UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL...

8/3/2019 UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL TE…

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA

DE INGENIERÍA INDUSTRIAL TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

“Engrapadora Mediana para Escritorio”

Catedrático: Ing. Rafael Arturo Rodríguez Córdova. Adjunto: Ing. Francisco OrlandoReyes Contreras.

Integrantes: Cortez Castillo, Herbert Omar Domínguez Alemán, Erick Nilson Flores

Lemus, Marta Elsa Hernández Escobar, Henry Augusto Pérez Flores, Daniel Armando

Pichinte Cruz, Evelyn Carolina Zelaya Benavides, Diego José

Carnet: CC04117 DA99012 FL05015 HE03006 PF05012 PC05011 ZB06003

Ciudad Universitaria, 30 de Noviembre de 2009



Contenido

INTRODUCCION

.............................................................................................................................. i

OBJETIVOS

..................................................................................................................................... iiALCANCES Y

LIMITACIONES...........................................................................................................iii

MODELO DE RESUMEN ANÁLISIS DE PREPRODUCCIÓN Y PLANEAMIENTO DEL PROCESO

DE FABRICACIÓN.

............................................................................................................................... 1

ANÁLISIS DE PREPRODUCCIÓN

................................................................................................... 59 Requisitos defuncionamiento y/o desempeño ...................................................................... 59

Aplicaciones........................................................................................................................

..... 60 Posibles requisitos de intercambio

......................................................................................... 60 Vida útil esperada en

servicio y condiciones en que funcionara el producto........................ 61 Pronostico de

volumen y ritmo de producción....................................................................... 61

Asignación de piezas para el planteamiento de pre-producción

............................................ 64 Análisis De Preproducción De La Base De Goma

.................................................................... 65 Análisis De Preproducción Del Pin DeYunque ........................................................................ 73 Análisis De Preproducción De

La Base .................................................................................... 83 Análisis De

Preproducción Base Del Yunque........................................................................... 95

Análisis De Preproducción De El Yunque

.............................................................................. 106 Análisis De Preproducción De El

Carril Porta Grapa Inferior................................................. 115 Análisis De

Preproducción De El Carril Porta Grapas Superior ............................................. 123

Análisis De Preproducción De La Cubierta De Palanca

......................................................... 130 Análisis De Preproducción De La Guillotina

.......................................................................... 142 Análisis De Preproducción De La

Palanca. ............................................................................ 149 Análisis De Preproducción

De El Presionador De Grapas. .................................................... 157 Análisis De

Preproducción Del Carrete De Resorte............................................................... 166

Análisis De Preproducción Del Pin De Traslación.

................................................................ 176 Análisis De Preproducción De Hoja De

Resorte .................................................................... 184 Análisis De Preproducción Del

Eje Principal .......................................................................... 196



Análisis de Preproducción

ENGRAPADORA MEDIANA PARA ESCRITORIO

PLANEAMIENTO DEL PROCESO DEFABRICACIÓN..................................................................... 204 Planeamiento Del

Proceso De Fabricación De La Base de Goma ......................................... 204

Planeamiento Del Proceso De Fabricación Del Pin de Yunque

............................................. 210 Planteamiento Del Proceso De Fabricación De Base

............................................................ 221 Planeamiento del Proceso de Fabricación de

la Base del Yunque ........................................ 237 Planeamiento del Proceso de

Fabricación del Yunque ......................................................... 253 Planeamiento Del

Proceso De Fabricación Del Carril Porta Grapa Inferior .......................... 269

Planeamiento del Proceso de Fabricación del Carril Porta Grapas Superior........................ 286 Planeamiento de Fabricación de la Cubierta de Palanca

...................................................... 305 Planeamiento Del Proceso De Fabricación De La

Palanca ................................................... 316 Planeamiento Del Proceso de Fabricación

de la Guillotina .................................................. 321 Planeamiento del Proceso de

Fabricación del Presionador de Grapas................................. 340 Planeamiento del

Proceso de Fabricación del Carrete de Resorte ....................................... 345

Planeamiento del Proceso de Fabricación del Pin de Traslación

.......................................... 357 Planeamiento del Proceso de Fabricación de la Lámina

de Resorte .................................... 359 Planeamiento de Fabricación del Eje Principal..................................................................... 373

ANÁLISIS DEL PROTOTIPO

......................................................................................................... 381 Hoja de Ruta

base del pin de yunque ................................................................................... 381 Hoja

de Ruta base de apoyo..................................................................................................

382 Hoja de Ruta Base del Yunque

.............................................................................................. 383 Hoja de Ruta Yunque

............................................................................................................. 384 Hoja de Ruta

Carril Porta Grapas Superior............................................................................ 385 Hoja

de Ruta Cubierta de Palanca .........................................................................................

386 Hoja de Ruta Hoja de Resorte

............................................................................................... 387 Hoja de Ruta Carrete

de Resorte .......................................................................................... 388

CONCLUSIONES

......................................................................................................................... 389

RECOMENDACIONES



................................................................................................................. 390 ANEXOS

..................................................................................................................................... 391

TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

ii





INTRODUCCIONEn el presente documento podemos aplicar tanto el diseño de ingeniería de pre

producción como la de fabricación. El diseño de ingeniería de pre producción se puede

definir como “el proceso de aplicar las diversas técnicas y principios científicos con el

objeto de definir un dispositivo, para este caso la grapadora mediana, un proceso o un

sistema con suficiente detalle para permitir su realización”. Al hablar de diseño o

fabricación es una secuencia de pasos se quiere señalar un orden lógico por cada pieza

del dispositivo, pero esto no implica una serie de tareas. De hecho gran parte del

proceso es iterativo, es decir, se parten de suposiciones válidas que se prueban, se

comparan, se corrigen y se vuelven a probar a través de un ciclo de operaciones, hastasatisfacer las condiciones y requerimientos del problema. En todo proyecto de diseño

de una engrapadora, es indispensable recolectar toda la información posible antes de

empezar a tomar decisiones; por ello, a la etapa de diseño o pre producción se

analizan puntos importantes. Habiendo hecho lo anterior se procede a realizar el

proceso de fabricación en el cual se determina los métodos de fabricación de las partes

de la engrapadora, se establecen la secuencias y el tipo de operaciones que cada pieza

requiere, en este proceso también se eligen las herramientas la maquinaria adecuada

a utilizar según las especificaciones que el analista de diseño decidió en el análisis

anterior. para llegara a una hoja de ruta de fabricación de cada pieza es donde seespecifica cada paso que se debe hacer para realizar cada pieza que compone la

engrapadora mediana de escritorio.


i





OBJETIVOS

General

Diseñar y construir una grapadora basándonos en procesos de pre-producción

(diseño) y de fabricación para la engrapadora mediana de escritorio.

Específicos

Identificar las operaciones primarias para elaborar la Engrapadora Mediana para

Escritorio Analizar las Hojas de ruta y sus respectivos requerimientos Establecer los

procesos más conveniente para fabricar la grapadora mediana de escritorio tantoeconómico como funcionalmente. Analizar los 6 pasos generales para el

Planeamiento de Fabricación de la Engrapadora Mediana para Escritorio Analizar los

7 pasos generales para el planeamiento de preproducción de la Engrapadora Mediana

para Escritorio


ii





ALCANCES Y LIMITACIONES

El estudio estará delimitado a analizar únicamente los procesos de producción de la

Engrapadora y como estos influyen en la fabricación de esta. Recoger no sólo las

teorías y procedimientos clásicos tanto del proceso de pre-producción (diseño) como

el de fabricación, la correcta selección de elementos de máquina, sino que también

aprender a revisar los procesos que estos requieren cada pieza individualmente ya que

cada pieza tiene una función diferente por lo tanto su diseño también lo es. Como

limitaciones tenemos que para la cuantificación del ritmo de producción lo

delimitamos en el área de Latinoamérica ya que el mercado real de las EngrapadorasMediana para Escritorio es demasiado extenso a nivel Mundial por lo tanto no se

puede llevar el análisis a un nivel mayor que este


iii





MODELO DE RESUMEN ANÁLISIS DE PREPRODUCCIÓN Y PLANEAMIENTO DEL PROCESODE FABRICACIÓN.

Nombre del producto: Engrapadora mediana de escritorio Nombre de la pieza: Base de

Goma Numero del plano: 1 Responsable: Evelyn Carolina Pichinte Cruz carne: PC05011

No. De pieza: 1

INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO

1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño del producto.

SINTESIS

La función de este producto es unir desde 2 a 20 páginas aproximadamente, es una

engrapadora mediana de escritorio, de peso liviano y es fácil de llevarla de un lugar a

otro. La pieza debe ser usada únicamente para la función descrita anteriormente para

que su funcionamiento sea optimo La vida útil esperada es de 3 años, en condiciones

normales de temperatura, alejada de la humedad y de agentes químicos que puedan

dañarla El ritmo de producción es de 500,000 engrapadoras/año

2. Posibles requisitos de intercambio.

3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionará el producto

4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.


1





PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo.

SINTESIS

Esta pieza esta diseñada para apoyar sobre ella toda la engrapadora y ayuda a darle

estabilidad a la hora de engrapar, evita que deslice en la superficie que se apoya. Son

muy importantes las tolerancias ya que la pieza posee agujeros que son lo que

permiten que se ajuste a la pieza con la que hace contacto, el acabado superficial debe

tener rugosidad en la parte de abajo debido a que es lo que evita que toda la

engrapadora se deslice La forma de la pieza debe hacerse a base de molde y elmaterial debe permitir que la pieza no deslice para que cumpla con su función de una

manera optima La pieza posee agujeros que son los que permiten que encaje con la

pieza que va unida La pieza ha sido diseñada para que dure el tiempo que se estima

que durará la engrapadora, sin embargo si se daña antes del tiempo por el factor que

sea, la engrapadora puede utilizarse sin esta pieza aunque en el funcionamiento seria

mas inestable todo el producto. La pieza no necesita agarraderos ni guías para la

fabricación debido a que se hace con molde.

2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadaspresentadas.

3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los

materiales.

4. Considérense los implementos sujeción o de fabricación.

de

5. Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad.

6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la

fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7. Analícense las probables

limitaciones a cambios futuros del producto.

Debido a que su función es mantener fija y estable la engrapadora, puede cambiarse el

materia por uno parecido que realice la misma función y que sus costos sean mas

bajos




2





A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO1. Naturaleza de parte o montaje.

SINTESIS

Esta pieza se une únicamente con la base en la que van sujetas las demás piezas, tiene

varios agujeros que se ajustan perfectamente a los pines de la otra pieza Goma,

caucho natural o sintético Los agujeros deben ajustarse perfectamente a la pieza y esta

tolerancia se la da el molde El tipo de material y el molde son los que dan los

acabados, si es necesario se retiran residuos que quedan cuando se retire en molde,

las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con larugosidad de superficie deseada. Se prepara primeramente la materia prima para

luego con una inyectora colocarla en la prensa con la matriz que le dará la forma

deseada y finalmente enfriarlo La materia prima es calentada antes de ser procesada,

luego de darle la forma con el molde se enfría

2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias

c) Acabado deseado (Interno o externo)

d) Número y clase de operaciones necesarias

e) Tratamientos térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación.

3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes

similares. 4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. El proceso de fabricación

de la pieza es todo mecanizado y solo necesita que se tenga la materia prima adecuada

y un operario capacitado en esa área. Es posible cambiar el material por uno que haga

una función similar, siempre y cuando sus costos sean mas bajos Se utilizará una

maquina inyectora y una prensa Como todo el proceso es mecanizado solo necesita un

operario que tenga los conocimientos básicos para utilizar la maquinaria

5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o

reducir los costos. 6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. 7.

Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos

especializados.




3





8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.

El material debe mantenerse alejado de la humedad y de agentes químicos que

puedan dañarlos así como también de altas temperaturas Los acabados y las

dimensiones son dadas por los moldes, por eso no es necesario un proceso adicional, a

no ser que tenga residuos de material, necesitaría que se le retire la rebaba

9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o

las propiedades físicas requeridas.

B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO

1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo.

Corto plazo, 2 años ya que se espera que se comercialice en El salvador y

Centroamérica El ritmo de producción es de 500,000 engrapadoras/año

SINTESIS

b. Requisitos de volumen o ritmo de producción. 2. Costos totales del producto

terminado. a. Costos de maquinaria y herramientas iniciales b. Costos de mano de obradirecta. c. Costos materiales d. Costos de impuesto o gravámenes. e. Costo de

Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en marcha g. Costos de tamaño de Lote. 3.

Tiempo disponible para equiparse

$0.0540/pieza

$0.0069/pieza $0.1516/pieza

$0.0054/pieza

$266.5 / lote, lote de 1000 piezas El tiempo requerido para equiparse es entre 1 año y

1 año y medio

4. Tiempo disponible para equiparse TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

4





PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIONASPECTO

1. Analizar del plano de la pieza 2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño Se

puede cambiar el material por uno alternativos que realice las misma función y

soporte los mismos esfuerzos a los que la pieza es sometida, y que su costo sea mas

bajo Moldeo por compresión

SINTESIS

3. Elaboración de lista de operaciones básicas 4. Determinar el método de fabricaciónmás conveniente Herramientas Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma

de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones

Operaciones primarias Operación secundaria Operación auxiliares 6. Especificar los

equipos de medición e inspección

Matriz Prensa hidráulica Sistema de alimentación Inyección de material Separar los

moldes para sacar la pieza

Prensa

Eliminar rebabas y limpiar la pieza Calibrador vernier


5





Nombre del producto: Engrapadora MEDIANA PARA ESCRITORIO Nombre de la pieza:pin de yunque_____No. De pieza: 2 Numero del plano: 2 Responsable: Diego José

Zelaya Benavides carne: ZB06003

INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO 1. Requisitos de funcionamiento y/o

desempeño del producto. SINTESIS La unidad de remache sujetador ha sido diseñada

para poder girar el yunque y podes así seleccionar la forma de la grada que queramos

utilizar y a la ves funciona para poder tener al yunque sujeta sin la base de la

engrapadora por medio de un resorte. La pieza en estudio no puede ser utilizada para

otras funciones que no sean las mencionadas anteriormente para el desempeñoóptimo de la engrapadora y no se puede intercambiar ya que en el mercado no se

encuentra pero están diseñada para que tenga una larga durabilidad.



la pieza tiene una vida útil de 5 años al igual q las demás piezas


El volumen de producción es de 500,00 piezas por año y el ritmo es de 239 piezas por

hora


6





PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTOSINTESIS 1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo. 2.

Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas

presentadas. El pin de yunque esta diseñada para unirse al yunque por medio de

remache y a un resorte en la parte inferior comprimido que hace presión del yunque

con la base troquelada. La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia

con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena. Para las tolerancias

fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado

superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su único

requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza. La pieza será mecanizadapor completo por la maquina de inyectora de termoplástico aun molde previamente

diseñado. Su forma es cilíndrica con diferentes diámetros para poder ensamblar con

las diferentes piezas que se unen a ella. Es de acero SAE 1020 tiene que ser lo

suficientemente resistente para poder soportar la fuerza q se aplica en las piezas que

están unida a ella Esta pieza no utiliza implemento para sujeción


materiales.

4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. 5. Considérense los

problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad.

La pieza presenta un problema de intercambiabilidad ya que no es accesible la compra

de esta pieza como repuesto para la engrapadora; en cambio no posee problemas de

servicio ya que no es necesario ningún tipo de mantenimiento y tiene buena

durabilidad. En el proceso de fabricación se necesitaría el uso de un molde donde se

coloca el materia para la elaboración de la pieza. Una limitación de material a un

cambio futuro seria de mantener las características o similares del material utilizado en

el diseño original ya que debe de ser un material que posee una determinada

resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el usuario durante el desempeño

del producto.







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Calidad superficial parte inferior IT-9 La pieza presenta un acabado superficial de pocaexigencia ya que se realiza por medio de molde y queda con una superficie lisa La única

operación es troquelado por la maquina fabricadora de pin y remaches. Para la

correspondiente pieza no se necesita ningún tipo de tratamiento térmico No existe

registros de la fabricación de o montaje de piezas similares a la unidad de base. No

existen limitaciones de la planta. Cambiar las dimensiones de la pieza y o algunas de

las formas geométricas de las equinas superior. Para llevar a cabo la producción de la

correspondiente pieza se hará uso de una maquina fabricadora de remaches. Esta

pieza se elabora completamente mecanizada y por ello no se ocupa de un gran

numero de operarios y de la experiencia solamente de estar pendiente que el materiase llegue a la maquina cuando este se acabe Calidad superficial parte superior IT-8 A.

RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO 1. Naturaleza de

parte o montaje. SINTESIS La unidad pin de yunque a sido diseñada para poder sujetar

al yunque con la base y la bese de yunque y estas de hace presión con la ayuda de un

resorte que va en la parte inferior del pin de yunque, este ayuda a que el yunque

pueda cambiar de posición para poder elegir la forma que se desea engrapar el pin de

yunque solo tiene superficies lisas El material que se utilizará para fabricar la unidad de

base es acero SAE 1020 que es un acero de bajo contenido de carbono

2. a) Materiales

b) Tolerancias necesarias c) Acabado deseado (Interno o externo)


e) Tratamientos térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación. 3. Historia de

la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes similares. 4.

Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. 5. Posibilidad de cambios en el diseño

del producto para facilitar la fabricación o reducir los costos. 6. Aplicabilidad de las

máquinas o herramientas existentes.

7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o para

requisitos especializados.

8. Problemas de manejo de materiales internos de la No es necesario basta con el

alambre de acero SAE planta o externos a ésta. 1020 9. Procesos inherentes para

producir las formas, superficies o acabados especificados o las propiedades físicas



requeridas. Para la correspondiente pieza no es necesario procesos inherentes lo único

necesario es el molde para la elaboración de la pieza ya que este le data la forma que

se deseo.


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B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO 1. Necesidadesanticipada. de producción propuesta o SINTESIS

a. Cortó plazo o largo plazo.

La producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año, obtenidos de

la demanda del mercado a la que será distribuido ya establecida la necesidad de este

componente dentro del producto total.

b. Requisitos de volumen o ritmo de producción.

El volumen de producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239

dispositivos/hora.

2. Costos totales del producto terminado. a. Costos de maquinaria y herramientas

iniciales b. Costos de mano de obra directa. No posee herramientas solo la maquina

Costo de operario por hora (mano de obra)= $6 (1 operaos) Costo de mano de obra

por pieza producida =$0.00014 c. Costos materiales Área estimada de la pieza= 13 mm

(4mm de diámetro) Piezas producidas del alambre =160,000 Costo total por pieza =$75Costo total del material por pieza =$0.002 e. Costo de Ingeniería El costo mensual de

ingeniería es de $ 20,000 Costo de la pieza al año = $ .04/pieza

Costo total de la pieza =0.00014+0.002+.04=$0.00424/pieza

3. Tiempo disponible para equiparse debe llevarse a cabo en tres días como máximo

4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte

La materia prima viene dañada. Durante el almacenamiento se puede tener

condiciones hostiles para el material y provocar que


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este tenga cambios inesperados en contra de la calidad. Para el transporte tiene queser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan colocadas en cajas donde la

cantidad de unidades sea la adecuada para este será de una.

PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACION

ASPECTO

1. Analizar del plano de la pieza Se analiza por ficha de ruta

SINTESIS

2. Hacer Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones según la necesidad del cliente,

pero se recomendaciones deberá tomar en cuenta el ensamble que debe tener con las

demás piezas que forman el de cambios en el producto completo, así se efectuaría

primero el cambio en todo el diseño. diseño 3. Elaboración de lista de operaciones

básicas

Operación 1 Elaboración de pin Máquina maquina fabricadora de pines y remaches

Herramienta Descripción En esta pasa el alambre por la maquina que le da la forma y

con las dimisiones establecida. Instrumento

4. Determinar el método de fabricación más conveniente Herramientas Maquinaria

Equipo Alimentación del material Forma de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor

forma de de combinar las TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III Por forma manual Maquina

fabricadora de pines y remaches

Por mecanizado

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operaciones Operaciones primarias Operación secundaria a. Troquelado

1) Recepción y almacenamiento de materia prima. 2) Preparación de la materia prima.

3) Colocación del alambre en la maquina. 4) colocación de especificaciones a la

maquina. 5) Inspección de la pieza terminada. 6) Almacenamiento.

Operación auxiliares

1)

Transporte al área de inspección y acabado.

2) Transporte al almacén de producto terminado. 3) Revisión de acabado. 4) Retiro de

la pieza después de su acabado. 5) Limpieza de la maquina. 6) Revisión maquina. 7)

Decapar materia prima 8) Lubricar maquinaria 9) Calibrar instrumentos

6. Especificar los equipos de medición e inspección

Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la pieza Calibrador de

agujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que se ensamblara

con el eje longitudinal, y también se tolerancia.

Vernier (Pie de rey): se usara un vernier digital para facilitar la lectura, este deberá ser

constantemente calibrado, se usara en momento cuando se presenten problemas con

el encaje de la pieza en la plantilla.


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Nombre del producto: Engrapadora MEDIANA PARA ESCRITORIO Nombre de la pieza:base de soporte_____No. De pieza: 4 Numero del plano: 4 Responsable: Diego José

Zelaya Benavides carne: ZB06003

INFORMACIÓN PREVIA (producto) ASPECTO 1. Requisitos de funcionamiento y/o

desempeño del producto. 2. Posibles requisitos de intercambio. SINTESIS Esta pieza de

apoyo a las demás pieza y permite poder sujetar con facilidad el producto. Esta pieza

no se puede intercambiar ya que no hay solo piezas de estas en el mercado pero tienes

una vida útil igual q las demás piezas. la pieza tiene una vida útil de 5 años al igual q las

demás piezas



El volumen de producción es de 500,00 piezas por año y el ritmo es de 239 piezas por

hora


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PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTOSINTESIS Esta pieza sostiene a todas las piezas del montaje y se encarga de dar apoyo y

estabilidad. 1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo. Estas

diseñado de forma que se pueda sujetar y poder utilizar de manera ergonómica al

momento de utilizar. La basa va unida a la placa troqueladora y a la base antideslizante

2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas

presentadas.

La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia con calidad de AlisadoBueno y calidad de Uniformidad Buena. Para las tolerancias fundamentales de acuerdo

al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado superficial de la pieza estarán entre

la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su único requisito es que se ajuste y que sirva de

guía con otra pieza. La pieza será mecanizada por completo por la maquina de

inyectora de termoplástico aun molde previamente diseñado. Solo que contiene

inclinaciones en ciertas áreas y q el material q es un plástico tiene que poder soportar

la fuerza que se necesita para la utilización de la engrapadora.

3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de losmateriales.

4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación.

Esta pieza en la parte inferior posee un orificio en la parte inferior y tres en la parte

superior donde van colocadas otras piezas en el montaje pero también funcionan para

poder sujetar la pieza en el proceso de la elaboración La pieza presenta un problema

de intercambiabilidad ya que no es accesible la compra de esta pieza como repuesto

para la engrapadora; en cambio no posee problemas de servicio ya que no es

necesario ningún tipo de mantenimiento y tiene buena durabilidad.



fabricación, la

Una limitación de material a un cambio futuro seria de mantener las características o

similares del material utilizado en el diseño original ya que debe de ser un




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manipulación, inspección o empaque.

material que posee una determinada resistencia por la fuerza que en esta será ejercida

por el usuario durante el desempeño del producto. Una limitación de material a un

cambio futuro seria de mantener las características o similares del material utilizado en

el diseño original ya que debe de ser un material que posee una determinada

resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el usuario durante el desempeño

del producto.

7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto.

A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO 1. Naturaleza

de parte o montaje. SINTESIS La unidad de base ha sido diseñada para dar apoyo a la

palanca, a la ves dar apoyo a todas la piezas que en esta se encuentra como el porta

grapas y otras piezas afines a esta. El material que se utilizará para fabricar la unidad

de base es termoplástico polietileno

2. a) Materiales

b) Tolerancias necesarias


Tolerancia para los agujero G7 h6 La pieza presenta un acabado superficial de poca

exigencia ya que se realiza por medio de molde y queda con una superficie lisa La única

operación es es la inyección del termo plástico Para la correspondiente pieza no se

necesita ningún tipo de tratamiento térmico No existe registros de la fabricación de o

montaje de piezas similares a la unidad de base. Calidad superficial parte inferior IT-9

Calidad superficial parte superior IT-8

d) Número y clase de operaciones necesarias e) Tratamientos térmico antes y/o

después del mecanizado o fabricación. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o el

montaje de partes de componentes similares.

4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.

No existen limitaciones de la planta.




reducir los costos.

Cambiar las dimensiones de la pieza y o algunas de las formas geométricas de lasequinas superior.


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6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para llevar a cabo laproducción de la correspondiente pieza se hará uso de una maquina inyectora de

termo plásticas.



Con 1 solo operario que tenga conocimiento técnicos de como se utilizará la máquina

inyectora de termoplástico se ve la necesidad de un solo operario.

8. Problemas de manejo de materiales internos de la No se presentan problemas con

el traslado de de material planta o externos a ésta. 9. Procesos inherentes para


requeridas. Para la correspondiente pieza no es necesario procesos inherentes lo único

necesario es el molde para la elaboración de la pieza ya que este le data la forma que

se deseo.


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B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO SINTESIS1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. La producción será a corto

plazo, todos los cálculos a. Cortó plazo o largo plazo. se basan en un año, obtenidos de


componente dentro del producto total. b. Requisitos de volumen o ritmo de

producción. 2. Costos totales del producto terminado. a. Costos de maquinaria y

herramientas iniciales b. Costos de mano de obra directa. Costo del molde = $4000

Costo por herramienta por pieza producida =$0.02 Costo de operario por hora (mano

de obra )= $6 (1operaos ) Costo de mano de obra por pieza producida =$0.025 c.

Costos materiales Peso estimada de la pieza= 27.21 gramos Piezas producidas delpolietileno= 150 Costo total por pieza =$.25 Costo total del material por pieza =$.21 e.

Costo de Ingeniería El costo mensuel de ingenieria es de $ 20,000 Costo de la pieza al

año = $ .04/pieza Costo total de la pieza =0.02+0.025+0.21+0.04=$.295/pieza 3.

Tiempo disponible para equiparse 4. Problemas de recibo, almacenamiento y debe

llevarse a cabo en tres días como máximo La materia prima viene dañada. Durante el

almacenamiento se puede tener condiciones hostiles para el material y provocar que

este tenga cambios inesperados en contra de la calidad. Para el transporte tiene que

ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan colocadas en cajas donde la

cantidad de unidades sea la adecuada para este será de una.

El volumen de producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239

dispositivos/hora.

transporte


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1. Analizar del plano de la pieza Se analiza por ficha de ruta

SINTESIS

2. Hacer Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones según la necesidad del cliente,

pero se deberá tomar recomendaciones en cuenta el ensamble que debe tener con las

demás piezas que forman el producto completo, así de cambios en el se efectuaría

primero el cambio en todo el diseño. diseño 3. Elaboración de lista de operacionesbásicas Operación 1 Inyección Máquina Herramienta Descripción Verter el material al

molde para darle la forma requerida. de alicate y lija Retirar lo excesos de Calibrador

material pudieran quedar. 4. Determinar el método de fabricación más conveniente

Herramientas Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma de desmontar la

pieza 5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones Operaciones

primarias 1. 2. 3. Operación fabricación del molde Calentar el material Inyección del

polietileno Por forma manual Molde Inyectora que Vernier Instrumento

de Inyectora de Molde

Polietileno en termoplástico molde 2 Retiro excedentes

Por mecanizado

2) Recepción y almacenamiento de materia prima.


17





secundaria

3) Preparación de la materia prima. 4) Colocación del polietileno en la maquina. 5)

Enfriamiento del polietileno.

6) Desmolde de la pieza 7) Retiro de excedentes 8) Inspección de la pieza terminada. 9)

Almacenamiento. 10) Revisión del molde 11) Colocación del molde en la maquina

inyectora. Operación auxiliares 1) Transporte al área de inspección y acabado. 2)

Transporte al almacén de producto terminado. 3) Acabado. 4) Retiro de material

sobrante. 5) Retirar residuos en maquina y molde. 6) Retiro de la pieza después de suacabado. 7) Limpieza de la matriz y maquina. 8) Revisión de molde y maquina. 9)

Decapar materia prima 10) Lavar y limpiar materia prima 11) Secar materia prima 12)

Quitar rebabas 13) Lubricar maquinaria 14) Calibrar instrumentos


Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la pieza Calibrador deagujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que se ensamblara

con el eje longitudinal, y también se tolerancia.





18





Nombre del Producto: Nombre de la pieza: Base del yunque Numero del plano: 1Responsable: Marta Elsa Flores Lemus Carne: FL05015 No de la pieza: 5

INFORMACION PREVIA (PRODUCTO) ASPECTO 1. Requisitos de funcionamiento y/o

desempeño del producto SINTESIS Dicha grapadora requiere que realice una sujeción

de un grupo de hojas alineadas las cuales se van a engrapar, que puede oscilar entre 2

a un promedio de 20 hojas, de acuerdo al tipo de engrapadora en cuestión.

2. Posibles requisitos de intercambio

Los elementos de unión pueden ser sustituidos por otros que cumplan la misma

función ya que se puede hacer uso de remaches, soldaduras,etc.

3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto

La durabilidad para del dispositivo se define como la cantidad de uso que un cliente

pueda obtener de un producto antes de que sufra un desperfecto en el cual es menos

costoso comprar uno nuevo que repararlo, la cantidad de uso que se ha proyectado

que tendrá este dispositivo es muy aceptable.


19





4. Pronostico de volumen y ritmo de producción

Debido a la cobertura de ventas a nivel latinoamericano que posee la empresa se ha

estipulado que se necesita producir 500,000 dispositivos por año El ritmo de

producción para este dispositivo es : ( 500,000) / (261.5* 8 ) = 239 dispositivos/hora


20





1.

PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCION (pieza) ASPECTO

SINTESIS Considérese el uso final de los detalles y La base del yunque se diseña para

que se del montaje completo una al yunque además posee dos orificios en

las superficies laterales las cuales sirven de eje para la unión de esta piezas como el

carril porta grapas inferior como también el superior y la Palanca también posee unas

ranura y tres orificios en la superficie superior derecha los cuales funcionan para unir

el eje2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas

presentadas. Acabado Superficiales La pieza presentara una calidad superficial de poca

Exigencia con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena Tolerancias

Para el agujero 1: D=((6)(3))½= 4.2426mm i=.45 (D)½+0.001D i=0.45 (4.2) ˆ½

0.001(4.24)=0.73 Zt= i t7 Zt=(0.7327)(16)=11.72 la cual corresponde a la it7 Acotación:

4.2H7 Para agujero 2: Acotación: 3N7 Los demás agujeros siempre tendrían las mismas

tolerancias

3.

Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los

materiales.

4.

Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. Considérense los

problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad. Investíguese la posible

adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la fabricación, la manipulación,

inspección o empaque. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del

producto.

5. 6.

Posee limitaciones impuestas por su forma ya que posee superficies las cuales sirven

de soporte para algunas partes del mecanismo También la pieza posee limitaciones

impuestas por el material ya que en la función que desempeña deberá soportar la

fuerza necesaria cuando el usuario realice la acción de engrapar. Esta pieza posee tres



pin como implemento de sujeción para poder unirse con la base para tener fijación a

ella No posee un sistema de intercambiabilidad en el mercado. Para la manipulación

de la pieza no es necesaria la adaptación de agarraderos

7.

Una limitación a cambios futuros seria el material porque es necesario mantener las

características para el desempeño optimo del producto debe de ser un material que

posea una determinada resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el

usuario durante la utilización del producto


21





A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO ASPECTO SINTESIS 1.Naturaleza de parte o montaje. La pieza ha sido diseñada de tal manera que su

montaje sea de unión fija, con capacidad de acoplarse a ella el yunque La norma del

material que cumple las características necesarias para la fabricación de la pieza es

Acero AISI 1020 Acero de Bajo Contenido de Carbono La tolerancia que se necesita

para la base del yunque es de IT-7

2. a-) Materiales


c) Acabado deseado (Interno o externo) Se recomienda un proceso térmico de

endurecimiento (Cementado). Una vez terminada la operación sé Tiempla y Reviene la

pieza, quedando con gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo.

d) Número y clase de operaciones

necesarias

Obtención de la materia prima, acero normalizado Movimiento de la materia prima

Troquelado y corte Realización de los dobleces o embutido Transporte al área de

inspección y doblez. Inspección Acabado Transporte al almacén de producto

terminado Almacenamiento

e) Tratamientos térmico antes y/o 3.

después del mecanizado o fabricación. Historia de la fabricación del mecanizado o el

montaje de partes de componentes similares. Limitaciones de la planta o sus

disponibilidades.

La pieza incluye un tratamiento térmico de endurecimiento Por tratarse de un

producto nuevo no se cuenta con un historial al cual podamos hacer referencia Con

respecto a este punto no existirá algún tipo de limitación, ya que están establecidos

espacios estratégicos para las diferentes operaciones necesarias para la obtención de

la pieza terminada.

4.




22





5.

Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducir

los costos.

La forma de las caras laterales lleva una cierta inclinación se pueden optar por hacer

las rectas que reduzcan material y que nos permita reducir los costos totales sin

afectar el funcionamiento de la pieza. Esta pieza se puede fabricar por medio de una

máquina troqueladora o embutidora Es necesario de mano de obra que trabaje con el

funcionamiento y mantenimiento de las máquinas. Es importante mencionar que senecesita de personal de alta capacidad de manejo de maquinaria y cierto conocimiento

en el proceso.

6.

Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Disponibilidades de mano de

obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados.

7.

8.

Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.

El manejo del material dentro de la planta es manual, debido a que el material es

proporcionado en pliegos de acuerdo con los estándares. El transporte hasta la fábrica

es proporcionado por el proveedor del material por lo tanto no representa ningún

peligro para el personal encargado de su manipulación El corte de rebabas en el

material

9.

Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o


B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS ASPECTO SINTESIS 1. a)

Necesidades de producción propuesta o anticipada. Corto plazo o largo plazo.



La producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año El volumen de

producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239 dispositivos/hora

b) Requisitos de volumen o ritmo de producción.

2. a)

Costos totales del producto terminado. Costos de maquinaria y herramientas iniciales

La maquina troqueladora con uso adecuado puede durar hasta 8 años en los que se

espera trabaje adecuadamente


23





Se usara el método de depreciación por unidades producidas: D=$ ( )

= $0.0038

$/pieza pieza D = ($0.0038) (500 000 piezas)= $ 1900.00 Costo de elaboración

individual de la pieza: C=

−

= $0.027 por

pieza

b) Costos de mano de obra directa.

Salario mínimo en la industria es $6.27 al día (8 horas laborales), por lo tanto son $0.85

la hora. El costo de la pieza es: = $0.0036 por

pieza

c)

Costos materiales

Área de la Lámina de Acero de Bajo Contenido de Carbono: 2 m² Área de lamina a

trabajar: 0.02 m² Costo de una pieza= (0.02) (12.4917) = $0.25

d) Costos de impuesto o gravámenes.

Los costos de impuestos que se consideran son los establecidos por la ley: IVA = 13%

del producto, subtotal = $0.28 0.28(0.13)= 0.036



e)

Costo de Ingeniería

Se considera un 30% del subtotal del producto. 0.28 (0.30) = $0.084

3.


La empresa debe equiparse lo más rápido posible, para ofrecer al cliente un tiempo de

espera aceptable Dentro de los problemas de recibo podemos mencionar como por

ejemplo: la materia prima viene dañada o no cumple con las

4.

Problemas de recibo, almacenamiento y transporte


24





especificaciones correctas que el diseñador preestableció entonces se procede harealizar las gestiones necesarias para solicitar un cambio en la materia prima Durante

el almacenamiento se puede tener condiciones hostiles para el material y provocar

que este tenga cambios inesperados en contra de la calidad. Para el transporte tiene

que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan colocadas en cajas donde

la cantidad de unidades sea la adecuada


25





Nombre del producto: Engrapadora Mediana para Escritorio Nombre de la pieza:Yunque Numero del plano: 6 Responsable: Pérez Flores Daniel Armando carne:

PF05012 No. De pieza: 6



SINTESIS El yunque es la pieza ideada para que a la hora de engrapar, las grapas

puedan doblarse y poder agarrar el papel No tiene otras funciones 5 años

2. Posibles requisitos de intercambio. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en

que funcionará el producto 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.

Volumen=500000 unidades/año Ritmo= 239 unidades/hora


26





PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo. 2. Examínese la

necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas presentadas. 3.


materiales. 4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación.

SINTESIS Posee 2 hendiduras para poder doblar las grapas El acabado superficial es

poco exigente y las tolerancias están en el orden de la IT 8 No posee limitaciones

Esta pieza posee un orificio donde va remachada con un pasador que es la pieza quecontrola la movilidad del yunque No cumple con requisitos de intercambiabilidad No

son necesarios debido a la sencillez de la pieza

5. Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad. 6.

Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. Necesarios para la



Las limitaciones con el material es que debe cumplir a las características de resistencia.En lo que se refiere a dimensiones no tiene ninguna restricción ya que solo se tendría

que ajustar la base del yunque, y el proceso de engrapar no depende de sus

dimensiones


27






SINTESIS

El yunque esta diseñado para unirse con el Base del Yunque por medio del Remache

sujetador El material a utilizar es SAE 1020 Estan en el orden del IT9 Se necesita un

acabado poco exigente pero con buena apariencia Corte , Perforado y estampado

2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias c) Acabado deseado (Interno o externo)

d) Número y clase de operaciones necesarias e) Tratamientos térmico antes y/o

después del mecanizado o fabricación. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o el

montaje de partes de componentes similares. 4. Limitaciones de la planta o sus

disponibilidades. 5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la

fabricación o reducir los costos.

No es necesario

No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares


No se requieren de cambios importantes en esta pieza, si se decidiera cambiar algún

detalle no influiría en el procesos de engrapadado para la que esta diseñada

6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. 7. Disponibilidades de

mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados. 8.

Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta. 9.



Se ocupara una prensa con una matriz Doble Se necesita de empleados capacitados

para usar la troqueladora

No es necesario basta con la lámina de acero SAE 1020 Para producir la forma de la

pieza no se necesita ninguna clase de proceso inherente.




28





B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo. b.

