FUNDAMENTOS  PARA  EL  DISEÑO

Libro  guía:    Shigley  J.,  Budynas  R.  y  J.  Nisbeth,  2008,  Diseño  en  Ingeniería  Mecánica  de  Shigley,  Octava  Edición,  Mc.  Graw  Hill.      Notas  de  clase  realizadas  por:    M.I.  Jónatan  Pozo  Palacios    

FUNDAMENTOS  PARA  EL  DISEÑO

CONTENIDOS:    

-­‐  Fundamentos  para  el  diseño.  -­‐  Diseño  en  Ingeniería  Mecánica.  -­‐  Herramientas  de  diseño.  -­‐  Códigos  y  normas.    -­‐ Metodología  de  diseño.  

FUNDAMENTOS  PARA  EL  DISEÑO

¿Qué  es  diseñar?  Diseñar  es  formular  un  plan  para  saQsfacer  una  necesidad  específica  o  resolver  un  problema.      

Fórmula  SAE  Universidad  Politécnica  Salesiana  Fuente:  Ethan  Gardner  Photography  

FUNDAMENTOS  PARA  EL  DISEÑO

Si   el   plan   resulta  de   la   creación  de   algo  Wsicamente   real,   el   producto  debe  ser:      •  Funcional:  debe  cumplir  las  necesidades  para  las  que  fue  diseñado.    •  Seguro:   no   debe   ser   peligroso   para   el   usuario   o   personas   en   los  alrededores.  • Confiable:  el  producto  cumplirá  sus  funciones  de  forma  saQsfactoria  por  un  cierto  período  de  Qempo.    • CompeEEvo:  el  producto  es  un  compeQdor  en  su  mercado.  

FUNDAMENTOS  PARA  EL  DISEÑO

Si   el   plan   resulta  de   la   creación  de   algo  Wsicamente   real,   el   producto  debe  ser:      • UElizable:   el   producto   es   fácil   de   usar   ya   que   en   su   diseño   se  consideran  conceptos  de  ergonomía.  • Manufacturable:  debe  ser  posible  su  fabricación.  • Comercializable:  el  producto  puede  ser  comprado  y  existe  un  servicio  de  posventa  adecuado  (repuestos,  mantenimiento).  

DISEÑO  EN  INGENIERÍA  MECÁNICA

El   diseño  mecánico   está   relacionado   con   la   producción   y   el   procesamiento   de   la  energía,  suministro  de  los  medios  de  producción,  herramientas  de  transporte  y  las  técnicas  de  automaQzación.  

El  diseño  mecánico  involucra  varias  disciplinas:  -­‐  Mecánica  de  materiales.  -­‐  Mecánica  de  fluidos.  -­‐  Transferencia  de  calor.  -­‐  Termodinámica.  -­‐  Ciencia  de  materiales.  -­‐  Procesos  de  manufactura.    -­‐  EstadísQca,  etc.         Motor  Honda  1.8  I-­‐VTEC  

HERRAMIENTAS  DE  DISEÑO

     

So`ware  CAD  CATIA  V5  Fuente:  Autor  

So`ware  CAE  HYPERWORKS  11.0  Fuente:  Autor  

HERRAMIENTAS  COMPUTACIONALES:    Se   uQlizan   herramientas   de   diseño   asisQdo   por   computadora   (Computer   Aided   Design:  CAD)   y   herramientas   de   ingeniería   asisQda   por   computadora   (Computer   Aided  Engineering  CAE).  

NORMAS  Y  CÓDIGOS   Una  norma   es  un  conjunto  de  especificaciones  por  partes,  materiales  o  procesos  establecidos  a  fin  de  lograr  uniformidad,  eficiencia  y  canQdades  especificadas.  -­‐  ASTM  A36    Especificaciones  estándar  para  el  acero  estructural  al  carbono.    -­‐  ASTM  A490  Especificaciones  estándar  para  pernos  estructurales,  de  aleación  de  acero,   tratados   térmicamente,   con   una   resistencia  mínima   a   la   tensión   de   150  ksi.      

 Un  código  es  un  conjunto  de  especificaciones  para  analizar,  diseñar,  manufacturar  y  construir  algo.  -­‐  Código  ASME  para  la  construcción  de  calderos  y  recipientes  a  presión.  -­‐  Código  ASME  para  el  diseño  de  ejes.    

NORMAS  Y  CÓDIGOS  

Existen   varias   organizaciones   y   sociedades   que   han   establecido   especificaciones  para  normas  y  códigos  de  diseño  o  seguridad.      -­‐  AA  Asociación  del  aluminio.  -­‐  AGMA  Asociación  Americana  de  Fabricantes  de  Engranajes.  -­‐  AISC  InsQtuto  Americano  para  la  construcción  con  Acero.  -­‐  AISI  InsQtuto  Americano  del  Hierro  y  del  Acero.  -­‐   ANSI  InsQtuto  Nacional  Americano  de  Estándares.  -­‐  ASME  Sociedad  Americana  de  Ingenieros  Mecánicos.  -­‐  SAE  Sociedad  de  Ingenieros  Automotrices.  -­‐  BSI  InsQtución  Británica  e  Estándares.  

PROCESO  DE  DISEÑO

EL  libro  R.  Norton,  Diseño  de  Maquinaria,  McGraw  -­‐  Hill,  Quinta  Edición,  México  2013,  propone  el  siguiente  proceso  de  diseño: