Trabajo de Tecnología Mecánica Forjado de Llave

7/24/2019 Trabajo de Tecnologa Mecnica Forjado de Llave

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PLANIFICACIN DEL PROCESO DE FABRICACIN DE UNA LLAVESTILLSON O LLAVE DE GRIFA

DESCRIPCIN DE LA LLAVE STILLSON.- La llave Stillson, llave para tubos o llavegrifa es una llaveajustable usada para apretar, aflojar o ajustar piezas de tubera. Esta

llave tiene gran versatilidad de ajuste de las dimensiones de la boca, por medio de unsistema que consta de: el cuerpo de la llave (que es tambin parte del pie que aprieta

el elemento!, una cremallera unida con el otro pie de apriete " un anilloroscado por

dentro. #l girar el anillo roscado, la cremallera con uno de los soportes de apriete se

cierra o abre, dando el di$metro deseado para el ajuste. La ma"ora de estas llaves

poseen dos muelles (son como suspensiones!, las cuales sirven para que al ajustar, la

boca se apriete.

#dem$s de estas cualidades, los dientes de la llave tienen la forma de un tornillo de

banco, %acindolo capaz de poder sujetar firmemente, sin resbalar, piezas tales

como ca&eraslisas, tuercas" tornillosdesgastados, etctera.

'iene un uso ma"or a la llave inglesapuesto que esta ajusta las tuercas con un

ma"or par de apriete.

1) DETERMINACIN Y JUSTIFICACIN DE LOS MATERIALES

TECNOLOGIA MECANICA II Pgina 1
http://es.wikipedia.org/wiki/Llave_(herramienta)http://es.wikipedia.org/wiki/Anillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo_de_bancohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo_de_bancohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tuercahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Llave_inglesahttp://es.wikipedia.org/wiki/Par_de_aprietehttp://es.wikipedia.org/wiki/Anillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo_de_bancohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo_de_bancohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tuercahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Llave_inglesahttp://es.wikipedia.org/wiki/Par_de_aprietehttp://es.wikipedia.org/wiki/Llave_(herramienta)


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Se determin usar como material para la pieza el acero S#E )*+* por las

caractersticas para forja que este posee, adem$s de ser un material mu" utilizado para

la fabricacin de %erramientas. Los aceros aleados tambin son utilizados para fabricar

este tipo, pero estos poseen caractersticas especiales que no son necesarias para la

pieza a fabricar " su costo es ma"or al del acero elegido.

El acero S#E )*+* tiene un ndice de maquinabilidad de *, caracterstica que lo %ace

mu" apropiado para el proceso de forjado ", en su estado recocido sus propiedades deforjado aumentan.

Recopilaci! "e i!#o$%aci! &'c!ica "e lo( %a&e$iale(

Los aceros al carbono son aquellos que tienen carbono como principal elemento de

aleacin. 'ambin contienen alrededor de *. de slice " )./ de manganeso.

#dicionalmente, los elementos residuales como el cobre, molibdeno, aluminio, cromo "

nquel est$n presentes en estos aceros.

El acero S#E )*+* es un acero de alto carbono, " tiene fuerza moderada " dureza en

el estado bruto de laminacin. 0uede ser endurecida " reforzada por trabajo en fro.

'ambin tiene maquinabilidad confiable, ductilidad " buena soldabilidad.

Las siguientes secciones discutir$n en detalle acerca del acero al carbono S#E )*+*.

1omposicion qumica

Element Content (%)

Iron, Fe 98.67-99.13

Manganese, Mn 0.60-0.90

Carbon, C 0.270-0.340

Phosphorous, P 0.040

Su!ur, S 0.0"0

0ropiedades 2sicas

Properties Metric Imperial

#ens$%& 7.8" g'(( 0.284 b'$n3

Me%$ng po$n% 1"10)C 27"0)F

0ropiedades 3ec$nicas


*ens$e s%reng%h, u%$+a%e "2" MPa 76100 ps$



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*ens$e s%reng%h, &$e 440 MPa 63800 ps$

Mouus o! eas%$($%& 190-210 Pa 29700-304"8 s$

/u +ouus %&p$(a !or s%ee 140 Pa 20300 s$

Shear +ouus %&p$(a !or s%ee 80 Pa 11600 s$

Po$ssons ra%$o 0.27-0.30 0.27-0.30

onga%$on a% brea $n "0 ++ 12 12

eu(%$on o! area 3" 3"

5arness, /r$ne 149 149

5arness, noop (oner%e !ro+ /r$ne harness 169 169

5arness, o(e / (oner%e !ro+ /r$ne harness 80 80

5arness, $(ers (oner%e !ro+ /r$ne harness 1"" 1""

Ma(h$nab$$%& base on :ISI 1212 s%ee. as 100 +a(h$nab$$%& 70 70

0ropiedades 'rmicas


*her+a e;pans$on (o-e!!$($en% '+ 360 /*? $n'hr.!%

2

.)F

4tras desgnaciones

4tras designaciones que son equivalentes al acero al carbono S#E )*+* inclu"en las

siguientes:

:S*M :29 1030 :S*M :"46 1030 S: @403 1030

:S*M :"10 1030 :S*M :"76 1030 S: @412 1030

:S*M :"12 1030 :S*M :682 1030 #IA 1.1172

:S*M :"13 1030 :S*M :830 ?AI C/ 3"

:S*M :"19 1030 MIB S-11310 CS 1030 :S*M :108

:S*M :"44 1030 F# -S-700C1030 F# -S-63"



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:S*M :"4" 1030 S: @1397 1030

Fa$icaci! * &$a&a%ie!&o &'$%ico

Ma+,i!aili"a"

El incide de maquinabilidad del acero al carbono S#E )*+* es *

Fo$%a"o

La formabilidad del S#E )*+* es buena en su condicin recocida.

Sol"a",$a

El acero S#E )*+* puede ser soldado por todos los mtodos de soldadura. Es

aconsejable precalentar las secciones pesadas de este acero de )5 a 6* 71 "

calentar posteriormente de 85+ a 65 71 para soldar.

T$a&a%ie!&o &'$%ico

El acero S#E )*+* es tratado trmicamente a 9)6 - 9) 71 " es sofocado en agua.

Este proceso es seguido de un tratamiento de revenido.

Fo$-a"o

Es forjado entre 59 )6* 71

T$aa-o e! calie!&e

El trabajo en caliente se lleva a cabo entre 5+ " 9 71.

T$aa-o e! #$io

En el estado recocido, el trabajo en fro de acero #S )*+* se puede realizar por

mtodos convencionales. ;espus del recocido, puede ser necesario un recocido de

alivio total o estrs.

Recoci"o

El recocido se lleva a cabo a 9)-59 7 1 ()6**-)9** 7 2! " se enfra lentamente en el

%orno. El alivio del estrs del recocido puede llevarse a cabo a 8+9 7 1 ()*** 7 2!

E!",$eci"o

El acero S#E )*+* es endurecido por tratamiento trmico o trabajado en frio.

Aplicacio!e(

Es adecuado para la fabricacin de piezas de maquinaria.



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FIC.A TECNICA DEL PRODUCTO



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/)

INFORMACION DEL MATERIAL DE PARTIDA EN EL MERCADO



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Se decidi utilizar tanto para la mandbula mvil como para la parte fija se decidi

utilizar barra circular S#E )*+* de ) " )6 mm respectivamente, debido a las

siguientes ventajas que presenta:

2lujo direccional que permite mejorar las propiedades de impacto " resistencia

mec$nica.

3ejor rendimiento met$lico.

3ejor respuesta al 'ratamiento 'rmico. 2acilita la inspeccin en pruebas >???.alibaba.com>product-detail>sae)**-)*+*-)*+8-SS**-#+6-

round@6*)+9)6.%tml

http://www.alibaba.com/product-detail/sae1020-1030-1035-SS400-A36-round_60123817464.htmlhttp://www.alibaba.com/product-detail/sae1020-1030-1035-SS400-A36-round_60123817464.htmlhttp://www.alibaba.com/product-detail/sae1020-1030-1035-SS400-A36-round_60123817464.htmlhttp://www.alibaba.com/product-detail/sae1020-1030-1035-SS400-A36-round_60123817464.html


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FORMATOS DISPONIBLES DEL MATERIAL PARA FORJA

Ma!,#ac&,$a I!0e!ie$a * Tec!olo0a23UINTA ED 4S. Kalpakjian S. R. Schmid)



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Pa056 7892788

La pieza en bruto, o toc%o, que se va a forjar, esta pieza se coloca en la matriz inferior "conforme la matriz superior empieza a descender, la forma de la pieza en bruto cambiagradualmente, como se muestra para el forjado de una biela en la figura ).a.

;ic%a prepara por medios como:

(a) Co$&e "e ,!a a$$a "e %a&e$ial e:&$,i"o o e(&i$a"o52 0ieza de metal larga " delgada,generalmente de seccin cuadrada, rectangular o cilndrica.

(b) U!a p$e#o$%a "e ope$acio!e( co%o %e&al,$0ia "e pol;o(52 Preforma es un objetoque ha sido objeto de dar forma preliminar, pero an no est en su forma final. Preforma

significa dar forma a algo antes de que alguna otra operacin.

(c) F,!"ici!52 Se da fora a! e"a! f#ndido $er"i%ndo!o den"ro de #n o!de&

(d) U&ili


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El material elegido se recibir$ del proveedor en su estado bruto pero, debido a

que la conformabilidad del material es mejor en su estado recocido, se le

aplicar$ un tratamiento trmico de recocido entre 9) " 59 71, para luego

enfriarlo en el mismo %orno./5 1ortar el material a las medidas especificadas.75 1alentar el acero %asta su temperatura de forjado entre 59 " )6* 71.

Pie


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http://www.ikoi.it/spa/prodotti/maquinaria-y-plantas-para-otros-

tratamientos-por-calor/hornos_de_recocido/hornos-de-recocido.php

http://www.ikoi.it/spa/prodotti/maquinaria-y-plantas-para-otros-tratamientos-por-calor/hornos_de_recocido/hornos-de-recocido.phphttp://www.ikoi.it/spa/prodotti/maquinaria-y-plantas-para-otros-tratamientos-por-calor/hornos_de_recocido/hornos-de-recocido.phphttp://www.ikoi.it/spa/prodotti/maquinaria-y-plantas-para-otros-tratamientos-por-calor/hornos_de_recocido/hornos-de-recocido.phphttp://www.ikoi.it/spa/prodotti/maquinaria-y-plantas-para-otros-tratamientos-por-calor/hornos_de_recocido/hornos-de-recocido.php


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75/ INFORMACION DE .ERRAMIENTAS

SIERRAS PARA METAL

http://www.lenotools.es/pa!es/"roduct.asp#product$d%&etal'uttin!'ircularSaw(lades

http://www.lenoxtools.es/pages/Product.aspx?productId=MetalCuttingCircularSawBladeshttp://www.lenoxtools.es/pages/Product.aspx?productId=MetalCuttingCircularSawBladeshttp://www.lenoxtools.es/pages/Product.aspx?productId=MetalCuttingCircularSawBladeshttp://www.lenoxtools.es/pages/Product.aspx?productId=MetalCuttingCircularSawBlades


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=)INFORMACION DEL PROCESO DE FORJADO6 4.a!"oo>)

FORJA EN DADO ABIERTO.-'ambin conocido como la mano, %errero, martillo, " forja - matriz plana, se puededistinguir de la ma"ora otros tipos de procesos de deformacin en que proporcionaflujo de material discontinua a diferencia de flujo continuo.0iezas forjadas son %ec%as por este proceso cuando:

A La forja es demasiado grande para ser producida en matrices cerradasA Las propiedades mec$nicas requeridas del metal trabajado que se puedendesarrollar por open - mueren forja no se puede obtener por otros procesos dedeformacinA La cantidad necesaria es demasiado peque&o para justificar el costo detroqueles cerradosA La fec%a de entrega es demasiado estrec%a para permitir la fabricacin detroqueles para la forja de dado cerrado

TAMA?O Y PESO52El tama&o de una pieza forjada que se puede producir en matrices abiertas slo est$limitado por la capacidad del equipo disponible para calefaccin, manipulacin, " forja.

