pmf-es rev01 · • dar seguimiento a los principios de la manufactura de clase mundial para el...
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1
INGENIERÍA
EN AERONÁUTICA
PROCESOS DE
MANUFACTURA EN FRIO.
PMF-ES
REV01
2
DIRECTORIO
Mtro. Alonso Lujambio Irazábal
Secretario de Educación Pública
Dr. Rodolfo Tuirán Gutiérrez
Subsecretario de Educación Superior
Mtra. Sayonara Vargas Rodríguez
Coordinadora de Universidades Politécnicas
3
PÁGINA LEGAL
Participantes:
Dr. Pablo Alejandro Arizpe Carreón - Universidad Politécnica Metropolitana de
Hidalgo
Mtro. Víctor Manuel Delgado Romero - Universidad Politécnica Metropolitana de
Hidalgo
Primera Edición: 2014
DR 2014 Coordinación de Universidades Politécnicas.
Número de registro:
México, D.F.
ISBN-----------------
4
ÍNDICE
Introducción ................................................................................................................................................ 5
Programa de estudios .............................................................................................................................. 6
Ficha técnica ............................................................................................................................................... 7
Desarrollo de la práctica o proyecto ........................................................................................................ 10
Instrumentos de evaluación..................................................................................................................... 11
Glosario ..................................................................................................................................................... 19
Bibliografía ................................................................................................................................................ 20
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Introducción
La Manufactura es la ciencia que estudia los procesos de conformado y
fabricación de componentes mecánicos con la adecuada precisión dimensional,
así como de la maquinaria, herramientas y demás equipos necesarios para llevar
a cabo la realización física de tales procesos, su automatización, planificación y
verificación. La Manufactura está relacionado con la planeación de los procesos
de manufactura para la producción económica de productos de alta calidad. Su
función principal es preparar la transición del producto desde las especificaciones
de diseño hasta la manufactura de un producto físico. Su propósito general es
optimizar la manufactura dentro de la empresa determinada. El ámbito de la
manufactura incluye muchas actividades y responsabilidades que dependen del
tipo de operaciones de producción que realiza la organización particular. Entre las
actividades usuales están las siguientes:
1) Planeación de los procesos
2) Solución de problemas y mejoramiento continuo.
3) Diseño para capacidad de manufactura.
La asignatura de Procesos de Manufactura en frio le permiten al alumno tener los
conocimientos en aspectos relacionados a los procesos es importante tener claro
todos los conceptos concernientes a la diversidad de procesos o métodos que se
maneja en el campo ingenieril, más específicamente enfocado a la parte de
materiales .Se pretende estudiar concretamente la fundición del acero, es decir los
materiales, que tipo de hornos se utilizan, los tratamientos térmicos utilizados en la
industria, las tecnologías de arte, los métodos de inspección, así como también los
tratamientos térmicos en el aluminio.
Es por ello que la recolección de cada uno de los temas expuestos estarán
implementados en la industria aeronáutica para el desarrollo y así como la
intervención e análisis reales de experimentos como es el caso de una wing box
como proyecto real y así como la acumulación de conocimientos teóricos ya
aplicados a una situación real.
6
PROGRAMA DE ESTUDIOS
Página intencionalmente dejada en blanco.
7
FICHA TÉCNICA
Procesos de Manufactura en Frio.
Nombre: Procesos de manufactura en Frio
Clave: PMF-ES
Justificación: Emplear los criterios básicos de la Manufactura en la aplicación aeronáutica.
Objetivo: El alumno implementará técnicas y procesos de transformación de materia
prima en producto, de acuerdo a especificaciones de diseño utilizando máquinas.
.y herramientas, manuales y computarizadas.
Habilidades:
Razonamiento lógico, formación físico-químico-matemática, conocimiento de
procesos de manufactura, trabajo en equipo, capacidad de análisis y resolución
de problemas, creatividad, trabajo bajo presión.
Competencias
genéricas a
desarrollar:
• Diseñar componentes para optimizar su desempeño.
• Conocer los diferentes métodos de corte, tratamientos térmico-
superficiales.
• Dar seguimiento a los principios de la manufactura de clase mundial para
el diseño, y análisis de estructuras aeronáuticas.
• Analizar el comportamiento estructuras aeronáuticas, partes de la
aeronave, y materiales más utilizables.
8
Capacidades a desarrollar en la
asignatura
Competencias a las que contribuye la
asignatura
Establecer y tener bien definido los
conocimientos básicos de la manufactura.
Obtener prototipos de componentes
realizando el análisis de diseño para elegir
el que mejor se adapte a las necesidades
de la industria aeronáutica.
Realizar pruebas de laboratorio a diferentes
probetas bajo diferentes condiciones de
operación, para analizar el comportamiento
de los componentes.