Requisitos de volumen o ritmo de producción. 2. Costos totales del producto

terminado. a. Costos de maquinaria y herramientas iniciales b. Costos de mano de obra

directa. c. Costos materiales d. Costos de impuesto o gravámenes. e. Costo de


Tiempo disponible para equiparse 4. Problemas de recibo, almacenamiento y

transporte. No se aplicara al análisis No se cuenta con problemas de almacenamiento

$0.04/ pieza $0.0084/pieza Es un Proyecto a corto plazo Se deben producir 500000

unidades al año a un ritmo de 239 unidades por hora

SINTESIS

$0.0075/pieza $ 0.012


29






1. Analizar del plano de la pieza

SINTESIS

Para realizar este análisis se tomaran en cuenta todas las dimensiones de la pieza por

lo que se hará uso de la ficha de ruta para poder explicar las especificaciones Aunque

se puede cambiar el diseño de el yunque sin ningún problema, no se recomienda

debido a que ya tiene un diseño optimo para su funcionabilidad Troquelado,

Troquelado de agujeros, Estampado Troquelado Matriz Doble Prensa excéntrica de 10toneladas Prensa excéntrica de 10 toneladas Automático y Manual

2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño

3. Elaboración de lista de operaciones básicas 4. Determinar el método de fabricación

más conveniente Herramientas Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma




Troquelar, troquelar agujero, Estampar Transportes, almacenamientos, inspecciones

Limpieza, lubricación Escuadra, Calibrador de Agujeros, Pie de Rey


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Nombre del producto: Engrapadora Mediana para Escritorio Nombre de la pieza: CarrilPorta grapas Superior Numero del plano: 8 Responsable: Pérez Flores Daniel Armando

carne: PF05012 No. De pieza: 8


1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño del producto. 2. Posibles requisitos de

intercambio. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionará el

producto 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción.

SINTESIS Sirve para darle apoyo a la palanca y restringir el movimiento de la guillotinaNo tiene otras funciones 5 años

Volumen=500000 unidades/año Ritmo= 239 unidades/hora


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PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo. 2. Examínese la

necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas presentadas. 3.


materiales. 4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. 5.

Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad. 6.




SINTESIS Es la restringe el funcionar de la guillotina y le da soporte a la palanca El

acabado superficial es poco exigente y las tolerancias están en el orden de la IT 9 No

posee limitaciones

Posee un agujero donde va sujeta al eje principal de la engrapadora No cumple con

requisitos de intercambiabilidad Es necesario de topes y de guías a la hora de elaborar

esta pieza

Las limitaciones con el material es que debe cumplir a las características de resistencia.Y con respecto a cambios de dimensiones no conviene cambiar alguna dimensión

porque seria de modificar bastantes piezas a las que va


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A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO SINTESIS1. Naturaleza de parte o montaje. El Carril para Grapas Superior esta diseñada para

unirse con el Carril de Grapas Inferior por medio del eje principal El material a utilizar

es SAE 1020 Estan en el orden del IT9 Se necesita un acabado poco exigente pero con

buena apariencia Corte , Perforado y doblado No es necesario No existe registros de la

fabricación de o montaje de piezas similares No existen limitaciones de la planta. No

conviene debido a q la pieza esta en contacto directo con otras y un cambio de diseño

afectaría a las otras piezas obligando a cambiar el diseño de todas Se ocupara una

prensa con una matriz progresiva Se necesita de empleados capacitados para usar la

troqueladora No es necesario basta con la lámina de acero SAE 1020 Eliminación defilos después del mecanizado y hacerle un recubrimiento de niquelado

2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias c) Acabado deseado (Interno o externo) d)

Número y clase de operaciones necesarias e) Tratamientos térmico antes y/o después

del mecanizado o fabricación. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje

de partes de componentes similares. 4. Limitaciones de la planta o sus


fabricación o reducir los costos. 6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas

existentes. 7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación opara requisitos especializados. 8. Problemas de manejo de materiales internos de la

planta o externos a ésta. 9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o

acabados especificados o las propiedades físicas requeridas.


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B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS. ASPECTO1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo. b.

Requisitos de volumen o ritmo de producción. 2. Costos totales del producto




Tiempo disponible para equiparse 4. Problemas de recibo, almacenamiento y

transporte. No se aplicara al análisis No se cuenta con problemas de almacenamiento

$0.04/ pieza $0.0084/pieza Es un Proyecto a corto plazo Se deben producir 500000

unidades al año a un ritmo de 239 unidades por hora

SINTESIS

$0.0075/pieza $ 0.115


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SINTESIS


lo que se hará uso de la ficha de ruta para poder explicar las especificaciones No se

recomiendan debido a que la pieza esta en contacto directo con otras, ya que si se

realiza algún cambio se tendría que cambiar las demás piezas a las que esta unida

Troquelado, Troquelado de agujeros, Doblado

2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño

3. Elaboración de lista de operaciones básicas 4. Determinar el método de fabricación





Troquelado

Matriz Progresiva

Prensa excéntrica de 30 toneladas Prensa excéntrica de 30 toneladas

Troquelar, troquelar agujeros, doblar Transportes, almacenamientos, inspecciones

Limpieza, lubricación Escuadra, Calibrador de Agujeros, Pie de Rey


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Modelo de resumen Análisis de preproducción y planeamiento del proceso defabricación.

Nombre del producto: ENGRAPADORA MEDIANA Nombre de la pieza: CUBIERTA DE

PALANCA Numero del plano: 9 Responsable: HERBERT OMAR CORTEZ CASTILLO carne

CC04117 No. De pieza: 9



SINTESIS

Servir de unión entre la palanca y la guillotina. que no genere ningún tipo de daño al

mismo al momento de manipularla. funciones para el desempeño óptimo y funcional

de la engrapadora. Su vida útil será de 8 años en las siguientes condiciones: Ambientes

de niveles bajos de humedad y exposición al sol Exposición a químicos que corroan el

material Uso habitual y continuo VP=500,000 piezas/año RP=236.3 piezas/hora

Ser un apoyo cómodo para el usuario y


No puede ser utilizada para otras




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PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO 3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de los

materiales. superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas presentadas. montaje

completo. 2. Examínese la necesidad de acabados 1. Considérese el uso final de los

detalles y del

SINTESIS

Servirá elemento de unión entre la palanca y la guillotina Su parte externa debe tener

una rugosidad perceptible que servirá de anti-resbalante. Su parte interna debe tener

una superficie lisa para que pueda acoplarse fácilmente. Debe ser cuadrada con uncierto grado de inclinación para acoplarse a la palanca

4. Considérense los implementos de sujeción o Posee en la cara interna: de

fabricación. Dos postes que cubren la altura de los espesores de la palanca y la

guillotina juntos y servirán como remaches para sujetar las tres piezas Dos pestañas (1

en cada lado) para sujetarse de la palanca 5. Considérense los problemas potenciales

de servicio o intercambiabilidad. 6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos,

guías, etc. Necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7.

Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. La pieza no esta

diseñada para ser cambiada en el caso de que se deteriore o se extravíe No posee

elementos de adaptación para su manipulación por ser inyectada y formada por

completo dentro de un molde

Una limitante a cambios seria el diseño de la cubierta, la cual debe permanecer con la

misma forma para poder unirse a las demas piezas


37






SINTESIS

Diseñada con el fin de unir a la palanca con la guillotina de forma fija mediante la

deformación térmica de los dos postes situados en la cara interior PVC Las tolerancias

son la de serie H6-j5 se refieren a un ajuste de presicion Rugoso externamente y liso

internamente

2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias


d) Número y clase de operaciones necesarias 1-Sellado del molde 1-Inyección de la

resina plástica en estado liquido 1-Aplicación de presión 1-Eyección de las piezas e)

Tratamientos térmico antes y/o después Se lleva el pvc hasta su temperatura de

fundicion del mecanizado o fabricación. y al tener forma la pieza se enfria recirculando

agua en el molde 3. Historia de la fabricación del mecanizado o No se conoce

información de fabricación o el montaje de partes de componentes montaje de piezassimilares similares. 4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. 5. Posibilidad de

cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducir los costos. 6.

Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. 7. Disponibilidades de mano

de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados. Adecuada

distribución en planta colocación de equipos grandes No requiere cambios en No

requiere cambios de material el para la

diseño

Se utiliza una inyerctora de plastico industrial

Se requiere de un operario con conocimientos básicos de mecánica y automatización

Se requiere de un técnico especializado para dar mantenimiento al equipo

8. Problemas de manejo de materiales Se recomienda que el material sea transportado

internos de la planta o externos a ésta. en cantidades pequeñas, utilizar un deposito de

materia prima cerca de la tolva de la inyectora y cerca de un acceso libre de la planta

para que sea fácil llenar haciendo uso de equipo mas TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III



38





grande como jack´s hidráulicos y/o montacargas.

9. Procesos inherentes para producir las No es requerido formas, superficies o

acabados especificados o las propiedades físicas requeridas.


1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo. Se

propone a corto plazo, un año como máximo Utilizar un equipo automatizado

(inyectora de plástico industrial).

SINTESIS


terminado.

a. Costos de maquinaria y herramientas iniciales $0,2400 b. Costos de mano de obra



Tiempo disponible para equiparse 4. Tiempo disponible para equiparse $0,0079$0,0152 $0,0007 $0,0050 $268,8 / 1000 piezas 1 año No posee


39







SINTESIS

Se hace ficha de ruta cuyos Pasos mas importantes son el 11, 12, 13, 14, 15 , 17, 21, 22

que son de el formado de las partes para sujeccion

2. Hacer recomendaciones de cambios en el No requiere cambios de diseño, se

considera diseño optimo para su uso con las demás piezas con las que interactúa 3.Elaboración de lista de operaciones básicas Alimentación de ateri prima Derretido del

pelet Inyección y Compactado Enfriamiento y expulsión

4. Determinar el método de fabricación más De las 3 propuestas se elige la nª2

conveniente Herramientas Husillo manifold Molde Inyectora de plastico industrial

Herramientas Manual y/o Automatica Automatica

Maquinaria Equipo Alimentación del material Forma de desmontar la pieza 5.

Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones Operaciones primarias

a. Colocación de la materia prima (Pelet PVC) en la Tolva b. Setear la maquina

inyectora al tiempo de moldeo c. Setear la maquina inyectora a la presión de moldeo,

d. Setear la maquina inyectora temperatura de fundición del material a. Recepción y

almacenamiento de materia prima. b. Preparación de la materia prima. c.

Almacenamiento.

Operación secundaria


40





d. Inspección de la pieza terminada.


a. Transporte al área de inspección. b. Transporte al almacén de producto terminado.

c. Retiro de material sobrante. d. Limpieza de residuos en inyectora. e. Limpieza de

inyectora. f. Lubricar maquinaria g. Calibrar instrumentos Calibrador Vernier Pieza con

dimensiones parecidas a la que se unirá con la cubierta



41





Nombre del producto: Engrapadora Mediana Nombre de la pieza: Carrete de resorteNumero del plano: 14 Responsable: HERBERT OMAR CORTEZ CASTILLO carne: CC04117

No. De pieza: 14



SINTESIS

Guiar y permitir al resorte de tensión deslizarse correctamente al abrirse los carriles

porta grapa. Permitir el acoplamiento del los carretes porta grapa mediante lossujetadores laterales del carrete. No puede ser utilizada para otras funciones para el

desempeño óptimo y funcional de la engrapadora. Su vida útil será de 5 años en las

siguientes condiciones: Ambientes de niveles bajos de humedad Exposición a químicos

que corroan el material Uso habitual y continuo VP=500,000 piezas/año RP=236.3

piezas/hora





42





PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTOSINTESIS

El material es acero SAE 1020, debe de ser recubierto con anticorrosivo, por su

naturaleza es propenso a oxidarse. Según su función su forma debe de ser

redondeada, de lo contrario el resorte se deslizara correctamente y no podrá sujetar

los carriles porta grapa. De acuerdo al funcionamiento (deslizamiento y sujeción) de

la pieza y al acabado superficial la calidad debe de ser de la serie IT-9 consignación h-

9. 2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas

mecanizadas presentadas. Servirá como eje para el deslizamiento del montajecompleto. resorte y como pieza de unión para los carriles porta grapa.1. Considérese

el uso final de los detalles y del


materiales.

No posee elementos de adaptación para su manipulación, solamente las mordazas

del torno cuando es mecanizado. La pieza no esta diseñada para ser cambiada en el

caso de que se deteriore o se extravíe 5. Considérense los problemas potenciales de

servicio o intercambiabilidad. 6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos,

guías, etc. Necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección o empaque. 7.

Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. Posee un

elemento de sujeción móvil y esta de fabricación. restringido por la acción de la fuerza

vertical producida por el resorte, impide que se salga de la guía de carro superior y le

impide moverse libremente de izquierda a derecha permitiendo un cierto juego para

ajustarse al carro inferior4. Considérense los implementos de sujeción o

Una limitante a cambios seria el diseño del carrete, el cual debe permanecer con la

misma forma para poder deslizar el resorte y permitir el agarre entre los carriles


43






SINTESIS

Diseñado con el fin de permitir al resorte poder deslizarse fácilmente al separar los

carriles y acoplar a los mismos cuando estos se cierran para mantenerlos fijos AISI

1020 Las tolerancias son la de serie IT-9 se refieren a un mecanizado esmerado Liso 2-

Cilindrado 1-Ranurado No posee

2. a) Materiales b) Tolerancias necesarias c) Acabado deseado (Interno o externo) d)Número necesarias y clase de

operaciones

después del mecanizado o fabricación. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o

el montaje de partes de componentes similares. 4. Limitaciones de la planta o sus


fabricación o reducir los costos. 6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas

existentes.e) Tratamientos térmico antes y/o

No se conoce información de fabricación o montaje de piezas similares Adecuada

distribución en planta para la colocación de equipos grandes No requiere cambios en

el diseño No requiere cambios de material

Se utilizara un Torno CNC industrial

mantenimiento e instalación o para requisitos especializados.7. Disponibilidades de

mano de obra para




Se requiere de un operario con conocimientos básicos de mecánica y automatizaciónSe requiere de un técnico especializado para dar mantenimiento al equipo Se

recomienda que el material sea transportado en cantidades pequeñas, utilizar un

deposito de materia prima cerca del torno y cerca de un acceso libre de la planta para

que sea fácil llenar haciendo uso de equipo mas grande como jack´s hidráulicos y/o

montacargas.


44





9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados olas propiedades físicas requeridas.

No es requerido


Se propone a corto plazo, un año como máximo Utilizar un equipo automatizado

(Torno CNC).1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo olargo plazo.

SINTESIS

y b. Costos de mano de obra directa. c. Costos materiales d. Costos

de impuesto o gravámenes. e. Costo de Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en

marcha g. Costos de tamaño de Lote. 3. Tiempo disponible para equiparse 4.Problemas

transporte de recibo, almacenamiento 2. Costos totales del producto terminado. a.

Costos de maquinaria y herramientas inicialesb. Requisitos de volumen o ritmo de

producción.

$0.1200 / Pieza. $0.0079 / pieza $0.0073 / pieza $0.0007 / pieza $0.0022 / pieza

$138,10/ 1000 piezas 1 año No posee


45







SINTESIS

Se hace ficha de ruta cuyos Pasos mas importantes son el 9, 11, 12, 15 y 17 No

requiere cambios de diseño, se considera optimo para su uso con las demás piezas con

las que interactúa Refrentado Escalonado ó cilindrado Ranurado

diseño 3. Elaboración de lista de operaciones básicas2. Hacerrecomendaciones de cambios en el

4. Determinar el método de fabricación más conveniente Herramientas Maquinaria

Equipo Alimentación del material Forma de desmontar la pieza 5. Proyectar la mejor

forma de combinar las operaciones Operaciones primarias

De las 3 propuestas se elige la nª1

Buriles de forma y Corte Torno CNC Herramientas Automática Automática

a. Colocación de la materia prima en la maquina herramienta. b. Cilindrar el primer

sujetador del carrete de derecha a izquierda c. Ranurar al centro de la pieza d. Cilindrar

el segundo sujetador del carrete de derecha a izquierda a. Recepción y

almacenamiento de materia prima. b. Preparación de la materia prima. c. Transporte

del taladrina al torno. d. Pulir la pieza e. Almacenamiento. f. Inspección de la pieza

terminada.

Operación secundaria


46






Calibrador Vernier Juego de piezas simuladoras de carriles porta grapaa. Preparación

de la mezcla de taladrina b. Transporte al área de inspección y acabado. c. Transporte

al almacén de producto terminado. d. Acabado. e. Retiro de material sobrante. f.

Limpieza de residuos en torno. g. Limpieza de torno. h. Quitar rebabas i. Lubricar

maquinaria j. Calibrar instrumentos



47





Nombre del Producto: Engrapadora Mediana para EscritorioNombre de la pieza: Hoja de resorte Numero del plano: 1 Responsable: Marta Elsa

Flores Lemus Carne: FL05015 No de la pieza: 16

INFORMACION PREVIA (PRODUCTO) ASPECTO 1. Requisitos de funcionamiento y/o

desempeño del producto SINTESIS Los elementos de unión pueden ser sustituidos por

otros que cumplan la misma función ya que se puede hacer uso de remaches,

soldaduras,etc. Los elementos de unión pueden ser sustituidos por otros que cumplan

la misma función ya que se puede hacer uso de remaches, soldaduras,etc. La

durabilidad para del dispositivo se define como la cantidad de uso que un clientepueda obtener de un producto antes de que sufra un desperfecto en el cual es menos


que tendrá este dispositivo es muy aceptable Debido a la cobertura de ventas a nivel

latinoamericano que posee la empresa se ha estipulado que se necesita producir

500,000 dispositivos por año El ritmo de producción para este dispositivo es : (

500,000) / (261.5* 8 ) = dispositivos/hora 239

2. Posibles requisitos de intercambio

3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto

4. Pronostico de volumen y ritmo de producción


48





PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCION (pieza) ASPECTO 1.Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo SINTESIS Hace la

función de un resorte ya que esta amortigua el golpe que se genera con la fuerza que

se ejerce en la palanca y la transmite en todo el mecanismo para dar la operación de

grapado Acabado Superficiales La pieza presentara una calidad superficial de poca


Para las tolerancias fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y

al acabado superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-7 e IT-8 3.


materiales. Posee limitaciones impuestas por su forma ya que es un elementomecánico porque poseerá un comportamiento elástico posee superficies que sirven de

soporte para algunas partes del mecanismo 4. Considérense los implementos de

sujeción o de fabricación. Posee un pin como implemento de sujeción para poder

unirse con la base del yunque para tener fijación a ella y servir de resorte con respecto

al Carril Posee problemas de intercambiabilidad ya que esta no está disponible para

comprar en caso que este se arruine Es necesario el uso de guías y topes para fijar la

pieza durante el proceso de doblado y la pieza posee agujeros suficientes donde se

podrá sujetar El material porque es necesario mantener las características: posea una

determinada resistencia y flexión por la fuerza que en esta será ejercida por el usuariodurante la utilización del producto y tiene que resistir a la fatiga que esta acción de

grapado genera.

2.

Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas

presentadas.

5.

Considérense los problemas potenciales de servicio o intercambiabilidad.

6.


fabricación, la manipulación, inspección o empaque. Analícense las probables




7.


49





A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO ASPECTO SINTESIS 1.Naturaleza de parte o montaje. Su montaje es de unión fija, con capacidad de

acoplarse a la base del yunque el cual le sirve de soporte para la fuerza de impacto que

se genera a la hora de la acción de grapado La norma del material que cumple las

características necesarias para la fabricación de la pieza es Acero Duro Frío (MBII) La

tolerancia que se necesita para la lamina de resorte es de IT-7 esta pieza tiende a

deslizar en el Carril de porta grapa inferior

2.

a-) Materiales


c)

Acabado deseado (Interno o externo)

Obtención de la materia prima. Movimiento de la materia prima doblado y corteRealización de los dobleces o embutido Transporte al área de inspección y doblez.

Inspección Acabado Transporte al almacén de producto terminado Almacenamiento

El acabado necesitado en esta pieza es elevado, esto se debe a que la lamina

de resorte debe ser extremadamente flexible


e)

3.

4.

Tratamientos térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación. Historia de la

fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes similares.

Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.

Un tratamiento térmico de revestimiento, para aumentar la flexibilidad de la hoja de



resorte Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con un historial al cual

podamos hacer referencia.

No existirá algún tipo de limitación, ya que están establecidos espacios estratégicos

para las diferentes operaciones necesarias para la obtención de la pieza terminada. Laforma de las caras laterales lleva una cierta inclinación se pueden optar por hacer las

rectas que reduzcan material y que nos permita reducir los costos totales sin afectar el

funcionamiento de la pieza. Esta pieza se puede fabricar por medio de una máquina

troqueladora o embutidora Se necesita de personal de alta capacidad de manejo de

maquinaria y cierto conocimiento en el proceso

5.

Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducirlos costos. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Disponibilidades

de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados.

Problemas de manejo de

6.

7.

8.

El transporte hasta la fábrica es proporcionado por el


50





materiales internos de la planta o externos a ésta.

proveedor del material por lo tanto no representa ningún peligro para el personal

encargado de su manipulación hacia la planta Es necesario el corte de rebabas en el

material ya trabajado o más bien esto se le conoce como rectificado de la pieza

9.



B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS ASPECTO SINTESIS 1. a)

Necesidades de producción propuesta o anticipada. Corto plazo o largo plazo.

La producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año El volumen de

producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239 dispositivos/hora.

b) Requisitos de volumen o ritmo de producción.

2. a)

Costos totales del producto terminado. Costos de maquinaria y herramientas iniciales

Se usara el método de depreciación por unidades producidas:

D=

$ ( )

= $0.0038 $/pieza

pieza D = ($0.0038) (500 000 piezas)= $ 1900.00 Costo de elaboración individual de la

pieza: C=

−

= $0.027 por pieza



b) Costos de mano de obra directa.

Salario mínimo en la industria es $6.27 al día (8 horas laborales), por lo tanto son $0.85

la hora. El costo de la pieza es: pieza

= $0.0036 por


51





c)

Costos materiales

Área de la Lámina de Acero de Bajo Contenido de Carbono: 2 m² Área de lámina a

trabajar: 0.009 m² Costo de una pieza= (0.000048) (12.4917) = $0.0006

d) Costos de impuesto o gravámenes.

Los costos de impuestos que se consideran son los establecidos por la ley: IVA = 13%del producto 0.0312(0.13)= $ 0.004

e)

Costo de Ingeniería

Como costo por la elaboración del desarrollo del análisis de fabricación el costo de

ingeniería se considera un 30% del producto. 0.14 (0.30) = $0.01

3.


La empresa debe equiparse lo más rápido posible, para ofrecer al cliente un tiempo de

espera aceptable.

4.


Dentro de los problemas de recibo podemos mencionar como por ejemplo: la materia

prima viene dañada o no cumple con las especificaciones correctas que el diseñador

Durante el almacenamiento se puede tener condiciones hostiles para el material y

provocar que este tenga cambios inesperados en contra de la calidad. Para el

transporte tiene que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayan

colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la adecuada




52





Nombre del producto: Engrapadora mediana de escritorio. Nombre de la pieza: EjePrincipal pieza: 17 Numero del plano: 17 Responsable: Pichinte Cruz Evelyn Carolina

PC05011 carne: No. De

Modelo de resumen Análisis de preproducción y planeamiento del proceso de

fabricación. Presentar al inicio del análisis.



SINTESIS

La función de este producto es unir desde 2 a 20 páginas aproximadamente, es una

engrapadora mediana de escritorio, de peso liviano y es fácil de llevarla de un lugar a

otro.

2. Posibles requisitos de intercambio. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en

que funcionará el producto La vida útil esperada es de 3 años, en condiciones normales

de temperatura, alejada de la humedad y de agentes químicos que puedan dañarla El

ritmo de producción es de 500,000 engrapadoras/año



53





PASOS GENERALES EN EL PLANEAMIENTO DE PREPRODUCCIÓN (pieza). ASPECTO1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo.

SINTESIS

Es una pieza cilíndrica sólida que atraviesa y su función principal es de mantener

unidas la base de la engrapadora con la base donde van colocadas las grapas y la

palanca que se presiona a la hora de engrapar. La pieza requiere una calidad superficial

con un poco de Exigencia con calidad de Alisado Bueno, el acabado superficial de la

pieza estará entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 La pieza esta fabricada de SAE 1020

Acero medio contenido de carbono. Por su contenido de carbono estos aceros seutilizan para la fabricación de piezas estructurales de mediana resistencia. Este

material no limita los esfuerzos a los que la pieza será sometida, ya que es bastante

resistente, en cuanto a limitaciones de forma, debe ser completamente cilíndrica para

que las piezas que une se acoplen fácilmente y funcionen adecuadamente. Por ser eje

principal sirve como unión para las demás piezas con las que hace contacto. Si esta

pieza llega a fallar, no hay manera de que la engrapadora funcione, por lo tanto hasta

ahí llega su vida útil porque cambiar esa pieza implica altos costos Es una pieza que se

fabrica por inyección y moldeo por tanto no necesita agarraderos ni guías para

fabricarla

2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias, y áreas mecanizadas

presentadas.


materiales.

4. Considérense los implementos sujeción o de fabricación.

de





Resultaría costos cambiar esta pieza debido a que una varias piezas, y habría que hacer



un ajuste en todas las demás piezas que une, el material puede


54





cambiarse siempre y cuando cumpla con la resistencia necesaria los costos sean masbajos que el actual

A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. ASPECTO

1. Naturaleza de parte o montaje.

SINTESIS

El eje principal ha sido diseñado para unir las piezas principales del la engrapadora,

este las une en la parte de atrás a cada una de las piezas, para que se mantengan fijas

y estables al momento de engrapar SAE 1020 Acero de medio contenido de carbonoNecesita una tolerancia IT-10 ya que se refieren a mecánica poco esmerada. Debe ser

una superficie muy fina para que las piezas puedan girar el rededor del eje sin ningún

impedimento. Debe tener un acabado muy fino, ya que siendo un eje las piezas a las

que une deben fácilmente girar a su alrededor Se prepara primeramente la materia

prima para luego con una inyectora colocarla en la prensa con la matriz que le dará la

forma deseada y finalmente retirarlo del molde y enfriarlo La materia prima debe ser

calentada antes de ser procesada, luego de darle la forma con el molde se enfría con

agua o algún liquido que tenga la función de enfriamiento

2. a) Materiales




e) Tratamientos térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación.


similares. 4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. El proceso de fabricación

de la pieza es todo mecanizado y solo necesita que se tenga la materia prima adecuada

y un operario capacitado en esa área.


55





5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación oreducir los costos.

Cambiar las dimensiones de la pieza implica cambiar todas las piezas que esta une, en

cuanto al material se puede cambiar siempre y cuando el material resista a los

esfuerzos que dicha pieza es sometida y sea menos costoso La maquinaria que se

utiliza es una maquina inyectora una prensa y una matriz Solamente se necesitan

operarios que tengas los conocimientos básicos para utilizar las maquinas, porque son

maquinarias comunes En el tratamiento de materiales es necesario tomar en cuanta la

temperatura a la que estos se trabajan No hay necesidad de procesos adicionales parala fabricación de la pieza ya que se fabrica por inyección y así dicha pieza queda lista

para utilizarla.

6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes.







1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a. Corto plazo o largo plazo.

Corto plazo, 2 años ya que se espera que se comercialice en El salvador y

Centroamérica El ritmo de producción es de 500,000 engrapadoras/año

SINTESIS



directa. c. Costos materiales d. Costos de impuesto o gravámenes.

$0.066/pieza

$0.0074/pieza $0.025/pieza




56





e. Costo de Ingeniería f. Costos de iniciación de puesta en marcha g. Costos de tamañode Lote. 3. Tiempo disponible para equiparse

$0.06/pieza

$104.4/lote, lotes de 1000 piezas El tiempo requerido para equiparse es entre 6 meses

y un año y medio como máximo

4. Tiempo disponible para equiparse

PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACION

ASPECTO

1. Analizar del plano de la pieza 2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño 3.

Elaboración de lista de operaciones básicas 4. Determinar el método de fabricación





SINTESIS

Para la fabricación de la pieza se puede cambiar el material utilizando uno que realice

la misma función y que posea mas bajo costo Inyección, Eliminación de rebabas

Moldeo por inyección

Maquina de moldeo por inyección Molde, sistema de alimentación El material

inyectado, previamente ha sido preparado Separar los moldes para que la pieza pueda

sacarse

Inyección Eliminación de rebabas Calibrador vernier


57






58





ANÁLISIS DE PREPRODUCCIÓNRequisitos de funcionamiento y/o desempeño

En la actualidad es necesario contar con dispositivos que ayuden a las personas a

realizar labores dentro como la organización de documentos de una manera rápida y

sencilla, como ejemplo podemos mencionar un mecanismo que contenga una

determinada cantidad de papeles, es por ello que hemos decidido diseñar y fabricar

una engrapadora de escritorio cuyo peso sea el adecuado para ser transportada

fácilmente por cualquier persona. Dicha grapadora requiere que realice una sujeción

de un grupo de hojas alineadas las cuales se van a engrapar, que puede oscilar entre 2a un promedio de 20 hojas, de acuerdo al tipo de engrapadora en cuestión. Se colocan

las hojas en medio de la esquina superior izquierda de la guillotina de la engrapadora.

Luego se presiona la cubierta que incorpora una guillotina que al descender clava la

primera grapa del cargador de las grapas en cuyo extremo hay dos rendijas, la superior

por la que entra la guillotina y la inferior por la que sale la grapa en el papel con cierta

presión determinada contra la placa troqueladora la cual tiene dos huellas que guían

los extremos de la grapa para doblarlos, Mecánicamente las grapadoras funcionan

como palancas de segundo tipo de modo que por lo general cuanto mayor es el

espesor del papel mayor ha de ser la longitud de la palanca que acciona el mecanismo.Para obtener un buen desempeño en el funcionamiento podemos Quitar el polvo,

grapas sueltas y cualquier otra suciedad que pueda haber en el aparato. Lubricar el

cabezal de la grapadora con unas gotas de lubricante diluido, después de

aproximadamente 10.000 grapados. También para el desplazamiento del presionador

de grapas es necesario que el canal porta grapa cuenten con un buen acabado

superficial y de esta manera evitar la fricción entre piezas.


59





AplicacionesGrapa hasta 20 hojas de papel bond, y diversas capacidades según el tipo de papel.

Cerrado de la grapa hacia afuera, para grapar temporalmente telas o papel

Grapado en forma de martillo, para grapar posters o memos en planchas de corcho o

similares

Esta maquina va a ser sometida a ciertas presiones por eso se necesita que algunas

piezas tengan formas adecuadas que eviten que cedan ante estos esfuerzos utilizandomateriales adecuado con determinadas característica como el espesor cierta cantidad

de carbonopara que este no seda por causa de fatiga; entre otras características de los

materiales. Como la base va a estar soportando el peso de las piezas, mas la fuerza

aplicada para el grapado, estará en lugares de superficies lisas como una mesa de

escritorio la cual necesita cierto grado de anti deslizante por eso se elige un material

gomoso, además la forma de la pieza debe contribuir a reducir el peso, ya que este

dispositivo debe ser portátil.

Posibles requisitos de intercambioLos elementos de unión pueden ser sustituidos por otros que cumplan la misma

función ya que se puede hacer uso de remaches, soldaduras,etc. Para la fabricación en

serie es importante crear piezas estándares para que cuando suceda algún problema

dentro del proceso de producción en la empresa pueda solucionarse y completar la

maquina fácilmente, pero una vez sacada al mercado cuando falla una pieza del

dispositivo en el periodo de garantía la solución que el


60





proveedor le dará al cliente es el reemplazo total del producto, es decir que no existeuna gama de repuestos para generar un intercambio de piezas y aumentar la vida útil

del dispositivo.

Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto

La durabilidad para del dispositivo se define como la cantidad de uso que un cliente

pueda obtener de un producto antes de que sufra un desperfecto en el cual es menos


que tendrá este dispositivo es muy aceptable. Este dispositivo esta diseñado para

trabajos sencillos de la oficina u otro lugar que lo necesiten siempre y cuando sean lascondiciones adecuada para la cual estara fabricada, por lo tanto se requieren ciertas

condiciones normales de uso como las siguientes: No exposición a la intemperie

durante largo periodos (rayos del sol, lluvia, humedad, nieve, etc.) Utilización del

dispositivo para cierta cantidad de hojas indicadas. No utilizarla en otros materiales

que puedan dañar el funcionamiento del dispositivo.

De acuerdo a las condiciones antes mencionadas la vida útil esperada de la maquina es

de 5 años.

Pronostico de volumen y ritmo de producción.

Debido a la cobertura de ventas a nivel latinoamericano que posee la empresa se ha

estipulado que se necesita producir 500,000 dispositivos por año. Para realizar el

cálculo del ritmo de producción se deben antes realizar una serie de consideraciones. 1

año = 52.14 semanas 1 mes = 30 días


61





1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44 horas 1 día = 8 horas laborables Asuetossegún la ley: Fecha 1 de enero Jueves ,Viernes y sábado santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de

agosto 15 de septiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total # de días 1 2.5 1 3 1 1

1 10.5

Días de descanso = 1.5 días/ semana = 78 días/año Vacaciones anuales = 15 días

Numero de días laborables al año = 365 días – (10.5 + 15+ 78) = 365 – 103.5 = 261.5

días/ año


62





Ritmo de producción requerido es :

(volumen de producción)

(# de horas laborales por año)

El ritmo de producción para este dispositivo es : ( 500,000) / (261.5* 8 ) = 239

dispositivos/hora


63





Asignación de piezas para el planteamiento de pre-producciónMARCA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 DENOMINACIÓN Base de goma

Remache Sujetador Resorte de compresión Base de soporte Base Yunque Yunque

RESPONSABLE Pichinte Cruz, Evelyn Carolina Zelaya Benavides, Diego Jose Pichinte

Cruz, Evelyn Carolina Zelaya Benavides, Diego Jose Flores Lemus, Marta Elsa Pérez

Flores Daniel Armando CARNET PC05011 ZB06003 PC05011 ZB06003 FL05015 PF05012

DA99012 PF05012 CC04117 DA99012

Carril porta grapa Domínguez Alemán, Erick Nilson inferior Carril porta grapa Pérez

Flores Daniel Armando superior Cubierta de palanca Cortez Castillo, Herbert OmarGuillotina Palanca Resorte de tensión Presionador de grapas Carrete de resorte Pin de

traslación Hoja de resorte Eje principal Remaches Domínguez Alemán, Erick Nilson

Hernández Escobar, Henry HE03006 Augusto Cortez Castillo, Herbert Omar CC04117

Hernández Escobar, Henry HE03006 Augusto Cortez Castillo, Herbert Omar CC04117

Hernández Escobar, Augusto Flores Lemus, Marta Elsa Henry HE03006 FL05015

PC05011 FL05015

Pichinte Cruz, Evelyn Carolina Flores Lemus, Marta Elsa


64





Análisis De Preproducción De La Base De Goma

1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño La base de goma esta diseñada

básicamente para evitar desperfectos en la mesa donde se apoya y aumentan la

estabilidad de la engrapadora a la hora de engrapar. 2. Posibles requisitos de

intercambio La cubierta de la palanca no puede ser utilizada para otras funciones que

no sean las mencionadas anteriormente para el desempeño óptimo y funcional de la

engrapadora. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el

producto La vida útil esperada para la cubierta de la base de goma es de

aproximadamente 3 años ya que esta no resiste a la humedad ni a altas temperaturas,tampoco a algunas sustancias químicas. Las condiciones normales para las que ha sido

diseñada y en las que se espera se utilice serán: temperatura ambiente, poca

humedad, superficies libres de agentes químicos que puedan afectar la funcionabilidad

de las piezas 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción

El mercado en el que distribuiremos el producto será latino América con un volumen

de producción de 500,000 piezas por año.

Horas

2116

habiles

disponibles

para

cumplir

con

el

ritmo

de

producción:



hrs laborables año

Para obtener el ritmo de producción requerido:


65





RITMO DE PRODUCCION = VOLUMEN DE PRODUCCION (REQUERIDO) HRS.LABORABLES AL AÑO

RITMO DE PRODUCCION = 500,000 = 236.30 piezas / hr (REQUERIDO) 2116

PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN

1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo La base de goma esta

diseñada para apoyar sobre ella todas las partes de la engrapadora,

sirviendo para amortiguar la presión que se ejerce sobre esta cada vez que se colocauna grapa. Sirve para evitar daños sobre la superficie donde se apoya, así como

también evita que pueda deslizarse en cada movimiento. 2. Examínese la necesidad de

acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas presentadas. La pieza

presentara una calidad superficial de poca Exigencia debido al material con el que se

fabrica El requisito principal es que se ajusten perfectamente los agujeros en cada uno

de los pines de la pieza con la que va en contacto para que toda la engrapadora quede

bien fija sobre cualquier superficie que se apoye No posee áreas mecanizadas

3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de losmateriales

Las pieza posee limitaciones impuestas por su forma ya que debe ajustarse

perfectamente a la pieza principal que sostiene, con diversos agujeros que deben

calzar exactamente, El material también presenta limitaciones ya que debe este debe

permitir que la engrapadora no se deslice en ninguna superficie


66





4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. La pieza posee variosagujeros que son los que sirven que son los mas importante y son para que encaje

exactamente la pieza con la que va unida sin que estas se separen en cierto

movimiento 5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad Esta pieza

esta diseñada para durar el tiempo que se estima que dura toda la engrapadora,

dandole un uso adecuado, pero en el caso que esta pieza se arruinara, la engrapadora

puede seguir funcionando sin esta pieza y lo único que pasaria es que seria un poco

inestable a la hora de engrapar, pero nos es necesario desechar o cambiar toda la

engrapadora si esta pieza se deteriora. 6. Investíguese la posible adaptación de

agarraderos, guías, etc. necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección oempaque. La pieza se fabrica por inyección, por tanto no requiere de agarraderos o

guías para su manipulación, el molde quien le da forma 7. Analícense las probables

limitaciones a cambios futuros en el producto Debido a que su función de de mantener

fija la engrapadora sobre la mesa donde de apoya, podemos evaluar otro tipo de

materia parecido a la goma, que realice la misma función (antideslizante), no

estrictamente debe ser de goma.

a) Razones para seleccionar un proceso determinado

1. Naturaleza de parte o montaje Esta pieza ha sido diseñada para unirse con la basede la engrapadora únicamente con esta pieza es que hace contacto, debe calzar

exactamente lo pines de la pieza con la que se une, en los agujeros de esta.


67





a) Materiales Material que se fabrica a partir del caucho natural, caracterizado por serelástico, aislante, impermeable y resistente a los golpes. Entre los materiales que se

pueden utilizar esta éster del glycerol de la resina, las ceras del paraffine, los acetatos

de polivinilo, el talco y el carbonato del of calcium del polvo. Características: Este

producto es una resina esterificada con glicerol. Color amarillo claro, aspecto sólido

transparente. Disuelve fácilmente en varios solventes, tales como aceite de alquitrán

de carbón, ésteres, solventes del petróleo, aceites vegetales y trementina. Es capaz

realzar sequedad, dureza, viscosidad y el brillo de varias pinturas, tintas y pegamentos.

Generalmente se obtiene a partir del petróleo, de los esquistos bituminosos o del

carbón. El proceso comienza con una destilación a temperatura elevada, para obteneraceites pesados, de los que por enfriamiento a 0° C, cristaliza la parafina, la cual es

separada mediante filtración o centrifugación. El producto se purifica mediante

recristalizaciones, lavados ácidos y alcalinos y decoloración.2 Las refinerías de petróleo

normalmente producen parafina. La cera de parafina se encuentra por lo general como

un sólido ceroso, blanco, inodoro, carente de sabor, con un punto de fusión típico

entre 47° C a 64° C. Es insoluble en agua, aunque si es soluble en eter, benceno, y

algunos esteres. La parafina no es afectada por los reactivos químicos más comunes,

pero se quema fácilmente

b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se han establecido para esta pieza son la

de serie IT-10 ya que se refieren a mecánica poco esmerada, para lo cual tendrá una

calidad de tolerancia amplia y un estado superficial indiferente lo cual incurrirá

positivamente en los costos de fabricación. Las tolerancias necesarias para esta pieza

no son tan estrictas debido al material del cual esta fabricada la pieza, este da lugar a

que las piezas queden un poco apretadas y no afecta el funcionamiento.


68





c) Acabado deseado (Interno o externo) Debe tener un poco de rugosidad en la partede abajo ya que es lo que permite que no se deslice, y en la parte de arriba debe ser un

poco mas fina, sin embargo no necesita ser demasiado fina porque cuando se unen las

dos piezas, la parte de arriba queda prácticamente sin funcionamiento. Número y

clases de operaciones necesarias El proceso para llevar a cabo la fabricación de la pieza

se detalla a continuación: Preparamos primeramente la materia prima, luego el molde

donde se le dará forma a la pieza, para finalmente ejercer presión sobre los moldes y

darle la forma deseada a la pieza, si es necesario, hay que quitar la rebaba que queda.

d) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación La pieza sufre

un tratamiento de enfriamiento si se moldea en caliente y este puede ser con agua fríao a temperatura ambiente. 2. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje

de partes de componentes similares. No hay historia sobre la fabricación de la pieza 3.

Limitaciones de la planta o sus disponibilidades.


reducir los costos. 5. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para

realizar la producción de la base de goma se hará uso de una maquina de inyección. 6.

Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos

especificados.TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

69





Para manejar la maquina inyectora se necesita únicamente de un operario para correren línea de producción no necesita especialización, nada mas conocimientos básicos

de mecánica y neumática para realizar tareas de mantenimiento autónomo, y debe

haber alguien que le de mantenimiento a la maquina. 7. Problemas de manejo de

materiales internos de la planta o externos a ésta. El manejo de materiales, ya que el

material en condiciones de humedad o a altas temperaturas, tiende a dañarse

fácilmente. 8. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados

especificados a las propiedades físicas requeridas. Tolos los acabados, dimensiones y

propiedades físicas se dan en el proceso de moldeado, por eso no son necesarios otros

procesos.

b) Factores que afectan los procesos seleccionados

1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a) Corto plazo o largo plazo Se

espera comercializarse en El salvador y Centro America por tanto es de corto plazo

mas o menos 1 o 2 años b) Requisitos de volumen o ritmo de producción Volumen de

producción = 500,000 engrapadoras/año. Días laborales = 264.5 días laborables/año,

esto equivale a 2116 horas laborales al año y para suplir dicha demanda se debe tener

un Ritmo de producción de: Ritmo de producción: 500,000/2116 = 236.30 piezas/hr. Se

necesitan fabricar 236.30 piezas por hora para cumplir con el volumen de producciónya que casa engrapadora solo necesita una base de goma.


70





2. Costos totales del producto terminado. a) Costo de maquinaria y herramientasiniciales Maquina inyectora: Molde para cubierta

Total Maquinaria/herramientas:

$ 21,000 $ 6,000

$ 27,000

Costo de Herramienta =

$27,000 500,000 Piezas.

Costo de Herramienta = $0.0 540 / Pieza.

b) Costo de mano de obra directa

Operarios = $13 /día $13/día x 1 día /8hrs = $1.625/hr Costo mano de obra directa =

$1.625/hr =$0.0069 / pieza

236.30 piezas/hr

c) Costos de materiales

Caucho de silicona de 300 ml $ 6.50 N° de piezas= 300ml/7ml =42.86 piezas /300ml

Costo de material= $6.50 /42.86 piezas.= $0.1516 / pieza

d) Costo de ingeniería Diseño de molde $2,300 Estudio de polímetros y equipos $ 400,

total $2700

de los costos asociados (Máq. y herramientas, Costo del tamaño del mano de obra,

materiales e ingeniería) TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III lote (1000 piezas) 71Costo de

ingeniería = $2700 / 500,000 piezas / año = $0.0054 / pieza e) Costo del tamaño del

lote





= = (($0.0 540 + $0.0069 + $0.1516 + $0.0054/ pieza) ) * 1000piezas / lote

= $266.5 / lote 3. Tiempo disponible para equiparse El tiempo requerido para

equiparse es entre 6 mese y un año y medio como máximo. 4. Problemas de recibo,

almacenamiento y transporte

No existen problemas de almacenamiento pieza debido a que el material no es

delicado, su tamaño es pequeño y su peso es muy bajo. Se estima que en una caja de

25 cm x 20 cm x 30cm se puede almacenar 100 piezas.


72





Análisis De Preproducción Del Pin De YunqueAsignación: Zelaya Benavides, Diego José

Información previa

1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño La unidad de remache sujetador ha

sido diseñada para poder girar el yunque y podes así seleccionar la forma de la grada

que queramos utilizar y a la ves funciona para poder tener al yunque sujeta sin la base

de la engrapadora por medio de un resorte. El remache sujetador esta remachado con

el yunque y posee un resorte en compresión que hace que esta este sujeta a la basa ya la base troquelada, en la parte inferior de la basa del remache su superficie es áspera

para poder girarlo fácilmente a la hora de querer cambiar el yunque de posición.

2. Posibles requisitos de intercambio La pieza en estudio no puede ser utilizada para

otras funciones que no sean las mencionadas anteriormente para el desempeño

óptimo de la engrapadora y no se puede intercambiar ya que en el mercado no se

encuentra pero están diseñada para que tenga una larga durabilidad.

3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto Elremache es la pieza se utiliza para poder cambiar la posición del yunque y mantener el

yunque unido con la BASE DE YUNQUE y a la BASE DE APOYO, esta se puede mantener

sujeta al yunque a la base de yunque por un resorte que hace presión y con el resorte

también permite poder cambiar de posición al yunque

Uso frecuente No exposición a la intemperie durante largo periodos (rayos del sol,

lluvia, humedad, nieve, etc.). Que se pueda utilizar con facilidad a la hora de querer

girar el yunque. Utilización del dispositivo para cierta cantidad de hojas indicadas.. Que

pueda soportar la fuerza aplicada en el momento de engrapar. En las

condiciones para las que ha sido diseñada y que se espera que funcionara serán:


73





La vida útil esperada para dicha pieza es de 5 años pues es de un material grueso yresistente a la fuerza con que se engrapara.

4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción Debido a la cobertura de ventas a

nivel latinoamericano que posee la empresa estipulado que se necesita producir

500,000 dispositivos por año. se ha

Política Laboral: Para realizar el cálculo del ritmo de producción se deben antes realizar

una serie de consideraciones.

1 año = 52.14 semanas 1 mes = 30 días 1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44

horas 1 día = 8 horas laborables Asuetos según la ley:


74





Fecha 1 de enero Jueves ,Viernes y sábado santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 deseptiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total

# de días 1 2.5 1 3 1 1 1 10.5



días/ año

Ritmo de producción requerido es:

(volumen de producción) (# de horas laborales por año)

El ritmo de producción para este dispositivo es = (500,000)/ (261.5* 8)= 239

dispositivos/hora


75





PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN . 1. Considérese eluso final de los detalles y del montaje completo

El remache sujetador esta diseñada para unirse al yunque por medio de remache y a

un resorte en la parte inferior comprimido que hace presión del yunque con la base

troquelada. Esta pieza permite poder girar el yunque de posición para poder engrapar

de la forma decaída. Esta pieza esta unida a la base, a la placa troquelada, a un resorte

y al yunque por medio de remache.

2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadaspresentadas. La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia con calidad

de Alisado Bueno, calidad de Uniformidad Buena y otras partes con superficies con

cierto grado de aspereza pero en la base del remache. Para las tolerancias

fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado

superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su único

requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza. La pieza será mecanizada

por completo por la maquina de troquelar y su matriz haciendo uso también de un

Punzón.


materiales Su forma es cilíndrica con diferentes diámetros para poder ensamblar con

las diferentes piezas que se unen a ella. Es de acero SAE 1020 tiene que ser lo

suficientemente resistente para poder soportar la fuerza q se aplica en las piezas que

están unida a ella

4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. Esta pieza no utiliza un

implemento de sujeción para el trasporte de la pieza .


76





5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad La pieza presenta unproblema de intercambiabilidad ya que no es accesible la compra de esta pieza como

repuesto para la engrapadora; en cambio no posee problemas de servicio ya que no es


6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para la

fabricación, la manipulación, inspección o empaque. En el proceso de fabricación se

necesitaría el uso de un molde donde se pasa el material para la elaboración de la

pieza.

7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Una

limitación de material a un cambio futuro seria de mantener las características o

similares del material utilizado en el diseño original ya que debe de ser un material que

posee una determinada resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el

usuario durante el desempeño del producto.

A. Razones para seleccionar un proceso determinado

1. Naturaleza de parte o montaje La unidad pin de yunque a sido diseñada para podersujetar al yunque con la base y la bese de placa troquelada y estas de hace presión con

la ayuda de un resorte que va en la parte inferior del pin de yunque, este ayuda a que

el yunque pueda cambiar de posición para poder elegir la forma que se desea engrapar

el pin de yunque solo tiene superficies lisas y en la base es áspera para poder girarlo

con facilidad.


77





2. a) Materiales El material que se utilizará para fabricar la unidad de base es acero SAE1020 que es un acero de bajo contenido de carbono. Las propiedades que posee este

tipo de acero se mencionan a continuación:

Grado de Acero

Composición química (% en Espesor peso)

Requerimientos físico (Típicos)

C. Máx. 0.170.23

Mín.

P. Máx. 0.030

S. Máx. 0.035

Pulg.

mm.

Límite de Resistencia fluencia a la Elongación tensión mín. % mín. mín. KSI MPA KSI

MPA En 8” 380 N/A En 2” 25

SAE 1020

0.300.60

0.1872.500

4.763.5

30

210



55

Características:

Densidad: 7860 Kg./m3 Módulo de elasticidad: 207 GPa Coeficiente de dilatación: 11.7°C-1 Conductividad térmica: 52 W/m*°C Resistencia de fluencia: 295 MPa 78

Por su contenido de carbono estos aceros se utilizan para la fabricación de piezas

estructurales de mediana resistencia, es por ello que se ha considerado óptima para la

fabricación de la pieza unidad de base. Propiedades:






Coeficiente de Poisson: 0.3


de serie IT-08 y IT-09 ya que se refieren a mecánica poco esmerada, para lo cual tendrá

una calidad de tolerancia amplia y un estado superficial indiferente lo cual incurrirá

positivamente en los costos de fabricación.

Calidad superficial Calidad superficial

IT-8 IT-9

c) Acabado deseado (Interno o externo) La pieza presenta un acabado superficial de

poca exigencia ya que solo es necesario para su fabricación la maquina fabricadora de

remaches. La uniformidad de la unidad de base tiene que ser buena, ya que esta

uniformidad es muy importante para el sostenimiento y unión con las demás piezas.

d) Número y clases de operaciones necesarias Operación Troquelado Clase deoperación Primaria Número de operaciones 1

Recibimiento de materia prima:El proceso para llevar a cabo la fabricación de la

unidad de base se detalla a continuación:

Corte de pieza:Se recibe la materia prima que se utiliza en la producción en este caso

alambre de acero SAE 1020.

En esta el alambre pasador la maquina y estas le dan la forma y el tamaño establecido.

e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para la

correspondiente pieza no se necesita ningún tipo de tratamiento térmico.


79





3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentessimilares. No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares a la

unidad de base.

4. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. No existen limitaciones de la planta.


reducir los costos. En la dimensión del lo largo o los diámetros y en el materia siempre

que este pueda soportar la fueras que se aplican en ella .

6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para llevar a cabo la

producción de la correspondiente pieza se hará uso de una maquina fabricadora de

remaches.

7. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos

especificados. Esta pieza se elabora completamente mecanizada y por ello no se ocupa

de un gran numero de operarios y de la experiencia solamente de estar pendiente que

el materia se llegue a la maquina cuando este se acabe

8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta. No es

necesario basta con el alambre de acero SAE 1020.

9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados a

las propiedades físicas requeridas. Para la correspondiente pieza no es necesario

procesos inherentes lo único necesario es poseer matrices y herramientas de corte

para dar la forma y dimensiones requeridas.


80





B. Factores que afectan los procesos seleccionados

1. Necesidades de producción propuesta o anticipada a) Corto plazo o largo plazo La

producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año, obtenidos de la

demanda del mercado a la que será distribuido ya establecida la necesidad de este


b) Requisitos de volumen o ritmo de producción Como ya se estableció en los

apartados anteriores el volumen de producción es de 500,000 piezas, a un ritmo de

producción de 239 dispositivos/hora.

2. Costos totales del producto terminado A. Costo de herramientas iniciales No tienes

herramientas solo la maquina

B. Costo de mano de obra directa Costo de operario por hora (mano de obra)= $6 (1

operaos) Costo de mano de obra por pieza producida =$0.00014

C. Costo de materiales Área estimada de la pieza= 13 mm (4mm de diámetro) Piezas

producidas del alambre =160,000 Costo total por pieza =$75 Costo total del materialpor pieza =$0.002

D. Costo por ingeniería El costo mensual de ingeniería es de $ 20,000 Costo de la pieza

al año = $ .04/pieza Costo total de la pieza =0.00014+0.002+.04=$0.00424/pieza

Propuestas


81





3. Tiempo disponible para equiparse La empresa debe equiparse lo más rápido posible,para ofrecer al cliente un tiempo de espera aceptable. Este equipamiento cuenta con

la elaboración del molde, o la maquinaria adecuada para este proceso, revisión de

maquinado, abastecimiento de materia prima, coordinación de personal, etc. todo

esto debe llevarse a cabo en tres días como máximo

4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte Dentro de los problemas de

recibo podemos mencionar como por ejemplo: la materia prima viene dañada o no

cumple con las especificaciones correctas que el diseñador preestableció entonces se

procede ha realizar las gestiones necesarias para solicitar un cambio en la materiaprima, lo cual generaría un atraso en la producción si es que no se tienen reservas

aparte de generar perdidas por el tiempo no laborado. Durante el almacenamiento se

puede tener condiciones hostiles para el material y provocar que este tenga cambios

inesperados en contra de la calidad. Cuando la pieza esta terminada tiene que

almacenarse en un lugar donde se encuentre protegido de los cambios abruptos del

ambiente, puede ser en una bodega donde estratégicamente haya sido elegida para

facilidad de manipulación rápida del operador con respecto al proceso. Para el


colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la adecuada para este será deuna, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a los golpes que pueda sufrir

en la carga o descarga pero esto no quiere decir que se tomara si cuidados.


82





Análisis De Preproducción De La BaseAsignacion: Zelaya Benavides, Diego José

Información previa

1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño La unidad de base ha sido diseñada

para ser un puente entre la base de la engrapadora y la palanca, a la vez soporta a la

guía de palanca con todo el sub-ensamble que esta posee. La unidad de base tiene 3

orificios a los lados y 1 en la parte posterior en el cual se coloca un pin y 3 remaches,

uno en cada uno de los orificios que servirá para unir todo lo anterior. También consta

de superficies de alto relieve de igual ancho y de diferente largo ubicadas a losextremos de cada lado de la unidad de base, estas tienen la función de dar fijeza a la

guía de palanca. Al final la unidad de base posee una pestaña que es ahí donde la guía

de palanca topa para mantenerse en equilibrio.

2. Posibles requisitos de intercambio La pieza no puede ser utilizada para otras

funciones que no sean las mencionadas anteriormente para el desempeño óptimo de

la engrapadora.

3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto En lascondiciones para las que ha sido diseñada y que se espera que funcionara serán: a) Uso

frecuente. b) no se debe de tener muchos cuidados en utilizar ya que es una pieza

elaborada con material para poder soportar la fuerza para poder engrapar de 2 a 10

páginas. c) La vida útil esperada para dicha pieza es de 5 anos pues es de un material

grueso y resistente a la fuerza con que se engrapara.

4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción Debido a la cobertura de ventas a

nivel latinoamericano que posee la empresa estipulado que se necesita producir

500,000 dispositivos por año. se ha


83





Política Laboral: Para realizar el cálculo del ritmo de producción se deben antes realizaruna serie de consideraciones.

1 año = 52.14 semanas 1 mes = 30 días 1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44

horas 1 día = 8 horas laborables Asuetos según la ley:

Fecha 1 de enero Jueves ,Viernes y sábado santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 de

septiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total

# de días 1 2.5 1 3 1 1 1 10.5



84





Numero de días laborables al año = 365 días – (10.5 + 15+ 78) = 365 – 103.5 = 261.5días/ año

(volumen de

Ritmo de producción requerido es:

producción) (# de horas laborales por año)

El ritmo de producción para este dispositivo es = (500,000) / (261.5*8) =239dispositivos/hora


85






1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo Esta pieza sostiene a

todas las piezas del montaje y se encarga de dar apoyo y estabilidad. Estas diseñado de

forma que se pueda sujetar y poder utilizar de manera ergonómica al momento de

utilizar. La basa va unida a la placa troqueladora y a la base antideslizante

2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas

presentadas. La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia con calidad

de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena. Para las tolerancias fundamentalesde acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado superficial de la pieza

estarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su único requisito es que se ajuste y

que sirva de guía con otra pieza. La pieza será mecanizada por completo por la

maquina de inyectora de termoplástico aun molde previamente diseñado.


materiales Solo que contiene inclinaciones en ciertas áreas y q el material q es un

plástico tiene que poder soportar la fuerza que se necesita para la utilización de la

engrapadora.

4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. Esta pieza en la parte

inferior posee un orificio en la parte inferior y tres en la parte superior donde van

colocadas otras piezas en el montaje pero también funcionan para poder sujetar la

pieza en el proceso de la elaboración.


86





5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad La pieza presenta unproblema de intercambiabilidad ya que no es accesible la compra de esta pieza como

repuesto para la engrapadora; en cambio no posee problemas de servicio ya que no es


6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para la

fabricación, la manipulación, inspección o empaque. En el proceso de fabricación se

necesitaría el uso de un molde donde se vaciara el materia para la elaboración de la

pieza.


limitación de material a un cambio futuro seria de mantener las características o

similares del material utilizado en el diseño original ya que debe de ser un material que

posee una determinada resistencia por la fuerza que en esta será ejercida por el

usuario durante el desempeño del producto.

c) Razones para seleccionar un proceso determinado

1. Naturaleza de parte o montajeLa unidad de base ha sido diseñada para dar apoyo a la palanca, a la ves dar apoyo a

todas la piezas que en esta se encuentra como el porta grapas y otras piezas afines a

esta también sujetar a la base del yunque como el yunque y también poder unirse a la

base de goma para que esta no se deslice al momento de usarla. La base posee 4

orificios, 1 en la parte trasera y 3 en la parte delantera de la pieza, En estos se coloca

pin de yunque a la base del yunque, a la hoja de resorte y al yunque. También consta

de superficies de alto relieve de igual ancho y de diferente largo ubicadas a los

extremos de cada lado de la unidad de base, éstas tienen la función de dar fijeza a la

guía de palanca.

2.

a) Materiales El material que se utilizará para fabricar la unidad de base es

termoplástico polietileno Características:


87





Propiedades Eléctricas

Constante Dieléctrica @1MHz Factor de Disipación a 1 MHz Resistencia Dieléctrica ( kV

mm-1 ) Resistividad de Volumen ( Ohmcm ) Resistividad Supeficial ( Ohm/sq )

2,2-2,35 1-10 x 10-4 27 1015-1018 1013

Propiedades Físicas

Absorción de Agua - en 24 horas ( % ) Densidad ( g cm-3 ) Indice de Oxígeno Límite ( % )Indice Refractivo Inflamabilidad Resistencia a la Radiación Resistencia a los Ultra-

violetas

1000

Propiedades Térmicas

Calor Específico ( J K-1 kg-1 ) Coeficiente de Expansión Térmica ( x10-6 K-1 )

Conductividad Térmica a 23C ( W m-1 K-1 ) Temperatura de Deflección en Caliente -0.45MPa ( C ) Temperatura de Deflección en Caliente - 1.8MPa ( C ) Temperatura

Máxima de Utilización ( C ) Temperatura Mínima de Utilización ( C )

1900-2300 100-200 0,33 50 35 50-90 -60

Resistencia Química

Acidos - concentrados Acidos - diluidos Alcalís Alcoholes Cetonas Grasas y Aceites

Halógenos Hidro-carbonios halógenos Hidrocarburos Aromáticos

Buena-Aceptable Buena Buena Buena Buena-Aceptable Buena-Aceptable Aceptable-

Buena Aceptable-Buena Aceptable-Buena


89





b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se han establecido para esta pieza son lade serie IT-8 e IT-9 ya que se refieren a mecánica poco esmerada, para lo cual tendrá

una calidad de tolerancia amplia y un estado superficial indiferente lo cual incurrirá

positivamente en los costos de fabricación.. Las tolerancias geométricas necesarias

para esta pieza con las de paralelismo y de perpendicularidad ya que son necesarias

para dar equilibrio, estabilidad y rectitud a toda la engrapadora. Ambas tolerancias

geométricas son de +- 100.

Calidad superficial parte superior Calidad superficial parte inferio Tolerancia para los

agujero

IT-8 IT-9 G7 h6

c) Acabado deseado (Interno o externo) La pieza presenta un acabado superficial de

poca exigencia ya que se realiza por medio de molde y queda con una superficie lisa y

solamente se quita los excedentes que esta le pueden quedar. La uniformidad de la

unidad de base tiene que ser buena, ya que esta uniformidad es muy importante para

el sostenimiento y unión con las demás piezas.

d) Número y clases de operaciones necesarias Operación Inyección Clase de operación

primaria Número de operaciones 1


unidad de base se detalla a continuación:


90





Se recibe la materia prima que se utiliza en la producción en este caso bolsas depoliestireno de 6 libras.

Vertido del termoplástico poliestireno. Se vierte el poliestireno en la maquina

inyectora de termoplásticos El cual vierte el plástico en un molde de la pieza.

Desmolde Este es el desmolde de la pieza una ves ya seco y de revisa q no haya

excedentes.

e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para lacorrespondiente pieza no se necesita ningún tipo de tratamiento térmico.


similares. No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares a la

unidad de base.




reducir los

costos. Cambiar las dimensiones de la pieza y o algunas de las formas geométricas de

las equinas superior.



91





Para llevar a cabo la producción de la correspondiente pieza se hará uso de unamaquina inyectora de termo plásticas.


especificados. Debe existir un número determinado de operarios que cumplan con las

necesidades de producción, que puedan dar mantenimiento e instalar el equipo o

herramientas que se van a utilizar y que éstos posean conocimientos técnicos y

especializados para la operación que se deben realizar en el proceso de fabricación.

Como se utilizará la máquina inyectora de termoplástico se ve la necesidad de un solo

operario.


No es necesario el poliestireno (PE) para esta pieza.


las

propiedades físicas requeridas. Para la correspondiente pieza no es necesario procesos

inherentes lo único necesario es el molde para la elaboración de la pieza ya que este le

data la forma que se deseo.


1. Necesidades de producción propuesta o anticipada c) Corto plazo o largo plazo

La producción será a corto plazo, todos los cálculos se basan en un año, obtenidos de



d) Requisitos de volumen o ritmo de producción Como ya se estableció en los




92





2. Costos totales del producto terminado A. Costo de herramientas inicialesCosto del molde = $4000 Costo por herramienta por pieza producida =$0.02

B. Costo de mano de obra directa Costo de operario por hora (mano de obra )= $6

(1operaos ) Costo de mano de obra por pieza producida =$0.025 C. Costo de

materiales Peso estimada de la pieza= 27.21 gramos Piezas producidas del polietileno=

150 Costo total por pieza =$.25 Costo total del material por pieza =$.21 D. Costo por

ingeniería El costo mensuel de ingenieria es de $ 20,000 Costo de la pieza al año = $

.04/pieza

Costo total de la pieza =0.02+0.025+0.21+0.04=$.295/pieza

Tiempo disponible para equiparse La empresa debe equiparse lo más rápido posible,

para ofrecer al cliente un tiempo de espera aceptable. Este equipamiento cuenta con




5. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte

Dentro de los problemas de recibo podemos mencionar como por ejemplo: la materiaprima viene dañada o no cumple con las especificaciones correctas que el diseñador

preestableció entonces se procede ha realizar las gestiones necesarias para solicitar un

cambio en la materia


93





prima, lo cual generaría un atraso en la producción si es que no se tienen reservasaparte de generar perdidas por el tiempo no laborado. Durante el almacenamiento se


inesperados en contra de la calidad. Cuando la pieza esta terminada tiene que





colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la adecuada para este será de

una, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a los golpes que pueda sufriren la carga o descarga pero esto no quiere decir que se tomara si cuidados.


94





Análisis De Preproducción Base Del Yunque

1. Uso final de detalle y el montaje completo La base del yunque está diseñada para

ser unida con el yunque, la cual le sirve de apoyo ya que esta es la conectora con todo

el sistema y sostener el montaje completo, posee dos orificios en las superficies

laterales las cuales sirven de eje para la unión de esta piezas como el carril porta

grapas inferior como también el superior y la Palanca, también posee unas ranura y

tres orificios en la superficie superior derecha los cuales funcionan para unir el eje. El

orificio del centro sirve como acceso de un pin con el poder sujetar al yunque, las

ranuras su principal función es dar espacio al molde de agarre que posee el yunque;entre las superficies laterales posee otro orificio el cual funciona como agujero para

añadir un elemento de sujeción como un pin. 2. Examinar la necesidad de acabados

superficiales Acabado Superficiales La pieza presentara una calidad superficial de poca


Para las tolerancias fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y

al acabado superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-7 e IT-8 ya que su

único requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza.


95





1

2 Para el agujero 1: D=((6)(3))½= 4.2426mm i=.45 (D)½+0.001D i=0.45 (4.2) ˆ½

0.001(4.24)=0.73 Zt= i t7 Zt=(0.7327)(16)=11.72 la cual corresponde a la it7 Acotación:

4.2H7 Para agujeros 2: Tipo de ajuste Preciso o fino Agujero único H7 clase prensado

Características Montaje a presión sin necesidad de seguro

Acotación: 3N7 Los demás agujeros siempre tendrían las mismas tolerancias

Áreas MecanizadasTECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

96





La pieza será mecanizada por completo por la máquina de troquelar y su matrizhaciendo uso también de un Punzón. 3. Limitaciones por su forma y características del

material Las pieza si posee limitaciones impuestas por su forma ya que posee

superficies las cuales sirven de soporte para algunas partes del mecanismo e incluso

guía para alinear las demás piezas por lo cual se ha diseñado con tal precisión; también

la pieza posee limitaciones impuestas por el material ya que en la función que

desempeña deberá soportar la fuerza necesaria cuando el usuario realice la acción de

engrapar. 4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación Esta pieza

posee tres pin como implemento de sujeción para poder unirse con la base para tener

fijación a ella. El eje principal la sujeta para darle la función correcta con respecto al delas demás piezas que dependen de este. 5. Considérense los problemas de Servicio o

Intercambiabilidad Esta pieza posee problemas de intercambiabilidad ya que esta no

esta disponible para comprar en caso que este se arruine que no es muy probable, y

no es necesario ningún tipo de mantenimiento. 6. Investíguese la posible adaptación

de agarraderos, guías, etc. necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección o

empaque. En el proceso de fabricación es necesario el uso de guías y topes para fijar la

pieza durante el proceso de troquelado. Para la manipulación de la pieza no es

necesaria la adaptación de agarraderos ya que la pieza posee agujeros suficientes

donde se podrá sujetar para realizar un determinado proceso. 7. Analícense lasprobables limitaciones a cambios futuros en el producto Una limitación a cambios

futuros seria el material porque es necesario mantener las características y

propiedades de el material utilizado en el diseño original ya que para el desempeño

optimo del producto debe de ser un material que posea una determinada resistencia

por la fuerza que en esta será ejercida por el usuario durante la utilización del

producto y tiene que resistir a la fatiga que esta acción de grapado genera.


97






Alta resistencia Resistencia a la tracción RM Kgf / mm2 40.0 Mpa 392.3 Límite de

fluencia Re Kgf/mm2 30.2 Mpa 292.2 % 39 109 Alargamiento en 50 mm Dureza

Brinell Resistencia al desgaste Fácil mecanizado Dureza Tenacidad 1.

Naturaleza de parte o montaje La pieza ha sido diseñada de tal manera que su montaje

sea de unión fija, con capacidad de acoplarse a ella el yunque el cual le sirve de

soporte para la fuerza de impacto que se genera a la hora de la acción de grapado; con

el objetivo que la grapa choque contra el yunque y perfore, sujete un grupo de papel

determinado. 2. a) Materiales La norma del material que cumple las característicasnecesarias para la fabricación de la pieza es Acero AISI 1020 Acero de Bajo Contenido

de Carbono, algunas de las características de dicho material son las siguientes:

b) Tolerancias Necesarias La tolerancia que se necesita para la base del yunque es de

IT-7 debido a que necesita un proceso térmico de endurecimiento llamado

"Cementado" es por eso que necesita un nivel de calidad elevado, del mismo modo, la

zona de tolerancia es pequeño lo que indica un nivel de precisión elevado. c) Acabado

deseado (Interno o externo).


98





El acabado necesitado en esta pieza es elevado, esto se debe a que la base del yunquedebe ser extremadamente dura para evitar que con el uso intensivo, para resistir al

impacto producida en el momento de la fuerza. Es por esta razón que se recomienda

un proceso térmico de endurecimiento (Cementado). La cementación consiste en

carburar una capa superficial de acero, rodeándola de un producto carburante y

calentándola a temperatura adecuada. Una vez terminada la operación sé Tiempla y

Reviene la pieza, quedando con gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo.

d) Número y clase de operaciones. El número de operaciones la establecerá la forma

de la pieza, para el caso se presentan las operaciones necesarias en la producción. Parala pieza en estudio se presenta la siguiente secuencia de operaciones:

Obtención de la materia prima, acero normalizado.

Movimiento de la materia prima: Traslado de la materia prima a su lugar de trabajo.

Troquelado y corte: El material es colocado en la troqueladora, la platina de metal es

cortada según el tamaño deseado, luego se pone en curso.

Realización de los dobleces o embutido necesario en el material por medio del troquel

y su matriz respectiva para lograr la forma deseada de la pieza.

Transporte al área de inspección y doblez. Las piezas dobladas o embutidas se

transportan por medio de plataformas rodantes o de bandas transportadoras, al área

de acabado.



Inspección: Antes de darle el acabado final al producto, se realiza una inspección para

verificar que cumpla con las características requeridas.


99





Acabado:

En este punto se realizan las actividades que le darán el detalle al

producto; éstas son el puntado, ribeteado, perfilado, engrapado y empaque, entre

otras; estas actividades se realizan, o no, dependiendo de que el artículo a producir las

necesite.

Transporte al almacén de producto terminado. Los productos se transportan por

medio de plataformas rodantes o de montacargas, al almacén.

Almacenamiento: Clasificación de insumo de acuerdo al tamaño: son colocados en

cajas de acuerdo al diseño; en éste caso por ser una sola pieza van a un solo lugar

donde espera a ser seleccionada para el ensamblaje de la misma.

e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación. La pieza

incluye un tratamiento térmico de endurecimiento, para aumentar la dureza de la base

del yunque, un acabado superficial que le proporcione una mejor estética y protección

a la corrosión ya que parte de ella estará expuesto al ambiente y a la manipulación

constante. 3. Historia de la fabricación del mecanizado o de montaje de partes de

componentes similares Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con un

historial al cual podamos hacer referencia. Aparte de no poseer la información

necesaria para poder contestar esta interrogante. Pero si contáramos con esta

información tendríamos que tomar en cuenta algunos aspectos en la fábrica como por

ejemplo: Si el equipo utilizado en años anterior sería demasiado pequeño para un uso

eficaz en la actualidad, las maquinas que se poseen son suficiente para la fabricación

del producto, se cuenta con suficiente espacio para la producción, la comparación de

productos anteriormente fabricados parecidos al que se quiere desarrollar, etc. 4.

Limitaciones de la planta o sus disponibilidades Con respecto a este punto no existirá

algún tipo de limitación, ya que están establecidos espacios estratégicos para las

diferentes operaciones necesarias para la obtención de la pieza




100





terminada. Dentro de las disponibilidades se encuentra la capacidad de operación,ensamble, transporte y almacenamiento de producto terminado, para su posterior

distribución. 5. Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la

fabricación o reducir costos. Se podrían realizar cambios mínimos en la geometría, que

no afecte la funcionabilidad de la pieza en el producto total así como la forma de las

caras laterales lleva una cierta inclinación se pueden optar por hacer las rectas que

reduzcan material y que nos permita reducir los costos totales sin afectar el

funcionamiento de la pieza. En los materiales se podría analizar un material que nos

proporcione la calidad deseada de la pieza y las características mecánicas. 6.

Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Esta pieza se puede fabricarpor medio de una máquina troqueladora o embutidora, en las diferentes marcas

existentes, para nuestro caso la fabricación se realizará caso además se pueden utilizar

algunas herramientas para la fabricación del modelo que servirá de guía para la

fabricación en serie. 7. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e

instalación o para requisitos especializados La base del yunque no necesita

mantenimiento por lo tanto no se encuentra un operario dedicado a ese tipo de

actividad ya que esto implicaría gasto extra para la empresa la cual está interesada en

producir. Pero esto no quiere decir que no está exenta de operarios que velen por sus

cuidados. En cambio para la maquinaria utilizada en los procesos de fabricación, esnecesario de mano de obra que trabaje con el funcionamiento y mantenimiento de las

máquinas. Es importante mencionar que se necesita de personal de alta capacidad de

manejo de maquinaria y cierto cono cimiento en el proceso que se encuentra

realizando.

8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta

El manejo del material dentro de la planta es manual, debido a que el material es

proporcionado en pliegos de acuerdo con los estándares. El transporte hasta la fábrica


peligro para el


101





personal encargado de su manipulación hacia la planta o dentro de la misma aparteque esta actividad se realiza por medio de camiones cerrados y su almacenamiento

requiere que no se exceda mucho tiempo ya que se podría corroer, causando pérdidas

o requerimiento de más procesos. Este traslado puede realizarse con el resto de

materias primas que se necesite dentro del proceso. 9. Procesos inherentes para


requeridas En la pieza el proceso de fabricación consiste en el corte de la pieza pero

cuando esta es inspeccionada muchas veces no está a las medidas requeridas por el

diseñador por lo tanto es necesario el corte de rebabas en el material ya trabajado o

más bien esto se le conoce como rectificado de la pieza, con respecto al acabado luegola pieza recibirá un proceso para mejorar el acabado superficial para mejorar la

estética y proporcionarle una protección a la corrosión. B. Factores que afectan los

procesos seleccionados

1. Necesidades de producción propuesta o anticipada a) Corto plazo o largo plazo La


demanda del mercado a la que será distribuido e latino América. La necesidad de este

componente dentro del producto total. b) Requisitos de volumen o ritmo de

producción Como ya se estableció en los apartados anteriores el volumen deproducción es de 500,000 piezas, a un ritmo de producción de 239 dispositivos/hora.

2. Costos totales del producto terminado a) Costos de herramientas: Maquina

Troqueladora

Superior de presión Área de mesa: Mesa de 700 x 1000mm. Inferior y Mesa de 550 x

800mm. Capacidad de Funcionamiento


102





Capacidad: 25 TON Altura del Carrera: 80 mm Ajuste: 20mm Golpes por Minuto: 80

Peso Aproximado: 600 kg

MARCA: muller ORIGEN : Alemania MODELO: JC23-6.3 TIPO: C Precio: $ 15,200

Motor Eléctrico de Motor 20Hp Inclinación máxima de la mesa: 30ª Maquina

TroqueladoraEquipada con:

915 x 700 x 1690 La maquina troqueladora con uso adecuado puede durar hasta 8años en los que se espera trabaje adecuadamente Se usara el método de depreciación

por unidades producidas: D= Largo x Ancho x Alto Dimensiones

$ ( )

= $0.0038 $/pieza pieza

D = ($0.0038) (500 000 piezas)= $ 1900.00 Costo de elaboración individual de la pieza:

C=

− =

$0.027 por pieza

b) Costos de mano de obra directa Estos datos basados en operarios por lo tanto el

sueldo estimado es el mínimo


103





El costo de la pieza es: Salario mínimo en la industria es $6.27 al día (8 horaslaborales), por lo tanto son $0.85 la hora. Costos de producir en el país Copyright, El

Salvador Salario Mínimo Diario Comercio -Servicios Industria Manufactera ( Exepto

Máquila) Maquila * Tarifa no incluye IVA

ℎ

US$ 6.41 US$ 6.27

= $0.0036 por pieza

c) Costo de impuestos o gravámenes. Los costos de impuestos que se consideran son

los establecidos por la ley: IVA = 13% del producto d) Costos de materiales Nombre del

material: Lámina de Acero de Bajo Contenido de Carbono. Designación técnica: SAE

1020 Unidad de compra: Pliego (2m x 1m) Área de la Lámina de Acero de Bajo

Contenido de Carbono: 2 m² Área de lamina a trabajar: 0.02 m² Costo de una pieza=

(0.02) (12.4917) = $0.25 Costo de pliego de Lámina de Acero CHAPA NEGRA DE 1.5 mm

(24 KG/m2). e) Costos de ingeniería Como costo por la elaboración del desarrollo del

análisis de fabricación el costo de ingeniería se considera un 30% del subtotal del

producto. CONCEPTO


$12.4917

COSTO $ 104





Costos de herramienta Costo de mano de obra Costo de materiales Subtotal Costo deimpuestos Costos de ingeniería Total

0.027 0.0036 0.25 0.28 0.28(0.13)= 0.036 0.28 (0.30) = 0.084 $0.4

3. Tiempo disponible para equiparse La empresa debe equiparse lo más rápido posible,

para ofrecer al cliente un tiempo de espera aceptable. Este equipamiento cuenta con



esto debe llevarse a cabo en tres días como máximo 4. Problemas de recibo,almacenamiento y transporte Dentro de los problemas de recibo podemos mencionar

como por ejemplo: la materia prima viene dañada o no cumple con las especificaciones

correctas que el diseñador preestableció entonces se procede ha realizar las gestiones

necesarias para solicitar un cambio en la materia prima, lo cual generaría un atraso en

la producción si es que no se tienen reservas aparte de generar perdidas por el tiempo

no laborado. Durante el almacenamiento se puede tener condiciones hostiles para el

material y provocar que este tenga cambios inesperados en contra de la calidad.

