
más en nuestras vidas.
A Nuestras Familias por estar siempre apoyándonos en las metas que nos trazamos.
A Luis Rodríguez por su apoyo incondicional como guía para la culminación de este
estudio.
A la Profesora Eucaris Ávila por sus asesorías como tutor metodológico y
académico de este estudio.
Al Profesor Roger Medina por sus asesorías para el logro de nuestros objetivos que
nos sirvieron de gran ayuda sus consejos técnicos y recursos bibliográficos
brindados, para la elaboración de este proyecto.
Al Jurado calificador de este trabajo ya que sin su aprobación no hubiésemos podido
culminar esta meta en nuestras vidas.
A Todos Ustedes y a los que de una manera u otra nos ayudaron a cumplir otra meta
más en nuestras vidas….
¡Muchas Gracias!

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ÍNDICE GENERAL
Contenido Pág.
ÍNDICE DE CUADROS…………………………………………………. vii
ÍNDICE DE TABLAS……………………………………………………. viii
RESUMEN………………………………………………………………… ix
Introducción……………………………………………………………….. 1
PARTE I – DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
1.1 Descripción del Contexto……………………………………………… 3
1.2 Diagnóstico Actual de la Situación…………….…………………… 5
1.3 Justificación e Impacto Social………………………………………. 7
1.4 Objetivos del Proyecto……………………………………………….. 8
1.4.1 Objetivo General…………………………………………………… 8
1.4.2 Objetivos Específicos……………………………………………… 8
PARTE II – Proyectos Afines y Fundamentos Teórico
2.1 Proyectos Afines…………………………………………………..….. 9
2.2 Fundamento Teórico……………..………………………………..….. 10
2.2.1 Aspectos a Considerar por un Diseñador Mecánico………………… 10
2.2.2 Proceso de Diseño Mecánico……………………………..………….. 11
2.2.3 Funciones, Requisitos de Diseño y Criterios de Evaluación…………. 12
2.2.4 Integración de los Elementos de Máquina en un Diseño
Mecánico……………………………………………………..…..... 12
2.2.5 Calculo de Diseño…………………………………………….…….. 13
2.2.6 Tamaños Básicos Preferidos, Roscas de Tornillos y Perfiles
Estándar…………………………………………………….……….. 14
2.2.6.1 Tamaños Básicos Preferidos………………………………....…… 14
2.2.6.2 Roscas de Tornillos Estadounidense Normalizada…………………. 15
2.2.6.3 Perfiles Estructurales de Acero…………………………………… 17
2.2.7 Sistemas de Unidades y Factores de Conversión…………………… 23

vi
2.2.8 Diferencia entre Peso, Fuerza y Masa………………………………. 25
2.2.9 Materiales en el Diseño Mecánico………………………..………… 26
2.2.9.1 Clasificación de Metales y Aleaciones……………………………. 26
2.2.9.2 Aceros al Carbón y Aleados………………………….…………... 27
2.2.9.3 Sistemas de Designación……………………………..…………… 28
2.2.9.4 Importancia del Carbono…………………………….……………. 29
2.2.9.5 Aceros Inoxidables………………………………………………... 30
2.2.9.6 Aceros Estructurales……………………………………………… 32
2.2.9.7 Selección de Materiales…………………………….…………….. 33
2.3 Definición de Términos Básicos……………………..……………….. 34
PARTE III PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO
3.1 Tipo de Investigación y Proyecto……………………………….……. 35
3.2 Población y Muestra……………………………………………………. 39
3.3 Técnicas de Recolección de Datos……………………………………… 43
3.4 Técnicas de Procesamiento y Análisis de Datos………………………... 44
3.5 Metodología o Plan de Acción………………………………………….. 54
3.6 Cronograma de Actividades…………………………………………….. 55
PARTE IV RESULTADOS Y LOGROS DEL PROYECTO
4.1 Describir los elementos de entrada, para la fabricación de la máquina…
4.2 Describir componentes de la máquina dobladora de láminas…………...
4.3 Elaborar planos de la máquina…………………………………………..
4.4 Construir máquina y validar funcionamiento de la misma……………...
4.5 Calcular costos asociados a la fabricación de la máquina………………
56
57
59
60
69
Conclusiones……………………………………………………………… 72
Recomendaciones………………………………………………………… 74
Referencias Bibliográficas………………………………………..………. 75
Anexos……………………………………………………………………... 77

vii
ÍNDICE DE CUADROS
Contenido Pág.
Figura Nº 01. Mapa de ubicación de Parroquia La Sabanita en Ciudad
Bolívar, Estado Bolívar. 14
Gráfico Nº 01. Árbol del Problema…………………………………………. 46
Gráfico Nº 02. Árbol de Soluciones………………………………………… 47
Cuadro Nº 01. Matriz FODA………………………………………………… 48
Cuadro Nº 02: Distribución Absoluta y Porcentual del Ítems 1……………. 50
Gráfico Nº 03. Prueba Diagnostica Item 1………………………………….. 50
Figura Nº 02. Componentes de la Máquina a Fabricar……………………... 57
Figura Nº 03. Planos de la Máquina a Fabricar………………………………. 59

viii
ÍNDICE DE TABLAS
Contenido Pág.
Tabla Nº 01: Tamaños Básicos Preferidos…………………………………. 15
Tabla Nº 02: Roscas de Tornillos Estadounidense………………………….. 16
Tabla Nº 03: Dimensiones de Roscas de Tornillos Métricas………………… 16
Tabla Nº 04: Propiedades de los Ángulos de Aceros de lados iguales
y lados desiguales (Perfiles L)………………………………….. 18
Tabla Nº 05: Canales de Acero (Perfiles C)………………………………….. 19
Tabla Nº 06: Propiedades de Aceros de las Vigas de Patín Ancho
(Perfiles W)……………………………………………………... 20
Tabla Nº 07: Propiedades de las Vigas de Acero Estadounidense
(Perfiles S)…………………………………………………........ 21
Tabla Nº 08: Propiedades del Tubo Estructural de Acero Cuadrado y
Rectangular……………………………………………………... 22
Tabla Nº 09: Propiedades del Tubo de Acero, Forjado, sin Costura y
Soldado Cedula 40 Estándar Nacional Americano……………... 23
Tabla Nº 10: Unidades Típicas que se Usan en el Diseño de
Maquinas……………………………………………………….. 24
Tabla Nº 11: Conversión de Unidades Inglesas a Unidades Si :
Cantidades Básicas………………………………………… 25
Tabla Nº 12: Otros Factores de Conversión………………………………….. 28
Tabla Nº 13: Propiedades Representativas de Aceros Aleados al
Carbón………………………………………………………….. 31
Tabla Nº 14: Propiedades de los Aceros Inoxidables……………………… 33
Tabla Nº 15: Propiedades de los Aceros Estructurales………………………. 45
Tabla Nº 16: Resumen de Datos Obtenidos con la Aplicación de la Encuesta. 45
Tabla Nº 17: Materiales de Fabricación de Máquina………………………… 61

ix
DISEÑO Y FABRICACIÓN DE MÁQUINA DOBLADORA DE LÁMINAS DE
ACERO DESDE VEINTE (20) CALIBRE DE ESPESOR, PARA EL SECTOR
HERRERO LA SABANITA DE CIUDAD BOLÍVAR, ESTADO BOLÍVAR.
RESUMEN
El propósito de este estudio fue diseñar y fabricar máquina dobladora de láminas de
acero desde veinte (20) calibre de espesor, para el sector herrero la sabanita de
Ciudad Bolívar, Estado Bolívar. Este se ubica en una investigación de tipo descriptiva
con un diseño de campo, apoyada en la documental y proyecto factible; donde se
tomo como muestra a quince (15) herrerías de la comunidad, obteniendo los datos
directamente de la realidad, a través de la aplicación de una encuesta dirigida
principalmente al sector herrero del sector. Los datos fueron procesados mediante el
análisis cuantitativo (Diagrama del árbol y Soluciones, Matriz FODA) y el análisis
cualitativo (cuadro de frecuencia porcentual y gráfico de pastel); llegando a la
conclusión de haber desarrollado un diseño propio cumpliendo con todos los
elementos de entradas y componentes establecidos y por último mediante pruebas se
alcanzo la operatividad de la máquina desarrollando práctica operativa para garantizar
su buen funcionamiento.
PARTICIPANTES:
- Pacheco, Dalila C.I. 14.381.904
- Sánchez, Hernán C.I. 16.221.947
Agosto de 2012

1
INTRODUCCIÓN
El Diseño industrial busca crear o modificar objetos o ideas para hacerlos útiles,
prácticos o atractivos visualmente, con la intención de cubrir necesidades del ser
humano, adaptando los objetos e ideas no solo en su forma sino también las funciones
de éste, su concepto, su contexto y su escala, buscando lograr un producto final
innovador.
El diseño industrial sintetiza conocimientos, métodos, técnicas, creatividad y tiene
como meta la concepción de objetos de producción industrial, atendiendo a sus
funciones, sus cualidades estructurales, formales y estéticas simbólicas, así como
todos los valores y aspectos que hacen a su producción, comercialización y
utilización, teniendo al ser humano como usuario. Es una actividad creativa, que
establece las cualidades polifacéticas de objetos, de procesos, de servicios y de sus
sistemas en ciclos vitales enteros. Por lo tanto, el diseño es el factor central de la
humanización innovadora de tecnologías y el factor crucial del intercambio
económico y cultural.
El Diseño y Fabricación de Máquina en este caso dobladora de láminas de acero, se
define de forma general como el proceso teórico práctico que, partiendo del
conocimiento de una necesidad, llega a su satisfacción por medio de la construcción
de la misma.
El diseño de máquina es un proceso bastante complejo que no solo aplica
conocimientos relativos al análisis, síntesis de mecanismos y máquinas, sino que
además requiere la aplicación directa de otras disciplinas, tanto tecnológicas como de
otro tipo. El proceso no es lineal y una o varias de estas etapas se realimentan.

2
En este sentido el proyecto propuesto tiene como finalidad Diseñar y Fabricar
Máquina Dobladora de Láminas de Acero desde veinte (20) Calibre de Espesor, para
el sector herrero la Sabanita, en ciudad bolívar estado bolívar.
En donde no todas las herrerías tienen Máquina para realizar el trabajo de doblez de
láminas de acero; por lo cual se crea dependencia de las que poseen el equipo,
teniendo como consecuencia el incremento de los costos en la producción y por ende
aumento del valor del producto final.
La modalidad de la investigación es de tipo descriptiva, con un diseño de campo,
documental y de proyecto factible que permiten obtener los datos a través de la
aplicación de una encuesta en su modalidad de cuestionario dirigida a las herrerías de
la comunidad La Sabanita en Ciudad Bolívar, Estado Bolívar.
El proyecto de investigación se estructura de la siguiente manera:
Parte I: Constituido por la Descripción del Contexto, Diagnóstico Actual de la
Situación, Justificación e Impacto Social, Objetivos del Proyecto, Alcance y
Limitaciones.
Parte II: Consta de los Proyectos Afines, Fundamentos Teóricos y Definición de
Términos Básicos.
Parte III: se presenta la planificación del proyecto constituido por el tipo de
investigación y proyecto, población y muestra, técnicas de recolección de datos,
técnicas de procesamiento y análisis de datos y cronograma de actividades.
Parte IV: se muestran los Resultados y Logros del Proyecto.
Por último se presentan las conclusiones y las recomendaciones del proyecto,
referencias bibliográficas empleadas y anexos de la investigación.

3
PARTE I
DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
Corresponde a esta primera parte del Proyecto dentro del proceso de una
investigación, el cual comprende los siguientes aspectos: Descripción del Contexto,
Diagnóstico Actual de la Situación, Justificación e Impacto Social, Objetivo General
y Específicos.
1.1 Descripción del Contexto
Nombre de la Organización vinculada al Proyecto: Herrerías de Parroquia la
Sabanita en Ciudad Bolívar, Estado Bolívar.
Producto o servicio: Máquina Dobladora de Láminas desde veinte (20) Calibre de
Espesor.
Razón Social: La comunidad objeto de estudio es el sector herrero de La Parroquia la
Sabanita en Ciudad Bolívar, Estado Bolívar.
Localización Geográfica: La Parroquia la Sabanita se encuentra situada hacia la
parte sur de Ciudad Bolívar, Estado Bolívar, con una extensión de 18 km2 y cuenta
con una población de 67831 habitantes. Sus límites son los siguientes:
Por el este: El Río San Rafael.
Por el oeste: El Río Buena Vista.

4
Por el norte: La Av. República.
Por el sur: La Av. Perimetral.
Esta integrada por los sectores siguientes: La Sabanita, Vuelta El Cacho, San Simón,
Los Aceititos, Agosto Méndez, Las Piedritas, Peñón Negro, La Lucha, Brisas del
Orinoco, Brisas del Este, Cuyuní, Bicentenario, El Mirador, Morales Bello, Jerusalén,
Las Campiñas, Libertador.
Figura Nº 01
Mapa de ubicación de Parroquia La Sabanita en Ciudad Bolívar, Estado Bolívar.
Fuente: http://maps.google.com/maps?hl=es&q=ciudad+bolivar&um=1
En la Parroquia, La Sabanita de Ciudad Bolívar, Estado Bolívar se encuentra ubicado
el sector herrero objeto de estudio el cual se presenta a continuación:
- Herrería Antonio Acosta, Avenida Menca de Leonì, No. 05.
- Herrería Carlos González, Avenida España, Callejón Mi regreso
- Herrería Angostura, Avenida Sucre frente al terminal de pasajeros.
- Herrería Juan García, Calle Urdaneta No. 05 Brisas del Orinoco.
- Herrería Renny Morales, Calle Urdaneta, Brisas del Orinoco.
- Herrería José Bello, Calle Olivia cruce con Avenida España No. 96
- Herrería Jorge, Calle Libertador No. 17

5
- Herrería Libertador, Calle Libertador Casa No. 06.
- Herrería Jenfar, Calle Raúl Leonì No. 04.
- Herrería Metálicas González, Calle los Rosales No. 50.
- Herrería Omar Zamora, Calle Lara No. 08.
- Herrería Luis Pinacel, Icubaru.
- Herrería Ranzar, Calle 03 Casa No. 05.
- Herrería Evencio Antonio Rivas, Los Rosales No. 29.
- Herrería Martínez, Calle San Simón No. 12.
Reseña histórica de la Comunidad: Este sector herrero tiene una historia desde el
año 1961. Ya que la fundación de las mismas data desde las siguientes fechas:
Herrería Antonio Acosta (2008), Herrería Carlos González (2006), Herrería
Angostura(1961), Herrería Juan García (2003), Herrería Renny Morales (2009),
Herrería José Bello(1996), Herrería Jorge (1991), Herrería Libertador (2003),
Herrería Jenfar (1991), Herrería Metálicas González(2006), Herrería Omar Zamora
(2001), Herrería Luis Pinacel (2003), Herrería Ranzar (1996), Herrería Evencio
Antonio Rivas (1971), Herrería Martínez (1976).
1.2 Diagnóstico Actual de la Situación
En la historia de la metalurgia el trabajo de la chapa ocupa sin duda un lugar de
relieve. Desde la prehistoria, el hombre se ha esforzado en desarrollar herramientas,
utensilios y máquinas cada vez más sofisticadas para dar forma a los metales. A
medida que el avance de la civilización imponía necesidades nuevas en el ámbito de
la calderería, la tecnología fue ofreciendo nuevas posibilidades.
Cuando, en el siglo XIX, el desarrollo de los nuevos sistemas de transporte terrestre y
marítimo plantearon exigencias imprevistas en el conformado de chapa, la tecnología
dio un vuelco radical permitiendo mecanizar eficazmente procesos hasta entonces
enteramente manuales.

6
El trabajo en frío y en caliente de la chapa ha sido realizado durante siglos por los
herreros y hojalateros de forma enteramente manual. Herramientas como la tajadera,
el tranchete de yunque, los cortafríos o los punzones fueron la única ayuda de los
artesanos del metal para el corte y deformación de chapa, aunque con el tiempo
fueron incorporándose utillajes más evolucionados, como la cizalla de palanca o la
prensa de balancín a finales de la edad media.
Para el curvado de chapa se ha utilizado tradicionalmente un sistema basado en un
juego de cilindros entre los cuales se hace pasar la chapa o el palastro hasta obtener la
curvatura deseada. Las primeras máquinas de curvar o cintradoras se hacían girar
mediante una manivela, a través de un juego reductor de engranajes. Hacia finales del
siglo XIX se construyeron modelos accionados por transmisión que permitían curvar
chapa y palastro de distintos anchos y con distintas potencias, especialmente aptos
para la construcción de calderas y depósitos. Paralelamente se desarrollaron a su vez
los primeros modelos de plegadoras de chapa.
Sin embargo a pesar de la evolución de las plegadoras de chapas a nivel mundial y en
Venezuela; el sector herrero de la Parroquia la Sabanita, en Ciudad Bolívar, Estado
Bolívar, no es muestra positiva de este desarrollo, ya que las herrerías existentes en la
comunidad, solo tres de ellas cuentan con una máquina dobladora de láminas de acero
(Herrería Hierro Angostura, Herrería No registrada, Herrería Metálicas González), lo
que trae como consecuencia la generación de grandes costos por concepto de doblez
del material y por traslado de las láminas a doblar, retardo en el tiempo de entrega del
trabajo requerido por los clientes.
De acuerdo a lo antes expuesto se tiene la necesidad en vez de comprar tecnologías al
extranjero; desarrollarlas aquí mismo en nuestro país por lo que proponemos para
disminuir la problemática existente en el sector herrero de Ciudad Bolívar, Parroquia

7
la Sabanita “Diseñar y Fabricar una máquina dobladora de láminas de acero desde
veinte (20) calibre de espesor”.
Este diseño tendrá las siguientes características: primero que sea manual para evitar el
gasto de energía para ser utilizada en cualquier lugar y momento según las
necesidades; segundo que tenga una capacidad de doblar una lamina de acero desde
veinte calibre de espesor, tercero dirigida a clientes que requieran doblez de marcos
ventanas y chapas para fabricar puertas, entre otros.
Esta propuesta tiene como finalidad contribuir al desarrollo del sector herrero de
Ciudad Bolívar, Estado Bolívar en su Parroquia la Sabanita; ya que partiendo de esta
disminuirá la problemática antes expuesta debido a que cada herrería podrá adquirir o
desarrollar su propia dobladora logrando disminuir los costos de producción antes
mencionados.
1.3 Justificación e Impacto Social
Las razones que conllevan a proponer el desarrollo del proyecto son las siguientes:
Social: Contribuir al desarrollo social y económico de las pequeñas herrerías de la
Parroquia la Sabanita, Ciudad Bolívar, Estado Bolívar, de tal manera que estas dejen
de depender de las que poseen máquinas dobladoras de láminas de acero, aumenten
sus ingresos y ofrezcan productos a bajos costos.
Técnica: De acuerdo al desarrollo del Proyecto este se vincula directamente con la IV
línea del Plan Nacional Simón Bolívar: Modelo Productivo Socialista que tiene
como uno de sus objetivos hacer énfasis para impulsar el logro de un desarrollo
tecnológico interno que posibilite la autonomía relativa de las actividades productivas
y de servicios necesarias para alcanzar y sostener el desarrollo, mediante el
fortalecimiento de la capacidad de innovar, importar, modificar y divulgar

8
tecnologías orientadas primordialmente a la satisfacción de las necesidades humanas
que, a su vez, favorezcan el desarrollo científico.
También se encuentra alineado con en el PNF de Mantenimiento en las áreas de
Diseño y Fabricación, en las líneas de investigación de Sustitución de Importaciones
y en las Unidades Curriculares involucradas en el proyecto: Taller de Mantenimiento,
Dibujo, Física, Mecánica Aplicada, Tecnología de Fabricación, Resistencia de los
Materiales.
1.4 Objetivos del Proyecto
Objetivo General
Diseñar y Fabricar Máquina Dobladora de Láminas de Acero Desde Veinte (20)
Calibre de Espesor, Para El Sector Herrero La Sabanita, en Ciudad Bolívar Estado
Bolívar.
Objetivos Específicos
 Describir los elementos de entrada, para la fabricación de la máquina.
 Describir componentes de la máquina dobladora de láminas.
 Elaborar planos de la máquina.
 Construir máquina y validar funcionamiento de la misma.
 Calcular costos asociados a la fabricación de la máquina.

9
PARTE II
PROYECTOS AFINES Y FUNDAMENTOS TEÓRICO
2.1 Proyectos Afines
Amarista, J.; González, M.; Guaita, A.; Maita, R. (2011). “Diseño y Fabricación de
Máquina Para La Producción de Ladrillos a Base De Lodo Rojo”. El propósito de este
proyecto fue diseñar y fabricar máquina para la producción de ladrillos a base de lodo
rojo; existente en el sistema de lagunas de oxidación; ubicadas en la comunidad de
cambalache. Este se ubico en una investigación de tipo descriptiva con un diseño de
campo, apoyada en la documental; donde se tomo como muestra a 30 habitantes de la
comunidad, obteniendo los datos directamente de la realidad, a través de la aplicación
de una encuesta dirigida principalmente a representantes de los Consejos Comunales.
Los datos fueron procesados mediante el análisis cuantitativo (Método de Hanlon,
Diagrama del árbol y Soluciones, Matriz FODA) y el análisis cualitativo (cuadro de
frecuencia porcentual y grafico de pastel); llegando a la conclusión de haber
desarrollado un diseño propio cumpliendo con todos los elementos de entradas y
componentes establecidos, comprobando mediante cálculos la resistencia de carga y
selección de materiales adecuados y por último mediante pruebas se alcanzo la
operatividad de la máquina desarrollando práctica operativa para garantizar su buen
funcionamiento.
En este sentido se observa la pertinencia con el proyecto objeto de estudio; ya que
ambos tratan del diseño y fabricación de máquinas.

10
2.2 Fundamentos Teóricos
2.2.1 Aspectos a Considerar por un Diseñador Mecánico
Mott, R. (2006) expresa que lo principal a considerar es que los diseñadores e
ingenieros de diseños crean aparatos o sistemas que satisfagan necesidades
específicas y que para diseñar componentes y aparatos mecánicos, el individuo debe
ser competente en el diseño de elementos individuales que componen el sistema. Pero
también debe poder integrar varios componentes y equipos en un sistema coordinado
y que satisfaga las necesidades de sus clientes.
Entre otros el diseñador debe considerar los siguientes aspectos:
 Reconocer ejemplos de sistemas mecánicos.
 Enlistar los conocimientos de diseño que se requieren para efectuar un diseño
mecánico.
 Describir la importancia de integrar los elementos de maquina individuales en un
sistema mecánico.
 Describir los elementos principales del proceso de realización del producto.
 Escribir las funciones y los requisitos del diseño para dispositivos mecánicos.
 Establecer conjuntos de criterios para evaluar los diseños propuestos.
 Trabajar con las unidades adecuadas en cálculos de diseño mecánicos, ya sea en
el sistema inglés o en el sistema métrico SI.
 Distinguir entre fuerza y masa, expresarlos en forma correcta en ambos sistema de
unidades.
 Presentar los cálculos de diseño en forma profesional ordenados para poder ser
comprendidos y evaluados por otras personas que conozcan el campo del diseño
de maquinas.

