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SISTEMA PIVOTE PARA PUERTAS DE SEGURIDAD

Jimmy Alexander Gómez Quintero

Javier Moreno Pedroza

Carlos A. Bejarano

Procesos de manufactura

Oscar Prieto

Fundación universitaria Los Libertadores

Ingeniería mecánica

Bogotá

17 de abril de 2011

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Contenido

introduccion ...................................................................................................................................... 3

Titulo ................................................................................................................................................ 16

1.Problema ......................................................................................................................................... 5

2.Justificacion ................................................................................................................................... 6

3.Objetivos ........................................................................................................................................ 7

4. Marco referencial………………………………………………………………………………………………………………………8

5. Diseño……………………………………………………………………………………………………………………………………..27

6. Propuesta………………………………………………………………………………………………………………………………..28

7.Conclusiones…………………………………………………………………………………………………………………………….30

8. Bibliografia………………………………………………………………………………………………………………………………31

9. Anexos…………………………………………………………………………………………………………………………………….32

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INTRODUCCIÓN

Por medio del siguiente proyecto queremos profundizar en cada uno de los procesos que se requieren para fabricar un punto de giro para puerta batiente de panel a base de poliestileno para furgones isotérmicos

La idea principal es mejorar un diseño existente para innovar y optimizar los procesos de fabricación y funcionamiento, teniendo en cuenta los procesos de manufactura desarrollados a lo largo del semestre.

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TITULO

Sistema pivote para puertas de seguridad.

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PROBLEMA

El cierre y la apertura de las puertas sin elementos que optimicen su proceso generan que el funcionamiento no sea el mejor, ya que se traban y son duras para las personas que las utilizan.

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JUSTIFICACION

En la actualidad en la industria de las puertas se utilizan ciertos mecanismos que facilitan el proceso de apertura y cierre de la misma.

Existe un mecanismo denominado punto de giro que nos proporciona una optimización del funcionamiento de la puerta, en nuestro proyecto realizaremos cambios que permitirán una mejora del mecanismo en cuando a su funcionamiento y a su fabricación.

Para lo cual profundizaremos mas en el proceso de fabricación y materiales que se utilizaran para su creación, los materiales son muy económicos ya que su proceso de elaboración se realiza con tecnologías muy avanzadas que nos permiten demostrar infinidad de procesos y materiales de ingeniería.

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OBJETIVOS

Objetivo general

• Mejorar punto de giro para puerta batiente que ayudara a que no se descuelgue en el sistema de fijación

Objetivos específicos

• Optimizar el funcionamiento de un punto de giro de una puerta batiente • Dar a conocer los procesos de fabricación de un punto de giro • Analizar los materiales que componen el diseño • Economizar en la fabricación del producto para reducior los costos.

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MARCO TEORICO

1. MATERIALES

El sistema de punto de giro estará compuesto por piezas monolíticas, teniendo en cuenta que funcionara en puertas de paneles a base de polímeros y con estructura metálica con dimensiones máximas de 2.000 mm de ancho, 2.500 mm de altura y 50 mm de espesor por ende deben ser piezas resistentes que no sufran desprendimientos o deformaciones a futuro.

CUADRO 1 - MATERIALES

REFERENCIA CANT MATERIAL

Lamina de1” 11/2” x 5” Acero inoxidable 304 Barra de 1” 30 mm Acero inoxidable 304 Barra de 1” 40 mm Teflón Varilla de 7/8 30 mm Aluminio

Polietileno de alta densidad con aditivos 50 gr Polietileno de alta densidad

1.1 PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICASDE LOS MATERIALES

� Acero inoxidable 304: La composición del acero inoxidable es la aleación de níquel, cromo y acero AISI 304, que es esencialmente no magnético. La razón principal por la que utilizamos esta aleación es su excelente resistencia y durabilidad para un uso diario normal.

El terminado del producto siempre se lleva a cabo de una manera rigurosa, existen dos terminados en acero inoxidable (satinado y pulido). Las dos razones principales que justifican el uso de este acero inoxidable 304 son:

1. Resistencia a la corrosión, que mantiene su apariencia intacta durante el tiempo sólo con la limpieza normal.

2. Resistencia mecánica.

� Teflón: La virtud principal de este material es que es prácticamente inerte, no reacciona con otras sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales. Esto se debe básicamente a la protección de los átomos de flúor sobre la cadena carbonada. Esta carencia de reactividad hace que su toxicidad sea prácticamente nula, y es, de hecho, el material con el coeficiente de rozamiento más bajo conocido. Otra cualidad característica

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es su impermeabilidad, manteniendo además sus cualidades en ambientes húmedos.

Es también un gran aislante eléctrico y sumamente flexible, no se altera por la acción de la luz y es capaz de soportar temperaturas desde -270°C (3 K) hasta 300 °C (573 K). Su cualidad más conocida es la anti -adherencia por esta razón es utilizado para evitar el rozamiento del rodamiento contra el tubo y por ende se corregirá por completo el problema de la producción del sonido al deslizar .

� Aluminio: Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería mecánica, tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que más se utiliza después del acero.

� Polietileno de alta densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefínicos (como el polipropileno), o de los polietilenos. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de etileno.