Cuando la pieza está terminada tiene que almacenarse en un lugar donde se encuentre

protegido de los cambios abruptos del ambiente, puede ser en una bodega dondeestratégicamente haya sido elegida para facilidad de manipulación rápida del operador

con respecto al proceso. Para el transporte tiene que ser en compartimentos cerrados

donde las piezas vayan colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la

adecuada para este será de una, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a

los golpes que pueda sufrir en la carga o descarga pero esto no quiere decir que se

tomara si cuidados.


105





Análisis De Preproducción De El YunqueNo sobreexceder la capacidad de páginas que le es posible engrapar Si se cumple con

estos cuidados la vida útil de la pieza será de 5 años ya que es una pieza diseñada para

labores domesticas 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción Como ya se había

mencionado anteriormente la cobertura de ventas es a nivel Latinoamericano por lo

que se ha estipulado producir 500,000 unidades de esta pieza por año, ya que

solamente una unidad se necesita por engrapadora. Política Laboral 1 año = 52.14

semanas 1 mes = 30 días 1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44 horas 1 día = 8

horas laborables Asuetos según la ley: No exponerla a la humedad Sea de uso

domestico Asignación: Daniel Armando Pérez Flores Información previa 1. Requisitosde funcionamiento y/o desempeño El yunque es la pieza ideada para que a la hora de

engrapar, las grapas puedan doblarse y poder agarrar el papel. De un lado tiene las

hendiduras que permitirán que la grapa pueda doblarse de manera norma, pero al

lado contario y tiene 2 hendiduras especiales que permiten que la grapa se doble de

forma contraria. En el centro de la pieza esta un agujero q se conecta con un remache

sujetador que permite darle vuelta a la posición y asi poder elegir por cual tipo de

dobles se necesita. 2. Posibles requisitos de intercambio Esta pieza no tiene otras

funcionas más que las ya mencionadas anteriormente 3. Vida útil esperada en servicio

y condiciones en que funcionara el producto Para que la vida útil de la pieza sea

óptima debe de tenerse varios cuidados en la utilización del producto total:


106






# de días 1 2.5 1 3 1 1 1 10.5



días/ año

ritmo de producción requerido es :



dispositivos/hora


107





PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN 1. Considérese eluso final de los detalles y del montaje completo El yunque es la pieza ideada para que

a la hora de engrapar, las grapas puedan doblarse y poder agarrar el papel. De un lado

tiene las hendiduras que permitirán que la grapa pueda doblarse de manera norma,

pero al lado contario y tiene 2 hendiduras especiales que permiten que la grapa se

doble de forma contraria. En el centro de la pieza esta un agujero q se conecta con un

remache sujetador que permite darle vuelta a la posición y asi poder elegir por cual

tipo de dobles se necesita 2. Examínese la necesidad de acabados superficiales,

tolerancias y áreas mecanizadas presentadas. La calidad superficial de la pieza es poco

Exigente, con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena. Para lastolerancias fundamentales de acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al

acabado superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9 ya que su

único requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza. La pieza no es

mecanizada en su totalidad solo en la parte de los orificios ya que son abiertos con

taladrador.


materiales Las pieza no posee mayor limitaciones por su forma ya que su proceso de

fabricación no es estricto, pero si posee limitación de acuerdo a su material ya queeste debe ser metálico bastante resistente para soportar la fuerza del engrape.

4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. Esta pieza posee un

orificio donde va remachada con un pasador que es la pieza que controla la movilidad

del yunque permitiendo que esta pueda girar para poder escoger el tipo de engrapado

que se desea.

5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad Esta pieza no cumple

con ningún requisito de intercambiabilidad, ya que su venta no es individual, por lo

que no es posible encontrar repuestos para una posible sustitución. Esta pieza debido

a su uso se le ha dado un tratamiento especial que nos asegura su durabilidad y buen

funcionamiento en toda su vida útil.


108





6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para lafabricación, la manipulación, inspección o empaque Su traslado en el proceso de

fabricación es secuencial, dado por el avance de material a través de la troqueladora.

No es necesario agarraderos complicados ya que ésta se puede realizar por medio de

las tiras de material.

7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Las

limitaciones que se presentan al cambiar el material es que debe cumplir con las

características o propiedades de resistencia que tiene el diseño original, ya que debe

resistir a las fuerzas aplicadas por el usuario a la hora de engrapar. En lo que se refierea dimensiones no tiene ninguna restricción ya que solo se tendría que ajustar la base

del yunque, y el proceso de engrapar no depende de sus dimensiones

A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO

1. Naturaleza de parte o montaje

El yunque es la pieza ideada para que a la hora de engrapar, las grapas puedan

doblarse y poder agarrar el papel. De un lado tiene las hendiduras que permitirán que

la grapa pueda doblarse de manera norma, pero al lado contario y tiene 2 hendidurasespeciales que permiten que la grapa se doble de forma contraria. En el centro de la

pieza esta un agujero q se conecta con un remache sujetador que permite darle vuelta

a la posición y asi poder elegir por cual tipo de dobles se necesita

2.

a) Materiales El material que se utilizará para fabricar el carril porta grapa superior es

acero SAE 1020 que es un acero de bajo contenido de carbono. El cual posee las

siguientes propiedades químicas y físicas:


109





Composición química (% en peso) Grado de Acero SAE 1020

Espesor

Requerimientos físico (Típicos) Límite de fluencia mín. KSI 30 MPA 210 Resistencia a la

tensión mín. KSI 55 MPA 380

C. Máx. 0.170.23

Mín. 0.300.60

P. Máx. 0.030

S. Máx. 0.035

Pulg. 0.1872.500

mm. 4.763.5

Elongación % mín. En 8” N/A En 2” 25


de serie IT-8 ya que se refieren a mecánica buena pero poco exigente, para lo cual

tendrá una calidad de tolerancia un poco amplia y un estado superficial no es tan

exigente lo cual incurrirá positivamente en los costos de fabricación, a pesar de ser una

pieza que está a la vista del usuario c) Acabado deseado (Interno o externo) El acabado

tanto interno como externo que se desea que obtenga la pieza no se obtiene

directamente del troquelado y además se requiere que las superficies cumplan con

características de resistencia a la oxidación, corte, abrasión, impacto y además que

brinde una buena apariencia. Es por eso que a esta pieza se le necesita dar un

recubrimiento con níquel, para que pueda cumplir con todas las expectativas que se

esperan que satisfaga.

Aplicar recubrimiento (niquelado) Retirar las piezas Alimentar la troqueladora

Perforado Operaciones Secundarias: Corte del material d) Número y clases de

operaciones necesarias Operaciones Primarias:




110





e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para estapieza es necesario un proceso térmico de endurecimiento llamado cementado. El

cementado es un proceso de endurecer, solamente la parte externa del hierro,

dejando un núcleo blando. Por eso no se debe usar acero templable. Las características

son: gran dureza (no debe entrar la lima) y a la vez elástico


similares. No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares al

Yunque.




reducir los

costos. No se requieren de cambios importantes en esta pieza, si se decidiera cambiar

algún detalle no influiría en el procesos de engrapadado para la que esta diseñada

6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes.Para la fabricación de la pieza se utilizan máquinas que permiten cubrir el volumen y

ritmo de producción, las cuales son: troqueladora de troquelado fino con matriz

compuesta de recortar, doblar y perforar. La prensa hidráulica que se ocupe debe de

generar la suficiente fuerza como para poder trabajar sin dificultad el material que se

utiliza para la pieza.



necesidades de producción, para el manejo de la troqueladora se necesita un operario

no muy capacitado pues las troqueladoras son maquinas sencillas de operar. La

persona que le de mantenimiento a las maquinas, que se encargue desde afilar

troqueles hasta reparar posibles desperfectos. Esta persona tampoco requiere de

mayor capacitación.


111





8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta.No es necesario basta con la lámina de acero SAE 1020


las

Luego de la elaboración de la Pieza de debe someter a un proceso de cimentación.

Dentro de la cimentación de sólidos el más importante es la denominada mezcla de

carbón que es una mezcla de carbón de madera (60%) y el carbono barítico (CO3Ba).

Las piezas a cementar y el cementado se introducen Para producir la forma de la

pieza no se necesita ninguna clase de proceso inherente. propiedades físicasrequeridas. Los procesos inherentes de esta pieza son: en cajas metálicas

herméticamente cerradas y se calientan en el horno de 800 a 900 grados centígrados

durante el tiempo necesario.


112





B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS

1. Necesidades de producción propuesta o anticipada.

a) Corto plazo o largo plazo Por la naturaleza del proyecto se estipula el proyecto a

corto plazo es decir un año, y se espera sea comercializado en Latinoamérica. b)

Requisitos de volumen o ritmo de producción El volumen de producción anual

estimada es de 500,000 unidades al año . Si se toman en cuenta que para El Salvador

los días laborales son 261.5 días, se calcula que para poder suplir con la demanda

estipulada se deben de producir 239 piezas/hora. Esto se debe a que la engrapadora

solo necesita de un Yunque, es decir posee el mismo ritmo de producción que laengrapadora en sí.

2. Costos totales del producto terminado

a) Costos de herramientas iniciales Costo del Troquel = $4200 Costo de herramienta

por pieza producida = $0.0084/pieza b) Costos de mano de obra directa Costo de

operario (mano de obra) = $1.80 / hora Costos Totales de Mano de Obra Directa =

(1.80) (8 * 261.5) = 3765.6 Costo de mano de obra por pieza producida =

$0.0075/pieza c) Costo materiales Área estimada de la pieza = 0.00077 m² Piezas

producidas de una platina = (2000 x 1000) / 768 = 2605 piezas/Lamina

Costo total del material por pieza =

$ 30 / Lamina 2605 piezas / platina

pieza

Costo total del material por pieza = $ 0.012


113





d) Costo de ingeniería El costo mensual d ingeniería es de $20,000 Costo de pieza alaño = $0.04/pieza

Costo Total de la Pieza = 0.0084 + 0.042 + 0.012 + 0.04 = $0.1024 / pieza


No se aplicara ala análisis

4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte.

No se cuenta con problema de almacenamiento, solo se podría contar con problemasde recibo pues el material no podría venir con las especificaciones requeridas, al

mismo tiempo con problemas de transporte ya que podría venir con retrasos en las

entregas


114





Análisis De Preproducción De El Carril Porta Grapa InferiorAsignación: Erick Nilson Domínguez Alemán

Pasos generales en el planeamiento de pre-producción. 1. Uso final de los detalles y

del montaje completo. El carril porta grapa inferior es una pieza muy importante en lo

que es el funcionamiento ya que es en ella donde se unen todas las partes de la

engrapadora. Debido a que el mecanismo necesita un apoyo para realizar su función

con efectividad. Sus brazos poseen simetría ya que en ellos estará colocado el pasador,

que es el eje en el cual se ensambla el mecanismo, razón por la cual en sus brazos

posee agujeros. El pequeño doblez que posee en un extremo y sus orificios le sirvenpara la adecuación de otra pieza que se encarga del doblado de las grapas. Entre las

cualidades de esta pieza también debe de ser liviana y así colaborar con el requisito de

facilidad para manipular la engrapadora. Los puntos críticos de la pieza es la

perpendicularidad que deben poseer los brazos con respecto a la plataforma y sus

agujeros, para no tener problemas con el ensamble.

2. Necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas que se

presentan.

Existe la necesidad que el carril porta grapa inferior sea resistente a la corrosión en

todo su entorno, debido a que esta estará en contacto con las hojas a engrapar,

superficies necesitan un recubrimiento de cromo para protegerla. En cuanto a las

tolerancias, las operaciones que requieren mayor precisión es la de perforación de los

agujeros que se encuentra a ambos lados de las partes dobladas a noventa grados,

porque es en estos agujeros donde debe ir colocado el pasador. Por lo que se debe

tener cuidado de lograr el ajuste correspondiente para garantizar el buen

funcionamiento del producto. por eso sus


115





Un error en esta operación puede impedir el buen funcionamiento en conjunto, ya seaporque no puede girar adecuadamente el pasador o al momento de el montaje, y esto

significarían costos adicionales para el fabricante.

3. Limitaciones impuestas por la forma y las características de los materiales. La forma

del carril porta grapa inferior y sus agujeros, puede ser obtenida fácilmente por un

proceso de troquelado, ya que nos ahorraría tiempo y recursos. La lamina de acero

puede ser fácilmente utilizada en los procesos sugeridos, Ya que la experiencia en el

trabajo en matrices ha demostrado que al conformar con cierta profundidad puede

romperla o debilitar la pieza en algunos puntos si el material no tiene cierto grado deductilidad, luego aunque esta pieza tendrá un recubrimiento para protegerla del oxido,

el metal también debe ser resistente a la corrosión.

4. Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales. Una lamina o tira

metálica sometida a una operación mediante una matriz debe encontrarse en el

momento de activar la prensa en su justa posición de trabajo. La lamina o tira del

material debe también avanzar de manera regular. Para conseguir lo expresado debe

proveerse la matriz de un dispositivo adecuado, complejo o sencillo, que pueda

determinar el paso y regular el avance en cada golpe de prensa, de aquí que laproducción se encuentre subordinada a la calidad del dispositivo aplicado que es el

que determinara la velocidad de trabajo y la facilidad de manipulación por el operador.

El retensor de perno, es el sistema más elemental en retensores de laminas o tiras; su

empleo es muy corriente y en velocidades pequeñas, proporciona un trabajó bastante

eficiente, consiste en un perno, construido en acero plata templado, ajustado en la

placa matriz y cuya cabeza sirve de retensor. Pero para producciones en masa el

retensor automático por cizalladora auxiliar es el más indicado, consiste en agregar al

útil un nuevo punzón que recorte una pequeña lamina de material en el borde mismo

de la cinta de longitud igual paso que debe tener la matriz incluyendo en este la

distancia mínima que debe existir entre las piezas, de esta manera el material cortado

por la pieza deja una pequeña muesca.


116





5. Problemas especiales de servicio o íntercambiabilidad. Debido a que esta pieza noestá normalizada no se puede encontrar en el mercado y la empresa al fabricar

repuestos para esta, incurriría en gastos mayores. Aunque la empresa puede contar

con las ventajas de que debido a los bajos esfuerzos a los que está sometida esta pieza

y que gracias a su diseño, el grado de fiabilidad es muy elevado y esto le da una

ventaja a la empresa para dar una mejor garantía, y si existiera la necesidad de

responder alguna queja por esta pieza es mas factible remplazar el producto completo

al cliente ya que es menos costoso a la empresa. No obstante ya que el uso de la

engrapadora es ocasional, y que la pieza no sufre mayor desgaste al realizar su función

es poco probable que pueda fallar durante su vida útil.

6. Posible adaptación de agarraderas, guías, etc., necesarios para la fabricación,

manipulación, inspección o empaque. El carril porta grapa inferior posee cuatro

orificios en sus brazos dos de ellos son para el pasador y los otros dos en la parte

inferior que son utilizados para dar libertad de movimiento al mecanismo, cuando ya

se ha ensamblado. Como el carril requiere un recubrimiento en todas sus superficies,

aplicarlo crea la necesidad de sujetarlo de un agujero para no hacer dos operaciones,

esta necesidad es cubierta por cualquiera de los cuatro agujeros. El material debe ser

conducido convenientemente en la matriz para poder efectuar un trabajo regular yeficiente, para ello se disponen sobre la placa matriz, a derecha e izquierda dos tramos

de acero que soportan a su vez la placa de guía de los punzones. Estas dos láminas

laterales son las guías del material que se ha de cortar. Las guías convienen hacerlas

bastante largas de 50 a 75% más que la longitud de la matriz y en matrices que deban

cortar piezas muy precisas estas cifras pueden ser aumentadas considerablemente. La

altura de las guías puede ser estimada entre 4s y 6s donde s es el pesor de la cinta de

material que ha de cortarse, siendo más alta esta relación cuanto más delgado son los

espesores del material.


117





7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. El carril portagrapa inferior es una pieza de unión en la cual se podrá cambiar la forma de la pieza

media vez no se afecte el ensamble con el mecanismo y las demás piezas, otra

limitante para posibles cambios es el material ya que este debe contar con cierto grado

de ductilidad para que al momento de someterlo al trabajo de la matriz no vaya a dar

problemas, como el de romperse o debilitarse en algunos puntos. A. RAZONES PARA

SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. 1.0 Naturaleza de parte o montaje.

En un extremo de el carril porta grapa inferior, como se menciono antes se han

realizado dobleces de los brazos a 90º que es ahí a donde se ensamblara elmecanismo. Por lo que hay que tener especial cuidado en los problemas de el radio

mínimo del doblez y el retroceso elástico además de esto se debe tener presente que

no es conveniente en la pieza doblada dejar aristas vivas. Como termino general se

puede admitir que el radio mínimo de los dobles sea el mismo espeso de la plancha

doblada. La pieza está diseñada para un montaje manual, debido a sus detalles y ya

que se une por medio de un pasador y queda con cierto grado de apriete a al

ensamblar el mecanismo. Lo que le da el grado de movimiento son las muescas

laterales que dejan que el mecanismo pueda bajar y subir para que realice la

operación. En el extremo contrario se ensambla otra pieza que está sujeta por mediode dos remaches por lo que es la razón de ser de los agujeros en ese extremo y el otro

agujero junto con las muescas es el que le permite libertad de movimiento a la pieza

que estará ahí. 2.0 a) Materiales

El material más recomendado por apegarse mejor a las especificaciones es un acero al

carbono AISI 1020, por su contenido de carbono estos aceros se utilizan para la

fabricación de piezas estructurales de mediana resistencia. b) Tolerancias necesarias

Existen en la pieza puntos críticos donde la tolerancia es de suma importancia, para el

buen desempeño de la misma referente a su movimiento funcional.


118





Realizar el recubrimiento necesario. Doblar las partes de la pieza de acuerdo a lasespecificaciones de los planos. Cortar los brazos y contorno de la pieza de acuerdo a

la forma y las especificaciones estipuladas en los planos de fabricación. Realizar las

perforaciones de los agujeros tanto los que irán en los brazos como los de la parte

superior del carril. Cortar la lamina en la cizalladora con las dimensiones de la pieza

en bruto. Entre las piezas denominadas carril porta grapa inferior y pasador se

necesita una un grado de ajuste fino de tipo H7-j6, ya que con esta tolerancia se

obtiene un asiento forzado ligero, que es aplicable para piezas que giran a velocidades

no elevadas y es montado y desmontado a mano. Así también para el agujero de

acoplamiento del eje sobre el cual tendrá movimiento. Se necesita de igual manera ungrado de ajuste fino de tipo giratorio H7- g6 para piezas móviles sin juego apreciable

los demás agujeros utilizaran la misma tolerancia H7-j6. c) Acabado deseado (interno o

externo) La pieza debe tener un acabado fino para después someterla a un

recubrimiento de cromo ya que el deterioro de una superficie, es imposible evitarlo

aunque el cromado ayuda a la protección de este. También se realiza con el fin de

otorgarles una buena presentación o un acabado decorativo al material (o pieza)

tratada, es decir un exigente acabado liso con brillo al espejo y con alta precisión. d)

Número y clase de operaciones necesarias Para la fabricación de esta pieza se hará uso

de troqueles y matrices de corte y doblado; con los que se espera elaborar la pieza en

un total de cinco operaciones que son:


119





e) tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación No se requiereningún tipo de tratamientos para la elaboración de esta pieza; ya que la materia prima

utilizada ya cuenta con las características necesarias para la funcionalidad del

producto. 3.0 Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de

partes de componentes similares. Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con

un historial al cual podamos hacer referencia. 4.0 Limitaciones de planta o sus

disponibilidades.

Si se cuenta con una correcta distribución en planta esto permitirá el máximoaprovechamiento del espacio disponible para lograr un proceso óptimo, contando con

espacio para el almacenamiento de materia prima así como también una bodega para

el almacenamiento de las partes terminadas. 5.0 posibilidad de cambios en el diseño

del producto para facilitar la fabricación o reducir los costos. Para disminuir los costos

se puede cambiar el material propuesto y utilizar uno de mas bajo costo siempre

teniendo en cuenta que la ductilidad de este material nuevo debe de ser la necesaria

para aplicar el proceso de fabricación. 6.0 Aplicabilidad de las máquinas o

herramientas existentes. Para la fabricación de esta pieza; por tratarse de un proceso

en serie, se utilizara una prensa con una matriz progresiva con las formasespecificadas; con esto se pretende tener un proceso más rápido para que se permita

cumplir con la demanda del mercado al cual se piensa abastecer 7.0 Disponibilidades

de mano de obra para mantenimiento e instalación o para requisitos especializados.


120





Se necesita contar con personal capacitado tanto para la manipulación como parabrindarle el mantenimiento debido al tipo de maquinaria que se tendrá a disposición

para la fabricación de las piezas. También se puede adiestrar operarios ya que si no,

pueden salir piezas defectuosas y existiendo además el riesgo de romper los punzones

mas débiles de la matriz al punzonar en malas condiciones. 8.0 problemas de manejo

de materiales internos de la planta o externos a esta. Los materiales utilizados no son

frágiles, por ello pueden ser manejados sin ninguna complicación tanto fuera como

dentro de la planta, aunque siendo este material un metal debe estar almacenado en

un lugar libre de humedad para que no se oxide. 9.0 Procesos inherentes para producir

las formas, superficies o acabados especificados o las propiedades físicas requeridas.Entre los procesos inherentes podríamos mencionar el cizallado o corte de material

para poder ser utilizado en la prensa y en general todas las formas necesarias son

realizadas por la matriz. B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS

1.0 Necesidades de producción propuestas o anticipadas.

a) Corto plazo o largo plazo. Dado que se proyecta distribuir el producto a nivel

centroamericano y haciendo una estimación de la demanda de este producto en el

mercado se ha planeado una producción de 500,000 piezas / año y dependiendo la

evolución del producto en el mercado se espera

producir una cantidad de 2,000,000 piezas en un tiempo de 4 años. b) Requisitos de

volumen o ritmo de producción. Basándonos en el volumen de producción necesario

para abastecer el mercado antes mencionado es decir de las 500,000 unidades

fabricadas en un año, el ritmo de producción necesario para cumplir con las metas de

fabricación es de 239 unidades/hora.


121





2.0 costos totales del producto terminado. a) Costos de herramientas iniciales. Laherramienta que se utilizara en la fabricación de la base intermedia es: - Matriz

progresiva $ 4200

- Volumen de producción esperado: 500,000 piezas / año Si se planea recuperar la

inversión 1 año -costo _ unitario = $4200/ 500,000 unidades = $0.0084/unidad b)

Costos de mano de obra directa. La cantidad de personas encargadas de la elaboración

de la pieza se sugiere que sea una. Que será el encargado de cortar el material para su

utilización en la prensa y también estará encargado de la operación de las maquinas. El

empleando tendrá un salario por hora laboral de $1.80 Costo_mano_de_obra =$1.80/hr x 1 hr/239 piezas = $0.0075/pieza c) Costos de materiales. Material: acero al

carbono Costo: $25 + IVA Dimensiones: 2 x 1 m Espesor: 1/16 pulg. = 1.59 mm Nº de

piezas por lámina: 235 piezas. Costo_material_por_pieza = $28.25/235 piezas =

$0.12/pieza 3.0) Tiempo disponible para equipa No se aplicara en el análisis por que

depende de las políticas de la empresa. 4.0) Problemas de recibo almacenamiento y

transporte. Durante el almacenamiento se puede tener condiciones adversas al


Cuando la pieza está terminada tiene que almacenarse en un lugar donde está

protegida del medio ambiente, puede ser en una bodega donde estratégicamentehaya sido elegida para facilidad de manipulación. Para el transporte tiene que ser en

compartimentos cerrados donde las piezas vayan colocadas en cajas de doce unidades

cada una, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a los golpes que pueda

sufrir en la carga o descarga.


122





Análisis De Preproducción De El Carril Porta Grapas SuperiorAsignación: Daniel Armando Pérez Flores Información previa 1. Requisitos de

funcionamiento y/o desempeño

No sobreexceder la capacidad de páginas que le es posible engrapar Si se cumple con

estos cuidados la vida útil de la pieza será de 5 años ya que es una pieza diseñada para

labores domesticas 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción Como ya se había

mencionado anteriormente la cobertura de ventas es a nivel Latinoamericano por lo

que se ha estipulado producir 500,000 unidades de esta pieza por año, ya que

solamente una unidad se necesita por engrapadora. Política Laboral 1 año = 52.14semanas 1 mes = 30 días 1 semana = 5.5 días 1 semana laborable = 44 horas 1 día = 8

horas laborables Asuetos según la ley: No exponerla a la humedad Sea de uso

domestico Esta pieza ha sido diseñada para poder darle apoyo a la palanca así como

restringir el movimiento de la guillotina, junto con el carril porta grapa inferior

sostienen todas las grapas. Al extremo superior tiene unas hendiduras que sostienen el

carrete de resorte y por el otro extremo unos orificios que sirven para que entre el eje

principal que es el que sirve de pivote para que pueda engarapar y sostiene la mayoría

de piezas. 2. Posibles requisitos de intercambio Esta pieza no tiene otras funcionas mas

que las ya mencionadas anteriormente 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones

en que funcionara el producto Para que la vida útil de la pieza sea optima debe de

tenerse varios cuidados en la utilización del producto total:


123






# de días 1 2.5 1 3 1 1 1 10.5



días/ año

ritmo de producción requerido es :



dispositivos/hora


124





5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad Esta pieza no cumplecon ningún requisito de intercambiabilidad, ya que su venta no es individual, por lo

que no es posible encontrar repuestos para una posible sustitución. En condiciones

normales de uso esta pieza no necesita de ningún tipo de mantenimiento. 6.

Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para la

fabricación, la manipulación, inspección o empaque En el proceso de fabricación es

necesario el uso de guías y topes para fijar la pieza durante el proceso de troquelado,

aunque esto depende también del tipo de troqueladora a utilizar. Para la manipulación

de la pieza no es necesaria la adaptación de agarraderos ya que la pieza posee

agujeros donde es posible sujetarla para realizar un determinado proceso.

7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Las

limitaciones que se presentan al cambiar el material es que debe cumplir con las

características o propiedades de resistencia que tiene el diseño original, ya que debe

resistir a las fuerzas aplicadas por el usuario a la hora de engrapar. Las limitaciones a

cambios en las dimensiones están en que por formar esta pieza parte de un ensamble

(ajustado) primordial para el buen funcionamiento de la engrapadora, un cambio en

las dimensiones de esta pieza requeriría también un cambio en muchas otras piezas de

la engrapadora.

A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO

1. Naturaleza de parte o montaje

El Carril para Grapas Superior esta diseñada para unirse con el Carril de Grapas Inferior

donde las dos juntas transportan las grapas donde se estarán usando constantemente.

La pieza esta hecha de una placa de espesor uniforme, con dos dobleces, con 2

agujeros, una pequeña pestaña y hendiduras a los extremos donde van el eje principal

y el carrete de resorte

2.

a) Materiales El material que se utilizará para fabricar el carril porta grapa superior es

acero SAE 1020 que es un acero de bajo contenido de carbono. El cual posee las

siguientes propiedades químicas y físicas:


126





Composición química (% en peso) Grado de Acero SAE 1020

Espesor

Requerimientos físico (Típicos) Límite de fluencia mín. KSI 30 MPA 210 Resistencia a la

tensión mín. KSI 55 MPA 380

C. Máx. 0.170.23

Mín. 0.300.60

P. Máx. 0.030

S. Máx. 0.035

Pulg. 0.1872.500

mm. 4.763.5

Elongación % mín. En 8” N/A En 2” 25


de serie IT-9 ya que se refieren a mecánica poco esmerada, para lo cual tendrá una

calidad de tolerancia amplia y un estado superficial indiferente lo cual incurrirá

positivamente en los costos de fabricación, ya que es una pieza que esta poco

expuesta a la vista y al contacto con el usuario. c) Acabado deseado (Interno o externo)

El acabado tanto interno como externo que se desea que obtenga la pieza no se

obtiene directamente del troquelado y además se requiere que las superficies cumplan

con características de resistencia a la oxidación, corte, abrasión, impacto y además que

brinde una buena apariencia. Es por eso que a esta pieza se le necesita dar un

recubrimiento con níquel, para que pueda cumplir con todas las expectativas que se

esperan que satisfaga.

d) Número y clases de operac Aplicar recubrimiento (niquelado) Retirar las piezas

Alimentar la troqueladora Doblado Operaciones Secundarias: Perforado Corte del

material

iones necesarias Operaciones Primarias:



e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación No necesita

ningún tipo de tratamiento térmico antes del mecanizado, ya que es suficiente con las

propiedades que presenta el material. Tampoco se requiere de ningún tratamiento

térmico


127





después de la fabricación, ya que para aplicar el recubriendo con níquel únicamente senecesita limpiar las superficies y que la pieza sea sumergida en una solución de sal

metálica.


similares. No existe registros de la fabricación de o montaje de piezas similares al Carril

Porta Grapas Superior.




reducir los

costos. Debido a que se trata de una pieza que entra en contacto directo con otras

piezas y estas a su vez están en contacto con otras, un cambio en el diseño implicaría

un cambio de diseño de las demás piezas, por lo tanto no es muy conveniente un

cambio drástico al diseño, además el diseño es bastante acertado en lo que a

funcionamiento se refiere.


Para la fabricación de la pieza se utilizan máquinas que permiten cubrir el volumen y

ritmo de producción, las cuales son: troqueladora de troquelado fino con matriz

compuesta de recortar, doblar y perforar. La prensa hidráulica que se ocupe debe de

generar la suficiente fuerza como para poder trabajar sin dificultad el material que se

utiliza para la pieza.



necesidades de producción, para el manejo de la troqueladora se necesita un operario

no muy capacitado pues las troqueladoras son maquinas sencillas de operar. La

persona que le de mantenimiento a las maquinas, que se encargue desde afilar

troqueles hasta reparar posibles desperfectos. Esta persona tampoco requiere de

mayor capacitación.


No es necesario basta con la lámina de acero SAE 1020




las

propiedades físicas requeridas.


128





La adición de un recubrimiento de níquel a la pieza. El cual se hará por un procesogalvánico. La eliminación de los filos que presentan los bordes de la pieza, Lugo de ser

troquelada. Los procesos inherentes de esta pieza son:


1. Necesidades de producción propuesta o anticipada.

a) Corto plazo o largo plazo Por la naturaleza del proyecto se estipula el proyecto a

corto plazo es decir un año, y se espera sea comercializado en Latinoamérica. b)

Requisitos de volumen o ritmo de producción El volumen de producción anualestimada es de 500,000 unidades al año . Si se toman en cuenta que para El Salvador

los días laborales son 261.5 días, se calcula que para poder suplir con la demanda

estipulada se deben de producir 239 piezas/hora. Esto se debe a que la engrapadora

solo necesita de un Carril porta grapas superior, es decir posee el mismo ritmo de

producción que la engrapadora en sí.

2. Costos totales del producto terminado

a) Costos de herramientas iniciales Costo del Troquel = $4200 Costo de herramienta

por pieza producida = $0.0084/pieza b) Costos de mano de obra directa

Costo de operario (mano de obra) = $1.80 / hora Costos Totales de Mano de Obra

Directa = (1.80)(8 * 261.5) = 3765.6 Costo de mano de obra por pieza producida =

$0.0075/pieza

c) Costo materiales Área estimada de la pieza = 0.00077 m² Piezas producidas de una

platina = (2000 x 1000) / 7650 = 261.44 piezas/Lamina

Costo total del material por pieza = TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

$ 30 / Lamina 261.44 piezas /Lamina

129





Costo total del material por pieza = $ 0.115

d) Costo de ingeniería El costo mensual d ingeniería es de $20,000 Costo de pieza al

año = $0.04/pieza

Costo Total de la Pieza = 0.0084 + 0.0075 + 0.115 + 0.04 = $0.1709 / pieza


No se aplicara al análisis

4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte.

No se cuenta con problema de almacenamiento, solo se podría contar con problemas

de recibo pues el material no podría venir con las especificaciones requeridas, al

mismo tiempo con problemas de transporte ya que podría venir con retrasos en las

entregas

Análisis De Preproducción De La Cubierta De Palanca

Conservar la estética de la palanca, debido a que cubre agujeros y filos de su partefrontal 2. Posibles requisitos de intercambio Servir de unión entre la palanca (Pieza #

11) y la guillotina (Pieza # 10) Ser un apoyo cómodo para el usuario y que no genere

ningún tipo de daño al mismo al momento de manipularla Asignación: Herbert

Omar Cortez Castillo 1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño La cubierta de la

palanca ha sido diseñada para 3 funciones primordiales:


130





La cubierta de la palanca no puede ser utilizada para otras funciones que no sean lasmencionadas anteriormente para el desempeño óptimo y funcional de la engrapadora

3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el producto La vida

útil esperada para la cubierta de la palanca en condiciones normales es de 8 años

debido a su material de gran resistencia a los esfuerzos, humedad y corrosión por otras

sustancias Las condiciones normales para las que ha sido diseñada y en las que se

espera se utilice serán: d) Ambientes de niveles bajos de humedad y exposición al sol u

otro elemento que irradie calor excesivo. e) Lugares libre de químicos que corroan el

material. f) Uso habitual y continuo 4. Pronóstico de volumen y ritmo de producción

El mercado en el que distribuiremos el producto será latino América con un volumende producción de 500,000 piezas por año.

Política Laboral: Para obtener el ritmo de producción se deben considerar y analizar el

numero de horas que se tendrán disponible para la producción.

1 año = 52 semanas 1 mes = 30 días 1 semana (laboral) = 5.5 días 1 semana (laboral) =

44 horas 1 día (laboral) = 8 horas

Asuetos según la ley:


131





Fecha 1 de enero Jueves, Viernes y Sábado Santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 deseptiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total

# de días 1 3 1 3 1 1 1 11

Vacaciones anuales = 15 días Días de descanso = 1.5 días/ semana = 74.5 días/año

Numero de días laborables al año:

dias dias vacacion dias asueto dias descanso – (15 + 11 + 74.5 ) año año año año

365

= 365 – 100.5 = 264.5 días laborables/ año

Para conocer el número de horas laborables al año se hará:

Hrs laborables dias laborables hrs laborables = 264.5 *8 año año dia laborables

= 2116

hrs laborables año

Para obtener el ritmo de producción requerido utilizaremos la relación:

RITMO DE PRODUCCION = VOLUMEN DE PRODUCCION (REQUERIDO)


HRS. LABORABLES AL AÑO

132







1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo La Cubierta de

palanca está diseñada para acoplarse con 2 piezas: 1. Palanca (Pieza # 11): La cubierta

se inserta en la parte frontal superior de la palanca por medio de dos pestañas que se

encuentran en su parte interior, una en cada extremo y que al aplicar presión queda

sujeta dándole estabilidad. 2. Guillotina (Pieza # 10): En el interior de la cubierta se

encuentran 2 pequeños postes que penetran dos agujeros de la palanca y de laguillotina que se utilizan como remaches, se les aplica calor y presión para que se

derritan y fije las tres piezas, la cubierta sirve para sujetar la guillotina dentro de la

palanca.


presentadas.

La pieza presentara una calidad superficial en el área externa de poca exigencia con

calidad de Alisado Regular (estrías visibles y perceptibles al tacto) que servirá comoantirresbalante y en su interior calidad Media Debido a que la pieza se hace con molde,

es el molde quien debe de contar con tolerancias de rugosidad para la cara superior de

aproximadamente 25 micras y para la parte interna de 10 micras debido a que esta

debe entrar a presión en la palanca no debe dar mayor resistencia. La pieza no posee

partes mecanizadas ya que su fabricación es por inyección en molde.


133





3. Analícense las limitaciones impuestas por la forma y las características de losmateriales Esta pieza hecha de PVC (policloruro de vinilo) posee limitaciones en su

forma debido a que esta servirá no solo como apoyo para la mano sino además como

anclaje a la palanca para la guillotina (será como un remache a la palanca) por lo que

debe mantener la precisión del diseño, en cuanto al material su limitante será los

esfuerzos a los que será sometida debido a que luego de trabajarse en caliente el

material se endurece y esa rigidez que adquiere no le permite tener buenos rangos de

fluencia por lo que si los esfuerzos son grandes o en caso de impactos este se puede

romper.

4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. La cubierta posee en la

cara interna dos postes que cubren la altura de los espesores de la palanca y la

guillotina juntos y servirán como remaches para sujetar las tres piezas

5. Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad La cubierta de la

palanca no esta diseñada para que en caso de deterioro o fractura sea cambiada, en el

caso de que esta sufra alguna condición que la imposibilite a cumplir sus funciones

básicas deberá reemplazarse en su totalidad todo el conjunto ya que como se

menciono anteriormente esta sujeta a la guillotina a la palanca y sin esta sujeción elconjunto ya no puede trabajar bien


134





6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para lafabricación, la manipulación, inspección o empaque. Debido a que la pieza se fabrica

por inyección, no requiere de agarraderos o guías para su manipulación, sino que es el

molde quien le da forma y es a su vez quien la desprende de el (conocido como moldes

con movimiento). En este tipo de moldes es la pieza macho quien se mueve (pequeñas

vibraciones) y hace que la pieza caiga por gravedad.

7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros en el producto Ya que la

cubierta es la que realiza la unión entre la palanca y la guillotina sus cambios no

podrían orientarse al diseño si no al material, en este caso puede investigarse otrosplásticos que posean similares propiedades mecánicas y térmicas que reduzcan los

costos de fabricación.

a) Razones para seleccionar un proceso determinado

1. Naturaleza de parte o montaje El diseño de la cubierta de la palanca tiene como

objetivo unir a la palanca con la guillotina de forma fija mediante la deformación

térmica de los dos postes situados en la cara interior, mientras al mismo tiempo sirve

de apoyo a la mano para poder realizar una maniobra mas cómoda por poseer unasuperficie corrugada y menos peligrosa debido a que la cubierta cubre los filos

frontales de la palanca.

a) Materiales


135





El material que se utilizará para fabricar la cubierta de la palanca es PVC (policloruro devinilo). Posee una elevada resistencia a la abrasión, junto con una baja densidad (1,45

g/cm3), buena resistencia mecánica y al impacto. Las propiedades que el PVC son:

PROPIEDADES MECANICAS A 23ºC PESO ESPECIFICO RESIST. A A LA TRACC.(FLUENCIA /

ROTURA) RES. A LA COMPRESION ( 1 Y 2 % DEF) RESISTENCIA A LA FLEXION RES. AL

CHOQUE SIN ENTALLA MODULO DE ELASTICIDAD (TRACCION) DUREZA PROPIEDADES

TERMICAS CALOR ESPECIFICO TEMP. DE USO CONTINUO EN AIRE TEMP. DE FUSION

PROPIEDADES QUIMICAS RESISTENCIA A ACIDOS DEBILES A TEMP. AMBIENTE

RESISTENCIA A ALCALINOS DEBILES A TEMP. AMBIENTE COMPORTAMIENTO A LA

COMBUSTION PROPAGACION DE LLAMA UNIDAD gr/cm3 Kg/cm² Kg/cm² Kg/cm²Kg.cm/cm² Kg/cm² Shore D UNIDAD Kcal/Kg.ºC ºC ºC 0BSERVACIONES MUY BUENA

MUY BUENA ARDE CON DIFICULTAD AUTO EXTINGUIBLE ASTM D-792 D-638 D-695 D-

790 D-256 D-638 D-2240 ASTM C-351 DIN 53479 53455 53454 53452 53453 53457

53505 DIN VALORES 1.45 550 / -170 / 300 700 NO ROMPE 31000 80 - 83 VALORES 0.28

-15 a 60 150



136





Las tolerancias de la pieza vienen dadas por el molde por lo que durante la operaciónno existe forma de que estas tolerancias tengan variaciones, sin embargo el molde

debe dejar una tolerancia serie H6-j5 ya que se refieren a un ajuste de precisión

c) Acabado deseado (Interno o externo) Debe contar con tolerancias de rugosidad

regular para la cara superior o externa de aproximadamente 25 micras y para la parte

interna debe ser un acabado bueno de unas 10 micras debido a que esta debe entrar a

presión en la palanca no debe dar mayor resistencia. Número y clases de operaciones

necesarias

Operación

Clase de operación

Número operaciones

de

Sellado del molde Inyección de la resina plástica en estado liquido Aplicación depresión para esparcir por completo la resina Eyección de las piezas

Primaria Primaria

1 1

Primaria

1

Primaria

1


cubierta se detalla a continuación:

Se recibe la materia prima que se utiliza en la producción en este caso es PVC en pellet



o gránulos.