Los artculos tales como ejes propulsores marinos, que pueden ser de varios metros dedi$metro " como siempre " + m (8 pies!, se forjan por mtodos ;ado-abierto. ;elmismo modo, forjas no m$s de unas pocas pulgadas de m$Bima dimensin tambin seproducen en moldes abiertos. Cna forja - matriz abierta puede pesar tan poco comounos pocos Dilogramos o tanto como 8*3g (6** toneladas!

MARTILLOS Y PRENSAS52



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;ebido a que la longitud de la carrera ram martillo " la magnitud de la fuerza debe sercontrolable en un amplio intervalo durante todo el ciclo de forja, martillos gravedad de lagota " la ma"ora de las prensas mec$nicas no son adecuados para la forja - matrizabierta. 3artillos de forja de energa (aire o vapor impulsadas! " prensas %idr$ulicasson los m$s utilizados para la produccin de dado-abierto forjas que pesan %asta ,83g (8 toneladas!. 0iezas forjadas m$s grandes se %acen generalmente en prensas%idr$ulicas. 3$s informacin en martillos " prensas est$ disponible en el artculo

3artillos " 0rensas para 2orja en este volumen.

DADOS52

La ma"ora de las piezas de forja abierta - die se producen en un par de matrices

planas - uno unidos al martillo o el pistn de la prensa, " el otro al "unque. 3atrices de

estampacin (curva!, F - muere, F - morir " combinaciones de matriz plana , 23 (libre

de Efecto 3annesmann ! muere " 23L (libre de Efecto 3annesmann con baja carga!

matrices tambin se utilizan . El efecto 3annesmann se refiere a un esfuerzo de

traccin estado como resultado de tensiones de compresin en una orientacin

perpendicular. Estos mueren conjuntos se muestran en la 2ig. . ). En algunosaplicaciones , forja se realiza con una combinacin de una matriz plana " una matriz de

estampacin . Los troqueles est$n unidos a planc%as " carneros por cualquiera de los

mtodos que se muestran en la 2ig. ) (a! " (b!. La figura ) muestra tambin varios tipos

de matrices que se celebran en el "unque manualmente por medio de manijas similares

a los de las barras de corte " fullering se muestra en la 2ig. . . nformacin sobre la

matriz materiales, mueren paralelismo, " mueren por la vida forja abierta - die se

presenta en el artculo ;ados " materiales de dados para 2orjado en caliente en

este volumen



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LUBRICACIN520or lo general no se requiere para la forja - matriz abierta, eBcepto en aquellasaplicaciones de %erramientas sueltas en el que el flujo de metal es problem$tico. Lalubricacin se utiliza a veces para la operacin de recalcado a fin de eliminar la zonamuerta (el material no deformado! directamente debajo de los troqueles. Esto esespecialmente crtico para los materiales que no pueden ser refinados a travs de la

transformacin de fase , tales como aceros austenticos inoBidables, aleaciones dealuminio, " aleaciones a base de nquel . La lubricacin tambin se utiliza en la forjamandril " en el contorno de conformacin para mejorar el flujo de metal (como para laeBtrusin de boquilla " ciertos componentes de recipientes a presin que se formancontorno!

DESCALCIFICACIN52;e la pieza de trabajo se realiza mediante la revienta " purga, como en algunasoperaciones cerradas matriz (ver el artculo ;ado 1errado 2orja en 3artillos " 0rensasen este volumen!. La mejor pr$ctica inclu"e el uso de aire comprimido para soplar elEscala que la que se desprende. #gua de alta presin tambin se utiliza a veces paraaflojar escala, especialmente en lugares de difcil acceso, tales como el di$metrointerior de un mandril de forja. Si no se retira la escala %ace que se forj en, resultandoen boBes " bolsillos en las superficies forjadas. El importe total de la escala formada enla forja-matriz abierta suele ser ma"or que en cerrada-die forjar porque el metal calientese eBpone a la atmsfera durante un tiempo m$s largoG es decir, piezas forjado-matrizabiertas por lo general requieren m$s golpes de forja " algunas veces requierenrecalentamiento. 0rdida de metal a travs de la escala por lo general oscila del + al8/. 0ara ciertos tipos de piezas forjadas, tales como eBtrusiones de espalda, el tiempode descalcificacin es crtica en trminos de forjabilidad porque el temperatura de la



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forja puede caer dr$sticamente durante descalcificacin prolongado, resultando en unaprdida en forjabilidad.