1. Excelente resistencia térmica y química. 2. Muy buena resistencia al impacto. 3. Es sólido, incoloro, translúcido, casi opaco. 4. Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de

conformados empleados para los termoplásticos, como inyección y extrusión.

5. Es flexible, aún a bajas temperaturas. 6. Es tenaz. 7. Es más rígido que el polietileno de baja densidad. 8. Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él. 9. Es muy ligero. 10. Su densidad es igual o menor a 0.952 g/cm3. 11. No es atacado por los ácidos, resistente al agua a 100ºC y a la mayoría de

los disolventes ordinarios.

� Aditivos: En el proceso de fabricación de los plásticos es necesario incorporarle, pequeñas cantidades de materiales ajenos a los polímeros, como emulsionantes y catalizadores. Durante la formulación para convertirlos en granulados y masa de moldeo, se adicionan aditivos en bajas cantidades para facilitar la transformación. En general, se consideran aditivos a los materiales que van dispersos físicamente en una matriz polimérica, sin afectar a su estructura molecular. Por tanto, quedan excluidas sustancias tales como catalizadores, reticulantes, etcétera. En el campo de los plásticos, los aditivos se clasifican según su función y no en relación con su constitución química.

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Estabilizantes: evitar la degradación térmica durante la transformación, protección contra el envejecimiento y al radiación UV durante el uso

Plastificantes y flexibilizantes: Mejorar la resistencia al impacto (reducción del módulo de elasticidad)

Colorantes: darle color al plástico

2. PROCESOS DE MANUFACTURA QUE INTERVIENEN EN LA ELABORACIÓN DEL SISTEMA DESLIZANTE

Corte: se alimenta la maquina de corte maquina de corte automática y se programa la cantidad de piezas a cortar y sus dimensiones

Mecanizado: se distribuyen las piezas en las maquinas cnc de acuerdo al mecanizado que se requiera como: perforaciones, cilindrador, cajas, etc

Pulimento: piezas que salen de los cnc pasan al proceso de limpieza y se les realiza un acabado con lijas de diferentes granos de rugosidad de forma uniforme dando una presentación excelente al producto

Soldadura: se maneja un equipo de soldadura tic que funde metal con metal por medio de argón, que es estructura en inoxidable y soldadura mig en estructura en hierro ensamble rígido

Ensamble: se unen todas las piezas que conforman un herraje con tornillería en inoxidable según plano que sea suministrado.

2.1 FASE DE PRODUCCIÓN, PROCESO DE PRODUCCIÓN

CUADRO 3

PROCESO SUBPROCESO INSUMOS, MATERIAS PRIMAS

EQUIPOS, HERRAMIENTAS

CORTE ORGANIZACIÓN DE MATERIA PRIMA

BARRA DE ACERO INOXIDABLE304, ESCOBILLAS, CINTA DE CORTE (GUILLOTINA)

PASO 4-6.

MAQUINA AUTOMATICA

DE CORTE SIERRA SIN FIN MARCA COSEN

ELECTRO EROSIONADORA

MECANIZADO PROGRAMACION DE CNC, ALIMENTACION DE HERRAMIENTAS Y PIEZAS CORTADAS

PIEZAS CORTADAS EN ACERO INOXIDABLE, BURILES DE TUGSTENO, MORDAZAS DE PRESICION,ACEITE SOLUBLE

CNC, BROCAS Y MACHOS MARCA DORMER, ESCAREADORES DE

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CORRESPONDIENTES REFRIGERANTE ACERO RAPIDO, LLAVES BRISTOL MULTIDIMENSION

PULIMENTO MECANIZADO HERRAJES, LAVADO EN GASOLINA

LIJA GRANO 60 Y 80, GASOLINA,

MAQUINA DE PULIMENTO SENTIDO REDONDO, SENTIDO PLANOY BANDAS

SOLDADURA PIEZAS PULIDAS Y LAVADAS EN GASOLINA

ELECTRODOS DE TUGSTENO, ARGON,APORTE, AGAMIX(H2O+CO2)

EQUIPO DE SOLDADURA TIC, MIC, ANTORCHA, TOBERAS,BOQUILLAS

ENSAMBLE LAVADO DE PIEZAS EN ACIDO, LIMPIEZA CON EL COMPRESOR

ACIDO, SCOTH BRITE, TORNILLERIA EN ACERO INOXIDABLE MULTIDIMENSIONAL

DESTORNILLADOR, LLAVES BRISTOL, EXPANSIVA, MOTOR-TOOL

EMPAQUE ALISTAMIENTO DE MATERIALES

EMPAQUE DEL PRODUCTO FINAL

PLASTICO TUBULAR,PLASTICO BURBUJA, CARTON CORRUGADO, CARTON SATINADO , CINTA, CABUYA FINA

SELLADORA, BANDA TRANSPORTADORA, MAQUINA DE TERMO-ENCOGIDO

2.2 DESCRIPCIÓN DE CADA UNO DE LOS PROCESOS PRODUC TIVOS

CORTE EN ELECTRO-EROSIONADORA

La electro erosión es un proceso de fabricación, también conocido como Mecanizado por descarga Eléctrica o EDM. El proceso de electro erosión consiste en la generación de un arco eléctrico entre una pieza y un electrodo en un medio dieléctrico para arrancar partículas de la pieza hasta conseguir reproducir en ella las formas del electrodo. Ambos, pieza y electrodo, deben ser conductores, para que pueda establecerse el arco eléctrico que provoque el arranque de material. Proceso de electro erosión con electrodo de forma: Durante el proceso de electro erosión la pieza y el electrodo se sitúan muy próximos, dejando un hueco que oscila entre 0,01 y 0,05 mm, por el que circula un líquido dieléctrico. Al aplicar una diferencia de tensión continua y pulsante entre ambos, se crea un campo eléctrico intenso que provoca el paulatino aumento de la temperatura, hasta que el dieléctrico se vaporiza. Al desaparecer el aislamiento del dieléctrico salta la chispa, incrementándose la temperatura hasta los 20.000 ºC, vaporizándose una pequeña cantidad de material de la pieza y el electrodo formando una burbuja que hace de puente entre ambas. Al anularse el pulso de la

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fuente eléctrica, el puente se rompe separando las partículas del metal en forma gaseosa de la superficie original. Estos residuos se solidifican al contacto con el dieléctrico y son finalmente arrastrados por la corriente junto con las partículas del electrodo. Dependiendo de la máquina y ajustes en el proceso, es posible que el ciclo completo se repita miles de veces por segundo. También es posible cambiar la polaridad entre el electrodo y la pieza. El resultado deseado del proceso es la erosión uniforme de la pieza, reproduciendo las formas del electrodo. En el proceso el electrodo se desgasta, por eso es necesario desplazarlo hacia la pieza para mantener el hueco constante. En caso que el desgaste sea severo, el electrodo es reemplazado. Las tasas de arranque de material con electrodo de forma son del orden de 2 cm3/h. El electrodo de forma. El electrodo es comúnmente hecho de grafito pues este, por tener una elevada temperatura de vaporización, es más resistente al desgaste. Puede ser trabajado en una fresadora específica con el fin de crear ya sea un electrodo macho o un electrodo hembra, lo que significa que el electrodo tendrá la forma opuesta a la forma deseada y resultante en la pieza de trabajo. Es buena práctica tener un electrodo de erosión en bruto y uno que consuma en forma fina y final, mas esto puede ser determinado por las dimensiones y características de la pieza a ser lograda. También el cobre es un material predilecto para la fabricación de electrodos precisos, por su característica conductividad, aunque por ser un metal suave su desgaste es más rápido. El electrodo de cobre es ideal para la elaboración de hoyos o agujeros redondos y profundos. Comúnmente estos electrodos se encuentran de diámetros con tamaños milimétricos en incrementos de medio milímetro y longitudes variadas. Este proceso en particular es muy utilizado para antes del proceso de electro erosión con hilo, para producir el agujero inicial donde pase el hilo a través de un grosor de material que es inconveniente al taladro convencional. Ventajas del proceso de electro erosión con electro do de forma:

� Al no generar fuerzas de corte como en los procesos de mecanizado, el torneado y el taladrado, resulta aplicable para materiales frágiles.

� Se pueden producir agujeros muy inclinados en superficies curvas sin problemas de deslizamiento. Así como de elevada relación de aspecto (cociente entre la longitud y el diámetro), es decir, con pequeño diámetro y gran profundidad imposibles con un taladro convencional.

� Al ser un proceso esencialmente térmico, se puede trabajar cualquier material mientras sea conductor

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� Las tolerancias que se pueden obtener son muy ajustadas, desde ±0,025 hasta ±0,127 mm.

� Es un proceso de fabricación único para lograr complejas configuraciones que son imposibles de otra forma.

� Ahorran en ocasiones la realización de un acabado rugoso en la pieza por medio de ataques de ácido, pasándose a denominar "Acabado de Electro erosión". No es un acabado quizás tan perfecto como el que se obtendría con el ataque de ácido pero por costes y plazos resulta satisfactorio en la mayoría de las ocasiones. Inconvenientes en el proceso de electro erosión con electrodo de forma

� Tras el proceso suele quedar una capa superficial de metal fundido, frágil y de extremada dureza, que debe eliminarse en aquellas piezas que requieran resistencia a la fatiga.

� El grafito es un material frágil, por lo que la manipulación de los electrodos debe ser muy cuidadosa.

� Los electrodos, generalmente, requieren ser manufacturados, por ejemplo, Mecanizados en una fresadora que para trabajar grafito.

� La rugosidad que deja en la superficie puede ser muy elevada en función del tipo de aplicación y la reducción de ésta utilizando intensidades menores requiere mucho tiempo y en ocasiones se pueden producir defectos indeseados como formación de carbonillas o manchas.

� El acabado superficial rugoso no es perfecto resultando más rugoso sobre las caras planas que sobre las paredes verticales por efecto de las chispas esporádicas que se producen al evacuar los restos de material. Hilo en función de corte Electroerosionadora AH53C Figura1 Figura 2

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MECANIZADO EN TORNO

Conjunto de máquinas herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de chale quede fuera centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. Desde el inicio de la Revolución industrial, el torno se ha convertido en una máquina básica en el proceso industrial de mecanizado.

El torno es una máquina que trabaja en el plano porque solo tiene dos ejes de trabajo, normalmente denominados Z y X. La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea, llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje X, en dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se apoya la torreta portaherramientas. Cuando el carro principal desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de simetría de la pieza se realiza la operación denominada refrentado.

