Guía Examen de Manufactura

8/18/2019 Guía Examen de Manufactura

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GUÍA EXAMEN DE MANUFACTURA

1. Explicar Manufactura en su sentido tecnol!ico " econ#ico.• Manufactura (sentido tecnológico): Es la aplicación de procesos físicos y

químicos para alterar la geometría, propiedades o apariencia de un materialde inicio dado para fabricar piezas o productos; la manufactura tambiénincluye el ensamble de piezas mltiples para fabricar productos! "osprocesos para lle#ar a cabo la manufactura in#olucran una combinación dem$quinas, %erramientas, energía y traba&o manual!

• Manufactura (sentido económico): es la transformación de los materiales en

artículos de #alor mayor por medio de uno o m$s operaciones deprocesamiento o ensamblado! "a cla#e es que la manufactura agrega #alor al material cambiando su forma o propiedades, o mediante combinar

materiales distintos también alterados!$. Explicar la filosof%a de &n!enier%a concurrente.

'ilosofía que integra el diseo y la manufactura de un producto con #istas a

optimizar todos los elementos incluidos en su ciclo de #ida! Este métodoreduce los cambios en el diseo y la ingeniería de un producto, tiempo y loscostos comprendidos en lle#arlo desde su diseo conceptual %asta suproducción e introducción en el mercado! El concepto de ingeniería de ciclode #ida demanda que en la etapa de diseo se considere toda la #ida de un

producto: así, el diseo, la producción, la distribución, el uso y elreciclamiento o disposición deben considerarse simult$neamente!

'. Definicin " descripcin de (iste#a de Manufactura Flexi)le.

• Es una celda de maquinado con * altamente automatizada que consiste

en un grupo de estaciones de procesamiento (por lo general, m$quinas%erramienta ++) interconectadas mediante un sistema automatizado demane&o y almacenamiento de material y controladas por medio de unsistema integrado de computadoras! -n 'M. es capaz de procesar unaamplia #ariedad de estilos de piezas simult$neamente ba&o un programa decontrol numérico en diferentes estaciones de traba&o!-n 'M. se disea para producir piezas (o productos) dentro de un rangode estilos, tamaos y procesos! En otras palabras, es capaz de producir una familia de piezas nica o un rango limitado de familia de piezas!-n 'M. consiste en un %ard/are y un soft/are que deben integrarse enuna unidad eficiente y confiable! ambién incluye personal %umano:


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o Co#ponentes de *ard+are, -n sistema fle0ible de manufactura

incluye estaciones de traba&o, un sistema de mane&o de material yuna computadora de control central! "as estaciones de traba&oincluyen m$quinas ++ en un sistema de tipo maquinado, adem$sde estaciones de inspección, de limpieza de piezas y otras, segn se

necesiten! 1 menudo se instala un sistema transportador con c%ipcentral ba&o el ni#el del piso!

o (oft+are de un FM( " funciones de control : El soft/are de un

'M. consiste en módulos asociados con las di#ersas funciones quee&ecuta el sistema de manufactura! 2or e&emplo, una función implicacargar programas de piezas de + a las m$quinas %erramientaindi#iduales; otra función se relaciona con el control del sistema demane&o de material; otra se refiere a la administración de las%erramientas, y así sucesi#amente!

-. Expliue el Dia!ra#a Fe/C0 co#ponentes0 fases " ca#pos ue a)arca.

Es un gr$fico que representa el comportamiento de la aleación de %ierro y

carbono en función del porcenta&e de carbono contenido en la mezcla y dela temperatura a la cual se somete! +on base a estas #ariables(emperatura y 3 de +) es posible conocer el tipo de acero que se #a aconseguir!En el diagrama 'e4+, segn el contenido de +arbono, se pueden identificar tres grupos: %ierro cuando contiene menos del 5!556 3 en peso de +,acero cuando la aleación 'e4+ tiene un contenido en + mayor del 5!556 ymenor del 7!88 3 en peso (aunque generalmente contienen menos del 83), y %ierro colado cuando la aleación 'e4+ tiene un contenido en +superior al 7!8 3 (aunque generalmente contienen entre el 9! y el 3 de+)!+abe mencionar que el acero puede tener las siguientes fases de equilibrio:

o 'erritao 1ustenitao +ementitao 2erlita

. Clasificacin " definicin de los procesos de #anufactura notradicionales.

• 2roceso en el cual la remoción del e0ceso de material se realiza mediante

di#ersas técnicas que incluyen la energía mec$nica, térmica, eléctrica oquímica (o combinación de ellas)! Estos procesos no usan un instrumentoafilado de corte en el sentido con#encional!


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Estos procesos se caracterizan por realizar una remoción del material sintener un contacto directo de la %erramienta sobre la parte a mecanizar, paraasí obtener piezas con formas y $ngulos mas definidos, sin afectar ladureza y tenacidad del metal!

o "a necesidad de maquinar metales y no metales de reciente

creación! +on frecuencia, estos materiales nue#os tienenpropiedades especiales (por e&emplo: resistencia, tenacidad y altadureza) que dificultan o imposibilitan su maquinado mediantemétodos con#encionales!

o "a necesidad de obtener geometrías de piezas inusuales o

comple&as que no se obtienen con facilidad y que, en algunos casos,son imposibles de lograr mediante maquinado con#encional!

o "a necesidad de e#itar daos e0ternos en una pieza, lo cual sucede

frecuentemente por los esfuerzos que surgen por el maquinadocon#encional!

+lasificación de los procesos no tradicionales de manufactura:

• Mec2nicos! En estos procesos no tradicionales se utiliza energía mec$nicaen alguna forma diferente a la acción de una %erramienta de cortecon#encional! "a forma típica de acción mec$nica en estos procesos es laerosión del traba&o mediante un c%orro a alta #elocidad de abrasi#os ofluidos (o ambos)! 8) Maquinado ultrasónico, 7) el corte con c%orro de agua,9) el corte con c%orro de agua abrasi#a y ) el maquinado con c%orroabrasi#o!

• El3ctricos! Estos procesos no tradicionales usan energía electroquímicapara la remoción de material; el mecanismo es lo opuesto al degal#anoplastia! Maquinado electroquímico, remoción electroquímica de#iruta!

• T3r#icos. Estos procesos usan energía térmica para cortar o dar forma a

una pieza de traba&o! 2or lo general se aplica energía térmica a una partemuy pequea de la superficie de traba&o, lo que pro#oca que esa parte seremue#a por fusión o #aporización del material! "a energía térmica segenera mediante la con#ersión de energía eléctrica en energía térmica! 8)Electroerosión maquinado por descarga eléctrica y corte por descarga

eléctrica con alambre, 7) maquinado con %az de electrones, 9) maquinadocon %az l$ser, ) maquinado con arco de plasma!

• 4u%#icos. "a mayoría de los materiales (en particular los metales) son

susceptibles de ataques químicos por medio de ciertos $cidos y otrassustancias! En el maquinado químico, las sustancias seleccionadasremue#en material de ciertas porciones de la pieza de traba&o, mientras queotras porciones de la superficie se protegen con una m$scara! 8) fresado


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químico, 7) preformado químico, 9) grabado químico y ) maquinadofotoquímico!

5. Defina ue son #3todos tradicionales de #anufactura.


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obtención de la geometría deseada! "os tipos de fundición son lassiguientes:

o 'undición gris! (Monobloc> y culata)o 'undición nodular: (maquinaria que requiere alta resistencia

mec$nica y resistencia al desgaste)o 'undición blanca: resistencia al desgaste (zapatas para freno de

ferrocarriles)9. Aplicacin " si!nificado de si!las M&G " T&G.