137





Introducción a la tolva:

Sellado del molde:Se deposita el granulo o pellet de PVC en la tolva y será

transportado en el interior de la maquina por un tornillo sin fin en una cámara donde

se expone a altas temperaturas para volverlo a estado liquido.

Eyección de la pieza:Una vez la resina de PVC este lista para moldearse se realiza el

sellado neumático del molde por medio de unos pistones que unen la pieza macho conla pieza hembra (el macho de el acabado interno y la hembra el externo). Estos

pistones incrementaran la presión a medida que se vaya inyectando el plástico y

mantendrán cerrado el molde para no permitir que el material se desborde y al salir la

pieza lleve defectos como rebabas.

Luego de colocar las matrices y piezas a la medida indicada se procede a instalar el

material a trabajar ajustándolo a la medida especificada en el dibujo.

d) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación La cubierta de

la palanca sufre un tratamiento de enfriamiento al momento de que las cámaras del

molde están llenas por completo de la resina caliente, mediante la recirculación de

agua fría dentro de cámaras especiales del molde (puede ser agua fría producida por

una maquina como un chiller ó a temperatura ambiente, eso dependiendo del material

a enfriar) es ahí donde adopta la rigidez 2. Historia de la fabricación del mecanizado o

el montaje de partes de componentes similares. No se conoce información sobre la

fabricación o montaje de piezas similares a la cubierta de la palanca.


138





3. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. Adecuada distribución en plantapara la colocación de equipos grandes como la maquina inyectora que oscila entre

unos 3 metros de largo por 1.0 a 1.5 metros de ancho y

unos 2.0 metros de alto


reducir los costos. Cambiar los postes uniformes por postes de cabeza cónica para no

tener que utilizar una maquina para remacharla (aplicando presión y temperatura) a la

palanca y a la guillotina, eso reduciría el costo maquinaria, solo entraría a presión por

consumo de energía eléctrica y uso de

5. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para realizar la producción

de la cubierta de la palanca se hará uso de una maquina de inyección de plástico.


especificados. La inyectora solo requiere de un operario para correr en línea de

producción el cual puede tener conocimientos básicos de mecánica y neumática para

realizar tareas de mantenimiento autónomo, pero debe además de tener un técnico

especializado para dar mantenimiento al equipo cuando éste no esté operando. 7.Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta. El pellet

puede ser transportado en cantidades pequeñas para dosificar a la maquina, para lo

cual se recomienda que exista un deposito del pellet a escasos metros de la maquina y

que a su vez este cerca de un acceso de la planta para que sea fácil llenar haciendo uso

de equipo mas grande como jack´s o montacargas.


139





8. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados alas propiedades físicas requeridas. Para la cubierta de la palanca no es necesario

procesos inherentes debido a que los acabados, dimensiones y propiedades físicas se

dan en el proceso de moldeado

b) Factores que afectan los procesos seleccionados

1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a) Corto plazo o largo plazo

Debido a la naturaleza de este proyecto, nuestra propuesta es a corto plazo, un año

como máximo; ya que se espera que sea comercializado en El Salvador y

Latinoamérica. b) Requisitos de volumen o ritmo de producción El volumen deproducción anual que estima en unas 500,000 engrapadoras/año. Se toma en cuenta

que en nuestro país se cuenta con 264.5 días laborables al año, para suplir dicha

demanda se debe tener un Ritmo de producción de 236.30 piezas/hr. Para cada

engrapadora solo se necesita una cubierta de palanca por lo tanto posee el mismo

Ritmo de producción de 236.30 Unidades/hr. 2. Costos totales del producto terminado.

a) Costo de maquinaria y herramientas iniciales Maquina inyectora: Molde y manifold

para cubierta

Total Maquinaria/herramientas: Costo de Herramienta = $120,000 500,000 Piezas.


$ 80,000 $ 40,000

$ 120,000

140





Costo de Herramienta = $0.2400 / Pieza.


Operarios = $15 /día $15/día x 1 día /8hrs = $1.875/hr Costo mano de obra directa =

$1.875/hr =$0.0079 / pieza

236.30 piezas/hr

c) Costos de materiales Kilogramo de pellet de PVC con un precio de $1.52 Peso de la

cubierta = 10 gr. Nº de piezas = 1000 gr. / 10 gr.= 100 piezas por kilo Costo dematerial= $1.52 / Kg. /100 piezas / Kg.= $0.0152 / pieza

d) Costo de impuesto o gravámenes MONTO DEL ACTIVO IMPONIBLE-----------

IMPUESTO MENSUAL De ¢ 100,000.01 hasta ¢ 500,000.00 por millar o

fracción................¢ 0.50 (Fuente www.csj.gob.sv/leyes)

Costo de impuestos = (¢ 0.50/1000 piezas)*($1 / ¢8.75) *12= $0.0007 / pieza

e) Costo de ingeniería Diseño de molde Estudio de polímetros y equipos $2,000 __$

500__ $2500 Costo de ingeniería = $2500 / 500,000 piezas / año = $0.0050 / piezaTECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

141





de los costos asociados (Máq. y herramientas, Costo del tamaño del = = de obra,materiales, impuestos e ingeniería) lote (1000 piezas)Costo del tamaño del lote

=

f)

mano

= (($0.2400+$0.0079+$0.0152+$0.0007+$0.0050)/pieza)*1000 piezas/lote = $268.8 /

lote 3. Tiempo disponible para equiparse El tiempo requerido es como mínimo de 6meses hasta un máximo de un año, depende del tiempo de entrega de la maquinaria y

equipo, así como encontrar es lugar adecuado para la instalación del equipo, espacio,

seguridad industrial y ambiental etc., y personal que cumplan con los requisitos de

conocimiento técnico. 4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte No

existen problemas de almacenamiento para la cubierta debido a su pequeño tamaño y

poco peso. Se estima que en una caja de 25 cm x 20 cm x 30cm se puede almacenar

120 piezas con un peso de 1.5 kilos (ya sumado al de la caja) y no producir mas de 16

cajas diarias

Análisis De Preproducción De La Guillotina

Asignación: Erick Nilson Domínguez Aleman Pasos generales en el planeamiento de

pre-producción. 1. Uso final de los detalles y del montaje completo. Los resortes

planos y laminados están diseñados para diversos propósitos, pero la palabra "resorte"

no siempre describe con exactitud su funcionamiento. Aunque con frecuencia se les

llama resortes, en muchos casos sólo una pequeña parte del muelle laminado funciona

como resorte y sirve para almacenar y liberar energía, en la misma forma en que lo

hacen los resortes tradicionales.


142





La guillotina es la pieza que permite que el funcionamiento se pueda repetir una y otravez ya que esta sirve para regresar el mecanismo a su posición de inicio y así poder

repetir una y otra vez el proceso de engrapado. También debe mencionarse que

también hace la función de separar y deformar la grapa para el fin de sujetar un

número requerido de páginas de papel o requerimientos a fines. Es una pieza sencilla

pero de gran importancia en el funcionamiento de la engrapadora, al decir sencilla se

hace referencia a su forma ya que no es de gran complejidad por el hecho de solo

llevar dos dobleces y dos agujeros que es en los cuales se colocan los remaches para

que esta pieza quede sujeta con la palanca de la engrapadora. 2. Necesidad de

acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas que se presentan. Existe lanecesidad que la guillotina sea resistente a la corrosión en todo su entorno. Aunque

esta no entra en contacto con las hojas a engrapar en una forma directa ni tampoco

afecta con la apariencia ya que no está visible, pero engrapadora. En cuanto a los

acabados superficiales no se necesitara ninguno pues se utilizara tal como viene en su

presentación. colabora con el tiempo de vida útil de la

En las tolerancias, la perforación del agujero que se utilizara para los remaches que la

une fijamente con la palanca de la engrapadora es de gran importancia en cuanto a la

tolerancia pero se especificara con una tolerancia de tipo deslizante para que no tengaproblemas al momento de remachar. 3. Limitaciones impuestas por la forma y las

características de los materiales. La forma de esta pieza no es de gran complejidad,

pero si, la operación de doblado que es la que requiere mayor precisión, debido a que

se esta trabajando con acero resorte que por la naturaleza de este material posee

propiedades elásticas elevadas las que son necesarias para el buen funcionamiento de

esta pieza pero que a su vez lo complica en el proceso de doblado de la pieza. 4.

Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales.


143





Una tira o lámina metálica sometida a una operación mediante una matriz debeencontrarse en el momento de activar la prensa en su justa posición de trabajo. La tira

o lámina de material debe también avanzar de manera regular. Al igual que en el carril

porta grapa inferior se recomienda el retensor de perno, ya que es el sistema más

elemental en retensores de laminas; su empleo es muy corriente y en velocidades

pequeñas proporciona un trabajó bastante eficiente. Consiste en un perno, construido

en acero plata templada, ajustado en la placa matriz y cuya cabeza sirve de retensor. 5.

Problemas especiales de servicio o ínter cambiabilidad. Debido a que esta pieza no

está normalizada no se puede encontrar en el mercado y ya que la pieza va unida por

medio de remaches se dificulta la posibilidad e intercambio por lo que si esta piezafallara lo mejor sería reemplazar la engrapadora en su totalidad. No obstante ya que el

uso de la engrapadora es ocasional, y que la pieza no sufre mayor desgaste ni

deformación al realizar su función es poco probable que pueda fallar durante su vida

útil. 6. Posible adaptación de agarraderas, guías, etc., necesarios para la fabricación,

manipulación, inspección o empaque. La guillotina no posee ningún tipo de agarradera

pero de ser necesario se pueden utilizar para su manipulación cualquiera de los

agujeros. El material debe ser conducido convenientemente en la matriz para poder

efectuar un trabajo regular y eficiente, para ello se disponen sobre la placa matriz, a

derecha e izquierda dos tramos de acero que soportan a su vez la placa de guía de lospunzones. Estas dos tiras laterales son las guías del material que se ha de cortar. Las

guías convienen hacerlas bastante largas de 50 a 75% más que la longitud de la matriz

y en matrices que deban cortar piezas muy precisas estas cifras pueden ser

aumentadas considerablemente. La altura de las guías puede ser estimada entre 4s y

6s donde s es el espesor de la cinta de material que ha de cortarse, siendo más alta

esta relación cuanto más delgado son los espesores del material. 7. Analícense las

probables limitaciones a cambios futuros del producto. La guillotina es una pieza de

troquelado la cual puede cambiar de dimensiones haciéndola más pequeña pero no

más grande debido al espacio en donde se ubicará, el fabricar una pieza más


144





pequeña, afectaría su funcionabilidad debilitándola y haciendo que el esfuerza de lapieza por regresar el mecanismo a su posición original sea grande o no logre ser el

suficiente. Si se desea cambiar de material se deberá utilizar un material que tenga el

mismo coeficiente de elasticidad para que cumpla con la función de esta pieza que

como su nombre lo dice es lamina resorte. A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN

PROCESO DETERMINADO. 1. Naturaleza de parte o montaje. La pieza a fabricar

denominada guillotina no tiene gran complicación al momento del montaje ya que

solo es remachada en la palanca de la engrapadora, por lo que posee unos agujeros en

la parte superior de la pieza. Sin embargo se debe de tener cuidado sobre el lugar

exacto en que tocara la guillotina al mecanismo ya que para efectuar su función deregresar el mecanismo a su posición inicial para volver a realizar la operación esta

distancia lo afectaría, ya que el momento a realizarse depende no solo de la fuerza del

acero resorte sino también de la distancia que hay entre el punto de aplicación de la

fuerza y el eje sobre el cual girara el mecanismo. 2.0 a) Materiales

El material más recomendado por apegarse mejor a las especificaciones es un acero

resorte AISI 5160, por sus propiedades elásticas, estas piezas pueden funcionar como

espaciadores, bases, dispositivos temporales y sujetadores, entre otros. b) Tolerancias

necesarias Existen en la pieza puntos críticos donde la tolerancia es de sumaimportancia, para el buen desempeño de la misma referente a su movimiento

funcional. Los puntos a los que se hace referencia son los dobleces ya que es la parte

importante de la pieza debido a que de ahí dependerá su buen funcionamiento. En el

contorno del material no es necesario tener una tolerancia estricta. En cuanto al

agujero se utilizaran una tolerancia de tipo forzado ligero H7-j6. c) Acabado deseado

(interno o externo) No es necesario ningún tipo de acabado superficial ya que la pieza

no está a simple vista, además al dar algún tipo de acabado superficial esto podría

afectar sus propiedades elásticas y


145





Doblar las partes de la pieza de acuerdo a las especificaciones de los planos. Mediantetratamiento térmico. e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o

fabricación la pieza es sometida a un tratamiento térmico que produce cambios e las

características metálicas de la pieza que proporcionan al metal elasticidad, los resortes

planos se asemejan a un tablero de salto, son hechos típicamente doblando y rodando

(levemente al encresparse ) un pedazo fino de acero y después cuidadosamente

calentándolo a una temperatura que cause tensiones internas, de lo contrario el acero

mantiene una posición encrespada o plana y resiste cualquier movimiento de flexión

aplicado a él. 5.0 Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de Cortar su

contorno de la pieza de acuerdo a la forma y las especificaciones estipuladas en losplanos de fabricación. Perforar la lámina con los agujeros q se requieran para

ensamble y sujeción. Cortar la lamina en la cizalladora con las dimensiones de la

pieza en bruto. así también incrementaría nuestros de costos de fabricación y siendo

esto no necesario se decidió utilizar el material en su acabado original. d) Número y

clase de operaciones necesarias Para la fabricación de esta pieza se hará uso de

troqueles y matrices de corte y doblado; con los que se espera elaborar la pieza en un

total de cuatro operaciones que son:

partes de componentes similares. Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con

un historial al cual podamos hacer referencia. 4.0 Limitaciones de planta o sus

disponibilidades. Si se cuenta con una correcta distribución en planta esto permitirá el

máximo aprovechamiento del espacio disponible para lograr un proceso óptimo,

contando con espacio para el almacenamiento de materia prima así como también una

bodega para el almacenamiento de las partes terminadas, teniendo en cuenta que la

pieza es de dimensiones pequeñas.


146





5.0 posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación oreducir los costos. Se pueden hacer cambios en el diseño en cuanto a su longitud y

eliminar uno de los dobleces pero no se deberá incrementar el grosor de la lámina ya q

la función de engrapado requiere q su espesor sea el mismo de una grapa. 6.0

Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para la fabricación de esta

pieza; por tratarse de un proceso en serie, se utilizara una prensa con una matriz

progresiva con las formas especificadas; con esto se pretende tener un proceso más

rápido para que se permita cumplir con la demanda del mercado al cual se piensa

abastecer. 7.0 Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o

para requisitos especializados. Se necesita contar con personal capacitado tanto parala manipulación como para brindarle el mantenimiento debido al tipo de maquinaria

que se tendrá a disposición para la fabricación de las piezas.

También se puede adiestrar operarios ya que si no, pueden salir piezas defectuosas y

existiendo además el riesgo de romper los punzones más débiles de la matriz al

punzonar en malas condiciones. 8.0 Problemas de manejo de materiales internos de la

planta o externos a esta. Los materiales utilizados no son frágiles, por ello pueden ser

manejados sin ninguna complicación tanto fuera como dentro de la planta, aunque

siendo este material un metal debe estar almacenado en un lugar libre de humedadpara que no se oxide. 9.0 Procesos inherentes para producir las formas, superficies o

acabados especificados o las propiedades físicas requeridas. Entre los procesos

inherentes podríamos mencionar el cizallado o corte de material para poder ser

utilizado en la prensa y en general todas las formas necesarias son realizadas por la

matriz. B. FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS


147





1.0 Necesidades de producción propuestas o anticipadas. a) Corto plazo o largo plazo.Dado que se proyecta distribuir el producto a nivel nacional y haciendo una estimación

de la demanda de este producto en el mercado, se ha planeado una producción de

500,000 piezas/ año y dependiendo la evolución del producto en el mercado se espera

producir una cantidad de 2,000,000 piezas en un tiempo de 4 años. b) Requisitos de

volumen o ritmo de producción. Basándonos en el volumen de producción necesario

para abastecer el mercado antes mencionado es decir de las 500,000 unidades

fabricadas en un año, el ritmo de producción necesario para cumplir con las metas de

fabricación es de 239 unidades/hora. 2.0 costos totales del producto terminado. a)

Costos de herramientas iniciales. La herramienta que se utilizara en la fabricación de laguillotina de engrapadora es: - matriz progresiva $4200

- Volumen de producción esperado: 500,000 unidades/año Si se planea recuperar la

inversión 1 año -costo _ unitario = $4200/ 500,000 unidades = $0.0084/unidad b)

costos de mano de obra directa. La cantidad de personas encargadas de la elaboración

de la pieza se sugiere que sea una. Que será el encargado de cortar el material para su

utilización en la prensa y también estará encargado de la operación de las maquinas. El

empleando tendrá un salario por hora laboral de $1.80 Costo_mano_de_obra =

$1.80/hr x 1 hr/239 piezas = $0.0075/pieza c) costos de materiales. Material: acero alcarbón

Costo: $20 + IVA Dimensiones: 2 x 1 m Espesor: 1/32 pulg. = 0.8 mm 148






Nº de piezas por lámina: 952 piezas. Costo_material_por_pieza = $22.60/952 piezas =$0.024/pieza 3.0) Tiemodisponible para equiparse. No se aplicara en el análisis por que

depende de las políticas de la empresa. 4.0) Problemas de recibo almacenamiento y

transporte. Durante el almacenamiento se puede tener condiciones adversas al


Cuando la pieza está terminada tiene que almacenarse en un lugar donde está

protegida del medio ambiente, puede ser en una bodega donde estratégicamente

haya sido elegida para facilidad de manipulación.

Para el transporte tiene que ser en compartimentos cerrados donde las piezas vayancolocadas en cajas de doce unidades cada una, las piezas no requieren de mucho

cuidado respecto a los golpes que pueda sufrir en la carga o descarga.

Análisis De Preproducción De La Palanca.

Asignación: Henry Augusto Hernández Escobar PASOS GENERALES EN EL

PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN.

1. Uso final de los detalles y del montaje completo. La palanca es la que se encarga de

proteger en su interior el canal porta grapas, la palanca y la guillotina. Está unida alcanal porta grapas, la palanca y la base por medio de un pin que le permite abrir y

cerrarse cada vez que se necesite ya sea para recargar las grapas o revisar algún mal

funcionamiento del mecanismo. Esta pieza en forma de canal tiene dos agujeros

alargados en forma rectangular en los costados en el extremo contrario a la unión con

el pin en donde a base de presión se sujeta el protector de palanca y posee dos

agujeros en la parte superior en donde por medio de remaches esta unido firmemente

a la guillotina. Las esquinas de la pieza se deben de fabricar de manera que no

presenten ángulos agudos puesto que esto podría ocasionarle un daño físico al

usuario. Por ser una pieza externa debe de tener una superficie libre se asperezas y

presentar el recubrimiento determinado.


149





2. Necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadas que sepresentan. Es necesario que la palanca sea resistente a la corrosión en todo su

entorno, ya que es una de las partes más visibles de la engrapadora, esta puede ser

determinante para el cliente al momento de elegir una engrapadora, para esto se le ha

hecho un recubrimiento con pintura para evitar la oxidación. En cuanto a las

tolerancias, las operaciones que requieren mayor precisión es la de perforación de los

agujeros por los cuales está unida a la base por medio del pasador, por lo que se debe

tener cuidado de lograr el ajuste correspondiente para garantizar el buen

funcionamiento del producto.

3. Limitaciones impuestas por la forma y las características de los materiales. La pieza

debe tener una forma tal que pueda contener en su interior el carril porta grapas y la

suficiente dureza para proteger el mecanismo que hace funcionar la engrapadora. Esta

pieza se podrá fabricar por un proceso de troquelado para facilitar su elaboración. La

lámina que se utilizara debe tener la suficiente ductilidad para no romperse en el

proceso.

4. Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales. Para el ajuste y el

movimiento de las piezas en las matrices es necesario construir topes móviles si serealiza en prensa progresiva, pero además la matriz incluye punzones que ejercen

presión para sujetar la pieza en cada parte del proceso, si el proceso es en prensa

simple no se incluyen los topes móviles. Para la fabricación de esta pieza se perforaran

dos agujeros guías para lograr la simetría de todas sus formas dentro de la matriz.

5. Problemas especiales de servicio o íntercambiabilidad. Esta pieza se fabrica

exclusivamente para este tipo de engrapadoras y no será fabricada con fines de ser

utilizada como repuesto o vendida individualmente, esto se debe a los costos elevados

que presentaría el vender una sola pieza del producto y no su conjunto, a esto se le

agrega que la pieza está unida a otras por medio de un pasador el cual tendría que

destruirse pasa ser desmontada. Sin embargo, dado que esta pieza esta echa de un

material resistente y


150





asumiendo un uso responsable y acorde a las especificaciones para la cual fuediseñada, sería difícil que esta pieza llegara a fallar durante la vida útil de engrapadora.


manipulación, inspección o empaque. Con el objetivo de realizar el corte de las tiras de

lámina en las que se detallara el contorno y perímetro de la pieza, deberán ir las

láminas de hierro dirigidas por una guía para poder lograr un corte alineado del

material y así evitar problemas de pérdidas de material. Al realizarse la manipulación

del material para troquelar la pieza, el operario debe seguir una guía de cómo colocara

la chapa y hasta donde la moverá para poder realizar los cortes y dobleces en el lugardonde se debe, y realizar los pasos necesarios para dicho proceso. Se podría adaptar

agujeros de diámetro pequeño en la parte superior de la pieza que sirva como

agarradero y a este gancho para sujetar la pieza colgada, pintarla y su respectivo

secado, puesto que es una pieza externa que influye en la protección y apariencia del

producto.

7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. Una limitación

a cambios futuros seria el material, se recomienda utilizar metal ya que esta pieza

necesita ser resistente en especial en la parte de los agujeros en donde está unida a labase y debe resistir golpes y caídas. Es necesario mantener las características o

propiedades del material utilizado en el diseño original ya que para el desempeño

optimo del producto debe de ser un material que posee una determinada resistencia

por la fuerza que en esta será ejercida por el usuario durante la utilización del

producto. Respecto a la forma geométrica, lo más importante es que tenga el espacio

suficiente en su interior para poder proteger el canal porta grapas, la palanca y la

guillotina, su forma puede cambiar levemente siempre y cuando cumpla con este

requisito.

A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO.


151





1. Naturaleza de parte o montaje. Esta pieza está fabricada con una lamina de acero de1.5 mm. Sus dimensiones son de 162 mm.*26.80mm. Posee un doblado de 90º en las

paredes, lo que hace que la forma de esta pieza sea como la de un canal rectangular

con una leve disminución en su anchura. Tiene una parte hueca con la que cubre las

demás.

2. a) Materiales El material que se utilizará para fabricar la palanca es acero SAE 1020

que es un acero de bajo contenido de carbono. Por su contenido de carbono estos

aceros se utilizan para la fabricación de piezas estructurales de mediana resistencia, es

por ello que se ha considerado óptima para la fabricación de la palanca. Propiedadesmecánicas: Dureza Esfuerzo de fluencia Esfuerzo máximo Elongación Reducción de

área Módulo de elasticidad Maquinabilidad Densidad: Módulo de elasticidad: 111 HB

205 MPa (29700 PSI) 380 MPa (55100 PSI) 25% 50% 205 GPa (29700 KSI) 72% 7860

Kg./m3 207 GPa

b) Tolerancias necesarias Las tolerancias que se utilizaran para esta pieza será IT-8,

estas obedecen a la norma UNI debida a que estas cumplen con un rango de exactitud

necesaria para que la pieza cumpla con su función. Además el proceso de troquelado

puede trabajar con estas tolerancias.TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

152





c) Acabado deseado (interno o externo) El acabado que se desea para esta pieza tantoen su parte externa como interna es liso con una capa de pintura capaz de

proporcionarle a la pieza una mayor resistencia tanto a la oxidación como a la

corrosión.


Operación Cortado de la lamina Perforado de los agujeros Doblado de la lamina

Eliminación de rebabas Recubrimiento de pintura Secado de la pintura

Clase de operación Primaria Primaria Primaria Auxiliar Secundaria Auxiliar

Número de operaciones 1 8 1 1 1 1

e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para la

correspondiente pieza no se necesita ningún tipo de tratamiento térmico, ya que el

proceso de perforado y doblado se hacen en frio gracias a la selección del material a

utilizar en esta pieza.


similares. No existe registros de la fabricación o de montaje de piezas similares a la

palanca.

4. Limitaciones de planta o sus disponibilidades. Se debe contar con el espacio

suficiente para la colocación de la maquinaria (troqueladora) y además espacio

suficiente para el almacenamiento de la materia prima y producto terminado.


153





Por estas razones es recomendable un buen estudio de distribución en planta paraestablecer el espacio que utilizaran en la planta.


reducir los costos. Se podrían hacer cambios en los materiales elegidos para reducir los

costos de estos, siempre y cuando se tome en cuenta las propiedades necesarias para

su buen funcionamiento. Cabe la posibilidad de un cambio en el diseño, ya que es una

pieza externa, se puede modificar para que sea más atractiva a los ojos del cliente,

pero se debe tomar en cuenta que dentro de ella debe contener parte de las piezas

que hace funcionar la engrapadora, por lo que tiene que tomarse en cuenta si se deseamodificar el diseño.

6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para la fabricación de esta

pieza; por tratarse de un proceso en serie, se utilizara una prensa con una matriz

progresiva con las formas especificadas; con esto se pretende tener un proceso más

rápido para que se permita cumplir con la demanda del mercado al cual se piensa

abastecer.

7. Disponibilidades de mano de obra para mantenimiento e instalación o pararequisitos especializados. Se necesita contar con personal capacitado tanto para la

manipulación como para brindarle el mantenimiento debido al tipo de maquinaria que

se tendrá a disposición para la fabricación de estas piezas. También se puede adiestrar

operarios ya que si no, pueden salir piezas defectuosas y existiendo además el riesgo

de romper los punzones más débiles de la matriz al punzonar en malas condiciones.

8. problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a esta. Los

materiales utilizados no son frágiles, por ello pueden ser manejados sin ninguna

complicación tanto fuera como dentro de la planta, aunque siendo este material un

metal debe estar almacenado en un lugar libre de humedad para que no se oxide.


154





9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados olas propiedades físicas requeridas. Para el acabado final se realizara un proceso de

cepillado para eliminar bordes afilados que se producen en la operación de corte y

perforación además de limpiar la pieza para la posterior colocación de la capa de

pintura para evitar los daños causados por el ambiente en la pieza. Por su parte el

material debe ser resistente y que responde bien al trabajo en frío.


1. Necesidades de producción propuestas o anticipadas. a) Corto plazo o largo plazo.Según los pronósticos de producción se requiere producir al corto plazo, ya que es un

implemento que puede ser fácilmente comercializado y es muy utilizado a diario en

toda oficina. b) Requisitos de volumen o ritmo de producción. Como se estableció

después de los estudios de mercado, se llego a pronosticar una producción de 500,000

unidades por año y ya que de esta piza se utiliza una en cada engrapadora; la

producción de esta será de 500,000 piezas por año. Se trabajaran 44 horas a la semana

y un total de 261.5 días por año (2,092 horas por año). De la información anterior se

calculo un ritmo de producción de 239 piezas por hora.

2. Costos totales del producto terminado. a) Costos de herramientas iniciales. Se

utilizara una prensa hidráulica marca MEISTER de cuatro columnas serie YL32 de 100

Ton con un costo de $6,000 con un valor de recuperación del 10% y una vida útil de 5

años. Depreciación anual: (6,000-600)/5 = $1,080


155





El volumen de producción anual es de 500,000 unidades Costo de herramientasiniciales por pieza: 1,080/500,000 = $0.00216. b) Costo de mano de obra directa El

salario mensual del operario es de: $250. El total de horas trabajadas al mes es de 176.

Salario por hora del operario: $250/176hr. = $1.42/hr. El ritmo de producción por hora

es de: 239 piezas/hr. Costo de MOD por cada pieza: $1.42/239 = $0.0059. c) Costo de

materiales El costo de la lámina de 1/16” de 1x2 metros es de $35 Para fabricar una

pieza se necesitan 0.01277 m² (una área rectangular de 76*168 mm). El número de

piezas por lamina es de (2*1)m²/0.01277m² = 156.6 ≈ 156 piezas por lamina. Costo de

material por pieza: $35/156 = $0.224 d) Costo de ingeniería El costo de ingeniería es

de: $ 20,000 El costo por cada pieza es de: 20,000/500,000 = $ 0.04

Costo total de la pieza: $0.272

3. Tiempo disponible para equiparse Se estima un periodo de 2 meses y 2 semanas en

la espera de la importación de la maquinaria y de la materia prima.

4. Problemas de recibo almacenamiento y transporte. De darse un posible problema

en el mercado y un volumen de producción sobreestimado o disminución en la

demanda, se incurriría en gastos por almacenamiento de producto terminado. Otroposible problema que se podría presentar es que el proveedor no entregue la materia

prima a tiempo, dando como resultado retrasos en la producción, afectando la

planificación de entrega.


156





Análisis De Preproducción De El Presionador De Grapas.

Asignación: Henry Augusto Hernández Escobar PASOS GENERALES EN EL

PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN.

1. Uso final de los detalles y del montaje completo. El presionador de grapas es el que

se encarga en presionar o empujar las grapas por el canal porta grapas hasta la rendija

donde la guillotina separa la grapa a ser utilizada y la clava en el papel. Este presiona

las grapas gracias a un muelle el que se encarga de halarlo y este a su vez presiona las

grapas hasta la rendija. Tiene una forma alargada y plana, posee una prominencia enuno de sus extremos la cual sirve para poder moverlo manualmente mientras se

colocan las grapas, a pocos milímetros se encuentra una ranura en la cual se coloca el

pin de traslación que a la vez sujeta al muelle; ajustado holgadamente en el canal

porta grapas para deslizarse longitudinalmente sobre él.


presentan. Esta pieza requiere de un acabado liso, ya que tendrá que movilizarse en el

contorno del canal porta grapas y por ello no debe tener superficies que obstruyan el

desplazamiento de esta a través del contorno del canal porta grapas. El acabadosuperficial será el que le de el molde. Esta pieza es fabricada de plástico por molde y

no necesita ser mecanizada.

3. Limitaciones impuestas por la forma y las características de los materiales. El

material utilizado debe ser capaz de resistir el uso constante que se le aplique por lo

que este debe ser tenaz para resistir los golpes contra el metal. Para lograr un óptimo

funcionamiento y ahorro de material deben aplicarse las especificaciones detalladas

del plano de diseño.


157





4. Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales. El único implemento desujeción de esta pieza, es cuando el molde se cierra o se abre por medio de la unidad

de cierre, soportando la presión que se ejerce dentro de la cavidad del molde; para

poder permitir la entrada de los gránulos de plástico fundido, ya en estado solidó

(moldeado) este es expulsado del molde y cae a la bancada para ser almacenado.

5. Problemas especiales de servicio o íntercambiabilidad. Esta pieza no se encuentra

disponible en el mercado y se fabrica exclusivamente para este tipo de engrapadoras,

así que de llegar a fallar (que es muy poco probable) sería muy difícil encontrar

repuestos ya que no está normalizada. Resultaría muy costoso para la empresaconstruir piezas de repuesto y además ensamblarla nuevamente, por el hecho de que

con el uso que se le da a la engrapadora, sería suficiente el tiempo de utilidad de esta y

sería muy poca la demanda de repuestos.


manipulación, inspección o empaque. La única guía requerida es la que permite que el

molde se abra y cierre, permitiendo que la presión ejercida dentro del molde sea

estable; para una fácil manipulación de la materia prima, se puede diseñar un

mecanismo que alimente por gravedad la tolva. El producto ya terminado seráinspeccionado por lotes visualmente (con la pieza donde ira ensamblada) y con un

calibrador, si cumple con los requisitos de diseño y posteriormente será almacenada o

transportada en cajas de cartón u otro contenedor.

7. Analícense las probables limitaciones a cambios futuros del producto. Su principal

limitación es el tamaño del canal dado que las grapas tienen un tamaño (anchura)

estándar y este debe coincidir con el de la pieza, además de que se tienen que seguir

las especificaciones de diseño con respecto al eje que la atraviesa, ya que es

presionada por el resorte de compresión. Si podría cambiar en sus demás aspectos;

con respecto al material podría ser fabricado de otro tipo de plástico, para reducir su

costo.


158





A. RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO.

1. Naturaleza de parte o montaje. El presionador de grapas está diseñado para

deslizarse sobre el canal porta grapas con facilidad gracias a su forma y acabado

superficial, con dimensiones de 29.5mm*12.7mm. Posee diferentes huecos, algunos

necesarios para su funcionamiento y acoplamiento con otras piezas y otros para el

ahorro de material.

2. a) Materiales Se deberá utilizar polipropileno que es un material que tiene una

buena dureza que es necesaria dada la función que desempeña esta pieza dentro delcompartimiento del canal porta grapas, debido al desgaste que tendrá en su vida útil.

Es un material rígido debido a su alta cristalidad y, aunque su temperatura de

transición vítrea entre 10 y 18 ºC, su temperatura de fragilidad es de 0ºC.

Propiedades físicas

La densidad del polipropileno, está comprendida entre 0.90 y 0.93 gr/c m3, por ser tan

baja permite la fabricación de productos ligeros.

Es un material más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Soporta carga de 25.5kg/cm2 , aplicada durante 24 horas no produce deformación apreciable a temperatura

ambiente y resiste hasta los 70 grados C. Posee una gran capacidad de recuperación

elástica. Es un material fácil de reciclar Posee alta resistencia al impacto.

Propiedades mecánicas

Tiene buena resistencia superficial.


159





Tiene buena resistencia química a la humedad y al calor sin deformarse. Puedeutilizarse en calidad de material para elementos deslizantes no lubricados. Tiene buena

dureza superficial y estabilidad dimensional.

b) Tolerancias necesarias Esta pieza al igual que todo componente es necesario que

cumpla con las especificaciones de tolerancia expuestas en el diseño de fabricación. A

pesar que será fabricada por inyección es necesario que el molde cumpla con ciertas

tolerancias que permitan un grado de error al momento del proceso de obtención de

esta. En el caso de plásticos moldeados existen tolerancias normalizadas según la DIN

16091 que establece que en el rango de piezas con tamaños de 22-30mm (rango al quepertenece el presionador de grapas), las tolerancias son de ± 0,27 para cotas no ligada

al molde y ± 0,17 para cotas ligadas al molde.

c) Acabado deseado (interno o externo) Internamente no es tan necesario que tenga

un acabado tan elaborado, pero externamente si ya que hace contacto con el canal

porta grapas, pero por el proceso de obtención de este, se puede dar un mismo

acabado que a la vez da una mejor apariencia visual para el comprador o consumidor.

d) Número y clase de operaciones necesariasOperación Inyectar la tolva con gránulos de polipropileno Elevar la temperatura del

plástico aproximada mente de 120º C Solidificación del material en el molde cerrado

Abertura del molde para la Clase de operación Número de operaciones

Primaria

1

Primaria

1

Secundaria

1

extracción de la pieza



Secundaria

1


160





1. Primeramente inyectar la tolva con gránulos de polipropileno. Cuando el sistema detornillo o embolo buzo gire, empujara hacia delante los gránulos y presionara la carga

desde la tolva hasta el cilindro de calefacción.

2. Elevar la temperatura del plástico aproximadamente de 120º C (en la mayoría de

aplicación de estos moldes), permitiendo que pueda fluir bajo la aplicación de presión

comúnmente de 35 hasta 350 Mpa (5,000 a 50,000 psi). Normalmente esto se hace

calentando los gránulos sólidos del material hasta formar una masa fundida con una

viscosidad y temperatura uniforme.

3. Permitir la solidificación del material en el molde cerrado. En esta etapa el material

fundido ya plastificado, se transfiere a la parte inferior del cañón o la boquilla, que

inyecta hacia el canal o los canales del molde hasta llegar a las cavidades donde

tomara la forma el producto.

4. Después se realiza la apertura o abertura del molde para la extracción de la pieza.

Esto se hace después de mantener el material bajo presión dentro del molde y es

expulsada por expulsores, al desplazarse el molde bebedero, para permitir solidificar

terminalmente el producto a temperatura ambiente.

e) tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para la

correspondiente pieza no se necesita ningún tipo de mecanizado por ser fabricada por

molde. Este requiere solamente el tratamiento térmico para fundir los gránulos de

polipropileno a una temperatura aproximadamente de 120º C (250º F), hasta llegar a

tener una pasta fundida que permitirá introducir con facilidad al molde, ya sea por

pistón o por un tornillo sin fin que presione la pasta (embolo).


161





3. Historia de la fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentessimilares. Para la fabricación del presionador de grapas se utilizara el moldeo por

inyección que al igual que cualquier método de moldeo, se debe diseñar en función del

costo más bajo posible, por ello resulta a un bajo costo producir grandes cantidades de

partes termoplásticos (Polipropileno); tiene la factibilidad de volverse a reprocesar los

productos mal formados y no necesita una operación extra para poder ser

comercializada posteriormente.

4. Limitaciones de planta o sus disponibilidades. Si se cuenta con una correcta

distribución en planta esto permitirá el máximo aprovechamiento del espaciodisponible para lograr un proceso óptimo, contando con espacio físico requerido por la

maquinaria que se ocupara, espacio para el almacenamiento de materia prima así

como también una bodega para el almacenamiento de las partes terminadas.


reducir los costos. En el caso de material se podría cambiar por Poliestireno ya que sus

propiedades cumplen con los requerimientos necesarios para esta pieza. El diseño

podría cambiarse para disminuir la cantidad de plástico a utilizarse que conlleven al

ahorro sin sacrificar la vida útil de la pieza.

6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Las maquinas a ser

utilizadas deben ser capaces de cumplir con el volumen de producción requerido de la

engrapadora. Para la elaboración del presiondor de grapas, se utilizara maquinas

netamente de inyección, que solo requiere del molde, por lo que fácilmente podría ser

hecha en cualquier maquina inyectora que cumpla con la capacidad de fundición y de

presión.




162





Se deberá contar con personal calificado que pueda utilizar y proporcionarmantenimiento a la maquinaria, pero también se debe dar capacitación al personal,

para que estén actualizados con las nuevas tecnologías, para que todos tengan la

capacidad de resolver un determinado problema de funcionamiento e instalación de

esta.

8. problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a esta. Para no

tener problemas de almacenaje de la materia prima que podría resultar dañada por no

disponer de un lugar adecuado, se deberá tener una distribución de almacenamiento

en la bodega de la planta evitando que obstruyan el desempeño de otras actividades,para colocar los materiales en un lugar aislado y cercano al lugar de trabajo, El

transporte de este material plástico no requiere de grandes depósitos por lo que se

puede realizar con: carretillas, costales, por gravedad, etc); deberá existir un área de

carga y descarga, ya sea de materia prima o del producto ya terminado. También se

podría hacer pedidos solamente de material necesario al proveedor si este es capaz de

abastecer a la empresa con material en tiempos cortos y así evitar el acumulamiento

innecesario.

9. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados olas propiedades físicas requeridas. Por ser fabricada por moldeo por inyección, la pieza

queda totalmente fabricada con respecto a su forma y acabado superficial; aun así

requiere una tolerancia, el molde para cumplir con las expectativas del volumen de

producción. Se requiere moldes de acero que resistan el desgaste de una gran cantidad

de piezas a fabricar en su vida útil.


1. Necesidades de producción propuestas o anticipadas. a) Corto plazo o largo plazo.

Según los pronósticos de producción se requiere producir al corto plazo, ya que es un


toda oficina.


163





b) Requisitos de volumen o ritmo de producción. Como se estableció después de losestudios de mercado, se llego a pronosticar una producción de 500,000 unidades por

año y ya que de esta piza se utiliza una en cada engrapadora; la producción de esta

será de 500,000 piezas por año. Se trabajaran 44 horas a la semana y un total de 261.5

días por año (2,092 horas por año). De la información anterior se calculo un ritmo de

producción de 239 piezas por hora.

2. Costos totales del producto terminado. a) Costos de herramientas iniciales. Maquina

inyectora de plástico marca JONWAI de Alta Velocidad de moldeo por inyección,

modelo JW-100SD: $8,500.00. La maquinaria tiene una vida útil de 6 años y un valor derecuperación del 10% lo que nos da un costo anual de (8,500-850)/6 = $1,275. Como se

menciono antes se pronostico una producción de 500,000 unidades por año al dividir

el costo anual entre las 500,000 piezas a producir nos da un costo por unidad de

$0.00255. El costo del molde de 8 cavidades es de $2,600 por tanto el costo por pieza

es de 2,600/500,000 = $0.0052. No se tiene un valor exacto del molde ya que el precio

de los estos varía según el tamaño y forma de la pieza, el número de cavidades del

molde y el material con que se fabricara. b) Costo de mano de obra directa El salario

mensual del operario es de $250. Ya que la maquina trabaja a un ritmo de producción

de 24 piezas por minuto (8 piezas por molde y tres ciclos por minuto) o 1,440 piezaspor hora. Con este ritmo de producción el operario terminaría el pedido en 347.2

horas (43.4 días). El operario trabaja 176 horas por mes. $250/176hr. = $1.42/hr.

(salario por hora del operario). El costo de MOD por pieza que es 1.42/1440 =

$0.00099. c) Costo de materiales EL costo del PP es de $0.99/kg


164





Es difícil encontrar datos del precio del polipropileno en el país, así que se tomo elprecio por kilogramo de polipropileno virgen del mercado mexicano y se hizo la

correspondiente conversión a dólares (MXN 11.50*0.759 = 0.873 USD más IVA).

$0.99/Kg = $0.00099/gr. Cada pieza tiene una masa de 2 gr. Pop tanto el costo por

material de cada pieza es: $.00198.

d) Costo de ingeniería Costo de ingeniería es de: $ 20,000 El costo por cada pieza es de:

20,000/500,000 = $ 0.04

Costo total de la pieza: $ 0.0507


la espera de la importación de la inyectora y de la materia prima.

4. Problemas de recibo almacenamiento y transporte. De darse un posible problema

en el mercado y un volumen de producción sobreestimado o disminución en la

demanda, se incurriría en gastos por almacenamiento de producto terminado. Otro

posible problema que se podría presentar es que el proveedor no entregue la materia

prima a tiempo, dando como resultado retrasos en la producción, afectando laplanificación de entrega.


165





Análisis De Preproducción Del Carrete De ResorteAsignación: Herbert Omar Cortez Castillo

Permitir el acoplamiento del los carretes porta grapa superior e inferior mediante el

deslizamiento del mismo carrete gracias al resorte sobre el carril porta grapa superior

haciendo que descanse en el carril porta grapa inferior y permanezcan fijos. Permitir

que el resorte de tensión (Pieza # 12) pueda deslizarse con libertad al momento de

abrirse los carriles porta grapa superior (Pieza #8) y carril porta grapa inferior (Pieza #

7) 1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño El carrete ha sido diseñado para

cumplir dos funciones primordiales:

2. Posibles requisitos de intercambio No puede ser utilizada para otras funciones que

no sean las mencionadas anteriormente para el desempeño óptimo y funcional de la

engrapadora. 3. Vida útil esperada en servicio y condiciones en que funcionara el

producto La vida útil esperada para el carrete en condiciones normales es de 5 años

debido a su material resistente a los esfuerzos y al desgaste por rozamiento, pero no

así a la humedad y corrosión por otras sustancias por lo que debe de tener un

recubrimiento especial que le permita soportar la oxidacion Las condiciones normales

para las que ha sido diseñada y en las que se espera se utilice serán: a) Ambientes de

niveles bajos de humedad y exposición al sol b) Lugares libre de químicos que corroan

el material. c) Uso habitual y continuo d) Pronóstico de volumen y ritmo de producción


166





El mercado en el que distribuiremos el producto será latino América con un volumende producción de 500,000 piezas por año.

Política Laboral: Para obtener el ritmo de producción se deben considerar y analizar el

numero de horas que se tendrán disponible para la producción.

1 año = 52 semanas 1 mes = 30 días 1 semana (laboral) = 5.5 días 1 semana (laboral) =

44 horas 1 día (laboral) = 8 horas

Asuetos según la ley:

Fecha 1 de enero Jueves, Viernes y Sábado Santo 1 de mayo 4, 5 y 6 de agosto 15 de

septiembre 2 de noviembre 25 de diciembre Total

# de días 1 3 1 3 1 1 1 11

Vacaciones anuales = 15 días Días de descanso = 1.5 días/ semana = 74.5 días/año

Numero de días laborables al año:


167





365

dias dias vacacion dias asueto dias descanso – (15 + 11 + 74.5 ) año año año año

= 365 – 100.5 = 264.5 días laborables/ año

Para conocer el número de horas laborables al año se hará:

Hrs laborables dias laborables hrs laborables = 264.5 *8 año año dia laborables

= 2116

hrs laborables año

Para obtener el ritmo de producción requerido utilizaremos la relación:

RITMO DE PRODUCCION = VOLUMEN DE PRODUCCION (REQUERIDO) HRS.

LABORABLES AL AÑO



1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo

El Carrete de resorte se encuentra directamente acoplado en la parte frontal del Carril

Porta Grapa Superior (Pieza # 8) y sirve como un eje para que el Resorte de Tensión

(Pieza # 12) se deslice en su parte central de forma fácil permitiéndole realizar

elongaciones que llegan a valores arriba de tres veces su longitud natural. Además le

permite acoplarse al porta grapa superior con e porta grapa inferior (Pieza # 7)

mediante unas aletas que posee el inferior haciendo que permanezcan fijos.


168





2. Examínese la necesidad de acabados superficiales, tolerancias y áreas mecanizadaspresentadas.

Debido a su función de permitir deslizamiento sobre ella, su superficie debe de poseer

un acabado Muy bueno (Esmerado) con rugosidad del orden de 0.25 micras. De

acuerdo al funcionamiento de la pieza y al acabado superficial la calidad debe de serie

IT-9 consignación h-9. La pieza será mecanizada por completo por un torno.


materiales La limitaciones de su forma según su función es que debe de serredondeada, de lo contrario el resorte no será capaz de deslizarse correctamente, en

cuanto al material el cual es un acero SAE 1020 este debe de ser recubierto con algún

anticorrosivo, debido a su naturaleza es propenso a oxidarse lo que generaría

resistencia al movimiento del resorte.

4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación. El carrete posee un

elemento de sujeción móvil debido a que no queda fijo (totalmente estático), su

movimiento esta restringido por la acción de la fuerza vertical hacia abajo producida

por el resorte que impide que se salga de la guía de carro superior y este al mismotiempo le impide moverse libremente de forma horizontal (de izquierda a derecha)

siempre permitiendo un cierto juego para ajustarse al carro inferior 5. Considérense

los problemas de Servicio o Intercambiabilidad La pieza no esta diseñada para ser

cambiada en el caso de que se deteriore o se extravíe (por no ser fija se puede

remover y por su pequeño tamaño es fácil de extraviar)


169





6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc. necesarios para lafabricación, la manipulación, inspección o empaque. No posee elementos de

adaptación para su manipulación, la única forma en que se puede sujetar al momento

del mecanizado es mediante mordazas del torno.


limitante a cambios seria el diseño del carrete, el cual debe permanecer con la misma

forma para poder deslizar el resorte y permitir el agarre de los carriles porta grapa

superior e inferior, no así en cuanto a su material el cual se puede buscar uno de

calidad un poco mas baja pero de similar funcionalidad, incluso cambiarse por unplastico.


1. Naturaleza de parte o montaje El carrete de resorte se ha diseñado con el fin de

permitirle al resorte poderse deslizar fácilmente al momento de separar los carriles

además de acoplar a los mismos carriles cuando estos se cierran y mantenerlos fijos a)

Materiales El material que se utilizará para fabricar el carrete del resorte es AISI 1020

(acero de bajo contenido de carbono). Algunas de las propiedades que el AISIS 1020

son: Propiedades mecánicas: Dureza 111 HB Esfuerzo de fluencia 205 MPa (29700 PSI)Esfuerzo máximo 380 MPa (55100 PSI) Elongación 25% Reducción de área 50% Módulo

de elasticidad 205 GPa (29700 KSI)


170





Maquinabilidad 72% (AISI 1212 = 100%) Propiedades físicas: Densidad 7.87 g/cm3(0.284 lb/in3) Propiedades químicas: 0.18 – 0.23 % C 0.30 – 0.60 % Mn 0.04 % P máx

0.05 % S máx

b) Tolerancias necesarias Las tolerancias necesarias para esta pieza son la de serie IT-9

ya que se refieren a mecanizado esmerado, para lo cual tendrá una calidad de

tolerancia baja y un estado superficial bueno que es necesario para un buen

deslizamiento tanto del resorte en el carrete como del mismo carrete en los carriles de

garpa superior e inferior

c) Acabado deseado (Interno o externo) 1. Número y clases de operaciones necesarias

Operación Clase de operación Número operaciones Cilindrado Torneado esférico ó

ranurado Primaria Primaria 2 1 de

Recibimiento de materia prima:El proceso para llevar a cabo la fabricación del

carrete de resorte se detalla a continuación:

Fijación al torno:Se recibe la materia prima que se utiliza en la producción en este

caso es AISI 1020 en cilindros pequeños.

171






Cilindrado:Los cilindros de acero se fijan al plato mediante las mordazas.

Torneado esférico:Se desbasta la primera cara de modo de dejar un cilindro de

menor diámetro, hacemos este mismo procedimiento en su otra cara hasta tener un

rodillo simétrico

En el centro del rodillo se hace un desvastado esférico (canal) dejando en los bordes

un mata filos

d) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación El carrete deresorte no posee ningún tratamiento térmico para realizar un optimo funcionamiento


similares. No se conoce información sobre la fabricación o montaje de piezas similares

al carrete del resorte. 3. Limitaciones de la planta o sus disponibilidades. Adecuada

distribución en planta para la colocación de equipos grandes como el torno que oscila

entre unos 2 metros de largo por 0.8 a 1.2 metros de ancho 1.4 metros de alto 4.

Posibilidad de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducir

los costos. El diseño del carrete no requiere de cambios, pero si se desea reducir

costos se puede analizar el desempeño de otros materiales más baratos que el AISI

1020 los que no necesariamente deben ser metálicos, un ejemplo podría ser un

polímetro como el Policarbonato pero disminuiría su vida útil.


172





5. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Para realizar la produccióndel Carrete de resorte se hará uso de un Torno CNC para poder generar un ritmo de

236.3 piezas / hora. 6. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e

instalación o para requisitos especificados. El torno solo requiere de un operario para

correr en línea de producción el cual debe tener conocimientos básicos de mecánica

para realizar tareas de mantenimiento autónomo, pero debe además de tener un

técnico especializado para dar mantenimiento al equipo cuando éste no esté

operando. 7. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a

ésta. La materia prima (varillas de acero) puede ser transportado en cantidades

pequeñas para alimentar el torno, para lo cual se recomienda que exista un depositode materia prima cerca del torno, a su vez este cerca de un acceso de la planta para

que sea fácil llenar haciendo uso de equipo mas grande como jack´s hidráulicos o

montacargas. 8. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados

especificados a las propiedades físicas requeridas. Debido a la forma geométrica tan

sencilla del carrete no se necesitan procesos inherentes para producir sus formas o

propiedades físicas


1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a) Corto plazo o largo plazoDebido a la naturaleza de este proyecto, nuestra propuesta es a corto plazo, un año

como máximo; ya que se espera que sea comercializado en El Salvador y

Latinoamérica. b) Requisitos de volumen o ritmo de producción


173





El volumen de producción anual que estima en unas 500,000 engrapadoras/año. Setoma en cuenta que en nuestro país se cuenta con 264.5 días laborables al año, para

suplir dicha demanda se debe tener un Ritmo de producción de 236.30 piezas/hr y

como para cada engrapadora solo se necesita un carrete por lo tanto posee el mismo

ritmo de producción el cual solo se puede conseguir utilizando un equipo totalmente

automatizado como el Torno CNC.

2. Costos totales del producto terminado. a) Costo de maquinaria y herramientas

iniciales Torno CNC: Herramientas, repuestos y misceláneos

Total Maquinaria/herramientas:

$50,000 $ 10,000

$ 60,000

Costo de Maquinaria/herramientas

=

$60,000 500,000 Piezas.

Costo de Herramienta = $0.12 / Pieza.


Operarios = $15 /día $15/día x 1 día /8hrs = $1.875/ hr Costo mano de obra directa =

$1.875/ hr =$0.0079 / pieza

236.30 piezas/hr

c) Costos de materiales Varilla de ¼” X 6 metros de AISI 1020 $2.35

Longitud máxima del carrete 0.017m+ 10% de perdida de material por mecanizado

0.0017m = 0.0187m Nº de piezas = 6 m / 0.0187 = 320.85 piezas por varilla


174





de los costos asociados (Máq. y herramientas, Costo del tamaño del = mano de obra,materiales, impuestos e ingeniería) lote (1000 piezas) =

(($0.1200+$0.0079+$0.0073+$0.0007+$0.0022)/pieza)) *1000 piezas/lote = $138.1 /

loteCosto de material= $2.35 / varilla /320.85 piezas / varilla= $0.0073 / pieza d)

Costo de impuesto o gravámenes MONTO DEL ACTIVO IMPONIBLE-----------IMPUESTO

MENSUAL De ¢ 100,000.01 hasta ¢ 500,000.00 por millar o fracción................¢ 0.50

(Fuente www.csj.gob.sv/leyes) e) Costo de ingeniería Costo de impuestos = (¢

0.50/1000 piezas)*($1 / ¢8.75) *12= $0.0007 / pieza Diseño del carrete Estudio de

materiales y equipos $ 600 __$ 500__ $1,100 Costo de ingeniería = $1,100 / 500,000

piezas / año = $0.0022 / pieza f) Costo del tamaño del lote

3. Tiempo disponible para equiparse El tiempo requerido es como mínimo de 6 meses

hasta un máximo de un año dependiendo del tiempo de entrega de la maquinaria,

equipo y del personal a laboral, tiempo de instalación y prueba de dichos equipos así

como encontrar las instalaciones adecuadas para la montaje de la maquinaria que

debe cumplir con las condiciones de espacio, seguridad industrial y ambiental etc.


175





4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte No existen problemas dealmacenamiento para el carrete debido a su pequeño tamaño y poco peso. Se estima

que en una sola caja se puede almacenar las 475 piezas con un peso de 2.8 kilos (ya

sumado al de la caja) almacenando un máximo de 4 cajas diarias.

Análisis De Preproducción Del Pin De Traslación.

Asignación: Henry Augusto Hernández Escobar Pasos generales en el planeamiento de

pre-producción.

1. Uso final de los detalles y del montaje completo. El presionador de grapas es el quese encarga en presionar o empujar las grapas por el canal porta grapas hasta la rendija

donde la guillotina separa las grapas y las clava en el papel. Este presiona las grapas

gracias a un muelle el que se encarga de halarlo y este a su vez presiona las grapas

hasta la rendija. Tiene una forma alargada y plana, de color rojo para diferenciarlo de

las demás piezas, posee una prominencia en uno de sus extremos la cual sirve para

poder moverlo manualmente mientras se colocan las grapas, a pocos milímetros se

encuentra una ranura en la cual se coloca el pin de traslación que a la vez sujeta al

muelle; ajustado holgadamente en el canal porta grapas para deslizarse

longitudinalmente sobre él.


presentan. Esta pieza requiere de un acabado liso, ya que tendrá que movilizarse en el

contorno del canal porta grapas y por ello no debe tener superficies que obstruyan el

desplazamiento de esta a través del contorno del canal porta grapas. Esta pieza es

fabricada de plástico por molde y no necesita ser mecanizada.


176





3. Limitaciones impuestas por la forma y las características de los materiales. Paralograr un óptimo funcionamiento y ahorro de material deben aplicarse las

especificaciones detalladas del plano de diseño ya que no existen mayores

limitaciones. El material utilizado debe ser capaz de resistir el uso constante que se le

aplique por lo que este debe ser tenaz para resistir los golpes contra el metal. 4.

Implementos de sujeción o de fabricación de los materiales. Dado que esta pieza es

móvil no tiene un implemento de sujeción para poder permitir su

manipulación, sino solamente un pin que permite su movimiento restringido a lo largo

del canal porta grapas, en cambio para su fabricación si lo hay. El único implemento desujeción de esta pieza, es cuando el molde o dado se cierra o se habré, soportando la

precisión que se ejerce dentro de la cavidad del molde; para poder permitir la entrada

de los gránulos plástico fundido, ya en estado solidó (moldeado) este es expulsado del

molde y cae a la bancada para ser almacenado. 5. Problemas especiales de servicio o

íntercambiabilidad. Esta pieza no se encuentra disponible en el mercado y se fabrica

exclusivamente para este tipo de engrapadoras, así que de llegar a fallar (que es muy

poco probable) sería muy difícil encontrar repuestos ya que no está normalizada.

Resultaría muy costoso para la empresa construir piezas de repuesto y además

ensamblarla nuevamente, por el hecho de que con el uso que se le da a laengrapadora, sería suficiente el tiempo de utilidad de esta y sería muy poca la

demanda de repuestos.


manipulación, inspección o empaque. La única guía requerida es la que permite que el

molde se abra y cierre, permitiendo que la presión ejercida dentro del molde sea

estable; para una fácil manipulación de la materia prima, se puede diseñar un

mecanismo que alimente por gravedad la tolva. El producto ya terminado será

inspeccionado por lotes visualmente (con la pieza donde ira ensamblada) y con


177





un calibrador, si cumple con los requisitos de diseño y posteriormente seráalmacenada o transportada en cajas de cartón u otro contenedor. 7. Analícense las

probables limitaciones a cambios futuros del producto. Su principal limitación es el

tamaño del canal dado que las grapas tienen un tamaño (anchura) estándar y este

debe coincidir con el de la pieza, además de que se tienen que seguir las

especificaciones de diseño con respecto al eje que la atraviesa, ya que es presionada

por el resorte de compresión. Si podría cambiar en sus demás aspectos; con respecto

al material podría ser fabrica de otro tipo de plástico, para reducir su costo A.

RAZONES PARA SELECCIONAR UN PROCESO DETERMINADO. 1. Naturaleza de parte o

montaje. El presionador de grapas está diseñado para deslizarse sobre el canal portagrapas con facilidad gracias a su forma y acabado superficial, con dimensiones de

29.5mm*12.7mm. Posee diferentes huecos, algunos necesarios para su

funcionamiento y acoplamiento con otras piezas y otros para el ahorro del consumo de

material.

2. a) Materiales Se deberá utilizar polipropileno que es un material con un grado de

resistente al fuego y tiene una buena dureza que es necesaria con respecto a la

utilidad de esta pieza dentro del compartimiento del canal porta grapas; debido al

desgaste que tendrá en su vida útil. Es un material rígido debido a su alta cristalidad y,aunque su temperatura de transición vítrea entre 10 y 18 ºC, su temperatura de

fragilidad es de 0ºC.

Propiedades físicas

La densidad del polipropileno, está comprendida entre 0.90 y 0.93 gr/c m3, por ser tan

baja permite la fabricación de productos ligeros.

Es un material más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Soporta carga de 25.5

kg/cm2 , aplicada durante 24 horas no produce deformación apreciable a temperatura

ambiente y resiste hasta los 70 grados C.


178





Posee una gran capacidad de recuperación elástica. Es un material fácil de reciclarPosee alta resistencia al impacto.

Propiedades mecánicas

Tiene buena resistencia superficial. Tiene buena resistencia química a la humedad y al

calor sin deformarse. Puede utilizarse en calidad de material para elementos

deslizantes no lubricados. Tiene buena dureza superficial y estabilidad dimensional.

b) Tolerancias necesarias Esta pieza al igual que todo componente es necesario que

cumpla con las especificaciones de tolerancia expuestas en el diseño de fabricación, yaque a pesar que será fabricada por inyección es necesario que cumpla con el dado o

molde con ciertas tolerancias que permitan un grado de error al momento del proceso

de obtención de esta. En el caso de plásticos moldeados existen tolerancias

normalizadas según la DIN 16091 que establece que en el rango de piezas con tamaños

de 22-30mm (rango al que pertenece el presionador de grapas), las tolerancias son de

± 0,27 para cotas no ligada al molde y ± 0,17 para cotas ligadas al molde.

c) Acabado deseado (interno o externo) Internamente no es tan necesario que tenga

un acabado tan elaborado, pero externamente si ya que hace contacto con el canalporta grapas; pero por el proceso de obtención de este tope, se puede dar un mismo

acabado que a la vez da una mejor apariencia visual para el comprador o consumidor.


Operación Clase de operación Número de operaciones


179





Inyectar la tolva con gránulos de polipropileno Elevar la temperatura del plásticoaproximada mente de 120º C Solidificación del material en el molde cerrado Abertura

del molde para la

Primaria

1

Primaria

1

Secundaria

1

Secundaria

1

extracción de la pieza

1. Primeramente inyectar la tolva con gránulos de polipropileno. Cuando el sistema de

tornillo o embolo buzo gire, empujara hacia delante los gránulos y presionara la carga

desde la tolva hasta el cilindro de calefacción.

2. Elevar la temperatura del plástico aproximadamente de 120º C (en la mayoría de

aplicación de estos moldes), permitiendo que pueda fluir bajo la aplicación de presión

comúnmente de 35 hasta 350 Mpa (5,000 a 50,000 psi). Normalmente esto se hace

calentando los gránulos sólidos del material hasta formar una masa fundida con una

viscosidad y temperatura uniforme.

3. Permitir la solidificación del material en el molde cerrado. En esta etapa el material

fundido ya plastificado, se transfiere a la parte inferior del cañón o la boquilla, que

inyecta hacia el canal o los canales del molde hasta llegar a las cavidades donde

tomara la forma el producto.



4. Después se realiza la apertura o abertura del molde para la extracción de la pieza.

Esto se hace después de mantener el material bajo presión dentro del molde y es

expulsada por expulsores, al desplazarse el molde bebedero, para permitir solidificar

terminalmente el producto a temperatura ambiente.


180





e) tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación Para lacorrespondiente pieza no se necesita ningún tipo de mecanizado por ser fabricada por

molde. Este requiere solamente el tratamiento térmico para fundir los gránulos de

polipropileno a una temperatura aproximadamente de 120º C (250º F), hasta llegar a

tener una pasta fundida que permitirá introducir con facilidad al molde, ya sea por

pistón o por un tornillo sin fin que presione la pasta (embolo).


similares. Para la fabricación del presionador de grapas se utilizara el moldeo por

inyección que al igual que cualquier método de moldeo, se debe diseñar en función delcosto más bajo posible, por ello resulta a un bajo costo producir grandes cantidades de

partes termoplásticos (Polipropileno); tiene la factibilidad de volverse a reprocesar los

productos mal formados y no necesita una operación extra para poder ser

comercializada posteriormente.

4. Limitaciones de planta o sus disponibilidades. Si se cuenta con una correcta

distribución en planta esto permitirá el máximo aprovechamiento del espacio

disponible para lograr un proceso óptimo, contando con espacio físico requerido por la

maquinaria que se ocupara, espacio para el almacenamiento de materia prima así como también una bodega para el almacenamiento de las partes terminadas.


reducir los costos. En el caso de material se podría cambiar por Poliestireno que

presenta un costo relativo promedio de 0.96 [$/kg]. El diseño podría cambiarse para

disminuir la cantidad de plástico a utilizarse que conlleven al ahorro sin sacrificar la

vida útil de la pieza.


181





6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas existentes. Las maquinas a serutilizadas deben ser capaces de cumplir con el volumen de producción requerido de la

engrapadora. Para la elaboración del presiondor de grapas, se utilizara maquinas

netamente de inyección, que solo requiere del molde, por lo que fácilmente podría ser

hecha en cualquier maquina inyectora que cumpla con la capacidad de fundición y de

presión.


requisitos especializados. Se deberá contar con personal calificado que pueda utilizar y

proporcionar mantenimiento a la maquinaria, pero también se debe dar capacitaciónal personal, para que estén actualizados con las nuevas tecnologías, para que todos

tengan la capacidad de resolver un determinado problema de funcionamiento e

instalación de esta.

8. problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a esta. Para no

tener problemas de almacenaje de la materia prima que podría resultar dañada por no

disponer de un lugar adecuado, se deberá tener una distribución de almacenamiento

en la bodega de la planta evitando que obstruyan el desempeño de otras actividades,

para colocar los materiales en un lugar aislado y cercano al lugar de trabajo, Eltransporte de este material plástico no requiere de grandes depósitos por lo que se

puede realizar con: carretillas, costales, por gravedad, etc); deberá existir un área de

carga y descarga, ya sea de materia prima o del producto ya terminado. También se

podría hacer pedidos solamente de material necesario al proveedor si este es capaz de

abastecer a la empresa con material en tiempos cortos y así evitar el acumulamiento

innecesario.


las propiedades físicas requeridas. Por ser fabricada por moldeo por inyección, la pieza

queda totalmente fabricada con respecto a su forma y acabado superficial; aun así

requiere una tolerancia, el molde para cumplir con las expectativas del volumen de

producción. Se requiere moldes de acero que resistan el desgaste de una gran cantidad

de piezas a fabricar en su vida útil; estos moldes no deben tener filo alguno. B.

FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS SELECCIONADOS


182





1. Necesidades de producción propuestas o anticipadas. a) Corto plazo o largo plazo.Según los pronósticos de producción se requiere producir al corto plazo, ya que es un


toda oficina.

b) Requisitos de volumen o ritmo de producción. Como se estableció después de los

estudios de mercado, se llego a pronosticar una producción de 500,000 unidades por

año y ya que de esta piza se utiliza una en cada engrapadora; la producción de esta

será de 500,000 piezas por año. Se trabajaran 44 horas a la semana y un total de 261.5

días por año (2,092 horas por año). De la información anterior se calculo un ritmo deproducción de 239 piezas por hora. 2. Costos totales del producto terminado. a) Costos

de herramientas iniciales.


c) Costo de materiales

d) Costo de impuesto o gravámenes

e) Costo de ingeniería

f)

Costo de iniciación de puesta en marcha

g) Costo de tamaño del lote


la espera de la importación de la inyectora y de la materia prima. 4. Problemas de

recibo almacenamiento y transporte.


183





De darse un posible problema en el mercado y un volumen de producciónsobreestimado o disminución en la demanda, se incurriría en gastos por

almacenamiento de producto terminado. Otro posible problema que se podría

presentar es que el proveedor no entregue la materia prima a tiempo, dando como

resultado retrasos en la producción, afectando la planificación de entrega.

Análisis De Preproducción De Hoja De Resorte

1. Uso final de detalle y el montaje completo La hoja de resorte como su nombre lo

indica hace la función de un resorte ya que esta amortigua el golpe que se genera conla fuerza que se ejerce en la palanca y la transmite en todo el mecanismo para dar la

operación de grapado, esta se encuentra ubicada en la parte superior de la base del

yunque y va unida a ella de un extremo con un pin fijo, el otro extremo se apoya en la

parte del carril porta grapa inferior. 2. Examinar la necesidad de acabados superficiales

Acabado Superficiales La pieza presentara una calidad superficial de poca Exigencia

con calidad de Alisado Bueno y calidad de Uniformidad Buena


184





Tolerancias Para las tolerancias fundamentales de acuerdo al funcionamiento querealiza la pieza y al acabado superficial de la pieza estarán entre la calidad de serie IT-7

e IT-8 ya que su único requisito es que se ajuste y que sirva de guía con otra pieza. Tipo

de ajuste Preciso o fino Agujero único H7 clase prensado Características Montaje a

presión sin necesidad de seguro

Áreas Mecanizadas La pieza será mecanizada por completo por la maquina troquelado

de láminas metálica haciendo uso también de un Punzón con el ángulo requerido para

generar el perfecto ángulo deseado ya con este se generara un perfecto

amortiguamiento

3. Limitaciones por su forma y características del material La pieza si posee

limitaciones impuestas por su forma ya que es un elemento mecánico porque poseerá

un comportamiento elástico debido al material que se empleara en su fabricación. El

cual posee superficies que sirven de soporte para algunas partes del mecanismo. Se ha

diseñado con tal precisión por que cuando mecanismo del cual es parte se basa en

conocer la deflexión en algún lugar específico, en función de la carga aplicada.


185





4. Considérense los implementos de sujeción o de fabricación Esta pieza posee un pincomo implemento de sujeción para poder unirse con la base del yunque para tener

fijación a ella y servir de resorte con respecto al Carril de porta grapa inferior. 5.

Considérense los problemas de Servicio o Intercambiabilidad Esta pieza posee

problemas de intercambiabilidad ya que esta no esta disponible para comprar en caso

que este se arruine que no es muy probable, y no es necesario ningún tipo de

mantenimiento. 6. Investíguese la posible adaptación de agarraderos, guías, etc.

necesarios para la fabricación, la manipulación, inspección o empaque. En el proceso

de fabricación es necesario el uso de guías y topes para fijar la pieza durante el proceso

de doblado. Para la manipulación de la pieza no es necesaria la adaptación deagarraderos ya que la pieza posee agujeros suficientes donde se podrá sujetar para

realizar un determinado proceso. 7. Analícense las probables limitaciones a cambios

futuros en el producto Una limitación a cambios futuros seria el material porque es

necesario mantener las características y propiedades de el material utilizado en el

diseño original ya que para el desempeño optimo del producto debe de ser un material

que posea una determinada resistencia y flexión por la fuerza que en esta será ejercida

por el usuario durante la utilización del producto y tiene que resistir a la fatiga que esta

acción de grapado genera. A. Razones para seleccionar un proceso determinado 1.

Naturaleza de parte o montaje La pieza ha sido diseñada de tal manera que su montajesea de unión fija, con capacidad de acoplarse a la base del yunque el cual le sirve de

soporte para la fuerza de impacto que se genera a la hora de la acción de grapado; con

el objetivo que la grapa choque contra el yunque y perfore, sujete un grupo de papel

determinado.


186





2. a) Materiales La norma del material que cumple las características necesarias para lafabricación de la pieza es Acero:

TIPO NORMA

Duro Frío (MBII) 0.60 – 0.70C

ASTM-A227 UNS G10660 AISI 1066

SAE Nº

1066

Limites de composición química,% C

0,60-0,71

Nº AISI S,max

0,050

Mn

0,85-1,15

P,max

0,040

correspondiente

------

Los más comunes son aceros de medio y alto carbono, y de aleación. En caso de

resortes sometidos a cargas dinámicas se requieren propiedades de resistencia a la

fatiga. El material ideal corresponde a una con elevada resistencia a la fluencia y un

módulo de elasticidad bajo. De cinta delgada laminada en frío, algunas de las

características de dicho material son las siguientes:


187





b) Tolerancias Necesarias La tolerancia que se necesita para la la lamina de resorte esde IT-7 esta pieza tiende a deslizar en el Carril de porta grapa inferior es por eso que

necesita un nivel de calidad elevado, del mismo modo, la zona de tolerancia es

pequeño lo que indica un nivel de precisión elevado.

Tipo de ajuste Preciso o fino

Agujero único H7

clase prensado

Características Montaje a presión sin necesidad de seguro

c) Acabado deseado (Interno o externo). El acabado necesitado en esta pieza es

elevado, esto se debe a que la lamina de resorte debe ser extremadamente flexible

para evitar que con el uso intensivo, para resistir al impacto producida en el momento

de la fuerza. Es por esta razón que se recomienda un material el cual sea de alta

resistencia.

d) Número y clase de operaciones. El número de operaciones la establecerá la forma

de la pieza, para el caso se presentan las operaciones necesarias en la producción. Para

la pieza en estudio se presenta la siguiente secuencia de operaciones:


188





Obtención de la materia prima. Movimiento de la materia prima: Traslado de la

materia prima a su lugar de trabajo.

doblado y corte: El material es colocado en la dobladora, la platina de metal es cortada

según el tamaño deseado, luego se pone en curso.

Realización de los dobleces o embutido necesario en el material por medio del troquel

y su matriz respectiva para lograr la forma deseada de la pieza.

Transporte al área de inspección y doblez. Las piezas dobladas o embutidas se

transportan por medio de plataformas rodantes o de bandas transportadoras, al áreade acabado.

Inspección: Antes de darle el acabado final al producto, se realiza una inspección para

verificar que cumpla con las características requeridas.

Acabado:

En este punto se realizan las actividades que le darán el detalle

al producto; éstas son el puntado, ribeteado, perfilado, engrapado y empaque, entre

otras; estas actividades se realizan, o no, dependiendo de que el artículo a producir las

necesite.



Transporte al almacén de producto terminado. Los productos se transportan por

medio de plataformas rodantes o de montacargas, al almacén.

Almacenamiento: Clasificación de insumo de acuerdo al tamaño: son colocados en

cajas de acuerdo al diseño; en éste caso por ser una sola pieza van a un solo lugar

donde espera a ser seleccionada para el ensamblaje de la misma.

e) Tratamiento térmico antes y/o después del mecanizado o fabricación. La pieza

incluye un tratamiento térmico de revestimiento, para aumentar la flexibilidad de la

hoja de resorte, un acabado superficial que le proporcione una mejor estética y

protección a la corrosión ya que parte de ella estará expuesto al ambiente y a la

manipulación contante.


189





3. Historia de la fabricación del mecanizado o de montaje de partes de componentessimilares Por tratarse de un producto nuevo no se cuenta con un historial al cual

podamos hacer referencia. Aparte de no poseer la información necesaria para poder

contestar esta interrogante. Pero si contáramos con esta información tendríamos que

tomar en cuenta algunos aspectos en la fábrica como por ejemplo: Si el equipo

utilizado en años anterior sería demasiado pequeño para un uso eficaz en la

actualidad, las maquinas que se poseen son suficiente para la fabricación del producto,

se cuenta con suficiente espacio para la producción, la comparación de productos

anteriormente fabricados parecidos al que se quiere desarrollar, etc. 4. Limitaciones de

la planta o sus disponibilidades Con respecto a este punto no existirá algún tipo delimitación, ya que están establecidos espacios estratégicos para las diferentes

operaciones necesarias para la obtención de la pieza terminada. Dentro de las

disponibilidades se encuentra la capacidad de operación, ensamble, transporte y

almacenamiento de producto terminado, para su posterior distribución. 5. Posibilidad

de cambios en el diseño del producto para facilitar la fabricación o reducir costos. Se

podrían realizar cambios mínimos en la geometría, que no afecte la funcionabilidad de

la pieza en el producto total así como la forma de las caras laterales lleva una cierta

inclinación se pueden optar por hacer las rectas que reduzcan material y que nos

permita reducir los costos totales sin afectar el funcionamiento de la pieza. En losmateriales se podría analizar un material que nos proporcione la calidad deseada de la

pieza y las características mecánicas. 6. Aplicabilidad de las máquinas o herramientas

existentes. Esta pieza se puede fabricar por medio de una máquina troqueladora o

embutidora, en las diferentes marcas existentes, para nuestro caso la fabricación se

realizará caso


190





además se pueden utilizar algunas herramientas para la fabricación del modelo queservirá de guía para la fabricación en serie. 7. Disponibilidad de mano de obra para

mantenimiento e requisitos especializados La base del yunque no necesita

mantenimiento por lo tanto no se encuentra un operario dedicado a ese tipo de

actividad ya que esto implicaría gasto extra para la empresa la cual esta interesada en

producir. Pero esto no quiere decir que no esta está exenta de operarios que velen por

sus cuidados. En cambio para la maquinaria utilizada en los procesos de fabricación, es

necesario de mano de obra que trabaje con el funcionamiento y mantenimiento de las

máquinas. Es importante mencionar que se necesita de personal de alta capacidad de

manejo de maquinaria y cierto cono cimiento en el proceso que se encuentrarealizando. 8. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a

ésta El manejo del material dentro de la planta es manual, debido a que el material es

proporcionado en pliegos de acuerdo con lo s estándares. El transporte hasta la fábrica


peligro para el personal encargado de su manipulación hacia la planta o dentro de la

misma aparte que esta actividad se realiza por medio de camiones cerrados y su

almacenamiento requiere que no se exceda mucho tiempo ya que se podría corroer,

causando pérdidas o requerimiento de más procesos. Este traslado puede realizarse

con el resto de materias primas que se necesite dentro del proceso. 9. Procesosinherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados o las

propiedades físicas requeridas En la pieza el proceso de fabricación consiste en el corte

de la pieza pero cuando esta es inspeccionada muchas veces no está a las medidas

requeridas por el diseñador por lo tanto es necesario el corte de rebabas en el material

ya trabajado o más bien esto se le conoce como rectificado de la pieza, con respecto al

acabado luego la pieza recibirá un proceso para mejorar el acabado superficial para

mejorar la estética y proporcionarle una protección a la corrosión.


instalación o para

191





C. Factores que afectan los procesos seleccionados

1. Necesidades de producción propuesta o anticipada e) Corto plazo o largo plazo La


demanda del mercado a la que será distribuido ya establecida la necesidad de este


f) Requisitos de volumen o ritmo de producción Como ya se estableció en los



2. Costos totales del producto terminado a) Costos de herramientas:

Área de mesa: Mesa de 700 x 1000mm. Inferior y Mesa de 550 x 800mm. Superior de

presión Capacidad: 25 TON Altura del Carrera: 80 mm Ajuste: 20mm Golpes por

Minuto: 80 Peso Aproximado: 600 kg Maquina Troqueladora Capacidad

de Funcionamiento

TIPO: C MODELO: JC23-6.3 ORIGEN : Alemania MARCA: muller Motor

Eléctrico de Motor 20Hp Inclinación máxima de la mesa: 30ª Maquina Troqueladora

Equipada con:


192





Precio:

$ 15,200

915 x 700 x 1690 Largo x Ancho x Alto Dimensiones

La maquina troqueladora con uso adecuado puede durar hasta 8 años en los que se

espera trabaje adecuadamente Se usara el método de depreciación por unidades

producidas: D= ( ) = $0.0038 $/pieza pieza D = ($0.0038) (500 000 piezas)= $

1900.00 Costo de elaboración individual de la pieza: C=− $

= $0.027 por pieza

b) Costos de mano de obra directa Estos datos basados en operarios por lo tanto el

sueldo estimado es el mínimo Costos de producir en el país Copyright, El Salvador

Salario Mínimo Diario Comercio -Servicios Industria Manufactera ( Exepto Máquila)

Maquila

* Tarifa no incluye IVA

US$ 6.41 US$ 6.27

El costo de la pieza es: Salario mínimo en la industria es $6.27 al día (8 horas

laborales), por lo tanto son $0.85 la hora.