11
2.2.2 Proceso de Diseño Mecánico
Según Mott, R. (2006) establece que el diseño mecánico tiene como objetivo
“Obtener un producto útil que satisfaga las necesidades de un cliente, y además sea
seguro, eficiente, confiable, económico y de manufactura practica” (p.09).
Para realizar el proceso de diseño mecánico es necesario tener los siguientes
conocimientos:
 Trazado, dibujo técnico y diseño asistido por computadora.
 Propiedades de los materiales, procesamiento de materiales y procesos de
manufactura.
 Aplicaciones de la química, como protección contra la corrosión, galvanoplastia y
pintura.
 Estática y dinámica, resistencia de los materiales, cinemática y mecanismos.
 Comunicación oral, atención, redacción técnica y trabajo en equipo.
 Mecánica de fluidos, termodinámica y transferencia de calor.
 Máquinas hidráulicas, los fundamentos de los fenómenos eléctricos y controles
industriales.
 Diseño de experimentos y prueba de funcionamiento de materiales y sistemas
mecánicos.
 Creatividad, solución de problemas y gerencia de proyectos.
 Análisis de esfuerzos.
 Conocimientos especializados del comportamiento de elementos de maquinas,
como engranes, transmisiones de bandas, transmisiones de cadenas, ejes,
cojinetes, cuñas, acanaladuras, acoplamientos, sellos, resortes, uniones
(atornilladas, remachadas, soldadas, adhesivas), motores eléctricos, dispositivos
de movimientos lineal, embragues y frenos.

12
2.2.3 Funciones, Requisitos de Diseños y Criterios de Evaluación
Las funciones, los requisitos de diseño y los criterios de evaluación según Mott, R.
(2006) son:
 Funciones: indican lo que debe hacer el dispositivo mediante afirmaciones
generales no cuantitativas, donde se unas frases de acción tales como soportan
una carga, subir una caja, transmitir potencia o mantener unidos los miembros
estructurales.
 Parámetros de diseño: son declaraciones detalladas, en general cuantitativas de los
valores esperados de funcionamiento, condiciones ambientales en las que debe
trabajar el dispositivo, las limitaciones de espacio o peso o materiales o
componentes disponibles que puedan usarse.
 Criterios de evaluación: son declaraciones de características cualitativas deseables
en un diseño, que ayudan a que el diseñador decida que opción de diseño es la
optima; esto es, el diseño que maximice las ventajas y minimice las desventajas.
2.2.4 Integración de los elementos de maquina en un diseño mecánico
El diseño mecánico es el proceso de diseñar o seleccionar componentes mecánicos
para conjuntarlos y lograr una función deseada, el autor Mott, R. (2006) afirma que
“los elementos de maquinas deben ser compatibles, acoplarse bien entre si y
funcionar en forma segura y eficiente” (p.14).
El diseñador no solo debe considerar el desempeño del elemento diseñado, sino
también los elementos con que debe interactuar.

13
2.2.5 Cálculos de Diseño
Es importante anotar los cálculos en forma pulcra, compleja y ordenada. Deberá
explicar cómo ataco el diseño, que datos uso y que hipótesis y juicios planteo.
También con frecuencia es útil tener un registro exacto de sus cálculos de diseños si
es probable que ese diseño tenga cambios. En todos esos casos debe comunicar su
diseño a otros por escrito y con figuras.
Para preparar un registro según lo establecido por el autor Mott, R. (2006) en forma
general es necesario tomar en cuenta lo siguiente:
 Identificar el elemento de máquina que será diseñado y la naturaleza del
cálculo del diseño.
 Trazar un esquema del elemento que muestra todas las propiedades que
afectan el funcionamiento o el análisis de esfuerzos.
 Mostrar en un esquema las fuerzas que actúan sobre el elemento (el diagrama
de cuerpo libre) y trazar otros dibujos para aclarar el caso físico real.
 Identificar el tipo de análisis a efectuar tal como el esfuerzo por flexión,
deflexión de una viga, pandeo de una columna entre otros.
 Enlistar todos los datos y las hipótesis.
 Escribir las formulas a usar en forma de símbolos e indicar con claridad los
valores y las unidades de las variables que intervienen. Si una formula
potencial no se conoce bien en su trabajo cite la fuente. La persona podrá
consultarla para evaluar lo adecuado de la formula.
 Resolver cada fórmula para la variable deseada.
 Insertar datos, comprobar unidades y desarrollar los cálculos.
 Juzgar lo adecuado del resultado.
 Si el resultado no es razonable, cambiar las decisiones del diseño y repetir el
cálculo. Quizás sea más adecuada una geometría o un material distintos.

14
 Cuando se ha llegado a un resultado razonable y satisfactorio, especifique los
valores definitivos de todos los parámetros importantes en el diseño, usando
tamaños normalizados, dimensiones cómodas, materiales que se consigan con
facilidad, entre otros.
2.2.6 Tamaños Básicos Preferidos, Roscas de Tornillos y Perfiles Estándar
Según Mott, R. (2006) considera que una de las responsabilidades de un
diseñador es especificar las dimensiones finales de los elementos que soportan
cargas. Después de completar los análisis de esfuerzos y deformación, el
diseñador conocerá los valores mínimos aceptables de las dimensiones, los
cuales aseguraran que el elemento cumpla con los requisitos de
funcionamiento. Entonces de forma usual el diseñador especifica que las
dimensiones finales sean uniformadas, o tengan valores adecuados que
faciliten la compra de materiales y la manufactura de las piezas.
Seguidamente se presentan algunas guías para ayudar en estas decisiones y
especificaciones correspondientes a:
2.2.6.1 Tamaños Básicos Preferidos
La tabla que se muestra a continuación presenta los tamaños básicos
preferidos en fracciones de pulgadas, decimales de pulgadas y métricos. En la
parte final del diseño se elige uno de estos tamaños preferidos:

15
Tabla Nº 01: Tamaños Básicos Preferidos
Fuente: Mott, R. (2006). Tabla A2-1(p.A-3)
2.2.6.2 Roscas de Tornillos Estadounidense Normalizada
Los tornillos y los elementos de maquina con uniones roscadas se fabrican
mediante dimensiones normalizadas para asegurar que las pizas sean
intercambiables y para permitir una fabricación cómoda, con maquinas y
herramientas normalizadas.
A continuación se presentan las tablas de Roscas de Tornillos Estándar
Estadounidense y seguidamente la de Dimensiones de Roscas de Tornillos
Métricas:

16
Tabla Nº 02: Roscas de Tornillos Estándar Estadounidense
Fuente: Mott, R. (2006). Tabla A2-2 (p.A-4)
Tabla Nº 03: Dimensiones de Roscas de Tornillos Métricas

17
2.2.6.3 Perfiles Estructurales de Acero
En este mismo orden de ideas el mismo autor Mott, R. (2006) comenta en su
obra que los fabricantes de acero suministran un gran conjunto de perfiles
estructurales estandarizados, eficientes en el uso del material y fáciles de
especificar e instalar en estructuras de construcción o de armazones de
maquinas. Comprenden los ángulos estándar (perfiles L), canales (Perfiles C),
vigas de patín ancho (perfiles W), vigas estándar estadounidense (perfiles S),
tubo estructural y tuberías. Es importante resaltar que los perfiles W y S se
nombran con frecuencia como “vigas I” porque la forma de corte transversal
se aparece a la I mayúscula.
Se presenta a continuación las propiedades geométricas de algunos perfiles
estructurales de acero que abarcan gran variedad de tamaños, en tablas que se
mostraran a continuación y que proporcionaran datos del área de la sección
transversal (A), el peso por pie de longitud, la ubicación del centroide de la
sección transversal, su momento de inercia (F), su modulo de sección (S) y su
radio de giro. Los valores de I y de S son importantes para analizar y diseñar
vigas. Para el análisis de las columnas se necesitan I y R.
 Ángulos de Acero (perfiles L)
Se llaman perfiles L por la apariencia transversal; con frecuencia a los ángulos
se usan como elementos a la tensión en armaduras y torres, miembros de
contorno para estructuras de maquinas, dinteles sobre ventanas y puertas en
construcción, refuerzas para placas grandes en cajas y vigas, ménsulas y
soportes de tipo cornisa para equipo.

18
A continuación se presenta la siguiente tabla de ángulos de acero perfiles (L)
para servir de guía en el proceso de selección y determinación del mismo:
Tabla Nº 04: Propiedades de los Ángulos de Aceros de Lados Iguales
y Lados Desiguales (perfiles L)
 Canales Estadounidense Estándar (perfiles C)
Estos canales se usan en aplicaciones parecidas a las de los ángulos. El alma
plana es los dos patines que formarían un perfil generalmente más rígido que
el de los ángulos. Los canales se utilizan como vigas o columnas.
A continuación se presenta la tabla de propiedades de canales de aceros
estándar estadounidense, perfiles C:

19
Tabla Nº 05: Canales de Acero (perfiles C)
 Perfiles de Patín Ancho (perfiles W)
Los perfiles W tienen almas relativamente delgadas y patines algo más
gruesos, con espesor constante. La mayor parte del área de la sección
transversal esta en los patines, lo más alejada del eje centroidal horizontal (eje
y), con lo cual el momento de inercia es muy grande para determinar cantidad
de material.
A continuación se presenta la siguiente tabla de propiedades de perfiles de
patín ancho:

20
Tabla Nº 06: Propiedades de las Vigas de Acero de Patín Ancho (perfiles W)
 Vigas Estadounidense Estándar (perfiles S)
Gran parte de la descripción de los perfiles W se aplica también a los perfiles
S. Nuevamente se incluye el peso por pie de longitud en la designación. En la
mayor parte aunque no en todos los perfiles S, el peralte real es igual al
nominal. Los patines Son inclinados, con una pendiente aproximada de 2
pulgadas en 12 pulgadas, parecida a la de los perfile C. Los ejes X-Y se
definen como se indica, con el alma vertical.
Con frecuencia se prefieren los perfiles de patín ancho (perfiles W) a los
perfiles S porque sus patines son relativamente anchos, porque tienen espesor
constante en sus patines; además las propiedades de las secciones son en

21
general, mejores para determinados pesos y peraltes como lo afirma el autor
Mott, R. (2006).
Se presenta la siguiente tabla de las propiedades de las vigas de acero
estándar estadounidenses (perfiles S):
Tabla Nº 07: Propiedades de las Vigas de Acero Estándar Estadounidense (perfiles S)
 Perfiles Estructurales Huecos (HSS, cuadrados y rectangulares)
Con el aspecto y las propiedades de los perfiles estructurales huecos (HSS,
de hollow structural shape). Esos perfiles suelen conformarse a partir de
lámina plana y soldada longitudinalmente. Las propiedades de las
secciones consideran los radios de las esquinas.

22
Los tubos laminados, cuadrados y rectangulares, son útiles en las
estructuras de maquinaria porque tienen buenas propiedades transversales
para elementos cargados a la flexión como vigas y para la carga de torsión,
porque la sección transversal es cerrada. Los lados planos facilitan con
frecuencia la unión de los miembros entre sí o la fijación del equipo a ellos.
Algunos marcos se sueldan y forman una unidad que funciona como marco
espacial rígido. El tubo cuadrado proporciona una sección eficiente para las
columnas.
En la tabla siguiente se presentan las propiedades del tubo estructural de
acero, cuadrado y rectangular:
Tabla Nº 08: Propiedades del Tubo Estructural de Acero Cuadrado y Rectangular
 Tubo
Los perfiles circulares huecos (tubos) son muy eficientes cuando se usan
como vigas, elementos a torsión y columnas.

23
A continuación se presenta la siguiente tabla de las propiedades de tubo de
acero forjado sin costura y soldado cedula 40 estándar nacional americano:
Tabla Nº 09Propiedades del Tubo de Acero, Forjado sin Costura y Soldado Cedula
40 Estándar Nacional Americano
2.2.7 Sistemas de Unidades y Factores de Conversión
Los cálculos para el diseño de maquinas se realizan utilizando algunas unidades
típicas inglesas o del sistema internacional de unidades SI; que se muestran a
continuación en las siguientes tablas:

24
Tabla Nº 10: Unidades Típicas que se Usan en el Diseño de Máquinas
Fuente: Mott, R. (2006). Tabla 1-2 (p.25)
Tabla Nº 11: Conversión de Unidades Inglesas a Unidades SI: cantidades básicas

25
Tabla Nº 12: Otros Factores de Conversión
2.2.8 Diferencia entre Peso, Fuerza y Masa
Según Mott, R. (2006) la diferencia entre fuerza, masa y peso consiste en que la
Masa es la cantidad que contiene un cuerpo. Fuerza es un empuje o un esfuerzo
aplicado a un cuerpo, que causa un cambio en el movimiento del mismo o alguna
deformación en el. Mientras que peso se refiere a la magnitud de la fuerza necesaria
para sostener un cuerpo contra la influencia de la gravedad.
Entonces la relación peso / masa es:
F = m* a o W = m*g
Donde:
F = fuerza
m = masa
a = aceleración
W = peso
g = aceleración de la gravedad

26
Y se usara g = 32,2 pies / s2
0 g = 9,81 m / s2
2.2.9 Materiales en el Diseño Mecánico
Es responsabilidad del diseñador especificar los materiales adecuados para cada parte
de un diseño mecánico. Lo primero que debe hacer es especificar el material básico
que usara para determinado componente de un diseño mecánico. Posteriormente
especificar las funciones del componente, los tipos y magnitudes de carga que
soportara y el ambiente en que funcionara.
Para la elección del material se deben considerar sus propiedades físicas y mecánicas
y adaptarlos a las expectativas deseadas y también las propiedades de resistencia a la
tensión y fluencia, ductilidad, resistencia al corte, elasticidad, dureza, maquinabilidad,
y tenacidad, entre otros, de acuerdo al diseño a realizar como lo establece Mott, R.
(2006) y para la seleccionar el material es necesario considerar los siguientes:
2.2.9.1 Clasificación de Metales y Aleaciones
Varias asociaciones industriales asumen la responsabilidad del
establecimiento de normas para clasificar metales y aleaciones. Cada una tiene
su propio sistema de numeración, adecuado para determinado metal a que se
refiera la norma. Pero esto a veces causa confusión, cuando hay una traslape
entre dos o más normas y cuando se usan distintos esquemas para identificar
los metales.
Se ha ordenado, en cierta medida en la clasificación de los metales, usar los
Sistemas Unificados de Numeración (UNS, de Unified Numbering Systems),
definidos en la norma E 527.83 (reaprobada en 1997). Practica normalizada de
numeración de metales y aleaciones (UNS; Standard Practice for Numbering

27
Metals and Alloys), por la American Society for Testing and Materials o
ASTM.
Además de la lista de los materiales bajo control de la misma ASTM, UNS
coordina las designaciones de los siguientes grupos:
- La Asociación del Aluminio (AA, Aluminum Association)
- El Instituto Estadounidense del Hierro y Acero (AISI, American Iron and
Streel Institute)
- La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE, Society of Automotive
Engineers).
2.2.9.2 Acero al Carbón y Aleados
Es posible que el acero sea el material más usado en los elementos de maquina
por sus propiedades de gran resistencia, gran rigidez, durabilidad y facilidad
relativa de fabricación. Hay diversos tipos de acero disponibles. En esta
sección se describirán los métodos para designar los aceros y los tipos más
frecuentes de éstos.
El termino acero indica una aleación de hierro, carbono, manganeso y uno
más elementos importantes. El carbón tiene un gran efecto sobre la resistencia,
dureza y ductilidad de cualquier aleación de acero. Los demás elementos
afectan la capacidad de templabilidad, tenacidad, resistencia a la corrosión,
maquinabilidad y conservación de la resistencia a altas temperaturas. Los
elementos de aleación principales contenidos en diversos aceros son el azufre,
fosforo, silicio, níquel, cromo, molibdeno y vanadio.
Se presenta a continuación la siguiente tabla referente a las propiedades
representativas de aceros aleados y al carbón para poder seleccionar los
materiales a utilizar:

28
Tabla Nº 13: Propiedades Representativas de Aceros Aleados y al Carbón
Fuente: Mott, R. (2006). Tabla Apéndice 3 (p.A-6)
2.2.9.3 Sistema de Designación
El AISI es un sistema de designación con cuatro dígitos para el acero al
carbón como se mostrara en el ejemplo que se presenta a continuación. Los
dos primeros dígitos señalan el grupo específico de aleaciones que identifica a
los principales elementos aleantes, aparte del carbono en el acero. Los
últimos dos dígitos indican la cantidad de carbono en el acero.

29
2.2.9.4 Importancia del Carbono
Aunque la mayor parte de aleaciones de acero consumen menos de 10% de
carbono, éste se incluye en la designación debido a sus efectos sobre las
propiedades del acero. Como se ve en el ejemplo anterior, los últimos dígitos
indican el contenido de carbono, en centésimas de porcentaje. Por ejemplo,
cuando los dos últimos dígitos son 20, la aleación contiene aproximadamente
0,20% de carbono. Se admite algo de variación. El contenido de carbono en
un acero con 20 puntos de carbón varía de 0,18% a 0,23%.
A medida que aumenta el contenido de carbono, también aumenta la
resistencia y la dureza, con las mismas condiciones de procesamiento y
tratamiento térmico. Ya que la ductilidad disminuye al aumentar el contenido
de carbono, la selección de un acero adecuado implica cierto compromiso con
resistencia y ductilidad.
Un acero al bajo carbon es aquel que tiene menos de 30% puntos de carbono
(0,30%). Estos aceros tienen relativamente baja resistencia, pero buena
capacidad para darles forma. En aplicaciones a elementos de màquinas,
cuando no se requiere alta resistencia, se especifican con frecuencia aceros al
bajo carbono. Si el desgaste es un problema potencial, se pueden carburizar
los aceros al bajo carbono en la superficie externa de la parte y mejorar la
combinación de las propiedades.
Los aceros al medio carbón, o aceros medios, contienen de 30 a 50 puntos de
carbono (0,30% a 0,50%). La mayoría de los elementos de máquina que
tienen necesidad de una resistencia de moderada a alta, con requisitos de
ductilidad bastante buena y dureza moderada, provienen de este grupo.

30
Los aceros al alto carbón tienen de 50 a 95 puntos de carbono (0,50% a
0,95%). El alto contenido de carbono proporciona mejores propiedades de
desgaste adecuadas para aplicaciones donde se requiera filos cortantes
duraderos, y para aplicaciones donde las superficies estén sometidas a una
abrasión constante. Las herramientas, cuchillos, cinceles y muchos
componentes de implementos agrícolas requieren la aplicación de estos
aceros.
2.2.9.5 Aceros Inoxidables
El término acero inoxidable caracteriza la alta resistencia a la corrosión que
presentan las aleaciones de este grupo. Para clasificarla como acero
inoxidable, la aleación debe contener un contenido mínimo de cromo de 10%.
La mayor parte tienen 12 a 18% de cromo.
El AISI designa la mayor parte de los aceros inoxidables como series 200, 300
y 400. Otro sistema de designación es el de numeración unificada (UNS)
establecido por SAE y ASTM.
Los tres grupos principales de aceros inoxidables son los austenìticos, los
ferrìticos y los martensìticos. Los aceros inoxidables austenìticos pertenecen a
las series de 200 y 300 AISI. Son grados para uso general, con resistencia
moderada. La mayor parte de ellos no se pueden tratar térmicamente, y sus
propiedades finales quedan determinadas por la cantidad de trabajo: al temple
que resulta se le llama ¼ duro, ½ duro, ¾ duro y duro total. Esas aleaciones no
son magnéticas y se emplean en equipos típicos de procesamiento de
alimentos.
Los aceros inoxidables ferriticos pertenecen a la serie AISI 400, y se les
designa como 405, 409, 430, 446, entre otros. Son magnéticos y trabajan bien

31
a temperaturas elevadas de 1300ºF a 1900ºF (700ºC a 1040ºC), dependiendo
de la aleación. No pueden tener tratamiento térmico, pero se pueden trabajar
en frio para mejorar sus propiedades. Se aplican en la fabricación de tubos de
intercambio de calor, equipo de refinación de petróleo, molduras
automotrices, piezas de hornos y equipos químicos.
Los aceros inoxidables martensìticos también pertenecen a la serie AISI 400,
incluidos los tipos 403, 410, 414, 416, 420, 431 y 440. Son magnéticos, se
pueden tratar térmicamente y tienen mayor resistencia que los de los de las
series 200 y 300, pero conservan buena tenacidad. Entre sus aplicaciones
típicas están las piezas de motores de turbinas, cuchillería, tijeras, piezas de
bombas de válvulas, instrumentos quirúrgicos, herrajes para aviones y herrajes
marinos.
Tabla Nº 14: Propiedades de los Aceros Inoxidables
Fuente: Mott, R. (2006). Tabla Apéndice 6 (p.A-12)

32
2.2.9.6 Aceros Estructurales
La mayor parte de los aceros estructurales reciben la designación de los
números ASTM. Un grado frecuente es el ASTM A36, que tiene un punto de
fluencia mínima de 36000 psi (248 MPa) y es dúctil. En resumen, es un acero
con bajo carbón y laminado en caliente, disponible en láminas, placas, barras
y perfiles estructurales: por ejemplo, algunas vigas I, vigas estándar
estadounidense, canales y ángulos.
La mayor parte de las vigas de patín ancho (perfiles W) se fabrican en la
actualidad con acero estructural ASTM A992, cuyo punto fluencia es de 50 a
65 ksi (448 MPa). Una especificación adicional es que la relación máxima de
punto de fluencia a resistencia a la tensión sea 0,85. Es un acero muy dúctil,
que tiene un alargamiento mínimo de 21% en 2.00 pulgadas de longitud
calibrada. Al usar este acero en lugar del ASTM A36, de menor resistencia, se
pueden emplear miembros estructurales más ligeros, a un costo adicional
mínimo o sin costo alguno.
Los perfiles estructurales huecos (HSS, de hollow structural sections) se
fabrican con acero ASTM A500, que se forma en frio y se suelda, o esta sin
costura. Están comprendidos los tubos redondos, en comparación con las
formas moldeadas.
También se pueden especificar varios grados de resistencia. Algunos de los
productos HSS se fabrican con acero ASTM A501 moldeado en caliente,
cuyas propiedades son parecidas a las de los perfiles de acero ASTM A36
laminado en caliente.
Muchos de los grados de acero estructural con mayor resistencia se emplean
para la construcción, para vehículos y para maquinas. Tienen puntos de

33
fluencia en el intervalo de 42000 a 100000 psi (290 a 700 MPa). Algunos de
esos grados, que se llaman aceros de alta resistencia y baja aleación, son
ASTM A242, A440, A514 y A588.
Tabla Nº 15: Propiedades de los Aceros Estructurales
Fuente: Mott, R (.2006). Tabla Apéndice 7 (p.A-13)
2.2.9.7 Selección de Materiales
Una de las tareas más importantes de un diseñador es especificar el material
con el cual se fabricara con componente individual de un producto. En la
decisión se debe considerar una cantidad gigantesca de factores.

34
El proceso de seleccionar un material debe comenzar con el claro entendimiento de
las funciones y los requisitos del diseño del producto y del componente individual.
Entonces, el diseñador debe considerar interrelaciones como las siguientes:
- Las funciones del componente
- La forma del componente
- El material con que se debe fabricar el componente
- El proceso de manufactura usado para producir el componente.
2.3 Definición de Términos Básicos
 Ductilidad: El autor Mott, R. (2006) la define como el grado en el cual un
material se deformara antes de su fractura final. Los materiales dúctiles
resisten, bajo condiciones normales, las cargas repetidas sobre los elementos
de maquinas mejor que los materiales frágiles.
 Dureza: Mott, R. (2006) la define como la resistencia de un material a ser
penetrado por un dispositivo es indicativo de su dureza y se mide con varios
aparatos, procedimientos y penetradores.
 Maquinabilidad: se relaciona con la facilidad con que se puede maquinar un
material para obtener un buen acabado superficial con una duración razonable
de la herramienta como lo comenta el autor Mott, R. (2006).
 Tenacidad: es la capacidad de un material para absorber energía que se le
plica sin fractura así lo define el autor Mott, R. (2006).
 Densidad: la define Mott, R. (2006) como la masa de un material por unidad
de volumen.