.iglas utilizadas en la clasificación del proceso de soldadura eléctrica por

arco:o T&G: (ungsten ?nert *as) *as ?nerte y ungsteno, debido a que en

esta operación no se consume el electrodo de tungsteno, semantiene una abertura de arco constante y estable en un ni#elconstante de corriente! "os metales de aporte son similares a los que

se #an a soldar y no se usa fundente! El gas de protección suele ser argón o %elio, o una mezcla de los dos!

o M&G: (Metal ?nert *as) .oldadura Met$lica en *as ?nerte, se protege

el $rea de soldadura con una eficaz atmósfera inerte de argón, %elio,bió0ido de carbono o #arias mezclas de gases! El alambre desnudoconsumible se alimenta al arco de soldadura en forma autom$tica atra#és de una boquilla, mediante un motor de accionamiento dealimentación del alambre!

1:.Clasificacin " definicin de los si!uientes procesos de Manufactura,

torneado0 taladrado0 cepillado0 fresado0 )roc*ado0 #andrinado.• .on proceso de manufactura por arranque de #iruta, en el cual se retira con

ayuda de una %erramienta de corte el e0ceso de material de la pieza detraba&o con que se inicia, de modo que la forma que resulta tiene lageometría buscada!

o orneado: El torneado es un proceso de maquinado en el cual una

%erramienta de una sola punta remue#e material de la superficie deuna pieza de traba&o cilíndrica en rotación; la %erramienta a#anzalinealmente y en una dirección paralela al e&e de rotación! Eltorneado se lle#a a cabo tradicionalmente en una m$quina%erramienta llamada torno, la cual suministra la potencia para tornear la pieza a un #elocidad de rotación determinada con a#ance de la%erramienta y profundidad de corte especificados!

o aladrado: Es una operación de maquinado que se usa para crear

agu&eros redondos en una pieza de traba&o! El taladrado se realizapor lo general con una %erramienta cilíndrica rotatoria, llamadabroca, que tiene dos bordes cortantes en su e0tremo! "a broca


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a#anza dentro de la pieza de traba&o estacionaria para formar unagu&ero cuyo di$metro est$ determinado por el di$metro de la broca!El taladrado se realiza en una prensa taladradora, aunque otrasm$quinas %erramienta puedan e&ecutar esta operación!

o +epillado: @sta es una operación de maquinado relati#amente simple

mediante la cual se producen superficies planas, así como seccionestrans#ersales con canales y muescas, a lo largo de la pieza detraba&o En una cepilladora, la pieza se monta sobre una mesa que sedesplaza %acia delante y %acia atr$s a lo largo de una trayectoriarecta! -na corredera trans#ersal %orizontal, equipada con uno o m$scabezales de %erramientas, se puede mo#er de modo #ertical a lolargo de las guías de la columna! "as %erramientas de corte semontan en los cabezales y el maquinado se efecta en trayectoriarecta!

o 'resado: El fresado es una operación de maquinado en la cual se

%ace pasar una pieza de traba&o enfrente de una %erramientacilíndrica rotatoria con mltiples bordes o filos cortantes (en algunoscasos raros se usa una %erramienta con un solo filo cortante llamadofresa perfilada simple)! El e&e de rotación de la %erramienta cortantees perpendicular a la dirección de a#ance! "a forma geométricacreada por el fresado es una superficie plana!

o Aroc%ado: se realiza usando una %erramienta de corte de dientes

mltiples que se mue#e linealmente en relación con el traba&o endirección al e&e de la %erramienta! "a %erramienta de corte se llama

broc%a, y la m$quina %erramienta se llama m$quina broc%adora!@ste es un método de maquinado altamente producti#o en algunostraba&os que usan el broc%ado! "as #enta&as incluyen buen acabadode la superficie, tolerancias estrec%as y una gran #ariedad de formasposibles de traba&o!


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corte se monta en un %usillo que gira en el cabezal y tiene lacapacidad de %acer mo#imientos #erticales y longitudinales!

11.Caracter%sticas " principales ele#entos aleantes del acero inoxida)le.• "os aceros ino0idables se caracterizan por su resistencia a la corrosión, alta

resistencia y ductilidad, así como por su ele#ado contenido de cromo! .eles llama ino0idables porque, en la presencia de o0ígeno (aire), desarrollanuna delgada película de ó0ido de cromo, dura y ad%erente, que protege almetal de la corrosión! Esta película protectora se #uel#e a acumular encaso de que se raye la superficie; para que la pasi#ación ocurra, elcontenido mínimo de cromo debe ser de 853 a 873 en peso!