Realizar componentes reales aplicados a la
aeronáutica. Y así mismo obtener su
análisis y comparar resultados.
Elaborar soluciones analíticas para el
análisis de componentes mecánicos de
aeronaves en la aplicación de la
manufactura.
Diferenciar propiedades y características de
materiales basado en una estructura para
permitir el óptimo uso de un componente
aeronáutico en un sistema determinado
empleados materiales compuestos.
9
Estimación de tiempo
(horas) necesario para
transmitir el aprendizaje al
alumno, por Unidad de
Aprendizaje:
Unidades de
aprendizaje
HORAS TEORÍA HORAS PRÁCTICA
Presencial
No
presencial
Presencial
No
Presencial
Introducción a la
Manufactura
10 2 0 0
Materiales en la
aeronáutica, procesos
de conformado y
maquinado
17 2 20 0
Métodos de corte,
tratamientos térmico-
superficial
10 2 0 0
Manufactura de clase
mundial en las
estructuras
aeronáuticas
10 2 0 0
Total de horas por
cuatrimestre: 75
Total de horas por semana: 5
Créditos: 6
10
Nombre de la asignatura: PROCESOS DE MANUFACTURA EN FRIO
Nombre de la Unidad de
Aprendizaje: Manufactura de clase mundial en las estructuras aeronáuticas
Nombre de la práctica o
proyecto:
Calculo de remaches en una placa.
Número: 1
Duración (horas) :
2
Resultado de
aprendizaje:
El estudiante será capaz de:
*Interpretar los resultados para determinar los esfuerzos de cada uno de
los remaches en una placa.
*Aplicar la formulación de uniones remachadas y además saber cómo es
el flujo cortante. Momento de torsión causado por el esfuerzo cortante.
.
Requerimientos (Material
o equipo): Libreta, lápiz, goma, calculadora o computadora.
Determine los esfuerzos en cada uno de los remaches debido a una carga aplicada en la placa
DESARROLLO EJERCICIOS
∅ = 10𝑚𝑚
𝑀 = 1570000 𝑁𝑚𝑚
𝐹 = 1000 𝑁
A= 78.53 mm2
1500mm
20mm 100mm
1570mm
1
2 6
5
3
4
7
8
40mm
z
y
rk
11
Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo
Nombre de la Asignatura:
Nombre del Alumno (a):
ASPECTO A
EVALUAR
COMPETENTE
(10)
INDEPENDIENTE
(9)
BÁSICO
AVANZADO
(8)
BÁSICO
UMBRAL
(7)
NO
COMPETENTE
(0)
Análisis
(3pts)
El alumno
realizo un
excelente
análisis
El alumno
realiza un
correcto
análisis
El alumno
realiza un
buen
análisis.
El alumno
realiza un
análisis
regular
El alumno
realiza un
pobre
análisis.
Procedimiento
( 4 pts)
El alumno
representa el
100% de
procedimient
o
El alumno
representa el
90% de
procedimiento
El alumno
representa
el 80% de
procedimient
o
El alumno
representa el
70% de
procedimient
o
El alumno
representa el
60% de
procedimient
o
Resultados
(3 pts)
El resultado
obtenido es
el correcto y
coincide con
el
procedimient
o y se
presenta de
manera
limpia y clara
El resultado
obtenido es el
esperado y
coincide con
el
procedimiento
no se
presenta de
manera
ordenada pero
si limpia.
El resultado
obtenido es
él se
asemeja y
coincide con
el
procedimient
o no se
presenta de
ni ordenada
El resultado
no es el
obtenido pero
el
procedimient
o está a un
70% de lo
esperado.
El resultado
obtenido no
es el
correcto.
INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN
RUBRICA
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DESARROLLO DEL CUESTINARIO
Universidad: Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo
Nombre de la asignatura: Procesos de manufactura en frio
Nombre de la Unidad de Aprendizaje:
Introducción a la Manufactura
Nombre de la práctica:
Número: 1 Duración (horas) : 2
Instrucciones: A continuación, responda a las siguientes preguntas. Entre más extensa, correcta y adecuada sea la respuesta más alta será la nota asignada:
1. Defina manufactura y su relación con las áreas de la ingeniería, considere a la aeronáutica.
2. ¿Qué son la ingeniería inversa, el prototipo rápido y la metodología DFMA?
3. Describa el procedimiento de función en acero. Considere ejemplificar desde la obtención de la materia prima y hasta el uso del horno Siemens-Martin.
4. Dibuje el diagrama esfuerzo deformación para los casos de aceros dúctiles, tenaces y bajo efectos de
endurecimiento por deformación. Mencione las mejores aplicaciones en componentes mecánicos para cada caso.
5. Describa las metodologías de inspección en componentes aeronáuticos dañados.
INSTRUCCIONES
Revisar los documentos o actividades que se solicitan y marque en los apartados “Sí” cuando la evidencia a evaluar se cumple; en caso contrario marque “No”. En la columna “Observaciones” ocúpela cuando tenga que hacer comentarios referentes a lo observado.
RUBRICA
Cualidades que debe cumplir % Cumple No cumple Observaciones
El alumno es capaz de razonar de manera correcta el cuestionamiento planteado.
20
La respuesta que plantea es correcta y la presenta de manera limpia y ordenada.
50
Tiene coherencia en su redacción 10
Tiene un manejo apropiado de las herramientas de apoyo con las cuales cuenta.
20
Total 100
CALIFICACIÓN TOTAL
13
Univrsidad Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo
Nombre de la asignatura: Procesos de manufactura en frio
Nombre de la Unidad de Aprendizaje:
Materiales en la aeronáutica, procesos de conformado y maquinado
Nombre de la práctica:
Número: 2 Duración (horas) : 2
Instrucciones: A continuación, responda a las siguientes preguntas. Entre más extensa, correcta y adecuada sea la respuesta más alta será la nota asignada.
I. Describa los polímeros termoplásticos y termófijos.
II. Defina y otorgue por lo menos 3 ejemplos de cada uno de los siguientes tipos de materiales, que son: metálicos, cerámicos, inteligentes, poliméricos y compuestos.
III. Describa el proceso de función en arena. Incluya, los tipos de arenas más comunes, concepto de corazón, y por lo menos 3 tipos de piezas obtenidas por este proceso. Por último, mencione las ventajas y desventajas.
IV. Describa los métodos de corte por plasma, y por chorro de agua. Además, mencione las ventajas y desventajas de cada uno.
V. Describa el proceso de función en arena. Incluya, los tipos de arenas más comunes, concepto de corazón, y por lo menos 3 tipos de piezas obtenidas por este proceso. Por último, mencione las ventajas y desventajas.
INSTRUCCIONES
Revisar los documentos o actividades que se solicitan y marque en los apartados “Sí” cuando la evidencia a evaluar se cumple; en caso contrario marque “No”. En la columna “Observaciones” ocúpela cuando tenga que hacer comentarios referentes a lo observado.
Rubrica
Cualidades que debe cumplir % Cumple No cumple Observaciones
El alumno es capaz de razonar de manera correcta el cuestionamiento planteado.
20
La respuesta que plantea es correcta y la presenta de manera limpia y ordenada.
50
Tiene coherencia en su redacción 10
Tiene un manejo apropiado de las herramientas de apoyo con las cuales cuenta.
20
Total 100
CALIFICACIÓN TOTAL
DESARROLLO DE LA CUESTINARIO
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Universidad Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo
Nombre de la asignatura: Procesos de manufactura en frio
Nombre de la Unidad de Aprendizaje:
Métodos de corte, tratamientos térmico superficial
Nombre de la práctica:
Número: 3 Duración (horas) : 2
Instrucciones: A continuación, responda a las siguientes preguntas. Entre más extensa, correcta y adecuada sea la respuesta más alta será la nota asignada.
I. Describa los métodos de corte por plasma, chorro de agua y por medios mecánicos.
II. Dibuje las partes de un torno y una fresadora. Además, explique su funcionamiento y normas de seguridad a
seguir.
III. Compare las principales características de los métodos de inspección por ultrasonido y rayos x.
IV. Describa el método de inspección por líquidos penetrantes.
INSTRUCCIONES
Revisar los documentos o actividades que se solicitan y marque en los apartados “Sí” cuando la evidencia a evaluar se cumple; en caso contrario marque “No”. En la columna “Observaciones” ocúpela cuando tenga que hacer comentarios referentes a lo observado.
RUBRICA
Cualidades que debe cumplir % Cumple No cumple Observaciones
El alumno es capaz de razonar de manera correcta el cuestionamiento planteado.
20
La respuesta que plantea es correcta y la presenta de manera limpia y ordenada.
50
Tiene coherencia en su redacción 10
Tiene un manejo apropiado de las herramientas de apoyo con las cuales cuenta.
20
Total 100
CALIFICACIÓN TOTAL
DESARROLLO CUESTINARIO
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DESARROLLO DEL CUESTINARIO
Rubrica para la evaluación del reporte de trabajos de investigación
Universidad Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo
Nombre del profesor
Materia Procesos de manufactura en frio
Tema
Fecha
Evaluación Individual/Equipo
Criterios de evaluación % Cumplió Observaciones
Contenido
El reporte entregado cumple con todos los puntos
requeridos por el profesor los cuales aseguran que la
investigación contiene información completa,
ordenada y con limpieza, además de contener puntos
clave tales como;
• Portada
• Introducción referida al contenido a abordar
• Desarrollo completo del tema de investigación con los puntos planteados por el profesor con un desglose propuesto con anterioridad
• Conclusiones claras y precisas
• Referencias bibliográficas que den fidelidad de la información plasmada en la investigación.