ℎ

= $0.0036 por pieza

c) Costo de impuestos o gravámenes. Los costos de impuestos que se consideran son

los establecidos por la ley: IVA = 13% del producto


193





d) Costos de materiales Nombre del material: Lámina de Acero de Bajo Contenido deCarbono. Designación técnica: SAE 1020 Unidad de compra: Pliego (2m x 1m) Área de

la Lámina de Acero de Bajo Contenido de Carbono: 2 m² Área de lámina a trabajar:

0.009 m² Costo de una pieza= (0.000048) (12.4917) = $0.0006 Costo de pliego de

Lámina de Acero

CHAPA NEGRA DE 1.5 mm (24 KG/m2).

$12.4917

e) Costos de ingeniería Como costo por la elaboración del desarrollo del análisis de

fabricación el costo de ingeniería se considera un 30% del producto.

COSTO TOTAL DE LA PIEZA CONCEPTO Costos de herramienta Costo de mano de obra

Costo de materiales Subtotal Costo de impuestos Costos de ingeniería Total


COSTO $ 0.027 0.0036 0.0006 0.0312 0.0312(0.13)= 0.004 0.14 (0.30) = 0.01 $0.05

194





3. Tiempo disponible para equiparse La empresa debe equiparse lo más rápido posible,para ofrecer al cliente un tiempo de espera aceptable. Este equipamiento cuenta con




4. Problemas de recibo, almacenamiento y transporte Dentro de los problemas de

recibo podemos mencionar como por ejemplo: la materia prima viene dañada o no

cumple con las especificaciones correctas que el diseñador preestableció entonces se

procede a realizar las gestiones necesarias para solicitar un cambio en la materiaprima, lo cual generaría un atraso en la producción si es que no se tienen reservas

aparte de generar perdidas por el tiempo no laborado. Durante el almacenamiento se


inesperados en contra de la calidad. Cuando la pieza está terminada tiene que





colocadas en cajas donde la cantidad de unidades sea la adecuada para este será deuna, las piezas no requieren de mucho cuidado respecto a los golpes que pueda sufrir

en la carga o descarga pero esto no quiere decir que se tomara si cuidados.


195





Análisis De Preproducción Del Eje Principal

1. Requisitos de funcionamiento y/o desempeño Esta pieza ha sido creada con el fin de

sostener la base de la engrapadora que es donde se colocan las grapar y unirla con la

parte de arriba que es la que sostiene el resorte el cual empuja las grapas 2. Posibles

requisitos de intercambio El único funcionamiento de esa pieza es mantener fijas y

alineadas las piezas principales de la engrapadora 3. Vida útil esperada en servicio y

condiciones en que funcionara el producto La vida útil esperada para el eje principal 10

años utilizandola adecuadamente en condiciones normales para la que esta fabricada,

su material es de gran resistencia a los esfuerzos, corrosión y a la humedad. 4.Pronóstico de volumen y ritmo de producción

El mercado en el que distribuiremos el producto será latino América con un volumen

de producción de 500,000 piezas por año.

Horas

hábiles

disponibles

para

cumplir

con

el

ritmo

de

producción:

2116

hrs laborables año



Para obtener el ritmo de producción requerido:

RITMO DE PRODUCCION = VOLUMEN DE PRODUCCION (REQUERIDO) HRS.

LABORABLES AL AÑO

RITMO DE PRODUCCION = 500,000 = 236.30 piezas / hr (REQUERIDO)


2116

196





PASOS GENERALES PARA EL PLANEAMIENTO DE PRE-PRODUCCIÓN1. Considérese el uso final de los detalles y del montaje completo El eje principal es un

perno completamente liso de longitud de 23.7mm, este atraviesa las piezas internas de

la engrapadora con un diámetro de 4.4m, al final en su longitud en ambos lados va

remachado el perno para que toda la engrapadora siempre se mantenga firme y

mantenga alineadas las piezas. Sostiene el cuerpo principal de toda la engrapadora,

manteniendo todas las piezas en su posición, permitiendo el movimiento para la

función principal de esta.


presentadas.

La pieza presentara una calidad superficial con un poco de Exigencia con calidad de

Alisado Bueno ya que debe permitir que las piezas en contacto con el deslicen sin

ningún problema (no deben verse ni percibirse estrías de ningún tipo), porque estos

afectaría el libre movimiento entre las piezas y habría necesidad se aplicarle un

lubricante para que funcionen favorablemente. Es preciso que esta pieza tenga

bastante tolerancia ya que las piezas que esta une deben moverse sin mayor esfuerzo,

pero tampoco debe quedar demasiado holgada. Para las tolerancias fundamentales de

acuerdo al funcionamiento que realiza la pieza y al acabado superficial de la piezaestarán entre la calidad de serie IT-8 e IT-9. 3. Analícense las limitaciones impuestas

por la forma y las características de los materiales La pieza esta fabricada de SAE 1020

Acero medio contenido de carbono Por su contenido de carbono estos aceros se

utilizan para la fabricación de piezas estructurales de mediana resistencia. Este

material no limita los esfuerzos a los que la pieza será sometida, ya que es bastante

resistente, en cuanto a limitaciones de forma, debe ser completamente cilíndrica para

que las piezas que une se acoplen fácilmente y funcionen adecuadamente


197





PAPVD (deposición física de vapores activado por plasma) utilizando la técnica dedeposición mediante arco eléctrico en alto vacío dando como resultado una

vaporización física de átomos debido a una energía cinética desarrollada que en este

caso corresponden a las de un blanco de Titanio, estas se adhieren en la superficie

sólida del acero. El análisis de esta estructura se realiza por medio de equipos

especializados tales como (XRD) difracción de rayos X para analizar el enlace de la capa

generada de (NT) ,(SEM) microscopio electrónico de barrido.

Resistencia Nº SAE o a la AISI Rm Kgf / mm 1020 45,8

2

Límite tracción fluencia Re Mpa 449,1 Kgf/mm 33,8

2

de Alargamiento en 50 mm Mpa 331,5 % 36 143 Dureza Brinell

Algunas propiedades del acero SAE 1020 son: • DENSITAD → 7860 Kg / m3. • MÒDULO

DE YOUNG → 207 GPa. • COEFICIENT DILATACIÓN → 11,7 º C -1 · 10-6. •

CONDUCTIVITAD TÈRMICA → 52 W / m · º C. • CALOR ESPECIFICO → 500 J / Kg · º K. •RESISTÈNCIA A LA FLUÈNCIA → 295 ( MPa ) •COEFICIENTE DE POISSON → 0,3.

b) Tolerancias necesarias Este acero se utiliza para piezas simples como pasadoras,

engranajes, ejes, piezas troqueladas y estampadas, tortillería etc...Es utilizado por la

industria en general. Necesita una tolerancia IT-10 ya que se refieren a mecánica poco

esmerada. Debe ser una superficie muy fina para que las piezas puedan girar el

rededor del eje sin ningún impedimento. c) Acabado deseado (Interno o externo) Debe

tener un acabado muy fino, ya que siendo un eje las piezas a las que une deben

fácilmente girar a su alrededor


199





d) Número y clases de operaciones necesarias Si se fabrica por inyección, preparamosprimeramente la materia prima, luego el molde donde se le dará forma a la pieza, se

inyecta la materia prima en el molde, para finalmente ejercer presión sobre los moldes

y darle la forma deseada a la pieza. e) Tratamiento térmico antes y/o después del

mecanizado o fabricación La pieza sufre un tratamiento de enfriamiento si se moldea

en caliente y este puede ser con agua fria o a temperatura ambiente. 2. Historia de la

fabricación del mecanizado o el montaje de partes de componentes similares. No hay

historia de la fabricación del eje principal 3. Limitaciones de la planta o sus


fabricación o reducir los costos. 5. Aplicabilidad de las máquinas o herramientasexistentes. Se utilizaran maquinas de inyección para depositar la materia prima en los

moldes 6. Disponibilidad de mano de obra para mantenimiento e instalación o para

requisitos especificados. Para manejar la maquina inyectora se necesita únicamente de

un operario para correr en línea de producción no necesita especialización, nada mas

conocimientos básicos de mecánica y neumática para realizar tareas de

mantenimiento autónomo, y debe haber alguien que le de mantenimiento a la

maquina.

7. Problemas de manejo de materiales internos de la planta o externos a ésta. Setrabaja con altas temperaturas, por lo tanto es necesario tener cuidado en el manejo

de materiales.


200





8. Procesos inherentes para producir las formas, superficies o acabados especificados alas propiedades físicas requeridas. Únicamente se necesita proceso de inyección, no

hay otros procesos auxiliares para la fabricación de esta pieza.


1. Necesidades de producción propuesta o anticipada. a) Corto plazo o largo plazo Este

producto de espera comercializarse en un corto plazo de aproximadamente 8 a 12

meses. b) Requisitos de volumen o ritmo de producción Volumen de producción =

500,000 engrapadoras/año. Días laborales = 264.5 días laborables/año, esto equivale a

2116 horas laborales al año y para suplir dicha demanda se debe tener un Ritmo deproducción de: Ritmo de producción: 500,000/2116 = 236.30 piezas/hr. Se necesitan

fabricar 236.30 piezas por hora para cumplir con el volumen de producción ya que casa

engrapadora solo necesita una base de goma. 2. Costos totales del producto

terminado. a) Costo de maquinaria y herramientas iniciales Maquina inyectora: Molde

para cubierta

Total Maquinaria/herramientas: Costo de Herramienta =

$ 25,000 $ 8,000

$ 33,000

$27,000 500,000 Piezas. Costo de Herramienta = $0.0 66 / Pieza.


Operarios = $14 /día $14/día x 1 día /8hrs = $1.75/hr


201





Costo mano de obra directa

=

$1.755/hr

=$0.0074 / pieza

236.30 piezas/hr

c) Costos de materiales

Acero SAE 1020, este material lo venden generalmente por varillas de ½ pulgada de

diámetro y longitudes de 50cm, por cada una de estas varillas podemos obtener

aproximadamente 606.14 piezas, el costo por varilla es de $15 N° de piezas=606.14

Costo de material= $15.00 /606.14 piezas.= $0.025 / pieza d) Costo de ingeniería

Diseño de molde $2,500 Estudio de polímetros y equipos $ 500, total $2700

Costo de ingeniería = $3000 / 500,000 piezas / año = $0.06 / pieza

e) Costo del tamaño del lote Costo del tamaño del lote (1000 piezas)

de los costos asociados (Máq. y herramientas, mano de obra,

= =

materiales e ingeniería) (($0.0 660 + $0.0074 + $0.025 + $0.006/ pieza) ) * 1000piezas /

lote

= $104.4 / lote

3. Tiempo disponible para equiparse El tiempo requerido para equiparse es entre 6

meses y un año y medio como máximo. 4. Problemas de recibo, almacenamiento y

transporte

Hay que tomar en cuanta el material de la pieza y en eso basarnos para mantenerla

almacenada en lugares a temperatura ambiente, sin humedad ni exponer las piezas a

agentes químicos corrosivos.




202



Planeamiento del Proceso de Fabricación



203





PLANEAMIENTO DEL PROCESO DE FABRICACIÓNPlaneamiento Del Proceso De Fabricación De La Base de Goma

DESCRIPCION DE LA PIEZA

Pieza: Base de Goma

Esta pieza realiza la función de servir de apoyo a toda la engrapadora, es una base que

permite que la engrapadora se mantenga fija y no se deslice a la hora de realizar su

función, debido al material y a los acabados, esta pieza funciona correctamente, evita

que se ralle o desgaste con el apoyo de otras piezas, el material donde es apoyada laengrapadora.

PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION

1. Análisis del plano de la pieza para tener un panorama general de lo que se desea

Para los pasos 24 y 25 se debe tener mucha precisión ya que son los agujeros que

calzan en los pines de la pieza con la que esta hace contacto, deben quedar bien

ajustados para que las piezas no se separen sin necesidad, y no tan apretados para quese puedan separarse cuando sea necesario. La pieza no debe llevar rebabas en los

agujeros, ya que esto impediría que se ajuste exactamente a la pieza con la que se une.


204





FICHA DE RUTA Nombre de pieza: Base de goma Fecha: 30/ 11/ 2009 Responsable:Evelyn Carolina Pichinte Cruz

No

ESPECIFICACION

Depende de : Materia Molde Prima

Proceso

OBSERVACIONES

Requisitos de la Operación

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Vista Frontal Vista Superior Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Materia Prima

Materia Prima Ultima Fecha 186 10 56 56 34 20 10 42.4 7 14.2 2 7 5 Agujero 16.5Agujero 14.5 Agujero 7 Agujero 5 Nota

1:1 Liso Enfriamiento en el molde Goma Libras Aceptada Dimens. Contorno Dimens.

Contorno Distancia entre centros Distancia entre centros Distancia entre centros

Distancia entre centros Dimens. Contorno Dimens. Contorno Dimens. Contorno

Dimens. Contorno Espesor Altura Altura Diámetro Diámetro Diámetro Diámetro Quitar

rebaba de los agujeros (si es necesario)

*

* * * * * * * * * * * * * * *




205





DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO

Para fabricar la base de goma se hace por medio de prensas y matrices, la maquinaria

y el equipo necesarios son:

Prensa: una prensa debe estar equipada con matrices diseñada para ciertas

operaciones específicas. La mayoría de operaciones de formado se pueden efectuar en

cualquier prensa normal si se usan matrices adecuadas. 2. Redactar recomendaciones

hacia o consultar con Ingeniería del producto acerca de los cambios del producto

Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones si cambian las de la palanca y los

agujeros de fijación con los dos elementos, pero se deberá tomar en cuenta el

ensamble que deberá tener con las mismas. El materia puede cambiar tomando en

cuenta los costos, calidad y resistencia a esfuerzos a los que será sometida y que son

necesarios para la pieza no sufra daños y cumpla con su vida útil.

No se deben efectuar cambios en ningún elemento para la unión con otras piezas.

La Cubierta de Palanca presenta un diseño optimo dado el diseño de los elementos alos que se debe sujetar, no presenta dificultades para su elaboración y cumple con los

requisitos de forma y funcionamiento, por lo cual se recomienda no realizar cambios al

diseño, el proceso de fabricación debe de ser Moldeo por inyección únicamente,

Podría haber una ligera modificación que seria solamente en el material a utilizar,

proponiendo un material que soporte esfuerzos similares y con propiedades

adecuadas al proceso que además pueda reducir los costos. 3. Elaborar un listado de

las operaciones básicas requeridas para producir la pieza de acuerdo con el plano de

las especificaciones

La materia prima a utilizar es goma, caucho natural o sintetico, las operaciones

requeridas son: Máquinas masticadoras


206





Antes de mezclarlo con otras sustancias, el caucho es sometido a un proceso detrituración, llamado masticación, que lo vuelve suave, pegajoso y plástico. En este

estado el caucho está en mejores condiciones para mezclarse con otras sustancias

como pigmentos, agentes vulcanizantes y otros aditivos secos.Máquinas mezcladoras

El siguiente paso del proceso son las máquinas mezcladoras. Éstas se asemejan a las

máquinas masticadoras, ya que en ambos casos tienen dos rodillos, pero en las

mezcladoras estos giran en direcciones opuestas, y en las masticadoras los rodillos

giran en la misma dirección pero a diferente velocidad. También se utilizan máquinas

mezcladoras de cilindros cerrados, para elaborar disoluciones y pegamentos de caucho

mezclado con disolventes.Estos productos líquidos del caucho se emplean en tejidosimpermeables y en artículos a los que se da forma introduciendo un molde en la

disolución, como en el caso de los guantes de goma. Sin embargo, en la mayoría de los

casos, los ingredientes se mezclan en frío para su posterior satinación, extrusión u otro

proceso previo a la vulcanización.Satinación Una vez plastificado y mezclado con otros

ingredientes, el caucho pasa a un proceso de satinación o extrusión, dependiendo del

uso que se le quiera dar.Las satinadoras son máquinas que consisten en tres, cuatro o

cinco rodillos del mismo diámetro. La velocidad de rotación y la distancia entre los

rodillos son regulables, según el producto que se desee elaborar. Las satinadoras se

usan para producir láminas de caucho con o sin dibujos, como las estrías en losneumáticos de los automóviles; para comprimir el caucho y darle textura de tejidos o

cuerdas, y para revestimiento del caucho con más capas. Los productos obtenidos con

las satinadoras pasan generalmente por otros procesos, como en el caso de la

fabricación de neumáticos, antes de su vulcanización.Extrusión En este proceso se

prensa el caucho a través de troqueles, haciendo tiras aplastadas, tubulares o de una

forma determinada. Se emplea este proceso en la fabricación de tuberías, mangueras y

en productos para sellar puertas y ventanas. También existen procesos de extrusión

específicos para el revestimiento de fibras en forma de tubo para mangueras a

presión.Vulcanización


207





Una vez fabricados, la mayoría de los productos del caucho se vulcanizan bajo presióny alta temperatura. Muchos productos se vulcanizan en moldes y se comprimen en

presas hidráulicas, aunque la presión necesaria para una vulcanización eficaz se puede

conseguir sometiendo el caucho a la presión externa o interna del vapor durante el

calentamiento. Algunos tipos de mangueras para jardinería están revestidas con

plomo, y se vulcanizan haciendo pasar vapor a alta presión por la abertura de la

manguera, comprimiéndose la manguera de caucho contra el plomo. Una vez acabado

el proceso, el plomo se saca de la manguera y se funde para volverlo a usar. Del mismo

modo se emplea el revestimiento de estaño para producir ciertos tipos de aislamiento

eléctrico de alta capacidad.-

Hoja de Proceso de fabricación:

Operación 1 2 Inyección Prensa

Máquina Inyectora

Herramienta

Descripción

Instrumento

Matriz

4. Determinar el método de fabricación mas conveniente y económico, y la forma de

las herramientas para cada operación

Moldeo por compresión

Consiste en depositar ciertas cantidades del material en estado granulado o bien

preformado en tabletas en la cavidad inferior del molde metálico; es continuamente

calentada mediante vapor o electricidad.

El molde inferior se eleva y se pone en contacto con la mitad superior que también se

calienta, se aplica presión mediante un cilindro hidráulico, lo que causa que el material

fluya en la




208





cavidad del molde y se conforme la pieza. Después de la compresión, la pieza sesolidifica, se saca de la matriz. Las presiones de compresión pueden variar según el

tamaño y la configuración de la pieza. Las temperaturas del molde varían,

dependiendo también del material de relleno.

Las ventajas del proceso son:

Poco desperdicio del material.

Bajo costo de acabado y obtención de piezas grandes

Moldeo por compresión: prensas de moldeo por inyección de la goma en el molde,

goma que alimenta la inyectora automáticamente mediante bandas o gránulos.5.

Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia

Operación primaria:

Retirar rebaba si es necesarioOperación auxiliar:

6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso

Calibrador vernier: instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente

pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros, en este caso sirve para

medir el espesor de la pieza así como también la longitud necesaria.Instrumentos de

medición a utilizar:


209





Planeamiento Del Proceso De Fabricación Del Pin de Yunque

1. Análisis del plano de la pieza

Método de poner marcas Ficha de rutas A continuación se hace un análisis del

plano del PIN DE YUNQUE , para el cual existen dos procesos:

La selección del método depende de la complejidad de la pieza y de la experiencia del

ingeniero; para nuestro caso se utilizará el método de la ficha de ruta. Es en la ficha de

rutas que se detallan las especificaciones, observaciones y requisitos de operación de

la pieza, así como su terminación depende de la materia prima, matriz y proceso; éstees un procedimiento efectivo que proporciona un registro gráfico más concentrado de

las especificaciones requeridas de la unidad de PIN DE YUNQUE.


210





FICHA DE RUTA Nombre de pieza: pin de yunque Marca: 2 Fecha: 30/ 11/ 2007Responsable: Diego José Zelaya Benavides

Depende de :

No ESPECIFICACION Materia Prima Matriz Proceso OBSERVACIONES Requisitos de la

Operación

1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Vista muestra propósito (1) por unidad 2:1 Liso Ninguno SAE 1020 0.051’’ espesorAceptada Dimens. Contorno Dimens. Contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dist.

hasta centro Agujeros Dist. hasta centro Agujeros Dist. hasta centro Agujeros * * * *

Vista Frontal Vista superior Montaje Cantidad Escala Acabado Tratamiento

Térmico Esp. Materia Prima Materia Prima Ultima Fecha 13 4 8 1 3 4 8 Nota

Quitar rebabas


211





DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO Una maquina fabricadora de pines yremaches Un remache es un cierre mecánico consistente en un tubo cilíndrico (el

vástago) que en Su fin dispone de una cabeza. Las cabezas tienen un diámetro mayor

que el resto del remache, para que así al introducir éste en un agujero pueda ser

encajado. El uso que se le da es para unir dos piezas distintas, sean o no del mismo

material. Un remache es un tipo de roblón. Tiene forma cilíndrica, con un extra

denominado cabeza de asiento, que puede, a su vez, tener distintas formas. El

remache es un tipo de accesorio para unir dos piezas, que es la misma función que

tiene el tornillo, con sus diferencias: el remache generalmente es un pasador con

cabeza, de metal, el cual puede ser caliente (se debe calentar primero) o frío (de unmetal tan blando que se remacha en frío). El remache, además, no es reusable como el

tornillo: sólo se usa una vez y se utiliza de la siguiente manera:

Se practica un barreno en las piezas a unir: éste debe ser de la medida exacta del

remache. En caso de ser un remache caliente, primero se calienta al rojo, se coloca en

el barreno, se detiene por el lado de la cabeza, y por el otro se "remacha", es decir, se

golpea tanto de manera que se achata y queda soportado por ambos lados. El remache

en frío, del cual el más común es el remache pop, es generalmente de aluminio yconsiste en un perno también, pero con la peculiaridad de ser hueco y tener

atravesado una barra parecida a un clavo, con una punta hacia la parte trasera de la

cabeza y punta redondeada al extremo del perno. Éste se introduce también al

barreno como el caliente, pero no se "remacha" a golpes, sino que, con una pinza

especial en la cual se monta, se "jala" al perno por la parte de su punta, de manera que

la punta redondeada de la barra hace que el perno hueco "crezca" y quede sujetado en

su lugar. Un detalle muy importante de su manejo es que no admiten ajustes

posteriores a su ubicación y que no soportan vibración.

Los remaches son montajes reversibles del tipo B1, y tienen la particularidad de hacer

innecesario el acceso por ambas caras para su montaje. Existen diversos tipos de

montajes (A, B, C) en función de la reversibilidad del proceso aditivo del que hablemos.

Así, los tipo A son los más reversibles y los C los totalmente irreversibles, para los

cuales deshacer la unión implica la rotura parcial o total de los materiales a unir. Las



uniones remachadas constituyen, junto con la soldadura, una forma de unión

permanente de piezas. Se utiliza en la industria aeronáutica, naviera y constructiva.


212





2.0 CONSULTAS O RECOMENDACIONES CON INGENIERÍA DEL PRODUCTOSe podríacambiar la pieza en sus dimensiones según la necesidad del cliente, pero se deberá

tomar en cuenta el ensamble que debe tener con las demás piezas que forman el

producto completo, así se efectuaría primero el cambio en todo el diseño. Los

materiales pueden cambiar tomando en cuenta los costos, calidad y resistencia a

esfuerzos que son necesarios para que dicha pieza no se dañe por la fuerza a la que

debe ser sometida y sea duradera.

Las dimensiones de la pieza son las óptimas para realizar la función para la cual fue

diseñada. Si sus dimensiones fuesen más grandes no le permitiría fácil manejo a la

hora de usar la engrapadora y si fuese más pequeña no podría soportar todo la fuerza

que se le suministrará para que la engrapadora pueda unir hasta 200 páginas y seria

muy difícil el uso de esta pieza al querer cambiar de posición al yunque.

La parte con la aspereza que posee el remache sujetador en la parte inferior en su basees importante por que facilita el poder girar la pieza al querer utilizarla.

3.0 LISTADO DE OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS PARA PRODUCIR LA PIEZA

Primeramente utilizando como materia prima que se compra rollos de alambre de

acero SAE 1020 que vienes en dimisiones de 1 kilo.

En este paso decidiremos con anticipación el proceso de fabricación más adecuado

para la fabricación del pin de yunque de acuerdo a sus características, debido a que

necesitamos conocer el proceso de fabricación para fijar las operaciones básicas del

mismo.

Mecanizado

Este es un proceso es económico y relativamente rápido, es posible producir un

considerable número de piezas al día, ya que solo de usa una maquina que puede

realizar una gran cantidad de este en poco tiempo y ocupa de 1 operario con esto



reduce los costos en gran medida ya que no ocupa de mano de obra especializada.


213






Operación 1 Elaboración de pin

Máquina maquina fabricador a de pines y remaches

Herramienta

Descripción En esta pasa el alambre por la maquina que le da la forma y con las

dimisiones establecida.

Instrumento

4. DETERMINACIÓN DEL MÉTODO DE FABRICACIÓN MÁS CONVENIENTE Y ECONÓMICO

La determinación del método de fabricación más eficiente se escoge dentro de las

alternativas de solución que se planteó en el análisis anterior. Luego de analizar cada

alternativa se escogió el proceso de fabricación por una maquina fabricadora de pines

y remaches, debido a las características y requisitos de diseño de la pieza, el ritmo deproducción requerido y el costo de la pieza que la alternativa posee siempre que este

sea el menor costo, además sus pasos establecen una buena realización de la pieza.

Los otros métodos de fabricación se descartan debido a que presentan pérdidas con

referente al tiempo y a costo de material.

Es económico por la cantidad de piezas a producir al día. Cumple el ritmo y volumen

de producción requerido 500, 000 piezas al año Componentes más resistentes

Menos correcciones Trabajo rápido y sin esfuerzo Las ventajas que presenta hacer

el proceso por medio de la maquina fabricadora de pines son:


214





EVALUACION DE PROPUESTAS PRELIMINARES DE FABRICACION

Para realizar una buena elección de las propuestas, hay que tomar en cuenta costos de

maquinaria, material, operarios, entre otros. Para ello se debe basar en los cálculos

realizados anteriormente buscando no exceder los costos.

PROPUESTA 1 PROCESO

Maquinaria equipo y

Maquinaria fabricadora de remachesModelo: RMM-10 Diámetro del alambre:2 a 4 mm, Largo del remache: 5 a 10 mm,

Material: Aluminio, Acero, Latón, Cobre o Bronce Metal Producción por minuto: 80 a

85, Remaches Motor (HP):2.0 Peso Neto / Bruto (kgs.):550 / 700 Dimensiones (m): 1.45

x 1.20 x 1.20 Volumen de Embarque (m3):2.10

Material Operaciones

SAE 1020 1. se coloca el alambre en la maquina 2. se enciende la maquina 3. se

empaca los remaches

Ritmo producción

de

239 piezas por hora

Costo de materia prima Costo herramienta de

$0.05

$0.02


215





Costo de mano de obra Costo total

$0.03

$0.10

PROPUESTA 2 PROCESO

Maquinaria equipo Diámetro del alambre: a 4 mm Largo del remache:5 a 25 mm

Material: Aluminio, Acero, Latón, Cobre o Bronce Metal Producción por Minuto:80 a

85 Remaches Motor (HP):2.0 Peso Neto / Bruto (Kg.):850 / 1000 Dimensiones (m):1.50x 1.30 x 1.30 Volumen de Embarque (m3):2.60 Material Operaciones y

Maquinaria fabricadora de remaches

Modelo: RMM-252

SAE 1020 1. se coloca el alambre en la maquina 2. se enciende la maquina 3. se

empaca los remaches

Ritmo producción

de

239 piezas por hora

Costo de materia

$0.02


216





prima

Costo herramienta

de

$0.02


$0.03

$0.07

PRESENTACION DETALLADA DE LA PROPUESTA SELECCIONADA PROPUESTA N° 2

SELECCIÓN DE LA PROPUESTA Para poder seleccionar la propuesta más conveniente,

es necesario la aplicación de un análisis para buscar una mayor calidad al precio más

bajo siempre y cuando cumpla con todas las especificaciones para un optimo

funcionamiento de la pieza, en este caso “Maquinaria fabricadora de remaches”. Lasdos propuestas cumplen con las especificaciones requeridas, pero se selecciono la

propuesta 2 debido a que esta presenta una mayor optimización de los recursos

disponibles buscando a si la mayor calidad al mas bajo precio.

*RITMO DE PRODUCCION

Ritmo de producción mínimo requerido =

*COSTO DE MATERIA PRIMA Precio de alambre (1kilo) Numero de piezas por alambre

Costo de materia prima *COSTO DE MANO DE OBRA Precio de una hora de trabajo


239 piezas / hora

$75 160,000 $0.002

$6.00 217





Numero de piezas por día laboral (8 horas) Costo de mano de obra $0.00014

40,800

*COSTO TOTAL Considerando todo lo anterior se tiene un costo total de: $0. 00214 por

pieza.

5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia

A. OPERACIONES PRIMARIAS 1) Troquelado B. OPERACIONES SECUNDARIAS 7)Recepción y almacenamiento de materia prima. 8) Preparación de la materia prima. 9)

Colocación del alambre en la maquina. 10) colocación de especificaciones a la

maquina. 11) Inspección de la pieza terminada. 12) Almacenamiento. C. OPERACIONES

AUXILIARES. 10) Transporte al área de inspección y acabado. 11) Transporte al almacén

de producto terminado. 12) Revisión de acabado. 13) Retiro de la pieza después de su

acabado. 14) Limpieza de la maquina. 15) Revisión maquina. 16) Decapar materia

prima 17) Lubricar maquinaria 18) Calibrar instrumentos

SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA.TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

218





1) Colocar el material en la alimentadora. 2) Troquelar la pieza. 3) Inspeccionar lasmedidas de las dimensiones, como son diámetros, longitudes y contorno de la pieza

ya. 4) Poner las piezas en bandejas para transportar a la planta de ensamble. Secuencia

de operaciones

1

2

3

4


Finalmente se deben especificar los calibradores necesarios para mantener la calidad

de las piezas producidas por el proceso de fabricación completo; deben ser adecuados

para conservar la parte apegada dimensionalmente a las especificaciones del plano y

asegurar su funcionamiento apropiado.


219





Se determino que para la verificación de las medidas de contorno, se puede lograr conla construcción de una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada

(con sus tolerancias para cada una de las dimensiones), esto nos proporcionara una

rápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de

diseño y fabricación.

Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la piezaSe ocuparan

también instrumentos de medición ya establecidos, como lo son:

Calibrador de agujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que seensamblara con el eje longitudinal, y también se tolerancia.





220





Planteamiento Del Proceso De Fabricación De Base

1. Análisis del plano de la pieza

Método de poner marcas Ficha de rutas A continuación se hace un análisis del

plano de la Unidad de base de apoyo, para el cual existen dos procesos:

La selección del método depende de la complejidad de la pieza y de la experiencia del

ingeniero; para nuestro caso se utilizará el método de la ficha de ruta.

Es en la ficha de rutas que se detallan las especificaciones, observaciones y requisitos

de operación de la pieza, así como su terminación depende de la materia prima, matriz

y proceso; éste es un procedimiento efectivo que proporciona un registro gráfico más

concentrado de las especificaciones requeridas de la unidad de base.


221





FICHA DE RUTA Nombre de pieza: base de soporte Marca: 4 Fecha: 30/ 11/ 2009Responsable: Diego José Zelaya Benavides

Depende de : No ESPECIFICACION

Materia Prima Molde Proceso

OBSERVACIONES


1 2 3 4 5 6 7

Aceptada Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno

Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno

Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno * Vista muestra propósito 1:1 Liso

Ninguno Vista Frontal Vista superior Vista

derecha Montaje Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Materia Prima Materia

Prima Ultima Fecha 31 5 4 120 13 55 77 28 15 36 22 24

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Polietileno


222





23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

188 32 43 7 3 8 1.5 1 55 55 55


Dimen. contorno Espesor Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen.contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen.

contorno

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

8 12 125 3 12

Agujero de 3 Agujero de 3Agujero de 4

12 1º 10º Nota

Dimen. contorno

Grano de contorno Grado de contorno Retirar rebabas


223






La forma de la elaboraron de la base será por inyección de termoplástico

La función principal de la unidad de inyección es la de fundir, mezclar e inyectar el

polímero. Para lograr esto se utilizan husillos de diferentes características según el

polímero que se desea fundir. El estudio del proceso de fusión de un polímero en la

unidad de inyección debe considerar tres condiciones termodinámicas:

1. La temperatura de procesamiento del polímero. 2. La capacidad calorífica del

polímero Cp [cal/g °C]. 3. El calor latente de fusión, si el polímero es semicristalino.

El proceso de fusión involucra un incremento en el calor del polímero, que resulta del

aumento de temperatura y de la fricción entre el barril y el husillo. La fricción y

esfuerzos cortantes son básicos para una fusión eficiente, dado que los polímeros no

son buenos conductores de calor. Un incremento en temperatura disminuye la

viscosidad del polímero fundido; lo mismo sucede al incrementar la velocidad de corte.

Por ello ambos parámetros deben ser ajustados durante el proceso. Existen, además,

metales estándares para cada polímero con el fin de evitar la corrosión o degradación.

Con algunas excepciones —como el PVC—, la mayoría de los plásticos puedenutilizarse en las mismas máquinas. La unidad de inyección es en origen una máquina

de extrusión con un solo husillo, teniendo el barril calentadores y censores para

mantener una temperatura programada constante. La profundidad entre el canal y el

husillo disminuye de forma gradual (o drástica, en aplicaciones especiales) desde la

zona de alimentación hasta la zona de dosificación. De esta manera, la presión en el

barril aumenta gradualmente. El esfuerzo mecánico, de corte y la compresión añaden

calor al sistema y funden el polímero más eficientemente que si hubiera únicamente

calor, siendo ésta la razón


224





fundamental por la cual se utiliza un husillo y no una autoclave para obtener elfundido. Una diferencia sustancial con respecto al proceso de extrusión es la existencia

de una parte extra llamada cámara de reserva. Es allí donde se acumula el polímero

fundido para ser inyectado. Esta cámara actúa como la de un pistón; toda la unidad se

comporta como el émbolo que empuja el material. Debido a esto, una parte del husillo

termina por subutilizarse, por lo que se recomiendan cañones largos para procesos de

mezclado eficiente. Tanto en inyección como en extrusión se deben tomar en cuenta

las relaciones de PvT (Presión, volumen, temperatura), que ayudan a entender cómo

se comporta un polímero al fundir. Unidad de cierre Es una prensa hidráulica o

mecánica, con una fuerza de cierre bastante grande que contrarresta la fuerza ejercidapor el polímero fundido al ser inyectado en el molde. Las fuerzas localizadas pueden

generar presiones del orden de cientos de MPa, que sólo se encuentran en el planeta

de forma natural únicamente en los puntos más profundos del océano. Si la fuerza de

cierre es insuficiente, el material escapará por la unión del molde, causando así que el

molde se tienda a abrirse. Es común utilizar el área proyectada de una pieza (área que

representa perpendicularmente a la unidad de cierre el total de la cavidad) para

determinar la fuerza de cierre requerida, excluyendo posibles huecos o agujeros de la

pieza.

Donde:

F = Fuerza (N) Pm = Presión media (Pa) Ap = Área proyectada (m2)


225





Molde

Esquema de un molde comercial prefabricado, al cual sólo le falta la cavidad para la

pieza deseada

El molde (también llamado herramienta) es la parte más importante de la máquina de

inyección, ya que es el espacio donde se genera la pieza; para producir un producto

diferente, simplemente se cambia el molde, al ser una pieza intercambiable que se

atornilla en la unidad de cierre. existen dos tipos importantes de molde, uno en la que

inyecta plastico y otra en la que inyecta metal. Las partes del molde son:

Cavidad: es el volumen en el cual la pieza será moldeada. Canales o ductos: son

conductos a través de los cuales el polímero fundido fluye debido a la presión de

inyección. El canal de alimentación se llena a través de la boquilla, los siguientescanales son los denominados bebederos y finalmente se encuentra la compuerta.

Canales de enfriamiento: Son canales por los cuales circula refrigerante (el más común

agua) para regular la temperatura del molde. Su diseño es complejo y específico para

cada pieza y molde, esto en vista de que la refrigeración debe ser lo más homogénea

posible en toda la cavidad y en la parte fija como en la parte móvil, esto con el fin de

evitar los efectos de contracción. Cabe destacar que al momento de realizar el diseño

de un molde, el sistema de refrigeración es lo último que se debe diseñar. Barras

expulsoras: al abrir el molde, estas barras expulsan la pieza moldeada fuera de la

cavidad, pudiendo a veces contar con la ayuda de un robot para realizar esta

operación.


226





2. CONSULTAS O RECOMENDACIONES CON INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones según la necesidad del cliente, pero se

deberá tomar en cuenta el ensamble que debe tener con las demás piezas que forman

el producto completo, así se efectuaría primero el cambio en todo el diseño. Los

materiales pueden cambiar tomando en cuenta los costos, calidad y resistencia a

esfuerzos que son necesarios para que dicha pieza no se dañe por la fuerza a la que

debe ser sometida y sea duradera.