1dem$s del cromo, otros elementos de aleación típicos de los acerosino0idables son el níquel, molibdeno, cobre, titanio, silicio, manganeso,aluminio, nitrógeno y azufre! "a letra " se utiliza para identificar los acerosde ba&o carbono! 1 mayor contenido de carbono, menor ser$ la resistencia

a la corrosión de los aceros ino0idables, debido a que el carbono secombina con el cromo en el acero y forma carburo de cromo; la reducidadisponibilidad de cromo reduce la pasi#idad del acero!

o &noxida)les austen%ticoso &noxida)les ferr%ticoso &noxida)les #artens%ticos

1$.Explicar ue es trefilado0 extruido0 for8ado0 esta#pado0 e#)utido.

.e clasifican en los procesos de manufactura por conformado, su definición

es la siguiente:o refilado: 2roceso de conformado de alambre, barras y perfiles de

todo tipo, en el cual se reduce o cambia la sección trans#ersal delmaterial de inicio, en general &al$ndola (de a%í el termino estirado) atra#és de un dado conocido como dado de estirado! "os productosobtenidos tienen una gran gama de aplicaciones, incluyendoredondos para flec%as de transmisión de potencia y mo#imiento,componentes de m$quinas y estructurales, piezas brutas parapernos y remac%es, alambre eléctrico, cables, miembrosestructurales con carga de tensión!

o E0truido: "a e0trusión es un proceso de formado por compresión en

el cual el metal de traba&o es forzado a fluir a tra#és de la abertura deun troquel para darle forma a su sección trans#ersal! Entre losproductos comunes fabricados mediante e0trusión se encuentran losrieles para puertas corredizas, los marcos de #entanas, la tubería de


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di#ersas secciones trans#ersales, las escaleras de aluminio ynumerosas formas estructurales y arquitectónicas!

o 'or&ado: es un proceso de deformación en el cual se comprime el

material de traba&o entre dos troqueles, usando impacto o presióngradual para formar la pieza! El for&ado se lle#a a cabo de di#ersosmodos! -na manera de clasificar las operaciones de for&a esmediante la temperatura de traba&o! "a mayoría de las operacionesde for&a se realiza en caliente (por arriba o por deba&o de la

temperatura de cristalización), dada la deformación que demanda elproceso y la necesidad de reducir la resistencia e incrementar laductilidad del metal de traba&o; sin embargo, el for&ado en frío es muycomn para ciertos productos! "a #enta&a del for&ado en frío es queincrementa la resistencia que resulta del endurecimiento por deformación del componente! +on este proceso %ace una #ariedadde componentes de alta resistencia para automó#iles, #e%ículosaeroespaciales y otras aplicaciones! Estos componentes incluyencigCeales y bielas para motores de combustión interna, engranes!

o Estampado: proceso de conformado en el cual se somete un metal a

una carga de comprensión entre dos moldes! "a carga puede ser

una presión aplicada progresi#amente, para lo cual se utilizanprensas y martinetes! "os moldes son estampas o matrices de acero,una de ellas deslizante a tra#és de una guía (estampa superior) yotra fi&a (yunque o estampa inferior)! El estampado de puede dar enfrio o en caliente!


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o Embutido: Es una operación de formado de l$minas met$licas que se

usa para %acer piezas de forma acopada, de ca&a y otras formas%uecas m$s comple&as! .e realiza colocando una l$mina de metalsobre la ca#idad de un troquel y empu&ando el metal %acia la ca#idadde éste con un punzón, como se muestra en la figura 75!8D! "a

forma debe aplanarse contra el troquel por un su&etador de formas!"as piezas comunes que se %acen por embutido son latas debebidas, casquillos de municiones, la#abos, utensilios de cocina ypiezas para carrocería de automó#iles!

1'.Defina " descri)a ue se o)tiene de un ensa"o de tensin " enco#presin.

• ensión: "a prueba de tensión es el procedimiento m$s comn para

estudiar la relación esfuerzo deformación, en particular para los metales!