Los tornos copiadores, automáticos y de Control Numérico llevan sistemas que permiten trabajar a los dos carros de forma simultánea, consiguiendo cilindrados cónicos y esféricos. Los tornos paralelos llevan montado un tercer carro, de accionamiento manual y giratorio, llamado charriot, montado sobre el carro transversal. Con el charriot inclinado a los grados necesarios es posible mecanizar conos. Encima del charriot va fijada la torreta portaherramientas.

El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numérico por computadora. Se caracteriza por ser una máquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas de revolución. Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada a través del ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno. Es una máquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezas complejas.

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TORNO CNC

Figura 3

Herramientas

Las herramientas van sujetas en un cabezal en número de seis u ocho mediante unos portaherramientas especialmente diseñados para cada máquina. Las herramientas entran en funcionamiento de forma programada, permitiendo a los carros horizontal y transversal trabajar de forma independiente y coordinada, con lo que es fácil mecanizar ejes cónicos o esféricos así como el mecanizado integral de piezas complejas.

La velocidad de giro de cabezal porta-piezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las cotas de ejecución de la pieza están programadas y, por tanto, exentas de fallos imputables al operario de la máquina.

Herramienta de roscar y mandrilar

Figura 4

Inserto de tornear material duro

Figura 5

Herramienta de torneado exterior

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Figura 6

FRESADORA

Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas.

Fresadoras según el número de ejes

Fresadora CNC de cinco ejes con cabezal y mesa giratoria.

Las fresadoras pueden clasificarse en función del número de grados de libertad que pueden variarse durante la operación de arranque de viruta.

� Fresadora de tres ejes. Puede controlarse el movimiento relativo entre pieza y herramienta en los tres ejes de un sistema cartesiano.

� Fresadora de cuatro ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar el giro de la pieza sobre un eje, como con un mecanismo divisor o un plato giratorio. Se utilizan para generar superficies con un patrón cilíndrico, como engranajes o ejes estriados.

� Fresadora de cinco ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar o bien el giro de la pieza sobre dos ejes, uno perpendicular al eje de la herramienta y otro paralelo a ella (como con un mecanismo divisor y un plato giratorio en una fresadora vertical); o bien el giro de la pieza sobre un eje horizontal y la inclinación de la herramienta alrededor de un eje perpendicular al anterior. Se utilizan para generar formas complejas, como el rodete de una turbina Francis.

Movimientos de la herramienta

El principal movimiento de la herramienta es el giro sobre su eje. En algunas fresadoras también es posible variar la inclinación de la herramienta o incluso prolongar su posición a lo largo de su eje de giro. En las fresadoras de puente móvil todos los movimientos los realiza la herramienta mientras la pieza permanece inmóvil.

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Características técnicas de una fresadora

Al seleccionar una fresadora para su adquisición y para realizar trabajos con ella, deben tenerse en cuenta varias características técnicas de la misma. El tamaño de las piezas a mecanizar está limitado por las dimensiones de la superficie de la mesa y los recorridos de los elementos móviles. Dependiendo de las operaciones a realizar, puede ser necesaria la posibilidad de controlar varios ejes a la vez, como los proporcionados por mesas giratorias o por cabezales divisores, o incluso controlar estos ejes de forma automática por CNC, por ejemplo para realizar contorneados. En función del material de la pieza, de las herramientas de corte y de las tolerancias de fabricación requeridas, es necesario utilizar velocidades de corte y de avance diferentes, lo cual puede hacer necesaria la posibilidad de operar con gamas de velocidades, con velocidades máximas y potencias suficientes para lograr flexibilidad en el sistema de producción.

Los dispositivos electrónicos de control, desde la visualización de cotas hasta el control numérico, permiten aumentar la productividad y la precisión del proceso productivo.

Además, una fresadora debe tener dispositivos de seguridad, como botones de parada de emergencia (coloquialmente conocidos como setas de emergencia), dispositivo de seguridad contra sobrecargas (que consiste; bien en un embrague automático que desacopla el movimiento de la herramienta cuando se alcanza un límite de fricción o se vence la acción de unos muelles; o bien en un sistema electrónico) y pantallas de protección contra la proyección de virutas o partes de la pieza o la herramienta de corte.

Otro aspecto a tener en cuenta es el peso de la máquina, que influye en el transporte de la misma y las necesidades de cimentación de la nave para que las vibraciones estén controladas en niveles admisibles. Para un buen funcionamiento de la máquina se requiere que sus holguras e imperfecciones dimensionales estén controladas y no excedan de unas tolerancias determinadas, para lo cual se realizan inspecciones periódicas. Las guías de los componentes deslizantes, como los carros de mesa o el puente, habitualmente son trapezoidales o con forma de cola de milano por esta razón. Los husillos de accionamiento de los movimientos deslizantes son husillos de bolas sin juego para disminuir las fuerzas de rozamiento y así ralentizar el crecimiento de las holguras.

Equipamiento de una fresadora de control numérico

Los equipamientos de serie y opcionales que montan las fresadoras actuales son muy variables en función de las prestaciones que tengan.

Respecto al manejo de la información, es necesario tener en cuenta el tipo de lenguaje de programación que es posible utilizar, la capacidad de memoria de la

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máquina para un uso posterior de los programas almacenados, así como la forma de introducción y modificación de los programas: a pie de máquina, mediante dispositivos de almacenamiento de datos (disquete o memoria USB), o mediante una tarjeta de red.