PRACTICA DEL MARTILLO@PRENSA52# diferencia de forja cerrada-matriz, en la que el metal en toda la forja se trabaj en elmismo tiempo, forja-matriz abierta implica el funcionamiento de slo una parte de laforja. 0or lo tanto, un martillo dado o de prensa puede producir piezas forjadas-die

abierta de ma"or peso " tama&o de un martillo o prensa de calificacin equivalente enel trabajo cerrada mueren, pero a un ritmo menor produccin.3artillo " la pr$ctica de prensa varan considerablemente de una tienda-matriz abierta aotra. 0or ejemplo, en una tienda, un martillo puede %acer tres veces m$s golpes por%ora como un martillo similar en otra tienda, sin embargo, cada tienda puede sermediante los equipos de manera eficiente en trminos de la naturaleza de la obra, lacapacidad de los %ornos " otros equipos, " el tama&o de La pandilla. #dem$s, lasdiferentes tiendas pueden %acer la misma forma en diferentes pasos. 0or ejemplo, enel Ejemplo 8, un cuadrado toc%o fue aplastado, tejas de una forma octogonal, " luegoredondeado. 4tra tienda podra %acer este disco rompiendo las esquinas de lapalanquilla cuadrada para obtener una forma octogonal, que luego sera aplastada enun disco

FORJA CON DADO CERRADO EN MARTILLOS Y PRENSAS

FORJA CON DADO CERRADO524 forjado con dado de impresin, es la conformacin de metal caliente por completodentro de las paredes o cavidades de dos matrices que se unen para encerrar la piezade trabajo en todos los lados. La impresin para la forja puede ser enteramente enmueren o se puede dividir entre los troqueles superior e inferior.El stocD de forja, generalmente redondo o barra cuadrada, se corta a la longitud paraproporcionar el volumen de metal necesario para llenar el molde cavidades, adem$s deun subsidio para el flas% ", a veces de una pro"eccin para la celebracin de la forja.La asignacin de flas% est$, en efecto, una v$lvula de alivio para la presin eBtremaproduce en matrices cerradas. 2las% tambin act=a como un freno para retardar eleBterior flujo de metal a fin de permitir el llenado completo de la configuracin deseada

1on el uso de troqueles cerrados, formas complejas " reducciones pesados pueden serrealizados en metal caliente dentro de m$s cerca dimensiones tolerancias que son porlo general factible con matrices abiertas. 3atrices abiertas se utilizan principalmentepara la forja de formas simples o para %acer piezas forjadas que son demasiadograndes para ser contenida en matrices cerradas. 2orjas cerrado mueren generalmenteest$n dise&ados para requerir mnimo mecanizado posterior.2orja con ;ado 1errado es adaptable a bajo volumen o la produccin de alto volumen.

#dem$s de producir final, o casi final, formas de metal, forja-troquel cerrado permite elcontrol de la direccin del flujo de grano, " que a menudo mejora las propiedadesmec$nicas en el direccin longitudinal de la pieza de trabajo.

Ta%ao52Las piezas forjadas producidas en moldes cerrados pueden variar desdeunas pocas onzas %asta varias toneladas. El tama&o m$Bimo que puede ser 0roducidaest$ limitado slo por el equipo de manejo " forjar disponible. 0iezas forjadas de pesode %asta 8.** Dg (86.*** libras! %an sido forjado con Bito en matrices cerradas,



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aunque m$s de */ de las piezas de forja cerrada de troquel produce pesan *,5 Dg (libras! o menos.Fo$%a52 2ormas no simtricas complejas que requieren un n=mero mnimo deoperaciones para la terminacin se pueden producir por cerrada mueren forja. #dem$s,el proceso puede ser usado en combinacin con otros procesos para producir piezasque tienen ma"or complejidad o tolerancias m$s estrec%as que son posibles mediantela creacin de solo. #cu&acin 2ra " el conjunto de dos o m$s forjas cerrada mueren

por soldadura son ejemplos de otros procesos que pueden ampliar el rango =til de forjacerrada dado

Clasificaci d! Pi!"as f#$%adas c# Dad# C!$$ad#

2orjas cerrado mueren generalmente se clasifican como de tipo bloqueador,convencional, " cerca de tolerancia.0iezas forjadas de tipo Hloqueador se producen en matrices relativamente baratos,pero su peso " dimensiones son algo ma"ores que los de las correspondientes piezasforjadas-troquel cerradas convencionales. # la forja de tipo bloqueador se aproBima a lageneral forma de la parte final, con subsidio acabado relativamente generoso " radios.'ales piezas forjadas a veces se especifican cuando solamente se requiere un peque&o

n=mero de piezas forjadas " el coste de mecanizado de piezas a la forma final no eseBcesivo.2orjados convencionales cerrados mueren son el tipo m$s com=n " se producen paracumplir comercial tolerancias. Estas piezas forjadas se caracterizan por la complejidaddel dise&o " las tolerancias que caen dentro de la amplia gama de la pr$ctica generalde forja. Se %acen m$s cerca de la forma " dimensiones de la parte final que son detipo bloqueador piezas forjadasG por lo tanto, son m$s ligeros " con m$s detalle.2orjas 0rimer tolerancia se suelen celebrar a las tolerancias dimensionales m$speque&as que las piezas forjadas convencionales. 0oco o ning=n Se requieremecanizado despus de la forja, piezas forjadas, porque cerca de tolerancia se %acencon menor calado, menos material, " m$s delgada paredes, telas, " las costillas. Estas

piezas forjadas cuestan m$s " requieren ma"ores presiones de forja por unidad de $readel plan de forjas convencionales. Sin embargo, el costo de forja superior a veces se

justifica por una reduccin en el coste de mecanizado.

E+,ipo pa$a la #o$-a co! Da"o Ce$$a"o3artillos " prensas. Los diversos tipos de martillos " prensas utilizadas paraproporcionar la fuerza de forja cerrada mueren son se describe en el artculo 3artillos" 0rensas para 2orja en este volumen. 1apacidades " valoraciones de cada tipoprincipal de prensa o martillo se discuten en el artculo La seleccin del equipo de

forja en este volumen.Da"o( "e #o$-a ce$$a"aEl corte de barra de acciones se puede lograr mediante esquila en fro o en caliente,aserrado , corte abrasivo , " el arco trmico o elctrico de corte. Estas operaciones , ascomo los equipos utilizados para el corte , se describen en la seccin S%earing, decorte longitudinal , " 1ortar en este volumen .E+,ipo( "e cale#acci!.



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Ia" amplias variaciones en los rangos de temperatura de forja para diversosmateriales. Estos diferencias, junto con las diferencias en stocD " la disponibilidad dediversos combustibles, %an dado lugar a una amplia variedad de calefaccin equipo. Seutilizan varios tipos de %ornos elctricos " alimentados con combustibles, as como laresistencia " calentamiento por induccin.ndependientemente del mtodo de calentamiento utilizado, la temperatura " lascondiciones atmosfricas dentro de la unidad de calentamiento deben ser controladas

para asegurar que las piezas forjadas producidos posteriormente desarrollar$n lamicroestructura " las propiedades ptima.

LAS TEMPERAT&RAS DE FORJA PARA ACEROS.-

Segura m$Bima de forja temperaturas para aceros al carbono " de aleacin se dan enla 'abla , que indica que la forja la temperatura disminu"e a medida que aumenta elcontenido de carbono. 1uanto ma"or sea la temperatura de forjado, ma"or ser$ laplasticidad del acero, lo que resulta en m$s f$cil de forja " menos desgaste de lamatrizG Sin embargo, el peligro de sobrecalentamiento " eBcesivo crecimiento de granose incrementa. Si un acero que %a sido calentada a su temperatura m$Bima deseguridad se forja r$pidamente " con gran reduccin, la energa transferida al acerodurante la forja puede aumentar sustancialmente su temperatura, causando as elsobrecalentamiento.

Tale / Ma:i%,% (a#e #o$0i!0 &e%pe$a&,$e( #o$ ca$o! a!" allo* (&ool( o# ;a$io,(ca$o! co!&e!&(

TECNOLOGIA MECANICA II Pgina 1'


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El efecto del contenido de carbono en la temperatura de forja es el mismo para la mayora de los

aceros de herramienta como para el carbono y aceros. Sin embargo, las composiciones de

TECNOLOGIA MECANICA II Pgina 2(


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aleaciones complejas de algunos aceros para herramientas tienen diferentes efectos sobre latemperatura de forja. orjando temperaturas para aceros de herramientas se enumeran en la !abla

&ala 7 Reco%e!"acio!e( #o$-a $a!0o( "e &e%pe$a&,$a pa$a lo( ace$o( "ee$$a%ie!&a(

'!a%as d! F#$%ad# d! P$!cisi



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;ebido a las dificultades en la consecucin de estrec%a tolerancia " acabado superficial

aceptable, piezas forjadas en caliente %an sido tradicionalmente dise&ado con una

generosa asignacin de mecanizado, a veces + mm (J pulg.! o m$s. La motivacin

para la forja de precisin es la eliminacin, o al menos la reduccin, de los costes

asociados a esta demasa. Estos costos no inclu"en slo el trabajo " los costes

indirectos de la m$quina " operaciones de acabado, sino tambin el coste de la materia

prima que el eBceso se pierde durante el mecanizado.

Los a%orros logrados a travs de la conservacin de material pueden no ser tan obvios

como los a%orros obtenidos mediante la eliminacin operaciones de mecanizado de

produccin, pero puede ser bastante sustancial. Los costos de material son una

fraccin significativa (a menudo m$s de medio! del costo total de una forja. El costo del

eBceso de material inclu"e no slo el precio de compra de ese material pero 'ambin el

costo asociado con el manejo en la planta " el costo de la energa asociada con

calentamiento a la forja la temperatura.

El peso de un forjado tradicional es a menudo m$s de dos veces el peso de la pieza

terminada despus del mecanizado. El mecanizado de subsidio es responsable dealgunos de este eBceso de material. 1antidades significativas tambin se asocian con

la forjar flas%. Subsidios generosos se %acen en la forja tradicional para el eBceso de

material escape de la cavidad de la matriz como flas%. Cn estudio realizado por la

#sociacin de la ndustria de forja estima que * a */ del peso de convencional forjas

cerrada die se gasta como flas%. #unque 2las% es a veces considerado necesario para

atrapar el metal en el morir " de asegurar que las curvas cerradas u otros detalles

est$n llenos, el dise&o de un forjado de precisin generalmente minimiza " a veces

elimina completamente el flas% (vase el Ejemplo ) en este artculo!.

R!calcad# !cab!"a*i!#

El recalcado (tambin llamado forjado de recalcado! es unaoperacin de deformacin

en la cual una parte o pieza de trabajo cilndrica aumenta su di$metro " reduce su

longitud. Esta operacin se analiz en nuestra descripcin del forjado en dado abierto

(seccin +...l!. Sin embargo, es una operacin industrial que puede tambin

ejecutarse como un forjado en dado cerradocomo se observa en la figura +..

El recalcado se usa ampliamente en la industria de los sujetadores para formar

cabezas de clavos,pernos " productos similares de ferretera. En estas aplicaciones

se emplea frecuentemente el trmino

encabezamiento para denotar la operacin. Lafigura +.9 ilustra una variedad de aplicaciones delencabezamiento, indicando varias

configuraciones posibles del dado. ;ebido a este tipo de aplicaciones, se producen

m$s partes por recalcado que por cualquier otra operacin de forjado. El recalcado se

realiza como una operacin de produccin en masa en fro, en tibio o en caliente, con

m$quinas especiales de recalcado por forja, llamadas formadoras de cabezas. En

general, estas m$quinas seequipan con deslizaderas %orizontales, en lugar de las



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verticales usadas en los martinetes " prensasconvencionales. El material con que se

alimentan estas m$quinas son barras o alambres, se forman las cabezas en los

eBtremos de las barras " luego se corta la pieza a la longitud adecuada para %acer

elartculo de ferretera deseado. Se usa el laminado de cuerdas para formar las piezas

completas depernos " tornillos.

2KC# +.9 Ejemplos de formacin de cabezas (forjado recalcado!: (a! cabeza de

clavo usando dados abiertos, (b! cabeza redonda formada por el punzn, (c! " (d!

cabezas formadas por el dado, " (e! perno (le carro formado por el dado " el punzn.

Ia" lmites para la cantidad de deformacin que se puede alcanzar en el

recalcado, definidos usualmente como la longitud m$Bima del material a forjar. La

longitud m$Bima que se puede recalcar en

un golpe es tres veces el di$metro de labarra inicial. ;e otra manera, el metal se dobla o arruga en lugarde comprimirse para

llenar adecuadamente la cavidad.

Esa*+ad# c# f#$%a f#$%ad# $adial

Son procesos de forjado que se usan para reducir el di$metro de un tubo o barra

slida. El estampado se ejecuta frecuentemente sobre el eBtremo de una pieza de

trabajo para crear una seccin abusada. El proceso de estampado, que se muestra en

lafigura +.5, se realiza por medio de dados rotatorios que golpean en una pieza de

trabajo radialmente

%acia dentro para a%usarla conforme la pieza avanza dentro de losdados. La figura +.+* ilustra algunas de las formas " productos que se %acen por

estampado. Se requiere algunas veces un mandril paracontrolar la forma " tama&o

del di$metro interno de las partes tubulares que se estampan. El forjado radial es

similar al estampado en su accin contra la parte " se usa para crear formas

similares. Ladiferencia es que en el forjado radial los dados no giran alrededor de la



24/52

pieza de trabajoG en su lugar, elmaterial de trabajo es el que gira al avanzar dentro de

los dados martillo.

2KC# +.5 0roceso de estampado (suajeado! para reducir material en barra

slidaG los dados giran al martillar el material de trabajo. En el forjado radial el material

gira mientras los dados permanecen en posicin fija martillando el material de trabajo.

2KC# +.+* Ejemplos de partes %ec%as por estampado (a! reduccin dematerial

slido, (b! a%usado (le un tubo, (c! estampado para formar un canal enun tubo, (d!

afilado de un tubo " (e! estampado del cuello en un cilindro de gas.

F#$%ad# c# $#dill#s

Es un proceso de deformacin que se usa para reducir la seccintransversal de una

pieza de trabajo cilndrica (o rectangular!, sta pasa a travs de una serie de rodillos

opuestos con canales que igualan la forma requerida por la parte final. La operacin

tpica se ilustra en lafigura +.+) El forjado con rodillos se clasifica generalmente como



25/52

un proceso de forja, aun cuando utiliza rodillos. Los rodillos no giran continuamente,

sino solamente a travs de una porcin de revolucin que corresponde a la

deformacin que requiere la parte. La partes forjadas con rodillos son generalmente

m$s fuertes " poseen una estructura granular favorable con respecto a otros

procesos competidores como el maquinado que puede usarse para producir estas

mismas partes.

2KC# +.+) 2orjado con rodillos.

F#$%ad# #$bial

En este proceso, la deformacin ocurre por medio de un dado superior en formade

cono que presiona " gira simult$neamente sobre el material de trabajo, como seilustra en la figura +.+. El material de trabajo se comprime sobre un dado inferior que

tiene una cavidad. ;ebido a que el eje del cono est$ inclinado, solamente una

peque&a $rea de la superficie del material de trabajo se comprime en cualquier

momento. #l revolver el dado superior, el $rea bajo compresin tambin gira.Estas

operaciones caractersticas del forjado orbital producen una reduccin sustancial

en la carga requerida de la prensa para alcanzar la deformacin del material del

trabajo.



26/52

2KC# +.+ 2orjado orbital. #l final del ciclo de deformacin, el dado inferior se

eleva para eBpulsar la parte,

P,"#ad#.-

El punzonado en forja es un proceso de deformacin en el cual se prensa una forma

endurecida de acero sobre un bloque de acero suave (u otro metal suave!. El proceso

se usa frecuentemente para %acer cavidades de moldes para moldeo de pl$sticos "

fundicin en dados, como semuestra en la figura +.++. La forma de acero endurecido

se llama punzn o fresa " est$ maquinada con lageometra de la parte que se va a

moldear. 0ara forzar la fresa dentro del bloque de metal suave se requiere una

presin sustancial, esto se logra generalmente con una prensa %idr$ulica. Laformacin completa de la cavidad del dado en el bloque requiere frecuentemente

varios pasos, como el fresadoseguido del recocido para remover el endurecimiento

por deformacin. 1uando el bloque del material se %a deformado en cantidades

significativas, como se muestra en la figura, se elimina el eBceso pormaquinado. La

ventaja del punzonado en esta aplicacin es que es m$s f$cil maquinar la forma

positivaque erosionar la cavidad negativa. Esta ventaja se multiplica en los casos

donde se tienen que %acercavidades m=ltiples en el bloque del dado.



27/52

2KC# +.++ 0unzonado: ()! antes de la deformacin " (! al completarse el

proceso.


28/52

R!c#$ad#

El recortado es una operacin que se usa para remover la rebaba de la parte de

trabajoen el forjado con dado impresor. El recortado en la ma"ora de los casos se

realiza por cizallamiento como en la figura +.+, en la cual un punzn fuerza el

material de trabajo a travs de un dado de corte,cu"o contorno tiene el perfil de la

parte deseada. El recorte se %ace usualmente mientras el material detrabajo est$ a=n

caliente, esto significa que se debe incluir una prensa de recortado separada porcada martinete o prensa. En los casos donde el trabajo podra da&arse por el

proceso de corte, el recortepuede %acerse por medios alternativos, como esmerilado

o aserrado.

2KC# +.+ 4peracin de recorte (proceso de cizalla! para remover la rebaba

despus del forjado con dado impresor.



29/52

PLANIFICACIN DEL PROCESO DE FORJADO 47D FORM)

PIEA FIJA

To"o( lo( p$oce(o( (e $eali


30/52

PIEA MVIL

To"o( lo( p$oce(o( a $eali


31/52

0or =ltimo se procede a la forja en dado

cerrado de impresin para obtener la

pieza.

Se obtiene la pieza con

rebaba que pasa a la seccin de acabado.

) OPERACIONES DE ACABADO

La informacin de los posibles procesos de acabado que necesita las diferentes piezas

de nuestra llave Stillson se muestra a continuacin, junto con las m$quinas "

%erramientas necesarias para realizar dic%as operaciones.

o INFORMACIN DE POSIBLES PROCESOS DE ACABADO



32/52

PULIDO@LIJADO6

Se $eali


33/52

La ma"ora de las %erramientas para esmerilar, pulir " lustrar metalestienen piezas mviles o giratorias que pueden plantear riesgos deenredamiento o estrujamiento. Las m$quinas fijas o de mesa con ejesgiratorios eBpuestos (o %usos! que sujetan las almo%adillas de pulidodeben protegerse para evitar enredamientos. Los eBtremos de los ejesdeben cubrirse con tuercas de caperuza o tuercas ciegas de formaabovedada. Los trabajadores deben sujetarse el cabello, jo"as " ropa para

asegurarse de que no queden enredados en las piezas mviles de lasm$quinas.

Las mejores %erramientas son las que tienen elementos de proteccin.Los tubos de escape de direccin variable envan los %umos en direccinopuesta al trabajador. Las carcasas de m$quinas aisladas a"udan areducir el ruido. Las %erramientas port$tiles con manijas anti c%oqueprevienen la vibracin " el cansancio de las manos " brindan unamejor ergonoma. Las %erramientas con interruptores de circuito sinconeBin atierra(K21, por sus siglas en ingls! previenen las descargaselctricas.

BROC.ADO6

E(&e p$oce(o (e

$eali


34/52

El principio de funcionamiento de una broc%a es como si fuese

unburilprogresivo, donde a medida que avanza entra en funcionamiento

un nuevo buril, %abiendo tantos como escalones tenga la broc%a.

El dise&o de esta %erramienta permite que, en el avance de la

%erramienta, cada diente de la misma va"a cortando un poco de material

en torno a *,*8 milmetros. 0or tanto, la longitud de la broc%a est$ limitadapor la cantidad de material que tiene que cortar.

Las broc%adoras se utilizan para %acer los agujeros acanalados que

tienen muc%os engranajesque se montan en cajas de velocidadespara

permitir su desplazamiento cuando se efect=a un cambio de velocidades.

'ambin se emplean estas m$quinas para mecanizar el c%avetero de

muc%as poleas" engranajesfijos.

La broc%a es una %erramienta mu" cara " delicada " por eso eBisten

c%aveteros con dimensiones normalizadas " ejes estriados tambin

normalizados.

Se denomina c%aveta a una

pieza de seccin

rectangular o cuadrada que

se inserta entre doselementos que deben ser

solidarios entre s para

evitar que se produzcan

deslizamientos de una pieza

sobre la otra. El %ueco que

se mecaniza en las piezas acopladas para insertar las c%avetas se

llama c%avetero. La c%aveta tiene que estar mu" bien ajustada " carecer

de juego que pudiese desgastarla o romperla por cizallamiento.

Ejemplos de mecanismos que tienen insertada una c%aveta, son

losejesde motores elctricos " lapoleaque llevan acopladaG

losengranajesque no son eBcntricos tambin llevan insertada una

c%aveta que los fija al eje donde se acoplan.

http://es.wikipedia.org/wiki/Burilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Burilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Caja_de_velocidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Poleahttp://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Poleahttp://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Burilhttp://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Caja_de_velocidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Poleahttp://es.wikipedia.org/wiki/Engranajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Eje_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Poleahttp://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje


35/52

El volante de direccin de los ve%culos tambin lleva insertada una

c%aveta que lo une al $rbol de direccin.

1uando se trata de transmitir esfuerzos mu" grandes se utiliza un sistema

que puede considerarse de c%avetas m=ltiples " es en el que se mecaniza

un estriado en los ejes que se acoplan al estriado que se mecaniza en los

agujeros.

El c%avetero en los agujeros se realiza con m$quinas mortajadoras

o broc%adorassi se trata de fabricacin de grandes series, " los

c%aveteros en los ejes se mecanizan en fresadorasuniversales con fresas

circulares.

ROSCADO INTERNO6

E(&e p$oce(o (e

$eali


36/52

Si se necesita producir grandes cantidades de roscados tanto mac%os

como %embras se utiliza el roscado por laminacinseg=n el material con

que est construido.

MOLETEADO6

E(&e p$oce(o (e $eali


37/52

El p$oce(o "e &ala"$a"o (e $eali


38/52

Es un tratamiento complementario del temple, que regularmente sigue a

ste. # la unin de los dos tratamientos tambin se le llama bonificado.

El tratamiento de revenido consiste en calentar al acero seguido del

normalizado o templado, a una temperatura menor al punto crtico,

seguido de un enfriamiento controlado que puede ser r$pido cuando se

deseen resultados elevados en tenacidad, o lento, para reducir al m$Bimo

las tensiones trmicas que puedan causar deformaciones.

2ines

3ejorar los efectos del temple, llevando al acero a un punto de mnima

fragilidad.

educir las tensiones internas de transformacin que se originan en el

temple.

1ambiar las caractersticas mec$nicas en las piezas templadas

generando los siguientes efectos:

educir la resistencia a la rotura por traccin, el lmite el$stico " la dureza.

Elevar las caractersticas de ductilidadG alargamiento estriccin " las de

tenacidadG resiliencia.