30
Contenido teórico del trabajo
El desarrollo de la información presentada cuenta con
un desarrollo de las ideas explicadas de manera
completa, ordenada y concisa.
50
Puntualidad
Es trabajo deberá ser entregado en los
tiempos acordados previamente por el
profesor con limpieza y presentación.
20
TOTAL 100
CALIFICACIÓN TOTAL
16
Universidad Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo
Nombre de la asignatura: Procesos de manufactura en frio
Nombre de la Unidad de Aprendizaje:
Manufactura de clase mundial en las estructuras aeronáuticas
Nombre de la práctica:
Número: 4 Duración (horas) : 2
Instrucciones: A continuación, responda a las siguientes preguntas. Entre más extensa, correcta y adecuada sea la respuesta más alta será la nota asignada.
I. Defina manufactura y proceso de manufactura.
II. ¿Cuáles son las principales cuatro estrategias que integran a la manufactura de clase mundial?
III. ¿Cómo influye la manufactura en las riquezas de un país?
IV. Dibuje un diagrama que explique las variaciones entre la ingeniería secuencial y la ingeniería concurrente.
INSTRUCCIONES
Revisar los documentos o actividades que se solicitan y marque en los apartados “Sí” cuando la evidencia a evaluar se cumple; en caso contrario marque “No”. En la columna “Observaciones” ocúpela cuando tenga que hacer comentarios referentes a lo observado.
RUBRICA
Cualidades que debe cumplir % Cumple No cumple Observaciones
El alumno es capaz de razonar de manera correcta el cuestionamiento planteado.
20
La respuesta que plantea es correcta y la presenta de manera limpia y ordenada.
50
Tiene coherencia en su redacción 10
Tiene un manejo apropiado de las herramientas de apoyo con las cuales cuenta.
20
Total 100
CALIFICACIÓN TOTAL
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Rubrica para la evaluación de exposición
Universidad Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo
Nombre del profesor
Materia Procesos de manufactura en frio
Tema de exposición
Fecha
Nombre del
alumno/integrantes de
equipo
Evaluación Individual/Equipo
Criterios de evaluación % Cumplió No cumplió Observaciones
Se cumple con el tiempo de
presentación asignado 10
Presentación estética y formal por
parte de cada miembro del equipo 10
Orden en la exposición 10
Contenido completo, claro y conciso 20
Dominio del tema 30
Aclaración de dudas al resto del grupo 10
Participación y apoyo entre los
integrantes 10
Total 100
CALIFICACIÓN TOTAL
18
Rubrica para la evaluación de practica
Universidad Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo
Nombre del profesor
Materia Procesos de manufactura en frio
Práctica
Fecha
Nombre del
alumno/integrantes de
equipo
Evaluación Individual/Equipo
Criterios de evaluación % Cumplió No cumplió Observaciones
Fundamentos teóricos anteriores y
posteriores acerca del procedimiento
que se llevara a cabo
20
Los resultados obtenidos son los
esperados
30
La técnica utilizada es la apropiada
para su elaboración
20
Entrega de un reporte detallado con
los pasos y fundamentos teóricos que
se efectuaron durante la practica
30
Total 100
CALIFICACIÓN TOTAL
19
GLOSARIO
Manufactura fase de la producción económica de los bienes y servicios
de una industria para la transformación de materia prima en un producto.
Ingeniería conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas
al desarrollo, implementación, mantenimiento y perfeccionamiento.
Proceso sucesión de pasos para la concepción de un objetivo.
Conformado manipulación de un objeto sin la utilización de algún
medio mecánico de corte.
Tecnología conjunto de conocimientos técnicos, científicamente
ordenados, que permiten diseñar y crear bienes y servicios.
Mecanizado conjunto de operaciones de conformación de piezas
mediante la eliminación de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión.
20
Bibliografía de referencia
• Fundamentos de manufactura moderna M.P. Groover 2005 Pearson Mexico D.F. 2005
Básica
• Manufactura, Ingeniería y Tecnología, Vol. 1, Ingeniería y tecnología de materiales S. Kalpakjian 2014 Pearson Mexico D.F. 2014
Básica
• Manufactura, Ingeniería y Tecnología, Vol. 2, Procesos de manufactura S. Kalpakjian 2014 Pearson Mexico D.F. 2014
Básica
• Lean Company, más allá de la manufactura L. Succonini 2014 Norma Ediciones Mexico D.F. 2014
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