35
PARTE III
PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO
En esta parte se abordara el contenido metodológico del proyecto a realizar, que
estará representado en primer lugar por el tipo de investigación y proyecto, la
población y muestra del estudio, se presentan las Técnicas e instrumentos de
Recolección de Datos, técnicas de procesamiento y análisis de datos, metodología o
plan de acción seguidamente el cronograma de actividades.
3.1 Tipo de Investigación y Proyecto
La investigación se puede definir como un proceso que, mediante la aplicación del
método científico, procura obtener información relevante y fidedigna, para entender,
verificar, corregir o aplicar el conocimiento.
También se puede reconocer como una actividad encaminada a la solución de
problemas. Su objetivo consiste en hallar respuestas mediante el empleo de procesos
científicos.
En la obra El Proyecto de la Investigación, su autor Fidias, A. (2006) define la
investigación científica como “proceso metódico y sistemático dirigido a la solución
de problemas o preguntas científicas, mediante la producción de nuevos
conocimientos los cuales constituyen la solución o respuesta a tales interrogantes”
(p.22).

36
Cuando se va a resolver un problema en forma científica, es muy conveniente tener
un conocimiento detallado de los posibles tipos de investigación que se pueden
seguir. Este conocimiento hace posible evitar equivocaciones en la elección del
método adecuado para un procedimiento específico.
Los tipos de investigación difícilmente se presentan puros; generalmente se combinan
entre sí y obedecen sistemáticamente a la aplicación de la investigación.
Tradicionalmente se presentan los tipos de investigación según el nivel, el diseño y el
propósito:
Según el nivel de la Investigación
El nivel de la investigación se refiere al grado de profundidad con que se aborda un
fenómeno u objeto de estudio y se clasifica en exploratoria, descriptiva y explicativa.
De esta manera la investigación según el nivel se fundamenta en un estudio de tipo
descriptiva como lo define Tamayo, M (2003) en su libro “El proceso de la
Investigación”:
Comprende la descripción, registro, análisis e interpretación de la
naturaleza actual, y la composición o procesos de los fenómenos. El
enfoque se hace sobre conclusiones dominantes o sobre cómo una
persona, grupo o cosa se conduce o funciona en el presente (p.40).
Por su parte, la investigación descriptiva es definida por la Universidad Nacional
Experimental Guayana Simón Rodríguez (UNESR, 1998) como aquella que:
Recoge sistemáticamente la información sobre los hechos, las
situaciones y las características sobre una población o área de interés.
Permite además informar como es una determinada situación, señalar
su naturaleza y el tipo de condición existente en ese momento. (p.21).

37
La investigación descriptiva trabaja sobre realidades de hechos, y sus características
fundamentales de prestar una interpretación correcta sobre lo investigado.
Es por ello, que la investigación descriptiva permitirá conocer, comprender, registrar
y analizar toda la información y datos recopilados del diagnóstico situacional de la
comunidad objeto de estudio y así poder lograr la descripción del contexto y de sus
principales problemas, necesidades o intereses como base fundamental para el logro
de los objetivos del proyecto.
Según el diseño de la Investigación
El diseño de la investigación es la estrategia general que adopta el investigador para
responder el problema planteado. Esta se clasifica en documental, de campo y
experimental.
La estrategia de la investigación está definida por:
 El origen de los datos: primarios en diseños de campo y secundarios en
estudios documentales.
 Por la manipulación o no de las condiciones en las cuales se realiza el estudio:
diseños experimentales y no experimentales y de campo.
De acuerdo a esto la investigación se ubica en un diseño de campo y documental.
La investigación de campo es definida por Tamayo, M (2003) como: “Aquella que
asume las formas de la exploración y la observación del terreno, debido a que se
apoya en los documentos para la planeación del trabajo y la interpretación de la
información recolectada por otros medios” (p.110).

38
También, Cervo, A. y Bervian, P. (1998) expresan que:
Las técnicas especificas de la investigación de campo, tiene como
finalidad recoger y registrar ordenadamente los datos relativos al tema
escogido como tema de estudio. Equivalen por lo tanto, a instrumentos
de observación controlada. Es decir consiste en recolección de datos
directamente de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o
controlar variable alguna. (p.45).
El estudio a realizar requiere de una investigación de campo con el propósito de
obtener información, mediante la observación de la problemática y la aplicación de
instrumentos de recolección de datos, por los investigadores, en la propia comunidad
con la finalidad de obtener los datos primarios y apoyarse en los datos secundarios
conocidos como estudios documentales.
Por su parte Fidias, A. (2006) define la investigación documental o diseño
documental como:
Es un proceso basado en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e
interpretación de datos secundarios, es decir, los obtenidos y
registrados por otros investigadores en fuentes documentales:
impresas, audiovisuales o electrónicas. Como en toda investigación el
propósito de este diseño es el aporte de nuevos conocimientos (p.27).
Este estudio requiere de una investigación documental con la finalidad de obtener
datos secundarios de la obra de otros investigadores con la utilización de las
siguientes fuentes impresas (documentos escritos tales como: libros, tesis, trabajos,
informes de investigaciones y prensa), fuentes audiovisuales (videos) y fuentes
electrónicas (documentos en internet tales como: páginas web, libros, informes, tesis)
con base de datos institucionales y comerciales.
Proyecto Factibles
El proyecto es factible según la definición de la UPEL (1998):

39
Consiste en la elaboración de una propuesta de un modelo operativo
viable, o una solución posible a un problema de tipo práctico para
satisfacer necesidades de una institución o grupo social. La propuesta
debe tener apoyo, bien sea en una investigación de campo o en una
investigación documental; y puede referirse a la formulación de
políticas, programas, tecnologías, métodos o procesos. (p.17).
Teniendo como base la definición de la UPEL este proyecto se considera factible
porque permitirá la elaboración de una propuesta o una solución posible, cuyo
propósito es satisfacer una necesidad o solucionar un problema siguiendo una
metodología, en este caso se propone Diseñar y Fabricar Máquina Dobladora de
Láminas de Acero Desde Veinte (20) Calibre de Espesor, Para el Sector Herrero La
Sabanita, en Ciudad Bolívar Estado Bolívar, respondiendo a la necesidad de esta
comunidad de contar con un equipo que realice el doblez de las láminas, sin tener que
depender de las otras que si poseen; con la finalidad de disminuir costos en la
realización de sus trabajos.
3.2 Población y Muestra
Población
Según explicación de Busot, A. (1998) “La población está representada por una
colección de todos los elementos que se están estudiando y acerca de las cuales se
intenta extraer conclusiones, se debe definir de manera que quede claro si un
elemento es o no miembro de ella”.
En este sentido la población o universo se refiere al conjunto para el cual serán
válidas las conclusiones que se obtengan a los elementos o unidades bien sean
personas, instituciones o cosas, a las cuales se refiere la investigación.

40
Una característica del conocimiento científico es la generalidad, de allí que la ciencia
se preocupe por extender sus resultados de manera que sean aplicables, no solo a unos
pocos casos sino a similares o de la misma clase. En este sentido una investigación
puede tener como propósito el estudio de un conjunto numeroso de objetos,
individuos e incluso documentos. A dicho conjunto se le denomina población.
Según Fidias, A. (2006) define la población en términos más precisos población
objetivo, como un conjunto finito o infinito de elementos con características comunes
para los cuales serán extensivas las conclusiones de la investigación. Esta queda
delimitada por el problema y por los objetivos del estudio“(p.81).
Para efectos de la investigación la población se considera infinita Según Fidias, A.
(2006) la cual la define como: “aquella en la que se desconoce el total de elementos
que la conforman por cuanto no existen un registro documental de éstos debido a que
su elaboración sería prácticamente imposible. Ejemplo: trabajadores de la economía
informal” (p.82).
Es decir que en la investigación la población es infinita porque se desconocen el total
de elementos que la conforman, es decir el número de herrerías existentes en el sector
La Sabanita de Ciudad Bolívar, Estado Bolívar, por cuanto no existen registro
documentales de estos debido a que su elaboración seria prácticamente imposible;
porque solo algunas se han registrado comercialmente, mientras que las otras operan
informalmente específicamente en las casas de los dueños. Procediendo así a
establecer la muestra de la investigación.
Muestra
Tamayo, M. (1997), planteó “cuando seleccionamos con la intención de averiguar
algo sobre la población de la cual están tomados los datos podemos referirnos a ese
grupo de elementos como muestra” (p. 71).

41
También Hernández, R. y otros (2006) refieren “la muestra cuya selección no
depende de que todos tengan la misma probabilidad de ser elegidos, sino de la
decisión de un investigador o grupo de encuestadores” (p. 226).
De las definiciones anteriores se entiende que la muestra es una parte de la población,
es decir, que es un número de individuos u objetos seleccionados, cada uno de los
cuales es un elemento de la población, la cual es tomada con el fin de investigar sus
características particulares.
Cuando por diversas razones resulta imposible abarcar la totalidad de los elementos
que conforman la población accesible, se recurre a la selección de la muestra.
Fidias, A. (2006) define la muestra como: “un subconjunto representativo y finito que
se extrae de la población accesible” (p.83).
En este sentido una muestra representativa es aquella que por su tamaño y
características similares a las del conjunto, permite hacer inferencias o generalizar los
resultados al resto de la población con un margen de error conocido.
Para la selección de la muestra de la investigación se utilizaron la técnica o
procedimiento conocido como muestreo. Existen dos tipos básicos de muestreo:
Probabilístico o Aleatorio y No Probabilístico.
EL Muestreo Probabilístico o Aleatorio es un proceso en el que se conoce la
probabilidad que tiene cada elemento de integrar la muestra. Este procedimiento se
clasifica en: muestreo al azar simple, muestreo al azar sistemático, muestreo
estratificado y muestreo por conglomerados.
Mientras que El Muestreo No probabilístico es un procedimiento de selección en el
que se desconoce la probabilidad que tienen los elementos de la población para

42
integrar la muestra. Este se clasifica en muestreo casual o accidental, muestreo
intencional u opinatico, muestreo por cuotas.
Para seleccionar la muestra de la investigación de campo se utilizaron la técnica del
muestreo No probabilístico Casual o Accidental según lo definido por Fidias, A.
(2006) “como un procedimiento que permite elegir arbitrariamente los elementos que
la conformaran sin un juicio o criterio preestablecido” (p.84).
De acuerdo a lo antes expuestos es importante resaltar que los investigadores para
llevar a cabo la selección de la muestra en la investigación establecieron visitar las
herrerías accesibles del Sector de La Sabanita de Ciudad Bolívar, Estado Bolívar para
obtener los datos e identificar y registrar quienes conformarían la muestra.
La muestra a estudiar estará compuesta por quince (15) herrerías del sector objeto de
estudio considerándose representativa con respecto a la población la cual tiene la
característica particular de infinita; ya que la percepción de los dueños de cada una
de las pequeñas empresas es primordial por ser voceros en su rama y quienes mejor
que estos para conocer y manejar la problemática existente con respecto a la falta de
máquinas dobladoras de laminas.
Este tipo de muestreo no es mecánico, ni con base en fórmulas de probabilidad, si no
que depende del proceso de recolección de información acerca de la problemática
existente del sector herrero de la comunidad antes mencionada.
Los criterios utilizados para determinar que la muestra es representativa se basa en la
característica particular de la población considerada como infinita; la cual induce de
manera directa a seleccionar una muestra casual o accidental considerándose
principalmente la accesibilidad de los investigadores a la comunidad objeto de
estudio y teniendo en cuenta el tiempo, los recursos necesarios empleados para lograr
la obtención de los datos a través de la generación de confianza en los encuestados y

43
la credibilidad del trabajo a realizar; ya que muchos entes han visitado este sector
ofreciéndoles cosas que posteriormente no han cumplido.
3.3 Técnicas de Recolección de Datos
Las técnicas de recolección de datos son las distintas formas o maneras de obtener la
información. Son ejemplo de técnicas la observación directa, la encuesta en sus dos
modalidades oral o escrita (cuestionario), la entrevista, el análisis documental y el
análisis de contenidos, entre otros, según Fidias, A. (2006).
Los instrumentos de recolección de datos son los medios materiales que se emplean
para obtener, registrar y almacenar la información, ejemplo de ellos tenemos fichas,
formatos de cuestionario, guía de entrevistas, lista de cotejos, escalas de actitudes u
opinión, grabador, cámara fotográfica o video, entre otros.
Las técnicas e instrumentos que se utilizaran en la investigación serán la observación
directa y la encuesta en su modalidad de cuestionario.
La observación directa la define Fidias, A. (2006) como: “una técnica que consiste en
visualizar o captar mediante la vista, en forma sistemática, cualquier hecho,
fenómeno o situación que se produzca en la naturaleza o en la sociedad, en función de
unos objetivos de investigación preestablecidos” (p.69).
En este orden de ideas la observación directa (Véase Anexo 01) permitirán la
captación de imágenes fotográficas para el levantamiento del diagnostico situacional
con respecto a las herrerías que poseían máquinas dobladoras de láminas en el Sector
la Sabanita de Ciudad Bolívar, Estado Bolívar; utilizándose como instrumento la
cámara fotográfica.