La unidad central de proceso (CPU, por sus siglas en inglés) de la máquina controla accionamientos rotativos, para lo cual se utilizan servomotores que pueden variar su velocidad en un rango continuo. El movimiento lineal de los carros de la mesa se obtiene transformando el movimiento rotacional de los servomotores mediante husillos de bolas sin juego.

La CPU obtiene datos del programa y de los sensores instalados, los cuales permiten establecer una realimentación del control de las operaciones. La precisión de estos sensores y la velocidad de procesamiento de la CPU limitan la precisión dimensional que puede obtenerse. El tipo de sensor utilizado ha evolucionado con el tiempo, siendo en la actualidad muy utilizados los sensores de efecto Hall para el control de los desplazamientos y giros realizados. Para controlar la posición del origen del sistema de referencia de los movimientos realizados y el desgaste de la herramienta se utilizan uno o varios palpadores o sondas de medida. Un palpador es un dispositivo con un vástago que acciona un pulsador al hacer contacto con la pieza o con la mesa de la máquina. También puede establecerse el origen de coordenadas realizando un contacto en movimiento de la herramienta con la zona a mecanizar.

Además de los movimientos de la pieza y de la herramienta, pueden controlarse de manera automatizada otros parámetros como la herramienta empleada, que puede cambiarse desde un almacén de herramientas instalado en la máquina; el uso o no de fluido refrigerante o la apertura y cierre de las puertas de seguridad.

Accesorios principales

En las fresadoras universales utilizando los accesorios adecuados o en las fresadoras de control numérico se puede realizar la siguiente relación de fresados:

• Planeado. La aplicación más frecuente de fresado es el planeado, que tiene por objetivo conseguir superficies planas. Para el planeado se utilizan generalmente fresas de planear de plaquitas intercambiables de metal duro, existiendo una gama muy variada de diámetros de estas fresas y del número de plaquitas que monta cada fresa. Los fabricantes de plaquitas recomiendan como primera opción el uso de plaquitas redondas o con ángulos de 45º como alternativa.

• Fresado en escuadra. El fresado en escuadra es una variante del planeado que consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza. Para ello se utilizan plaquitas cuadradas o rómbicas situadas en el portaherramientas de forma adecuada.

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• Cubicaje. La operación de cubicaje es muy común en fresadoras verticales u horizontales y consiste en preparar los tarugos de metal u otro material como mármol o granito en las dimensiones cúbicas adecuadas para operaciones posteriores. Este fresado también se realiza con fresas de planear de plaquitas intercambiables.

• Corte. Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizar consiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor. Para el corte industrial de piezas se utilizan indistintamente sierras de cinta o fresadoras equipadas con fresas cilíndricas de corte. Lo significativo de las fresas de corte es que pueden ser de acero rápido o de metal duro. Se caracterizan por ser muy delgadas (del orden de 3 mm aunque puede variar), tener un diámetro grande y un dentado muy fino. Se utilizan fresas de disco relativamente poco espesor (de 0,5 a 6 mm) y hasta 300 mm de diámetro con las superficies laterales retranqueadas para evitar el rozamiento de estas con la pieza.

• Ranurado recto. Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura y, a menudo, se montan varias fresas en el eje porta-fresas permitiendo aumentar la productividad de mecanizado. Al montaje de varias fresas cilíndricas se le denomina tren de fresas o fresas compuestas. Las fresas cilíndricas se caracterizan por tener tres aristas de corte: la frontal y las dos laterales. En la mayoría de aplicaciones se utilizan fresas de acero rápido ya que las de metal duro son muy caras y por lo tanto solo se emplean en producciones muy grandes.

• Ranurado de forma. Se utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, que puede ser en forma de T, de cola de milano, etc.

• Ranurado de chaveteros. Se utilizan fresas cilíndricas con mango, conocidas en el argot como bailarinas, con las que se puede avanzar el corte tanto en dirección perpendicular a su eje como paralela a este.

• Copiado. Para el fresado en copiado se utilizan fresas con plaquitas de perfil redondo a fin de poder realizar operaciones de mecanizado en orografías y perfiles de caras cambiantes. Existen dos tipos de fresas de copiar: las de perfil de media bola y las de canto redondo o tóricas.

• Fresado de cavidades. En este tipo de operaciones es recomendable realizar un taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta que los radios de la cavidad deben ser al menos un 15% superior al radio de la fresa.

• Torno-fresado. Este tipo de mecanizado utiliza la interpolación circular en fresadoras de control numérico y sirve tanto para el torneado de agujeros de precisión como para el torneado exterior. El proceso combina la rotación de la pieza y de la herramienta de fresar siendo posible conseguir una

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superficie de revolución. Esta superficie puede ser concéntrica respecto a la línea central de rotación de la pieza. Si se desplaza la fresa hacia arriba o hacia abajo coordinadamente con el giro de la pieza pueden obtenerse geometrías excéntricas, como el de una leva, o incluso el de un árbol de levas o un cigüeñal. Con el desplazamiento axial es posible alcanzar la longitud requerida.