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• +ompresión: -na prueba de compresión aplica una carga que comprime

una muestra cilíndrica colocada entre dos placas, como se ilustra en lafigura 9!! +onforme se comprime, su altura se reduce y el $rea de susección trans#ersal se incrementa!

1-.Defina dise;o #ec2nico.

1n$lisis de la conducta mec$nica de los materiales, así mismo es el

resultado de in#estigaciones sobre el límite de fluencia de los materiales,#alor de esfuerzo aplicado en el que el material comienza a deformarse!

1.Defina dise;o en in!enier%a #ec2nica.

1plicar las técnicas que in#olucran las $reas que componen esta disciplina,tal como la producción y el procesamiento de energía, suministro de mediosde producción y técnicas de automatización!

15.4ue es un *orno de cu)ilote0 aplicaciones.


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• -n cubilote es un %orno cilíndrico #ertical equipado con un canal de paso (o

bebedero de sangrado) cerca de su base! "os cubilotes sólo se usan para%ierros colados, y aunque también se emplean otros %ornos, el mayor pesoen toneladas de %ierro colado se obtiene en cubilotes!

16.Trata#iento t3r#ico


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o 1cero al alto carbono

19.4ue es Arra)io " c#o sur!e.• Bierro F +arbono en e0ceso, el cual es obtenido en el alto %orno$:.>rocesos utili?ados en la o)tencin de Acero.

• El metal fundido que procede del alto %orno se transporta a uno de trestipos de %ornos: de %ogar abierto, eléctrico o b$sico de o0ígeno!

o Borno eléctrico: "a fuente de calor de este %orno es un arco eléctrico

continuo que se forma entre los electrodos y el metal cargado en el%orno! En este tipo de aparatos se generan temperaturas tan altascomo 8D7 G+ (955 G')!

o +on#ertidores: +onsiste en soplar aire comprimido al arrabio #ertido

en una retorta especial llamada con#ertidor!$1.Descripcin " clasificacin de aca)ados superficiales.• "apeado: Esta operación sir#e para dar acabado a las superficies planas,

cilíndricas o cur#adas! "a piedra de lapeado es relati#amente blanda yporosa y por lo general se fabrica con %ierro fundido, cobre, piel o tela!

• =ectificado: Es un proceso abrasi#o e&ecutado por un con&unto de barras

abrasi#as pegadas! -na aplicación comn es el acabado de lasperforaciones en los motores de combustión interna! Htras aplicacionesincluyen co&inetes, cilindros %idr$ulicos y caones de pistolas! El rectificadoproduce una superficie cruzada trans#ersal característica, que tiende aretener la lubricación durante la operación del componente, contribuyendo asu funcionamiento y #ida de ser#icio!


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• Boneado: es una operación que se utiliza principalmente para me&orar el

acabado superficial producido por procesos como el mandrinado, eltaladrado y el rectificado interno! "a %erramienta de %oneado consta de un

&uego de barras, por lo general conocidas como piedras! para diferentestamaos de orificios! 2or lo regular, se utilizan fluidos de %oneado, que sonbase agua o aceite y ayudan a limpiar los residuos!

$$.>ropiedades f%sicas " #ec2nicas de los #ateriales.• 2ropiedades mec$nicas: determinan su comportamiento cuando se le

su&eta a esfuerzos mec$nicos! Estas propiedades incluyen el módulo deelasticidad, ductilidad, dureza y distintas medidas de la resistencia (tensióny compresión)! "as propiedades mec$nicas son importantes en el diseoporque el funcionamiento y rendimiento de un producto dependen de sucapacidad para resistir la deformación ante los esfuerzos a que se lesomete durante su uso!

• 2ropiedades físicas: este término es usado comnmente para definir el

comportamiento de los materiales en respuesta a fuerzas físicas distintasde las mec$nicas! ?ncluyen las propiedades #olumétricas, térmicas,

eléctricas y electroquímicas! "os componentes de un producto deben %acer m$s que tan sólo soportar los esfuerzos mec$nicos!

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