44
La otra técnica de recolección de datos a utilizar es el cuestionario el cual según
Fidias, A. (2006) “es la modalidad de encuesta que se realiza de forma escrita
mediante un instrumento o formato en papel contentivo de una serie de preguntas”
(p.74).
Con la aplicación de la encuesta en su modalidad de cuestionario se utilizaran un
instrumento conocido como Formato (Véase Anexo 02) diseñado primeramente con
datos personales tales como: nombre de la herrería, fecha de llenado el cuestionario,
dirección, nombre del encuestado, año de la fundación de la empresa.
El cuestionario consta de una pregunta cerrada: ¿posee una máquina dobladora de
lamina?, para escoger dos opciones si o no. Las otras dos preguntas son abiertas el
cual buscan obtener información en caso de responder afirmativamente la anterior
¿donde realizan los trabajos de doblados? y ¿salen costosos los trabajos de doblados
fuera que si tuvieran una maquina propia?. Estas preguntan están dirigidas al sector
herrero de la comunidad en estudio, los cuales nadie mejor que ellos para conocer la
problemática existente porque la viven día a día y que permiten a los investigadores
obtener la mayor cantidad de datos necesarios para el registro del levantamiento del
diagnostico situacional del proyecto a realizar.
3.4 Técnicas de procesamiento y Análisis de Datos
Según Sabino, C. (2003) señala que…“una vez seleccionado el diseño a emplear en la
investigación se define las operaciones concretas que son necesarias para llevarlo a
cabo”. (p.26).
Para la interpretación de los datos se recurrirán a la clasificación, registro, tabulación
y codificación de los mismos; el análisis cuantitativo y cualitativo, que permitirán la
interpretación de los resultados en los registros.

45
Para Sabino, C. (2003) el análisis cualitativo está considerado como: …“un proceso
que procede con la información de tipo verbal, que de algún modo general se ha
recogido mediante fichas con datos que se refiere a un mismo aspecto y tratan de
evaluar la fiabilidad de cada información” (p.193).
Para el caso en particular del análisis cualitativo, este se obtendrá de las opiniones y
percepciones del sector herrero en la Sabanita de Ciudad Bolívar, Estado Bolívar
registradas en el instrumento aplicado encuesta en su modalidad de cuestionario, los
cuales se presentan a continuación en un cuadro resumen de los datos obtenidos:
Nº Nombre de la Herrería Dirección
Nombre del
Encuestado
Fundación de
la Empresa
Posee maquina
dobladora
Si No
Donde realiza
los trabajos de
doblados
Es costoso
los trabajos
de doblado
1
No registrada
Avenida Menca de
Leoni No. 05
Antonio Acosta 2008 X Por Fuera Si
2
No registrada
Avenida España,
Callejón Mi
Regreso, La
Sabanita
Carlos González 2006 X Por Fuera Si
3
Angostura
Avenida Sucre,
Sector el Terminal
Daniel Freites X
4
No registrada
Calle Urdaneta No.
05 Brisas del
Orinoco
Juan García 2003 X Por Fuera Si
5
No registrada
Calle Urdaneta
Brisas del Orinoco
Renny Morales 2009 X
6
José Bello
Calle Olivia cruce
con Avenida España
No. 96
José Ramírez 1996 X Por Fuera Si
7 Jorge Calle Libertador Jorge Zamora 1991 X Por Fuera Si
8
Libertador
Calle Libertador
Casa No. 06
Edgar León 2003 X Por Fuera Si
9
Jenfar
Calle Raúl Leoni
No. 04
Reinaldo
Espinoza
1991 X Por Fuera Si
10
Metálicas González
Calle los Rosales No.
50
Jesús González 2006 X
11 Omar Zamora Calle Lara No. 08 Omar Zamora 2001 X Por Fuera Si
12
Luis Pinacel
Icabaru, La
Sabanita
Luis Pinacel 2003 X Por Fuera Si
13
Ranzar
Jerusalén, Calle 03
Casa No. 05
Jesús Muñoz 1996 X Por Fuera Si
14
Evencio Antonio Rivas Los Rosales No. 29
Evencio Antonio
Rivas
1971 X Por Fuera Si
15
Martínez
Calle San Simón No.
12
Eznol Martínez 1976 X Por Fuera Si
Tabla Nº 16: Resumen de Datos Obtenidos con la Aplicación de la Encuesta
Fuente: Los Integrantes de este Proyecto.
Analizando los datos obtenidos con la aplicación de la encuesta y resumidos en la
tabla anterior, se pudo observar que de los quince (15) encuestados solo tres (3) de
ellos poseen la máquina dobladora, teniendo como consecuencia la dependencia de
estas pequeñas herrerías con las que tienen el equipo y aumentando los costos en la
realización de su producto.

46
Conociendo el problema, el cual es la falta de máquina dobladora de láminas de
acero, se procede a analizar cuáles son sus causas y consecuencias, a través de otra
herramienta conocida como Diagrama de Árbol y buscar posibles alternativas a
través del diagrama árbol de soluciones que se presentan a continuación en los
gráficos 01 y 02 respectivamente:
Gráfico Nº 01

47
Gráfico Nº 02
Después de realizar el Diagrama del Árbol tenemos una alternativa de la solución al
problema la cual es “Diseñar y Fabricar una Máquina Dobladora de Laminas de
Acero, desde veinte (20) calibre de espesor, para el sector herrero la Sabanita,
en Ciudad Bolívar, Estado Bolívar”. Seguidamente utilizamos otra herramienta
conocida como matriz FODA
Thompson (1998) establece que el análisis FODA estima el hecho que una estrategia
tiene que lograr un equilibrio o ajuste entre la capacidad interna de la organización y
su situación de carácter externo; es decir, las oportunidades y amenazas.

48
De acuerdo a lo antes expuesto se presenta en la siguiente tabla la Matriz FODA que
nos va a permitir identificar las Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas:
Cuadro Nº 01
MATRIZ FODA
Factores Internos
Controlables
Factores Externos
No controlables
FORTALEZAS (F) OPORTUNIDADES (O)
Incentivar a la comunidad del sector herrero
de la parroquia la sabanita, en ciudad bolívar,
estado bolívar, en la actividad económica a
realizar.
Lograr el diseño y la fabricación de la
maquina es un proceso sencillo y se cuenta en el
país con los materiales para llevarlo a cabo.
Fabricar la maquina requiere de una
inversión mínima que inclusive a partir del
modelo propuesto, la misma comunidad puede
realizar su diseño.
Lograr Crecimiento social, económico del
sector herrero de la parroquia la sabanita,
en ciudad bolívar, estado bolívar a través
del logro de la implantación de la
propuesta.
Lograr la Existencia de nueva tecnología,
por mano de obra venezolana
Promover el proceso de sustitución de
importaciones.
DEBILIDADES (D) AMENAZAS (A)
Falta de visión empresarial en la comunidad.
Falta capacitación para la realización del
nuevo producto y el manejo administrativo de la
organización.
Conformismo y Actitud individualista.
Desmotivación para alcanzar la
dependencia económica y social de la
organización.
Exigencias de altas tecnologías en el
mercado.
Inflación y devaluación..
Fuente: Los Integrantes de este Proyecto. Ciudad Bolívar 2012.
Basándonos en la matriz presentada es importante considerar lo siguiente que para:
Mantener las fortalezas:
Aprovechando las fortalezas que tenemos y partiendo de las necesidades de la
comunidad del sector herrero de la parroquia la sabanita en ciudad Bolívar, Estado
Bolívar de una máquina dobladora de láminas de acero; ya que muy pocas cuentan
con una, causando dependencias de las que poseen, se tiene la disponibilidad de
incentivar a la comunidad en su desarrollo económico y social a través del diseño y

49
fabricación de un equipo que agilice su proceso productivo, alcanzando su
independencia mediante un proceso sencillo, con los materiales disponibles en el
mercado y con una mínima inversión.
Resolver las debilidades:
Esto se logra teniendo contacto directo con la comunidad objeto de estudio
promoviendo un cambio de la visión futurista empresarial, para que este sector logre
en un futuro diseñar su propia maquina disminuyendo así el conformismo y el
individualismo.
Continuando en el mismo orden de ideas, Sabino, C. (2003) refiere que el análisis
cuantitativo: “se efectúa naturalmente con la información numérica resultante de la
investigación,…luego del procedimiento se representará como un conjunto de
cuadros, tablas y medidas, a las cuales se le han calculados sus porcentajes
convenientemente”… (p.190).
Para el análisis cuantitativo, la interpretación de los resultados obtenidos permitirá
utilizar un manejo estadístico, por medio de cálculos a través de datos de interés para
la investigación, así desarrollar los argumentos validos.
Las herramientas estadísticas, permitirán presentar los resultados de la problemática
de la comunidad del sector herrero la Sabanita más necesaria en buscarle solución a la
brevedad posible; utilizando un cuadro de frecuencia porcentual y absoluta
proveniente de los datos obtenidos mediante el instrumento aplicado y analizados
mediante el análisis cualitativo. Los mismos para concluir el análisis de los datos se
expresan en porcentaje y valores en función del valor de la muestra del estudio.
Para los efectos de mostrar los resultados obtenidos en la investigación se utilizaran la
técnica de gráfico: pastel, la cual está relacionada con los cuadros estadísticos.