• Fresado de roscas. El fresado de roscas requiere una fresadora capaz de realizar interpolación helicoidal simultánea en dos grados de libertad: la rotación de la pieza respecto al eje de la hélice de la rosca y la traslación de la pieza en la dirección de dicho eje. El perfil de los filos de corte de la fresa deben ser adecuados al tipo de rosca que se mecanice.

• Fresado frontal. Consiste en el fresado que se realiza con fresas helicoidales cilíndricas que atacan frontalmente la operación de fresado. En las fresadoras de control numérico se utilizan cada vez más fresas de metal duro totalmente integrales que permiten trabajar a velocidades muy altas.

• Fresado de engranajes. El fresado de engranajes apenas se realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor, sino que se hacen en máquinas especiales llamadas talladoras de engranajes y con el uso de fresas especiales del módulo de diente adecuado.

• Taladrado, escariado y mandrinado. Estas operaciones se realizan habitualmente en las fresadoras de control numérico dotadas de un almacén de herramientas y utilizando las herramientas adecuadas para cada caso.

• Mortajado. Consiste en mecanizar chaveteros en los agujeros, para lo cual se utilizan brochadoras o bien un accesorio especial que se acopla al cabezal de las fresadoras universales y transforma el movimiento de rotación en un movimiento vertical alternativo.

• Fresado en rampa. Es un tipo de fresado habitual en el mecanizado de moldes que se realiza con fresadoras copiadoras o con fresadoras de control numérico.

PULIMENTO

Se denomina pulir a una operación mecánica que se realiza en la superficie de varios materiales para mejorar su aspecto visual, su tacto y su funcionalidad. A esta operación también se la conoce cono los términos pulido y pulimiento

El pulimento de metales se realiza generalmente por motivos decorativos y mejorar el tacto, y consiste en limpiarlos bien y abrillantarlos.

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Para lograr un buen pulido, se requieren el uso de máquinas tales como esmeriladoras, lustradoras, y pulidoras tanto fijas, de mesa o portátiles, también se puede efectuar el pulido de forma manual con la ayuda de papel de lija para metales. Además de las citadas máquinas se utilizan disolventes, ácidos y diversos materiales abrasivos.

� El pulido de metales puede suponer varios peligros, entre ellos, la exposición a sustancias químicas, accidentes en el uso de las máquinas, exposición a ruido y aspectos ergonómicos. Los trabajadores que realizan estas tareas deben observar precauciones de seguridad y utilizar equipos de protección personal. Los guantes, gafas de seguridad y caretas protectoras protegen las manos, ojos y la absorción de partículas de polvo. Se pueden utilizar cremas barrera para proteger la piel expuesta contra la absorción de sustancias químicas o metales.

� Las sustancias químicas usadas para pulir metales pueden ser inflamables y peligrosas. Antes de su uso deberá consultarse la hoja de datos de seguridad de materiales (MSDS) de cada sustancia química. Estas sustancias deben usarse en áreas dotadas de buena ventilación, sin humos ni fuentes de llamas.

� Mantener limpio el lugar de trabajo es importante; el exceso de partículas de polvo suspendidas en el aire puede crear un riesgo de explosión. Los trabajadores deben cambiar los materiales de limpieza y aspiradoras al cambiar de metales; la mezcla de polvo de diferentes metales puede ser explosiva. Las herramientas, pulidoras y ropa deben limpiarse con frecuencia y cambiarse antes de empezar a trabajar con un metal diferente.

SOLDADURA TIG La soldadura por electrodo no consumible, también llamada Soldadura TIG (siglas de Tungsten Inert Gas), se caracteriza por el empleo de un electrodo permanente que normalmente, como indica el nombre, es de tungsteno. A diferencia que en las soldaduras de electrodo consumible, en este caso el metal que formará el cordón de soldadura debe ser añadido externamente, a no ser que las piezas a soldar sean específicamente delgadas y no sea necesario. El metal de aportación debe ser de la misma composición o similar que el metal base; incluso, en algunos casos, puede utilizarse satisfactoriamente como material de aportación una tira obtenida de las propias chapas a soldar. La inyección del gas a la zona de soldeo se consigue mediante una canalización que llega directamente a la punta del electrodo, rodeándolo. Dada la elevada resistencia a la temperatura del tungsteno (funde a 3410 °C), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. Es conveniente, eso sí, repasar la terminación en punta, ya que una geometría poco adecuada perjudicaría en gran medida la calidad del soldado. Respecto al gas, los más utilizados son el argón, el helio, y mezclas de ambos. El

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helio, gas noble (inerte, de ahí el nombre de soldadura por gas inerte) es más usado en los Estados Unidos, dado que allí se obtiene de forma económica en yacimientos de gas natural. Este gas deja un cordón de soldadura más achatado y menos profundo que el Argón. Este último, más utilizado en Europa por su bajo precio en comparación con el helio, deja un cordón más triangular y que se infiltra en la soldadura. Una mezcla de ambos gases proporcionará un cordón de soldadura con características intermedias entre los dos. La soldadura TIG se trabaja con corrientes continua y alterna. En corriente continua y polaridad directa, las intensidades de corriente son del orden de 50 a 500 amperios. Con esta polarización se consigue mayor penetración y un aumento en la duración del electrodo. Con polarización inversa, el baño de fusión es mayor pero hay menor penetración; las intensidades oscilan entre 5 y60 A. La corriente alterna combina las ventajas de las dos anteriores, pero en contra da un arco poco estable y difícil de cebar. La gran ventaja de este método de soldadura es, básicamente, la obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión que en el resto de procedimientos, ya que el gas protector impide el contacto entre la atmósfera y el baño de fusión. Además, dicho gas simplifica notablemente el soldeo de metales no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes, con las deformaciones o inclusiones de escoria que pueden implicar. Otra ventaja de la soldadura por arco con protección gaseosa es la que permite obtener soldaduras limpias y uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones; la movilidad del gas que rodea al arco transparente permite al soldador ver claramente lo que está haciendo en todo momento, lo que repercute favorablemente en la calidad de la soldadura. El cordón obtenido es por tanto de un buen acabado superficial, que puede mejorarse con sencillas operaciones de acabado, lo que incide favorablemente en los costes de producción. Además, la deformación que se produce en las inmediaciones del cordón de soldadura es menor. Antorcha soldadura tig Figura 7

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ELECTROPULIDO

El pulido de acero inoxidable se realizan mediante una técnica denominada electro pulido que es un tratamiento superficial que actúa mediante técnica electrolítica, donde el metal a pulir actúa como cátodo dentro de la celda electrolítica disolviéndose todas sus aristas superficiales logrando un pulido de gran belleza y calidad. Simultáneamente y con las condiciones adecuadas de temperatura y de intensidad de corriente se produce el abrillantado.

Aparte del pulido y abrillantado el electro pulido resulta muy eficaz en el acero inoxidable debido a la composición química del acero inoxidable, logrando unas superficies extraordinariamente finas y brillantes y más endurecidas, aptas para la fabricación de material sanitario por ausencia total de ralladuras que impiden la acumulación de sustancias nocivas en las mismas.

INYECCIÓN Es similar a la extrusión. La masa fundida es inyectada con gran presión y en forma discontinua o mediante ciclos a través de una tobera en un molde cerrado. Con este proceso se pueden fabricar mucho tipo de piezas de formas regulares o irregulares: tarros, tapas, suelas de zapatos, ruedas de engranaje. Componentes de una Inyectora

� Unidad plastificadora e inyectora: transporta, funde, comprime e inyecta la masa en el molde

� Unidad de cierre del molde: soporta el molde, abre sus dos mitades, las cierra y las mantiene cerrada, mientras actúa la presión de inyección, abre el molde y expulsa la pieza inyectada. Pates de inyectora

Figura 8

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a) Motor para el tornillo, b) Motor hidráulico para movimiento axial del tornillo

c) Tope conmutador, d) Tolva para granulado, f) Tornillo (husillo), g) Cilindro con resistencias, h) Cámara de masa plastificada, i) Boquilla de inyección, j) Molde de inyección, k) Pieza inyectada

Etapas del Proceso

� El tornillo, que no siempre está girando, actúa como émbolo de inyección y empuja la masa plastificada contra la boquilla, apoyada a la entrada del molde

� La masa inyectada se enfría y solidifica en el interior del molde � La unidad inyectora retrocede, se aparta del molde y éste se abre, y la

pieza acabada cae o se expulsa fuera del molde abierto � Simultáneamente el tornillo en rotación retrocede dentro del cilindro hasta

llegar al tope conmutador derecho y reiniciar el proceso. Equipo y molde de inyección Figura 9

ENSAMBLE

Cumplen la función de reunir la producción completa para luego realizar el control de calidad de las piezas y asimismo iniciar a armarlas con tornillería en acero inoxidable para poder ser entregarlas al cliente final , en este proceso las piezas se limpian y se completan juegos correspondientes para luego pasar al proceso de empaque por termo encogido.

EXTRUSIÓN-SOPLADO

Permite la producción de láminas planas o tubulares para la posterior fabricación de bolsas. De la extrusora sale el material fundido en forma de tubo y se mantiene vertical en forma de globo por medio de la inyección de aire comprimido en su

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interior. El globo se recoge en la parte superior en forma plana y si se requiere se corta en y se enrolla.

Extructora

Figura 10

TERMO ENCOGIDO

Teniendo las bolsas fabricadas, tomamos el producto final y lo introducimos en la mismas, que será sellada y por ultimo pasará por una termo encogedora que permitirá que la bolsa tome la forma del producto final permitiendo una excelente presentación del producto.

2.3 INGENIERIA CONCURRENTE Para la realización simultanea, de la investigación del mercado, el diseño, el desarrollo y la planificación de la producción de este mejoramiento es necesario justificar cada proceso y profundizar ante el objetivo que se quiere lograr. Este diseño se emplea más que todo con el objetivo de proporcionar un excelente funcionamiento del sistema de punto de giro y ofrecerlo a un buen precio.

La idea de este proyecto es llegar a facilitar al usuario en el momento de maniobrar este sistema. La ingeniería concurrente es un esfuerzo sistemático para un diseño integrado, concurrente del producto y de su correspondiente proceso de fabricación y de servicios.

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2.4 DISEÑO DEFINITIVO SISTEMA DE GIRO Se determino un diseño monolítico que asegura la resistencia absoluta del peso del panel, ya que por ser una sola pieza no sufrirá deformaciones; para permitir el giro llevara un rodamiento recubierto en teflón para solucionar por completo el problema de reproducción de sonido al momento de accionar la puerta; además se implemento un diseño novedoso y diferente para causar impacto en el mercado en el momento de comercializarlo.