TEMPLADO6



39/52

En la ciencia de

materiales,

el &e%pla"oo &e%plees

un tratamiento

trmicoconsistente en el

r$pido enfriamiento de la

pieza para obtenerdeterminadas

propiedades de los

materiales. Se evita que

los procesos de baja

temperatura, tales como

transformaciones de fase, se produzcan al slo proporcionar una estrec%a

ventana de tiempo en el que la reaccin es a la vez favorable

termodin$micamente " posible cinticamente. 0or ejemplo, se puede

reducir la cristalizacin " por lo tanto aumentar la tenacidad, tanto dealeaciones como de pl$sticos (producida a travs de polimerizacin!.

En metalurgia, es com=nmente utilizado para endurecer el acero mediante

la introduccin de martensita , en cu"o caso el acero debe ser enfriado

r$pidamente a travs de su punto eutectoide, la temperatura a la que

laaustenitase vuelve inestable. En acero aleado con metales tales

comonquel" manganeso, la temperatura eutectoide se vuelve muc%o

m$s baja, pero las barreras cinticas a transformacin de fase siguen

siendo las mismas. Esto permite iniciar el temple a una temperaturainferior, %aciendo el proceso muc%o m$s f$cil. #l acero de alta velocidad

tambin se le a&ade ?olframio, que sirve para elevar las barreras

cinticas " dar la ilusin de que el material se enfria m$s r$pidamente de

lo que en realidad lo %ace. 'ales aleaciones incluso al enfriarse

lentamente en el aire tienen la ma"ora de los efectos deseados de

temple.

TECNOLOGIA MECANICA II Pgina 3'
http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Austenitahttp://es.wikipedia.org/wiki/Austenitahttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquelhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Manganesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Wolframiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Austenitahttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Manganesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Wolframio


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PINTADO6

Lo( %a!0o( (e &e$%i!a!

co! ,!a capa "e pi!&,$a

co! ,!a ca$0a el'c&$ica+,e ace +,e la pi!&,$a(e a"ie$a al %e&al co%o

,! i%! * el acaa"o

e$%'&ico lo p$o&e0e "el

"e&e$io$o "e la( &,e$a( a;e$ia"a(5 E(&e p$oce(o co!(i(&e e!6

0intura es una mezcla lquida o viscosa que aplicada por eBtensin,pro"eccin o inmersin sobre un objeto o material, lo reviste, colorea "protege.

1omponentes de las pinturas, %a" dos grandes grupos: Componentes lquidos: Como el vehculo, que a su vez consta de un

aglutinante y un disolvente.

Componentes slidos: Como los pigmentos y las cargas. 0ueden llevar,

adem$s, secativos " aditivos.1ualidades que debe tener una pintura:

Huena resistencia a la intemperie " a la corrosin.

Huena ad%erencia al objeto.

Ser neutro respecto al soporte.

Estabilidad de color.

Huen rendimiento.

;ecorativa.

TECNOLOGIA MECANICA II Pgina 4(


41/52

o INFORMACION DE MA3UINARIA

PARA EL PULIDO@LIJADO SE NECESITA6 CINTA P&LIDORA

I!(,%o4()6 li%ad#$a d! bada



42/52

Di(&$i,i"o$e(6

PARA EL BROC.ADO SE NECESITA6 BROCA PARA MECANI/AR Y &NA

MA0&INA BROCADORA (CA'ETAS EN CASO DE &SAR &N FRESA)



43/52

.e$$a%ie!&a4()6 $oca( pa$a el %eca!i


44/52

PARA EL ROSCADO INTERNO SE NECESITA: TORNO COMO MA0&INARIA Y

MACO DE ROSCAR

.e$$a%ie!&a4()6 !$$$a%ad#$a *ac1# +a$a $#scad#s i!$i#$!s



45/52

Di(&$i,i"o$e(6

PARA EL MOLETEADO SE NESECITA6 &N TORNO COMO MA0&INA YMOLETAS DE DIMENSIONES NORMALI/ADAS



46/52

.e$$a%ie!&a4()6 *#l!as d! di*!si#!s #$*ali"adas

Di(&$i,i"o$e(6



47/52

PARA EL PROCESO DE PINTADO SE NECESITA6 &NA MA0&INA DE PINT&RA

EN POL'O ES &N E0&IPAMIENTO ESPECIALI/ADO DE CAR2A EL3CTRICACOMBINADA CON AIRE

Di(&$i,i"o$e(6



48/52

MOSTRANDO PASO A PASO LAS DIFERENTES OPERACIONES6

152 U!a ;e< la( pie


49/52

752 Se $eali


50/52

52 Se $eali


51/52

852 (e $eali


52/52

operacin que nos permite fabricar piezas con mejor calidad " eBactitud

dimensional. Esta nueva tecnologa tambin protege " evita riesgos para los

trabajadores. Los equipos de control numrico disminu"en el tiempo de trabajo

con gran precisin en el acabado dimensional, as tambin los programas 1#;

son una %erramienta de gran a"uda "a que con la simulacin se evita cometer

errores en el momento de la fabricacin fsica del productoLa bibliografa proporcionada nos permiti conocer de manera detallada la teora

sobre el proceso de forja, la cual nos guio en el desarrollo del pro"ecto, as como

en la eleccin de los diferentes materiales " equipos necesarios para el dise&o "

fabricacin de la llave de grifa o llave Stillson.

1on el desarrollo de este pro"ecto aprendimos a investigar de manera m$s

especfica la informacin necesaria para cumplir con los requerimientos del

docente, as como a organizarnos como grupo " dedicar a la materia el tiempo

necesario para realizar el trabajo como se debe.1on respecto al tema del trabajo aprendimos la importancia de la conformacin

mec$nica en la industria, su utilidad " beneficios que presenta en la fabricacin

de piezas de metal.

Trabajo de Tecnología Mecánica Forjado de Llave

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