50
A continuación se presenta los cuadros y los gráficos correspondientes con los
resultados obtenidos:
Cuadro Nº 02: Distribución absoluta y porcentual del Ítems 1. ¿Posee Máquina Dobladora
de Láminas?:
Fuente: Datos obtenidos del cuestionario aplicado a la muestra de quince herrerías de la
Sabanita (2.011)
Gráfico Nº 03
Prueba Diagnostica
Items 1
Fuente: Cuadro Nº 02
80 %
20 %
Si
No
Prueba
Diagnostica
Items 1
Frecuencia
Absoluta
N
Porcentaje
%
Si 3 20
No 12 80
Total 15 100

51
Cuadro Nº 03: Distribución absoluta y porcentual del Ítems 2 . ¿Dónde realiza los
trabajos de doblados?:
Sabanita (2.011)
Gráfico Nº 04
Prueba Diagnostica
Items 2
80 %
20 %
Si
No
Prueba
Diagnostica
Items 2
Frecuencia
Absoluta
N
Porcentaje
%
Internamente 3 20
Externamente 12 80
Total 15 100

52
Cuadro Nº 04: Distribución absoluta y porcentual del Ítems3. ¿Salen costosos los trabajos
de doblado fuera, que si tuviera una máquina propia?:
Sabanita (2.011)
Gráfico Nº 05
Prueba Diagnostica
Items 3
De acuerdo al cuadro Nº 02 y gráfico Nº 0 el 80% de los encuestados; equivalente a
doce (12) herrerías, no poseen máquinas dobladoras de láminas, por lo que
claramente se evidencia que la problemática del sector herrero de la comunidad La
80 %
20 %
Si
No
Prueba
Diagnostica
Items 1
Frecuencia
Absoluta
N
Porcentaje
%
Si 12 80
No 3 20
Total 15 100

53
Sabanita de Ciudad Bolívar, es la falta de la misma desde la percepción de los
encuestados. Mientras que el 20% equivalente a tres (03) herrerías cuentan con la
maquinaria; por lo que evidentemente no se encuentran de acuerdo con la
problemática antes descrita ya que no tiene inconvenientes al respecto.
Para el cuadro Nº 03 y gráfico Nº 04 se evidencia que doce (12) herrerías las cuales
representan el 80% de los encuestados, realizan sus trabajos de doblados
externamente, lo que hace evidente que la problemática del sector herrero en la
comunidad antes mencionada, es la falta de la máquina dobladora de lámina.
Mientras que el 20% representada por tres (03) herrerías realizan sus trabajos
internamente ya que cuentan con la maquinaria; por lo que no tienen problemas al
respecto, porque realizan sus trabajos internamente.
En el cuadro Nº 04 y gráfico Nº 05 se evidencia que el 80% de los encuestados;
representados por doce (12) herrerías, manifiestan que le salen costosos realizar los
trabajos de doblados fuera, que si tuvieran la máquina dobladora de lámina. Por el
contrario el 20% equivalente a tres (03) herrerías no le salen costosos los trabajos
porque los realizan internamente; ya que cuentan con la maquinaria y no presentan
ese tipo de problema.
Analizando estos resultados tanto cualitativos como cuantitativos se evidencia
claramente la necesidad de buscar soluciones a la problemática por lo que los
investigadores proponen Diseñar y fabricar Máquina Dobladora de Láminas de Acero
desde veinte (20) Calibre de Espesor para el Sector Herrero La Sabanita de Ciudad
Bolívar, Estado Bolívar.

54
3.5 Metodología o plan de acción
La metodología o plan de acción en este proyecto tiene su punto de partida en los
objetivos de la investigación; los cuales nacen a partir de la necesidad de la
comunidad del sector herrero la sabanita de una máquina dobladora de láminas,
información recolectada mediante las técnicas e instrumentos de recolección de datos
denominada entrevista en su modalidad de cuestionario aplicada a quince herrerías de
la comunidad objeto de estudio y las técnicas de procesamiento y de análisis de datos
expuestos anteriormente.
La forma en que se cumplirán los objetivos de la investigación se indica a
continuación:
1. Para describir los elementos de entrada para la fabricación de la máquina se
empleara la investigación documental, estableciéndose a partir de los conocimientos
adquiridos para luego emplear la descripción de los mismos.
2. En cuanto a la descripción de los componentes de la máquina a fabricar se utilizara
También la investigación documental para partir de los conocimientos adquiridos y
luego emplearlos en la descripción de los mismos.
3. Para elaborar los planos de la máquina fue requerido la investigación documental
Utilizando la herramienta AUTOCAD con la finalidad de representar las
dimensiones de la máquina a fabricar y luego describirlas.
4. Referente a la construcción de la máquina y puesta en marcha el funcionamiento de
la misma igualmente se requiere de la investigación documental y de campo para
luego describir el proceso de fabricación y práctica operativa de la misma que incluya
los equipos de protección personal, normas de seguridad y el mantenimiento
requerido.

55
Los lapsos para el cumplimiento de los objetivos se mostraran en el cronograma de
actividades representado en un diagrama de Gantt para conocer las diferentes tareas
realizadas, el tiempo de ejecución y los recursos empleados.
3.6 Cronograma de actividades
El cronograma de actividades se representara en un diagrama de Gantt el cual es una
herramienta gráfica cuyo objetivo nos va a permitir mostrar en esta investigación el
tiempo previsto de dedicación para las diferentes tareas o actividades programadas
para alcanzar los objetivos trazados y los recursos ya sean materiales humanos o
financieros.
El diagrama de Gantt del proyecto se muestra en el anexo 03 de este proyecto.

56
PARTE IV
RESULTADOS Y LOGROS DEL PROYECTO
En el presente capítulo se presentaran los resultados de la investigación realizada
conforme al estudio para el Diseño y Fabricación de Máquina Dobladora de Láminas
de Acero desde veinte (20) calibre de espesor, para el Sector Herrero La Sabanita de
Ciudad Bolívar, Estado Bolívar.
Para desarrollar la propuesta se establecieron objetivos específicos que cumplir
mediante el desarrollo de la investigación y los cuales se presentan sus resultados a
continuación:
4.1 Describir Elementos de Entrada para la Fabricación de la Máquina.
Para describir los elementos de entrada para la fabricación de la máquina primero fue
necesaria la investigación documental, obteniendo los conocimientos teóricos
necesarios, para luego describirlos a continuación:
 El modelo de máquina a fabricar debe tener en cuenta la seguridad y la
ergonomía del operador.
 La observación de modelos de máquinas dobladoras de láminas de acero; sin
embargo los investigadores tomaron la decisión de fabricar un modelo propio
de acuerdo a sus conocimientos y recursos.
 Basado en el ahorro energético ocasionado por la grave crisis que atravesó
nuestro país recientemente; el modelo a fabricar se operara manualmente; sin

57
la necesidad de la utilización de energía eléctrica con la finalidad que se puede
usar en cualquier lugar y en cualquier momento.
 La máquina será diseñada para doblar láminas de acero desde veinte (20)
calibres de espesor para marcos de ventanas y chapas de puertas.
Todos estos elementos de entrada serán necesarios considerarlos a la hora de
seleccionar los materiales para la fabricación.
4.2 Describir Componentes de la Máquina Dobladora de Láminas.
Teniendo como premisa los elementos de entrada para la fabricación de la
máquina los investigadores; de acuerdo al diseño propio a realizar se establecen
los siguientes componentes mediante la siguiente figura:
Figura Nº 02
Componentes de Máquina a Fabricar
A. Patas o
Soporte
D. Sistema de
Doblez
B. Soporte
principal
C. Mecanismo
de presión

58
A. Patas o soporte
Las patas o soporte de la máquina estarán constituida por:
 Viga Doble T de (120mm): que servirán de patas o soporte de la máquina.
 Barra Lisa 5/8”: servirá de soporte del sistema de presión para doblar las
láminas.
B. Soporte principal:
El soporte principal esta constituido por una Viga Doble T de (120mm).
C. Mecanismo de presión para doblar láminas
El mecanismo de presión estará formado por:
 Viga Doble T de (120mm): es la encargada de ejercer presión sobre la lámina
para realizar el doblez.
 Esparrago o Barra roscada 7/8” rosca TC: permite la elevación de la viga que
ejercerá la presión en la lámina que va hacer doblada.
 Tuerca hexagonal 1- 5/16: permitirá ajustar el nivel de la lámina a doblar.
 Pletina (10 mm): sirve para estabilizar la viga doble T (120 mm).
 Resortes de ¾ (70mm): sirve para ajustar el mecanismo de presión.
 Barra lisa de 5/8”: sirve para elevar y bajar la viga doble T (120 mm) que
ejerce la presión.
D. Sistema de doblez de lámina
El sistema de doblez estará comprendido por:
 Viga Doble T de (120mm): sirve para doblar lámina.
 Bisagra de 5”: sirve para generar movimiento a la viga doble T (120 mm) que
ejercerá su función de doblado.

59
 Tubo redondo 1- ½: ejerce la función de palanca para realizar el doblez de la
lámina.
 Barra lisa de 5/8”: sirve de soporte entre el tubo redondo de 1- ½ que
funciona como palanca y la viga doble T (120 mm) que ejerce el doblez de la
lámina.
4.3 Elaborar Planos de la Máquina.
Para elaborar los planos fue necesaria la utilización de la herramienta Autocad
para representar las dimensiones de la máquina a fabricar. Los planos originales
se muestran al final del informe (Véase Anexo 04). Pero en esta sección de
informe se mostrara una imagen de los planos originales para describir las
medidas principales las cuales se representan a continuación:
Figura Nº 03
Planos de Máquina a Fabricar

60
En la imagen anterior se pueden observar las dimensiones de la máquina a
fabricar, las cuales se expresan en mm y se representan de la siguiente manera:
 De Las patas o soporte de la maquina 920 mm de largo.
 Entre las vigas de base; la medida externa es de 933mm y la interna de
755 mm.
 De las patas de la máquina a la viga de soporte principal 920 mm de
altura.
 De La barra lisa de que forma un triangulo de estabilidad a la viga de
soporte principal tiene 350 mm de altura y un radio de 380 mm.
 La viga de soporte principal tiene una dimensión de 1300 mm.
 La altura de la maquina es de 1430 mm y la anchura 1300 mm.
4.4 Construir Máquina y Validar el Funcionamiento de la Misma.
Para la construcción de la máquina primero se deben considerar los aspectos
descritos en este informe anteriormente en los puntos: 4.1 elementos de entrada,
4.2 componentes de la máquina, y 4.3 planos de la máquina a fabricar que
sirvieron de base para la fabricación correspondiente:
4.4.1 Para la fabricación de la máquina
Para la fabricación de la máquina fue necesaria primeramente la selección de los
materiales basados en la experiencia de los diseñadores de la máquina y el
fabricante, la accesibilidad y disponibilidad de los mismos en el mercado y de los
recursos económicos.
Teniendo como premisa lo antes expuesto los materiales empleados para la
fabricación se presentan a continuación en la siguiente tabla:

61
Cantidad Material y Descripción Tipo de Material
01 Viga doble T de 120 mm AISI 1020
01 Barra lisa de 5/8” de 6 mt AISI 1020
02 Barra roscada de 7/8 rosca TC ASTM 325
02 Tuerca hexagonal de 1- 5/16 ASTM 325
01 Plancha pletina de 10 mm AISI 1020
02 Resortes de ¾” Acero Inoxidable
02 Bisagras de 5” Acero Inoxidable
01 Tubo redondo de 1- ½ AISI 1020
03 Kg. de Electrodos 6013
Tabla Nº 17: Materiales de Fabricación de la Máquina
Entre otros materiales tenemos:
- (02) Discos de trasadura 14”,
- (01) Disco de esmeril 7”,
- ¼ de pintura de fondo,
- ¼ de pintura negra,
- ¼ de pintura roja,
- (01) Brocha.
Herramientas:
- Máquina de soldar.
- Cortadora.
- Esmeril.
- Metro.

62
- Escuadra.
- Regla.
- Nivel.
- Careta para soldar.
- Lentes de seguridad.
4.4.2 El proceso de Fabricación consistió en:
Proceso de corte del material:
A. Patas o soporte
 A la viga doble T (120 mm) se le realizan cuatro cortes de 920 mm para las
patas o soporte.
 En la barra lisa de 5/8” se realizan dos cortes de 500 mm.
B. Soporte principal
 A la viga doble T (120 mm) se le realiza un corte de 1300 mm.
C. Mecanismo de presión para doblar lámina
 En la viga doble T (120 mm) se realiza un corte de 1050 mm.
 Se corta plancha pletina (10 mm) en dos partes 80x75mm.
 Se cortan los resortes (3/4”) en dos partes de 70mm.
 Se corta barra lisa de 5/8; realizando un corte de 175 mm, dos cortes de 105
mm y 1 corte de 195 mm.
 A la viga doble T (120 mm) se le realiza un corte de 1050 mm.
 Se corta el tubo (1- ½”) a 455 mm.