3. ESTUDIO DE COSTOS 3.1 DETERMINCION COSTO DE FABRICACION

El análisis de los costos empresariales es sumamente importante, principalmente desde el punto de vista práctico, puesto que su desconocimiento puede acarrear riesgos para la empresa, e incluso, como ha sucedido en muchos casos, llevarla a su desaparición.

Esencialmente se utiliza para lo siguiente:

� Sirve de base para calcular el precio adecuado de los productos y servicios al público..

� Conocer qué bienes o servicios producen utilidades o pérdidas, y en que magnitud.

� Localiza puntos débiles de una empresa. � Determina la parte de la empresa en la que más urgentemente se debe

realizar medidas de racionalización. � Diseñar nuevos productos y servicios que satisfagan las expectativas de los

clientes y, al mismo tiempo, puedan ser producidos y entregados con un beneficio.

� Negociar con los clientes el precio, las características del producto, la calidad, las condiciones de entrega y el servicio a satisfacer.

� Estructurar unos procesos eficientes y eficaces de distribución y servicios para los segmentos objetivos de mercado y de clientes.

� Utilizar como instrumento de planificación y control.

Costo es el sacrificio, o esfuerzo económico que se debe realizar para lograr un objetivo.

Los objetivos son aquellos de tipo operativos, como por ejemplo: pagar los sueldos al personal de producción, comprar materiales, fabricar un producto, venderlo, prestar un servicio, obtener fondos para financiarnos, administrar la empresa, entre otros. Si no se logra el objetivo deseado, decimos que tenemos

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una pérdida. El costo es fundamentalmente un concepto económico, que influye en el resultado de la empresa.

Teniendo en cuenta lo anterior se determinara el precio de costo para luego determinar la utilidad y finalmente el precio de venta

PROCESO DE FABRICACION Se inicia el proceso de fabricación con corte en electro-erosionad ora, maquina que funciona mediante hilo de molibdeno y electricidad para realizar un corte preciso y milimétrico sin desperdicio de material, luego pasa a ser mecanizada en CNC( centros de control numérico computarizado), para determinar roscas y rodamiento recubierto en teflón para evitar la fricción al correr, luego pasa al pulimento para rectificar su superficie y finalmente pasa a ser ensamblado al centro de acopio para ser empacado y entregado al cliente con una excelente presentación en empaque al vacio .

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PROPUESTA

DESCRIPCION DEL PRODUCTO.

Sistema que gira sobre su propio eje y esta sujetado al marco de la puerta en la parte superior e inferior al mismo tiempo que a la puerta , a la puerta se une por medio de unos tornillos bristol pasantes, su material es de aluminio y acero.

Este mecanismo es un moderno dispositivo que ayuda al cierre y a la apertura de las puertas, es un poco mas avanzado que las bisagras y es su instalacion es facil.

Para la fabricacion tenemos ciertos procesos como el corte que debe ser programado con sus dimensiones, el mecanizao que se hace en cnc para realizar perforaciones y cilindrar , tambien pulimento que es un proceso de limpieza donde se realiza un acabado con lijas, la soldadura que es tipo tic y mig dependiendo del material y por ultimo el ensamble donde se unen todas las piezas con tornilleria según diseño.

PERSONAS RESPONSABLES.

Javier moreno: es el encargado de la parte del diseño y elaboración de la pautas para realizar las actividades, responsable del cronograma y colaboración en el ensamble.

Carlos bejarano: encargado de la obtención de las materias primas y parte del proceso de fabricación.

Jimmy gomez: encargado de recolectar información, definir el proyecto y ayuda en el proceso de fabricaion de piezas y ensamble.

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CRONOGRAMA

CONTENIDOS

El sistema de punto de giro estará compuesto por piezas, teniendo en cuenta que funcionara en puertas a base de polímeros y con estructura metálica con dimensiones máximas de 2.000 mm de ancho, 2.500 mm de altura y 50 mm de espesor por esta razón deben ser piezas resistentes que no sufran desprendimientos o deformaciones a futuro.

Uno de sus componentes como el aluminio es un metal que tiene buena resistencia mecánica, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Otro es el acero inoxidable es una aleaccion de niquel, cromo y acero siendo muy resistente y

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CONCLUSIONES

� Es importante conocer a profundidar todos los conceptos y procesos de manufactura para determinar soluciones y optimizar procesoa para reducir tiempos y maximizar rentabilidad del producto fabricado.

� La ingenieria concurrente nos permite diseñar productos ideones que satisfagan las necesdades de los clientes y ademas determinar la organización precisa para elaborar un producto de forma fluida y eficiente.

� La determinacion de los materiales a utilizar es un factor muy importante, ya que, sus propiedaes y caracteristicas permitiran el buen desempeño del producto.

� La determinación de este valor, es una de las decisiones estratégicas más importantes ya que, el precio, es uno de los elementos que los consumidores tienen en cuenta a la hora de comprar lo que necesitan.

� En la determinación del precio, es necesario tomar en cuenta los objetivos de la empresa y la expectativa del cliente.

� El precio de venta es igual al costo total del producto más la ganancia.

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BIBLIOGRAFIA

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ANEXOS

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