63
 Se corta barra lisa de 5/8 realizando dos cortes de 300 mm.
Proceso de soldadura y ensamble de materiales:
A. Patas o soporte
 Se sueldan dos cortes de viga doble T (120 mm) de 920 mm para formar una
pata o soporte.
 Seguidamente se sueldan los otros dos cortes de viga doble T (120 mm) de
920 mm para formar la otra pata o soporte.
B. Soporte principal
 Se sueldan las patas o soporte a la viga doble T (120 mm) de 1300 mm para
formar el soporte principal.
 Se sueldan los dos cortes de la barra lisa de 5/8” de 500 mm a las patas o
soporte de 920 mm y a la viga de soporte principal de 1300 mm.
C. Mecanismo de presión para doblar lámina
 Se sueldan a la viga doble T (120 mm) de 1300 mm a las barras roscadas de
7/8 rosca TC de 240 mm en ambos lados.
 Se introduce en cada lado el resorte de (3/4”) de 70mm y se colocan las
tuercas hexagonal de 1- 5/16.
 Las dos pletinas (10 mm) de 80x75 mm se le realizan un orificio de 7/8 y se
suelda la viga doble T (120 mm) de 1050 mm.
 Se suelda un corte de la barra lisa de 5/8” de 175 mm a la viga de 1050 mm y
posteriormente se sueldan los otros dos cortes de 1050 mm y uno de 195 mm.

64
 Se sueldan las dos bisagras de 5” tanto a la viga doble T (120 mm) de 1300
mm como a la de 1050 mm.
 Se suelda el tubo redondo (1- ½”) de 455 mm a la viga doble T (120 mm) de
1050 mm y posteriormente se le sueldan los dos cortes de barra lisa de 5/8 de
300 mm.
El proceso de fabricación se puede evidenciar en las imágenes en el anexo 05
de este informe.
4.4.3 Para la puesta en marcha del funcionamiento de la máquina
Para lograr el funcionamiento de la máquina se tuvo la necesidad de realizar
varias pruebas de la misma ejecutando el procedimiento a seguir para doblar
láminas desde veinte (20) calibre de espesor; hasta lograr describir la siguiente
práctica operativa que servirá de guía para su segura y correcta operación por
parte de los operadores correspondientes.
El diseño de la práctica operativa consta de su objetivo, alcance, personal
autorizado, personal requerido, materiales, equipos de protección personal,
normas de seguridad, descripción de la misma, mantenimiento del equipo.
La práctica operativa se mostrará a continuación:

65
PRÁCTICA OPERATIVA
ASUNTO: DOBLADO DE LÁMINAS DE ACERO DESDE VEINTE (20)
CALIBRE DE ESPESOR.
RESPONSABLE: OPERADOR DE LA MÁQUINA.
1.- OBJETIVO:
Establecer procedimiento técnico y seguro para la operación de la máquina de
doblado de láminas de acero desde veinte (20) calibres de espesor; garantizando su
buen funcionamiento, de acuerdo con las normas y procedimientos establecidos que
sirvan de guía al personal encargado de su manipulación y como herramienta de
entrenamiento.
2.- ALCANCE:
Operación de la Máquina de doblado de láminas de aceros desde veinte (20)
calibres de espesor para marcos de ventanas, chapas de puertas, entre otros.
3.- PERSONAL AUTORIZADO:
 Operador (es).
 Supervisor.
4.- PERSONAL REQUERIDO:
 (01) Supervisor.
 (01) Operador.

66
5.- MATERIALES:
 Trapos esterilizados.
 Brochas.
 Aceite 3 en 1.
 Grasa.
6.- EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL:
 Lentes de Seguridad.
 Casco de Seguridad.
 Calzado de Seguridad.
 Guantes de Tela.
 Pantalón Blue Jean.
 Camisa Manga Larga.
7.- NORMAS DE SEGURIDAD:
7.1. Mantenga la concentración en todo el desarrollo del trabajo.
7.2. Utilice los equipos de protección personal antes mencionados.
7.3. Inspeccione que los implementos de seguridad estén en buen estado y
sean usados correctamente.
7.4. Desplácese con precaución por el área de trabajo.
7.5. Verificar que el espacio de circulación esté totalmente despejado.

67
7.6. Evite el uso de ropas de trabajo muy holgadas, por cuanto las mismas
proporcionan riesgos de aprisionamiento por las partes en movimientos.
7.7. Mantenga el área limpia y el piso libre de objetos para evitar lesiones por
golpes o caídas.
8.- DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA:
8.1. Verificaciones Preliminares:
8.1.1. Verifique que la máquina este limpia y operativa.
8.1.2. Verifique que las barras roscadas se encuentren lubricadas.
8.1.3. Verifique el funcionamiento del equipo antes de empezar a
trabajar.
8.1.4. Verifique que el equipo no haya sufrido ningún daño.
8.2. Puesta en marcha de la máquina:
8.2.1. Se aflojan las tuercas del mecanismo de presión de la máquina
para colocar la lámina entre la viga que ejerce la presión y la
viga soporte.
8.2.2. Se procede a apretar las tuercas de la viga de presión, para que la
lámina quede asegurada y el doblez sea uniforme.
8.2.3. Se sube la palanca hasta conseguir el doblez adecuado de la
lámina.

68
8.2.4. Se aflojan las tuercas para subir el mecanismo de presión y sacar la
lámina con el doblez realizado.
8.2.5. Nuevamente se vuelven a seguir todos los pasos anteriores para los
doblez siguientes, ya que la lámina se le realizan cuatro doblez.
8.3. Verificaciones Posteriores:
8.3.1. Verifique que el equipo no haya sufrido ningún daño.
9.- Mantenimiento del Equipo:
El operador diariamente al culminar la jornada de trabajo debe:
9.1. Limpiar la máquina; primeramente con la brocha y seguidamente con
agua y el trapo esterilizado.
9.2. Lubricar las barras roscadas y bisagras con aceite tres en uno.

69
4.5 Calcular Costos Asociados a la Fabricación de la Máquina.
Para calcular los costos asociados a la fabricación de la máquina se procedió a sumar
el costo de los materiales más el de la mano de obra utilizando la siguiente fórmula:
CF=CM+CMO
Donde:
CF=Costos de Fabricación.
CM=Costos de Materiales.
CMO=Costos de Mano de Obra.
Resolviendo tenemos que:
CM= 2097 Bs.
CMO= 3500 Bs
CF= 2097 Bs + 3500 Bs = 5597 Bs
Para calcular el costo de la producción de doblez de láminas es necesario recordar
que la máquina está diseñada para doblar una lámina de 1mx1m y que el promedio de
operación (PO) de un operario es el siguiente:
PO = 15min.
Entonces se procede a calcular la producción de una jornada de trabajo de 8 horas=
Posteriormente se calcula la producción mensual y anual

70
á
á
El sueldo mensual de un operador es de 2000 mensual dividido entre 30 días es igual
a 66,67 Bs diario, más un bono de alimentación de 23Bs. diario:
CO = Costo del operador = 89,67 Bs.
Los costos mensuales y anuales del operador se presentan a continuación:
El precio del doblez es de 10 Bs. y que una lámina tiene cuatro lados lo que
significaría que su costo es de 40 Bs por el doblez de cada lámina si se estiman doblar
32 láminas diariamente esto genera un ingreso total de 1280Bs. Entonces el margen
de ganancia diaria viene dado por:
G= Ingreso diario – Costo del operario
G= 1280 Bs. – 89,67 Bs.= 1190,33 Bs / diario.

71
G= 1190,33 Bs.
Mientras el margen de ganancia mensual resulta de Multiplicar:
Pero para calcular las ganancias totales mensualmente es necesario considerar los
costos de mantenimiento, los costos de equipos de protección personal y de uniforme
para el personal:
Entonces:
Ganancia total mensual= Ganancia mensual –costos de mantenimiento-costos de
equipos de protección personal – costos de uniforme
GTM: 35709,9 Bs. - 200 Bs.- 300Bs.- 700Bs.= 34509,9 Bs / mensual.
Entonces el retorno de la inversión de la fabricación de la maquina se puede dar
aproximadamente en un lapso de cinco días y se estima que el proyecto generara una
ganancia de 34509,9 Bs mensual y al año 414118,8 Bs; por lo que se evidencia la
rentabilidad y factibilidad del proyecto.

72
CONCLUSIONES
Cuando se pensó en llevar a cabo este proyecto no se tenían ideas de lo que esto
implicaría; sobre todo por querer desarrollar un diseño propio de una máquina; que se
utilizaría manualmente con la finalidad de garantizar el ahorro energético y su uso en
cualquier parte con o sin energía eléctrica y aun así el trabajo resulto gratificante.
Otro punto que es importante resaltar es que originalmente no se pensó en este
proyecto como un negocio económico; sino como hacer bien común a una comunidad
y que mejor que una dentro de nuestro estado.
Los resultados obtenidos con la fabricación de la máquina fueron los siguientes:
 Se logro desarrollar un modelo propio cumpliendo con todos los elementos de
entrada establecidos; basados en la seguridad y ergonomía del operario, entre
otros; que permitieron establecer los componentes adecuados de la máquina.
 De acuerdo a los planos establecidos para el diseño de la máquina se logro la
fabricación de la misma y mediante pruebas se puso en marchas logrando
realizar y describir la práctica operativa que se tiene que seguir paso a paso
cumpliendo con lo establecido dentro de la misma; considerando la utilización
de los equipos de protección personal, las normas de seguridad y el
procedimiento para el doblado de laminas de acero desde en este caso de
veinte (20) calibres de espesor.
 En cuanto a los costos asociados a la fabricación de la máquina no son
elevados y permitieron comprobar mediante los cálculos correspondientes a
los costos totales que el proyecto es rentable.

73
 Por último es importante resaltar que el proyecto fue diseñado para fabricar
máquina para doblar láminas de acero desde (20) calibres de espesor dirigida
hacia el sector herrero de la parroquia La Sabanita en Ciudad Bolívar, Estado
Bolívar; sin embargo al culminar el proyecto es importante resaltar que con el
mismo se puede contribuir en el desarrollo habitacional que tiene como meta
nuestro Presidente de la República Bolivariana de Venezuela Hugo Rafael
Chávez Frías para nuestro País a través del doblado de marcos de ventanas,
chapas de puertas, entre otros.
 Y finalmente podemos decir que los objetivos fueron cumplidos en su
totalidad y comprobado que en nuestro país existen talentos humanos capaces
de desarrollar nuevas tecnologías; con el fin de minimizar la sustitución de
importaciones como una de la líneas de investigación que promueven los
Programa Nacionales de Formación (PNF) como nuevo modelo de educación,
el cual nos permitirán crecer económica y socialmente.

74
RECOMENDACIONES
Al culminar la ejecución del proyecto es importante considerar las siguientes
recomendaciones que se presentan a continuación:
 Continuar la promoción de estos proyectos enmarcados hacia el bien común
de las comunidades que nos rodean, logrando así la inserción de los nuevos
profesionales a la sociedad.
 Desarrollar nuevas máquinas dobladoras de láminas; ya que una sola solo
cubrirá la necesidad de un solo sector herrero; considerando el modelo
fabricado y teniendo en cuenta los elementos de entrada ya establecidos, sus
componentes, los planos y la práctica operativa entre otros descritos en este
informe.
 Para la utilización de la máquina los operarios deberán seguir paso a paso lo
establecido en la práctica operativa de la misma; descritos en este informe los
cuales indican el funcionamiento de esta, la utilización de los equipos de
protección personal, el cumplimiento de las normas de seguridad y la
ejecución del plan de mantenimiento.
 Continuar trabajando para mejorar este proyecto dentro de lo cual se tienen
contemplado la mecanización de la máquina.

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