No se pueden efectuar cambios quitándole algún agujero en el proceso porque todas

las perforaciones son necesarias para la unión con otras piezas.

Los 2 agujeros de los extremos superior son de mucha importancia porque es por ellos

que se pueden ensamblar a la unidad de base del yunque, por medio de unos

remaches.

El agujero de la parte inferior de la pieza ya que con ellos es más conveniente unirse

por medio de remaches a la base del yunque y la lamina resorte.

El agujero central de la parte superior es uno de los más importantes ya que en este se

va el pin de yunque que va sujeto al yunque y a un resorte que permite poder cambiar

de posición al yunque.

La pestaña tiene la utilidad de poder sujetar con mayor facilidad la engrapadora y que

no se vea las uniones de las demás piezas.



Los pines que están en la parte inferior de la base no de pueden eliminar ya que en

estos se sujeta la base de goma que permite que esta no se deslice.


227





Las hendiduras son partes importantes ya que en estas se coloca la base de yunque y

el yunque para que no se puedan mover de su posición y tengan una mayor eficacia.

3. LISTADO DE OPERACIONES BÁSICAS REQUERIDAS PARA PRODUCIR LA PIEZA

Primeramente utilizando como materia prima polietileno que se compra en bolsas que

vienes en pesos de kilogramos en este caso de 6 lb.

En este paso decidiremos con anticipación el proceso de fabricación más adecuado

para la fabricación de la unidad de base de acuerdo a sus características, debido a que

necesitamos conocer el proceso de fabricación para fijar las operaciones básicas del

mismo.

Inyección de Polietileno en moldes

Este es un proceso es económico y relativamente rápido, es posible producir un

considerable número de piezas al día, ya que solo de tienes que elaborar un molde con

la forma de la pieza y este permita poder utilizarlo por un periodo de tiempo ya que

solo de vierte el material de espera un tiempo que seque, se desmolda y queda listo

para volver a ser utilizado.


Operación 1 Inyección

Máquina de Inyectora

Herramienta Molde

Descripción Verter el material al molde para darle la forma requerida.

Instrumento

Polietileno en de molde termoplás tico 2 Retiro excedentes de alicate y lija



Retirar lo excesos Calibrador de material que Vernier

pudieran quedar.


228





4. DETERMINACIÓN DEL MÉTODO DE FABRICACIÓN MÁS CONVENIENTE Y ECONÓMICO

La determinación del método de fabricación más eficiente se escoge dentro de las

alternativas de solución que se planteó en el análisis anterior. Luego de analizar cada

alternativa se escogió el proceso de fabricación por inyección de termoplástico, debido

a las características y requisitos de diseño de la pieza, el ritmo de producción requerido

y el costo de la pieza que la alternativa posee siempre que este sea el menor costo,

además sus pasos establecen una buena realización de la pieza. Los otros métodos de

fabricación se descartan debido a que presentan pérdidas con referente al tiempo y a

costo de material.

Es económico por la cantidad de piezas a producir al día. Cumple el ritmo y volumen

de producción requerido 500, 000 piezas al año Componentes de punzón y

embutido más resistentes Menos correcciones Trabajo rápido y sin esfuerzo Las

ventajas que presenta hacer el proceso por medio de inyección son:

EVALUACION DE PROPUESTAS PRELIMINARES DE FABRICACION


maquinaria, material, operarios, entre otros. Para ello se debe basar en los calculos



229





PROPUESTA 1PROCESO Maquinaria equipo y Inyectora de termoplástico ITALTECH

• Marca: ITALTECH • Modelo: V.70 • País: España • Presión: 1300 ton • Observaciones:

Medidas de placas porta moldes:1.630x1630 mm; Medidas útiles entre

columnas:1100x1100 mm ;Diámetro del husillo120 mm; Volumen de inyección

calculado ;5040 cm3 ;Presión de inyección máxima:1540 bar; Capacidad de inyección

máxima: 1650/2520 cm3/s ; Fuerza de cierre máxima:13000 kn; Carrera de apertura:

2000 mm; Altura máxima de molde: 1000 mm


Polietileno 1. 2. 3. 4. 5. 6. colocar el polietileno en la maquina. colocar el molde en la

boquilla de inyección. calentar el polietileno a la temperatura adecuada a 40º-60º Cº.

inyectar el polietileno en el molde. esperar que se endurezca la pieza. desmoldar la

pieza obtenida.

Ritmo de producción Costo de materia prima Costo herramienta de

239 piezas por hora $0.50

$0.05


$0.03

$0.58


230





PROPUESTA 2 PROCESOMaquinaria equipo y

Inyectora de termoplástico Windsor *• Marca: Windsor • Modelo: SP-1300-D • Pais:

España • Presión: 1300 ton • Observaciones: MEDIDAS DEP LACAS

PORTAMOLDES:1.630X1630 MM •MEDIDAS ÚTILES ENTRE COLUMNAS:1100X1100

MM •DIÁMETRO DEL HUSILLO120 MM •VOLUMEN DE INYECCIÓN CALCULADO: 5040

CM3 •PRESIÓN DE INYECCIÓN MÁXIMA1540 BAR •CAPACIDAD DE INYECCIÓN

MÁXIMA: 1650/2520 CM3/S •FUERZA DE CIERRE MÁXIMA:13000 KN •CARRERA DE

APERTURA:2000 MM •ALTURA MÁXIMA DE MOLDE:1000 MM


Polietileno

1. 2. 3. 4. 5. 6.

colocar el polietileno en la maquina. colocar el molde en la boquilla de inyección.

calentar el polietileno a la temperatura adecuada a 40º-60º ºc. inyectar el polietilenoen el molde. esperar que se endurezca la pieza. Desmoldar la pieza obtenida.

Ritmo de producción Costo de materia prima Costo herramienta de

239 piezas por hora $0.90

$0.07


$0.03

$1.00


231





SELECCIÓN DE LA PROPUESTA

Para poder seleccionar la propuesta más conveniente, es necesaria la aplicación de un

análisis para buscar una mayor calidad al precio mas bajo siempre y cuando cumpla

con todas las especificaciones para un óptimo funcionamiento de la pieza, en este caso

“inyectora de termoplástico ITALTECH”. Las dos propuestas cumplen con las

especificaciones requeridas, pero se selecciono la propuesta 1 debido a que esta

presenta una mayor optimización de los recursos disponibles buscando a si la mayor

calidad al más bajo precio.

PRESENTACION DETALLADA DE LA PROPUESTA SELECCIONADA PROPUESTA N° 1

*RITMO DE PRODUCCION

Ritmo de producción mínimo requerido =

*COSTO DE MATERIA PRIMA Bolsas de poliestireno de 6 lb. Numero de piezas por

bolsa Costo de materia prima *COSTO DE HERRAMIENTA Precio de la herramienta

(molde) Numero de piezas por herramienta Costo de herramienta *COSTO DE MANO

DE OBRA Precio de una hora de trabajo Numero de piezas por día laboral (8 horas)


239 piezas / hora

$25 58 $0.43

$4,000 200,000 $0.02

$6.00 200 232





Costo de mano de obra

$0.03

*COSTO TOTAL Considerando todo lo anterior se tiene un costo total de: $0.48 por

pieza.


A. OPERACIONES PRIMARIAS 1) fabricación del molde 2) Calentar el material 3)Inyección del polietileno

B. OPERACIONES SECUNDARIAS 12) Recepción y almacenamiento de materia prima.

13) Preparación de la materia prima. 14) Colocación del polietileno en la maquina. 15)

Enfriamiento del polietileno. 16) Desmolde de la pieza 17) Retiro de excedentes 18)

Inspección de la pieza terminada. 19) Almacenamiento. 20) Revisión del molde 21)

Colocación del molde en la maquina inyectora. C. OPERACIONES AUXILIARES. 15)

Transporte al área de inspección y acabado. 16) Transporte al almacén de producto

terminado. 17) Acabado. 18) Retiro de material sobrante.TECNOLOGÍA INDUSTRIAL III

233





19) Retirar residuos en maquina y molde. 20) Retiro de la pieza después de suacabado. 21) Limpieza de la matriz y maquina. 22) Revisión de molde y maquina. 23)

Decapar materia prima 24) Lavar y limpiar materia prima 25) Secar materia prima 26)

Quitar rebabas 27) Lubricar maquinaria 28) Calibrar instrumentos

SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA. 1) Colocar el

material en la alimentadora. 2) Calentamiento del material hasta que esté en estado

casi liquido. 3) Inyectar el material al molde con una presión determinada. 4) Quitar

rebabas. 5) Inspeccionar las medidas de las dimensiones y agujeros, como son

diámetros, cuadros y contorno. 6) Inspeccionar las medidas de la pieza completa consu forma final. 7) Poner las piezas en bandejas para transportar a la planta de

ensamble.


234





SECUENCIA DE OPERACIONES

O1

O2

O3

O4

O5

O6

O7


235










Se determino que para la verificación de las medidas de contorno, se puede lograr con

la construcción de una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada

(con sus tolerancias para cada una de las dimensiones), esto nos proporcionara unarápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de




Calibrador de agujeros: se utilizara para la verificación de la medida del agujero que se

ensamblara con el eje longitudinal, y también se tolerancia.





236





Planeamiento del Proceso de Fabricación de la Base del YunqueVista propósito muestra Mat. Prima Matriz Proceso Observaciones Requisitos de la

Operación 1. Analizar el plano de la pieza para tener un panorama general de

lo que se desea Ficha de Ruta. Nombre de la pieza: base del yunque. Numero de la

pieza: 5 Responsable: FL05015 Depende de Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

18 Especificación. Vista frontal Vista superior corte corte Desarrollo Montaje Cantidad

Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. de materia prima Materia prima 13 31-31.6

24 10 19-19.2 19-19.2

(1) por unidad. 1:1 Cepillo Ninguno. SAE 1020 1.5 mm espesor Dimens. contornoDimens.contorno Dimens.contorno Dimens.contorno Dimens.contorno

Dimens.contorno * * * * * * 237






19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

40-40.4 9.3-9.6 21º Radio 4.5 2 2 40-40.2 Agujero 5 ±100 Agujero 4 ±100

Agujero 4 ±800 Agujero 4±100 Agujero 3 ±100 Ranuras 3*24 24 12 16.6 Doblado 90º

Doblado 90º paralelismo perpendicularidad nota nota

Dimens.contorno Dimens.contorno Dimens.contorno toler +1 º Dimens.contorno

Dimens.contorno Dimens.contorno Dimens.contorno Punzonar Punzonar PunzonarPunzonar Permite distorsión prensado

* * * * * * * * * * * * *

Permite distorsión

*

Tol. ± 1.00 respecto A Tol. ± 1.00 respecto b Filetes y redondeos 3R Quitar las rebabas

La ficha de ruta proporciona una información detallada de las dimensiones y

especificaciones de diseño para ser utilizadas en la fabricación de dicha pieza Las

especificaciones 1, 2 pertenecen a las vistas de la pieza que se quiere fabricar. Las

especificación 3 y 4 corresponden al desarrollo de la pieza y al montaje

respectivamente, la especificación 5 muestra los elementos de unión para el montaje.

Las numeraciones 37 y 38


238





corresponden a las tolerancias de perpendicularidad y paralelismo que se debenobtener en la pieza. Las especificaciones 13,14,15,16,17,18,19,20,22,23,24 y 25 son

superficies que constituyen el perímetro de corte, y los ángulos de corte son 21 las

especificaciones. Los ranurados se detallan en las especificaciones 31. 2. Redactar

recomendaciones hacia, o consultar con ingeniería del producto acerca de los cambios

del producto Los posibles cambios que se recomiendan a continuación, no son para

cambiarle la forma a la base del yunque, ya que esto perturbaría de alguna manera su

funcionamiento. De acuerdo con el estudio realizado se pudo observar que la pieza

tiene un buen diseño que cumple con los requisitos de funcionamiento, estos son los

del buen alineamiento de los agujeros que permiten que pasadores y pines puedanensamblarse sin problema, también se puede sujetar otras piezas en base del yunque.

Se recomienda al ingeniero del producto revisar y si es posible cambiar el tipo de

tolerancia por una más amplia para reducir los costos de fabricación, para esto se

presenta el plano de la pieza con las tolerancias propuestas, para su revisión y

respuesta por parte del ingeniero del producto. Se espera que el cambio no afectara el

funcionamiento de la pieza y calidad pero si puede reducir los costos de fabricación.


239





3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones

Cortar el material en tiras Conformar Perforar Ranurar Doblar A

continuación se listan las operaciones básicas para el buen desarrollo de la Base para

Engrapadora Tipo Pesado:

Cortar La operación de corte consiste en la separación o desprendimiento de material,

generalmente es usado para reducir grandes dimensiones a secciones más pequeñas.

Conformado Proceso para la remoción de metal de superficies planas. Consiste en

pasar una herramienta de un solo filo sobre la superficie de una pieza de trabajo fija.

Perforado Consiste en una operación de corte que crea un agujero abierto sobre una

superficie en un material dado, al separar una sección interior. La sección de metal

removida es desperdicio. En


240





esta operación el material remanente es la parte deseada. Esta operación se puedellevar a cabo con el uso de taladradoras

Ranurado

Corte de agujero alargado en la placa de metal

Doblado El doblado se define como la deformación del material alrededor de un eje

recto. Es el formado del material tensando el material alrededor de un eje recto. Una

operación de doblado comprime el lado interior del doblez y estira el lado exterior. Eldoblez toma una forma permanente al remover los esfuerzos que lo causaron.

Además existen otras operaciones que son necesarias para fabricar la Base, pero no

son básicas sino secundarias o auxiliares: Recepción y Almacenamiento de Materia

Prima Quitar rebabas Preparación de Refrigerante Aplicación de Refrigerante

Preparación de pintura


241





Transporte al área de recubrimiento Aplicación del recubrimiento InspecciónAlmacenamiento Y todas las operaciones de transporte

4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económica, y la forma de

las herramientas para cada operación.

1) MECANIZADO:

Un mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de

operaciones de conformación de piezas mediante remoción de material, ya sea porarranque de viruta o por abrasión. Se realiza a partir de productos semielaborados

como lingotes, tochos u otras piezas previamente conformadas por otros procesos

como moldeo o forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semielaborados

que requieran operaciones posteriores.

Hay diferentes tipos de mecanizados los cuales se presentan a continuación

Mecanizado por arranque de viruta Mecanizado por abrasión


242





2) TROQUELADO

troqueles combinados: están diseñados para realizar varias de las operaciones

descritas en un único recorrido de la prensa; los troqueles progresivos permiten

realizar diversas operaciones sucesivas de modelado con el mismo troquel. troqueles

de rebordeado : forman un reborde curvo en piezas huecas. Un tipo especial de

troquel de rebordeado, llamado troquel de costura con alambre, enrolla firmemente

los bordes externos del metal alrededor de un alambre que se inserta para dar

resistencia a la pieza. troqueles de embutir : se emplean para crear formas huecas.

Para lograr una sección reducida en una parte hueca, como el cuello de un cartucho defusil, se utilizan troqueles reductores especiales. Cuando la pieza terminada debe tener

una protuberancia en la parte inferior o central suelen emplearse troqueles

hidráulicos. En éstos el cuño se sustituye por un pistón que introduce en la pieza agua

o aceite a presión, lo que obliga al metal a doblarse hacia fuera contra la matriz.

troqueles de flexión y doblado: están diseñados para efectuar pliegues simples o

compuestos en la pieza en bruto. troqueles de corte: se utilizan para estampar una

forma determinada en una lámina de metal para operaciones posteriores. troqueles

de perforación: utilizados para hacer agujeros en la pieza. Herramienta empleada

para dar forma a materiales sólidos, y en especial para el estampado de metales en

frío. En el estampado se utilizan los troqueles en pares. El troquel más pequeño, o

cuño, encaja dentro de un troquel mayor, o matriz. El metal al que va a darse forma,

que suele ser una lámina o una pieza en bruto recortada, se coloca sobre la matriz en

la bancada de la prensa. El cuño se monta en el pistón de la prensa y se hace bajar

mediante presión hidráulica o mecánica. Troqueles de diferentes formas.


243





Sistema de tope Diferentes formas de troquelar Cizallado Es un proceso de corte paralaminas y placas, produce cortes sin que haya virutas, calor ni reacciones químicas. El

proceso es limpio rápido y exacto, pero esta limitado al espesor que puede cortar la

maquina y por la dureza y densidad del material. El cizallado es él termino empleado

cuando se trata de cortes en línea recta; el corte con formas regulares redondas u

ovaladas e irregulares se efectúan con punzo cortado y perforación. El cizallado suele

ser en frió en especial con material delgado de muchas clases tales como guillotinado

de papeles de fibras, telas, cerámica, plásticos, caucho, productos de madera y la

mayoría de los metales. Mortajado El entallado o mortajado es un proceso de corte

fino para la lamina y plancha y difiere del cizallado en que la cuchilla esta a ciertoángulo. La cuchilla puede ser de cualquier configuración si se trata de partes pequeñas.

Niblado El corte de laminas (niblado) incluye hacer recortes sucesivos hasta que se

produce una forma más grande o recortada. Las formas internas se pueden empezar

con Dos chapas (pasillo de circulación de la tira de chapa) Mazo (guía del punzón)

Además si es completa Matriz (propiamente dicha) Punzón Se compone la

matriz de dos pares: El corte de la chapa se realiza mediante una matriz de corte o

hierro de cortar. Descripción de un Troquel: cuando se esta evaluando estas son

algunas especificaciones que son necesarias.


244





facilidad a partir de agujeros taladrados y se emplean para producir seccionesperforadas grandes. El recorte se utiliza en lugar de punzonar o perforar, para la

producción de poco volumen o a baja velocidad las maquinas recortadoras o tijeras

para lamina son muy adaptables, poco costosas, sencillas para manejarlas y

mantenerlas, aunque la producción es lenta. Perforación El perforado es un proceso

para recortar un agujero conformado en una lamina o placas metálicas. Se suele hacer

en frió y se obtienen casi de cualquier forma. Las aplicaciones incluyen perforar las

arandelas hacer agujeros para remaches mediante elementos estructurales de acero,

aberturas en paneles que se van a terminar con otros procesos a fin de poder montar

instrumentos o equipos y en operaciones similares. Punzonado El punzonado es unaoperación de corte de chapas o láminas, generalmente en frío, mediante un dispositivo

mecánico formado por dos herramientas: el punzón y la matriz. La aplicación de una

fuerza de compresión sobre el punzón obliga a éste a penetrar en la chapa, creando

una deformación inicial en régimen elastoplástico seguida de un cizallamiento y rotura

del material por propagación rápida de fisuras entre las aristas de corte del punzón y

matriz. El proceso termina con la expulsión de la pieza cortada. Acuñado Es casi un

trabajo en frió con piezas pequeñas. Se desplaza el material por la presión y el impacto

hacia las cavidades de la matriz. Como la cavidad esta dada por completa y en forma

muy precisa por los dados se necesita controlar con mucho cuidado el volumen delmaterial; por lo tanto el llenado es excesivo de la capacidad de la matriz puede dañar

la maquina o producir artículos defectuosos. El acuñado es especial para la producción

de piezas pequeñas en donde se requieren de detalles y acabados muy


245





exactos en las superficies. Su aplicación principal para fabricar monedas medallas ypiezas similares. Formado con matriz muestra El formado con matriz muestra es

similar a algunos aspectos del acuñado. El formado por clavado se emplea para hacer

moldes o dados excepto que la impresión se hace contra una pieza grande de material

para empujar el metal desplazado hacia un área abierta, alrededor del modelo impreso

en el material. También se utilizan para estampar materiales blandos o para moldear

plásticos u otros materiales.

3) PRENSADO

La maquina utilizada para la mayoría de las operaciones de trabajo en frió y algunos en

caliente, se conoce como prensa. Consiste de un bastidor que sostiene una bancada y

un ariete, una fuente de potencia, y un mecanismo para mover el ariete linealmente y

en ángulos rectos con relación a la bancada. Una prensa debe estar equipada con

matrices y punzones diseñada para ciertas operaciones especificas. La mayoría de

operaciones de formado, punzonado y cizallado, se pueden efectuar en cualquier

prensa normal si se usan matrices y punzones adecuados. Las prensas tienen

capacidad para la producción rápida, puesto que el tiempo de operación es solamente

el que necesita para una carrera del ariete, mas el tiempo necesario para alimentar elmaterial. Por consiguiente se pueden conservar bajos costos de producción. Para

seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar: El tipo de

operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad de la

operación. Para la mayoría de las operaciones de punzonado, recortado y desbarbado,

se usan generalmente prensas del tipo manivela o excéntrica.


246





Prensa sencilla Prensa abierta con guía punzones Prensa cerrada con guía punzones yguías laterales Prensa abierta con columnas de alimentación Prensa con sujetados y

columnas de guía Prensa abierta con porta punzón y sujetador En estas

prensas, la energía del volante se puede transmitir al eje principal, ya sea directamente

o a través de un tren de engranes. Tipos de prensas

Prensa para doblado de soportes Prensa con dos columnas de guía para doblado en U

Prensa para doblado múltiple Prensa con matriz giratoria Prensa con punzones

oscilantes Prensa con matrices móviles Prensa con dispositivo autoalimentado

Tipos De Prensas Para Doblar

Embutido de una etapa con Apreta-Chapa Embutido inverso Embutido con punzón

telescopico Embutido con matriz de acción simple Embutido inverso con matriz de

acción simple y punzón actuador. Prensas para embutir

Prensas múltiples (O de paso) Prensas combinadas (de bloque) Prensas para

trabajos mixtos progresivos

247






Determinación de los costos de fabricación Costo del proceso (Con 2 troqueles)

2 Guías de soporte 2500 DE MOTOR DE 3 H.P. A 850 R.P.M. BRAZO DE CARGA

Precio: Main D-024 G408746 $3, 200 Equipada con: SERIE: MODELO: MARCA:

Peso: 900 kgs Maquina Cizalladora Altura: 1200 mm LONGITUD TOTAL: 2.54 m

AREA DE MESA: x 1300 mm 1 cabina para recubrimiento metálico Maquina

cizalladora CAPACIDAD FUNCIONAMIENTO 1 Rebarbadora de contornos 1

maquina rebarbadora Matriz de modelado y estampado 1 Matriz de punzonado y

corte. 1 Prensa hidráulica 1 Maquina cizalladora. Para obtener la Base de la

Engrapadora Tipo Pesado, por medio de troqueles separados, se requiere de los

siguientes elementos:

Maquina rebabadora


248





Maquina rebarbador: mediante banda de Dimensiones de banda: 50-60 x 2000 lijaMotor: 220 – 380 V 1500 RPM Marca: GAMOR Precio: $ 800.00 Modelo: TG-2000

Capacidad de Funcionamiento

Peso Aproximado: 600 kg. Golpes por Minuto: 80 Ajuste: 20mm Altura del

Carrera: 80 mm Capacidad: 120 TON Área de mesa: Mesa de 700 x 1000mm.

Inferior y Mesa de 550 x 800mm. Superior de presión

Inclinación máxima de la mesa : 30ª Dimensiones Largo x Ancho x AltoMotorEléctrico de Motor 20Hp Equipada con:

TIPO: C MODELO: JC23-6.3 ORIGEN : Alemania MARCA: muller Maquina

Troqueladora


249





Precio:

$ 5,200

915 x 700 x 1690

Material: Berkel 23 Perforado: 4 punzones Ranurado: 3 punzones Vida Útil: 5 años

Precio: $1, 500 Las matrices estándar macho/hembra Datos:

Troquel Armado

Costo del proceso (Con 1 troquel progresivo)


250





1 Maquina cizalladora. 1 Prensa hidráulica 1 Matriz de progresiva (punzonado, corte,doblado y estampado) 1 maquina rebarbadora 1 Rebarbadora de contornos 1 cabina

para pintura 1 sistema para pintado con pistola de aire Para obtener la

Base de la Engrapadora Tipo Pesado, por medio de troqueles separados, se requiere de

los siguientes elementos:


Área de mesa: 400x600 Capacidad: 86 Ton. Altura del Carrera: 80 mm Ajuste: 20mm

Golpes por Minuto: 80 Peso Aproximado: 600 kg.

Inclinación máxima de la mesa : 30ª Dimensiones Largo x Ancho x AltoMotor

Eléctrico de 11 HP Equipada con:

Precio: OBI JC23-6.3 C $ 6, 400 TIPO: MODELO: MARCA: Maquina

Troqueladora

915 x 700 x 1690


251





Material: Berker21 Perforado: 4 punzones Ranurado: 3 punzones Vida Útil: 2 añosPrecio: $ 3, 200 Datos: Troquel progresivo


252





Planeamiento del Proceso de Fabricación del YunqueEl uso del yunque en la engrapadora es de suma importancia en el proceso de

engrapado. El yunque es la pieza ideada para que a la hora de engrapar, las grapas

puedan doblarse y poder agarrar el papel. De un lado tiene las hendiduras que

permitirán que la grapa pueda doblarse de manera norma, pero al lado contario y

tiene 2 hendiduras especiales que permiten que la grapa se doble de forma contraria.

En el centro de la pieza está un agujero q se conecta con un remache sujetador que

permite darle vuelta a la posición y así poder elegir por cual tipo de dobles se necesita.

La pieza será realizada en un acero de bajo contenido de carbono, en específico SAE

1020. El acero de bajo contenido de carbón por tener propiedades mecánicas que noposeen otros tipos de aceros y su fácil manejo hacen de este material el más

conveniente en la fabricación de esta pieza.


253






1. Analizar el plano de la pieza para tener un panorama general de lo que se desea


lo que se hará uso de la ficha de ruta para poder explicar las especificaciones. En la

ficha de ruta se detallan las especificaciones, observaciones y requisitos de operación

de la pieza, así como su terminación se determinara por cual proceso debe pasar,

materia prima y matriz a utilizar. Un análisis de las tolerancias, de la ubicación de los

agujeros, indica lo adecuado de recortar todos los agujeros en la pieza plana, si sedispone de superficies de referencia para la operación de doblado.


254





FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: Yunque Responsable: PF05012 Fecha: 30 de noviembre del 2009

Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

ESPECIFICACIONES Vista Frontal Vista Derecha Montaje Cantidad Escala Acabado

Tratamiento térmico Esp. Materia prima Materia prima Última fecha 31.9 23.6 11.8

15.95 12.3 5.1 4.7 5.3 9.4 13.1 Aguj 1.5 1.4 1.4 Notaero de 3

Depende de: Materi Matriz a Prima

Proces o

OBSERVACIONES

Requisitos de Operación

Quítense las Rebabas Vista Muestra Propósito (1) por unidad 2:1 Liso

Ninguno SAE 1020 Lámina de 1/16” Aceptada Dimen. contorno Dimen. contorno

Dist del centro de agujero al borde Dist del centro de agujero al borde

Dist entre ranuras Dist de la ranura a l borde Dist de la ranura a l borde Dist de la

ranura a l borde Punzonar lado Espesor


255





Descripción de especificaciones

Las especificaciones 1 y 2 pertenecen a las vistas de la pieza a fabricar, siendo la

número 2 la vista en desarrollo de la pieza. Los numerales 3, 6 y 7 son del montaje de

la pieza, acabado y tratamiento térmico respectivamente. Las especificaciones 8 y 9

corresponden a la materia prima, 11 y 12 corresponden a las dimensiones de

contorno. El numeral 21 es el agujero de la pieza; desde la especificación 13 hasta 24

son las que dependen de la matriz y proceso. Las especificación 22 depende de la

materia prima y proceso. El numeral 25 hace nota a quitar rebabas de la pieza.

2. Redactar Recomendaciones hacia, o consultar con ingeniería del producto acerca de

los cambios del producto Si el cliente desea se podría cambiar las dimensiones de la

pieza, esto no influye mucho en el funcionar de la engrapadora ya que esta pieza solo

encaja en la Base de Yunque y su forma no es restrictiva ya que lo único que importa

en esta pieza es las ranuras que sirven para doblar las grapas, siendo esto lo único que

no se puede cambiar en el diseño. Aunque se pueda cambiar el diseño del yunque, no

es necesario ya que el yunque presenta un diseño optimo, no presenta mayores

dificultades de elaboración y cumple perfectamente con los requisitos de

funcionamiento exigidos por el cliente, por lo cual se decide no aplicarle cambios en sudiseño, el proceso de fabricación es el Troquelado y para las ranuras que contiene se

hacen por medio de un Estampado. En lo que a material se refiere no se recomienda

hacer ningún cambio, ya que el material utilizado actualmente cumple perfectamente

por los estándares exigidos por el cliente en lo que a durabilidad se refiere y es un

material bastante cómodo en precio y cumple al mismo tiempo todas las propiedades

mecánicas que se le exigen a la pieza Hay que recordar que se busca fabricar a gran

escala para que los costos unitarios puedan disminuir considerablemente, brindando

así un producto que esté al alcance del cliente Como la pieza está en contacto directo

con el usuario se debe de dejar un buen acabado y dejar la pieza libre de viruta y de

filos que podrían quedar por el proceso de fabricación, brindándole mayor seguridad al

usuario y ofrecerle una mayor calidad.


256





3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones Utilizaremos como materia prima una

Lámina de acero SAE 1020, de dimensiones (2m x 1m x 1.5mm); las operaciones

requeridas son:

Estampado: para darle la forma a las ranuras que doblaran las grapas. Troquelado de

agujeros: las perforaciones de los agujeros. Troquelado: un corte para definir el

contorno o perímetro de toda la pieza.

Las operaciones anteriores se realizan en una prensa, utilizando el material justo quese ocupara, el material previamente se ha recortado para evitar desperdicio de

materiales y darle un uso óptimo a la materia prima.

Realizar el estampado de las ranuras que doblaran las grapas Perforar 1 agujeros en

la parte central de la pieza Modelado con el troquel para darle la forma especificada

en los planos Corte inicial de la lámina para darle el contorno especificado. Los

pasos a seguir en la elaboración de esta pieza son:

4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económico, y la forma de la

herramienta para cada operación. Para poder determinar el método de fabricación

mas conveniente es necesario cumplir con los requisitos del diseño, tomando en

cuenta consideraciones muy importantes como:

Ritmo de producción. Calidad Costos Factibilidad Viabilidad


257





Ritmo de producción Cumplir con la cantidad de piezas demandada. CalidadSuperioridad, excelencia. Por que se pretende que cumpla con los requerimientos

exigidos que presenta el diseño. Costo Que exija poco gasto, comparada la

alternativa con otras. Factibilidad Que se pueda hacer. Viabilidad Que por sus

circunstancias tiene probabilidades de poderse llevar a cabo.

Para el ritmo de producción demandado de la guía de palanca se toma en cuenta la

demanda de la engrapadora de tipo pesada a nivel regional se ha estimado que se

deben de producir 500,000 engrapadoras/año. La guía de palanca por ser pieza única

de la engrapadora tipo pesada, tiene una demanda igual a la de la engrapadora.

R.P.

lab / ano 2116 239 piezas hora hrs volumendeproduccion / ano 500,000

Tomando en cuenta las consideraciones ya mencionadas, se procede a evaluar las

alternativas existentes para hacer la mejor selección.

El método de fabricación mas conveniente debe ser aquel que considere todos los

factores, detalles y exigencias en el diseño, debe ser aquel que cumpla con los

requisitos de volumen de producción (500,000 piezas al año), ritmo de producción

(239 piezas/hora), que cumpla con las características de la materia prima, también

debe resultar ser el de mas bajo costo total de la pieza, teniendo en cuenta las

herramientas a usar para el proceso de fabricación.


258





Material

El material que se usara, debe tener propiedades para soportar esfuerzos a los que

será sometido, de fácil adaptabilidad y manejo, capacidad de poder cumplir con las

especificaciones de diseño; es por eso que se ha elegido usar acero de bajo contenido

de carbono (SAE-1020) en forma de láminas, materia prima ideal para ser trabajada

por troquelado.

Mecanizado

El mecanizado es una operación con arranque de viruta, es decir con desprendimiento

de material. Consiste en el uso de fuerza o habilidad humana para el manejo de las

herramientas y maquinas,

Generalmente este proceso se usa para volúmenes de producción bajos o para la

elaboración de piezas especiales pero que no necesiten fabricación en masa, además

requiere de mucho tiempo para su aplicación; por lo tanto esto implica costos

elevados, un ritmo de producción demasiado lento y bajo, y también produce mucho

desperdicio de materia prima. Por tanto se descarta como proceso de fabricación para

esta pieza, ya que no es conveniente, y principalmente por generar costos elevados; ya

que con esto fracasaríamos en la misión como ingeniería de fabricación, la cual es

“Fabricar al más bajo costo”.

Fundición

Se denomina fundición al proceso de fabricación de piezas que consistente en fundir

un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica. El

proceso tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy

abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y

moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al

tiempo que se vierte el metal fundido. El proceso de fundición consiste en:


259





La realización de este proceso empieza lógicamente con el molde. La cavidad de este

debe diseñarse de forma y tamaño ligeramente sobredimensionado, esto permitirá la

contracción del metal durante la solidificación y enfriamiento. Cada metal sufre

diferente porcentaje de contracción, por lo tanto si la presión dimensional es crítica la

cavidad debe diseñarse para el metal particular que se va a fundir. Los moldes se

hacen de varios materiales que incluyen arena, yeso, cerámica y metal.

Se calienta primero el metal a una temperatura lo suficientemente alta para

transformarlo completamente al estado líquido, después se vierte directamente en la

cavidad del molde. En un molde abierto el metal líquido se vacía simplemente hasta

llenar la cavidad abierta. En un molde cerrado existe una vía de paso llamada sistema

de vaciado que permite el flujo del metal fundido desde afuera del molde hasta la

cavidad, este es el más importante en operaciones de fundición.

Cuando el material fundido en el molde empieza a enfriarse hasta la temperatura

Pueden requerir maquinado para lograr tolerancias estrechas en ciertas partes de la

pieza y para remover la superficie fundida y la micro estructura metalúrgica asociada.

Tratamiento térmico para mejorar sus propiedades. La limpieza de la superficie. El

desbaste del metal excedente de la fundición. suficiente para el punto de congelación

de un metal puro, empieza la solidificación que involucra un cambio de fase del metal.

Se requiere tiempo para completar este cambio de fase porque es necesario disipar

una considerable cantidad de calor. El metal adopta la forma de cavidad del molde y se

establecen muchas de las propiedades y características de la fundición. Al enfriarse la

fundición se remueve del molde; para ello pueden necesitarse procesamientos

posteriores dependiendo del método de fundición y del metal que se usa. Entre ellos

tenemos:

La implementación de este método para la fabricación implicaría que los costos se



eleven exageradamente, ya que para poder cumplir con el ritmo de producción

requerido se necesitarían muchísimos moldes, el tiempo de enfriamiento es

demasiado largo, el uso de maquinado después de ser sacado del molde, el uso de

tratamientos térmicos después del desmolde; todas estas actividades requieren

demasiado tiempo y esto a la vez conduce a altísimos costos, y entonces una vez masno estaríamos cumpliendo con la misión de la


260





ingeniería de fabricación; razón por la cual se descarta el método de fundición para lafabricación de esta pieza.

Troquelado

El

troquelado

es

un

método

para

trabajar

láminas

metálicas

en

frío,

en

forma y tamaño predeterminados, por medio de un troquel y una prensa. El troquel

determina el tamaño y forma de la pieza terminada y la prensa suministra la fuerza

necesaria para efectuar el cambio.

El troquelado es un proceso que consiste en la utilización de una matriz (troquel) y de

una prensa, que con el ajuste de ambas se realiza la fabricación de piezas. Sirve para el

corte limpio, hendido o perforación de formas irregulares; este proceso puede llegar a

fabricar más de 500 piezas/hora, según la complejidad de la misma y la capacidad de la



troqueladora; además el desperdicio de material es mucho menor al compararlo con el

mecanizado o fundición y también es mucho más económico que estos.

La forma troqueladora es un molde con platinas que realizan el corte, la perforación o

hendido del material del soporte, siguiendo el contorno o perímetro de la figuratroqueladora, hasta lograr el resultado deseado. La ubicación del soporte se realiza

mediante una escuadra de introducción. La profundización de la forma se efectúa

mediante un recorrido (carrera de troquelado). Después el material separado se

expulsa.

Los troquelados se llevan a cabo en espesores que varían desde 0.025 mm hasta 9 mm

de espesor. El tamaño de las piezas va desde la más pequeña usada en los relojes de

pulsera, hasta los, grandes tableros empleados en camiones o aviones.

La maquina utilizada para este proceso, se conoce como prensa. Consiste de un

bastidor que sostiene una bancada y un ariete, una fuente de potencia, y un

mecanismo para mover el ariete linealmente y en ángulos rectos con relación a la

bancada. Las prensas tienen capacidad


261





para la producción rápida, puesto que el tiempo de operación es solamente el quenecesita para una carrera del ariete, mas el tiempo necesario para alimentar el

material. Por consiguiente se pueden conservar bajos costos de producción. Tiene una

adaptabilidad especial para los métodos de producción en masa, como lo evidencia su

amplia aplicación en la manufactura de piezas para automóviles y aviones, artículos de

ferretería, juguetes y utensilios de cocina. No es muy correcto llamar a una prensa,

prensa dobladora, prensa de repujado, o prensa cortadora, entre otras, pues los tres

tipos de operaciones se pueden hacer en una maquina. La clasificación más general de

las prensas es:

Fuente de energía. Ariete. Diseño del bastidor. Métodos de aplicación de potencia al

ariete. Propósito de la prensa.

Además de su clasificación las prensas se encuentran por tipos:

Prensa sencilla. Prensa abierta con guía punzones. Prensa cerrada con guía punzones y

guías laterales. Prensa abierta con columnas de alimentación. Prensa con sujetados y

columnas de guía. Prensa abierta con porta punzón y sujetador. Prensa abierta con

guías y resorte de repulsión.

Para seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar: el

tipo de operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad

de la operación. Las maquinas operadas manualmente se usan para trabajos en lamina

delgada de metal, pero la mayor parte de maquinaria para producción se opera con

potencia. Otra forma de agrupar a las prensas, esta en función del número de arietes o

los métodos para accionarlos.


262





Por lo cual se ha decidido que el método para la fabricación del ensamble de empujesea a través del troquelado, ya que es económico, llega a cumplir el ritmo de

producción (94 piezas/hora), no presenta excepción con alguna parte del diseño; es

decir es el más conveniente. Para conocer un poco mas sobre este método se

detallaran las operaciones que realizaremos con el para la fabricación de la pieza y

características de las herramientas.

Determinación de la fuerza necesaria de la prensa para el corte, punzonado,

estampado y doblez de la pieza.

Ss t L F

F: máxima fuerza que aparece en el proceso (Ton). L: Perímetro total de Corte. t :

Espesor del Material SS.: Resistencia a la cizalladura del material (ton/pulg2., kgf./mm²,

etc.)

F = (110.6mm) (1.5mm) (40 Kgf/mm2) = 6,636 Kgf

Tonelaje de la prensa será de: 6.64 Ton.


263





Evaluación de propuestas preliminares de fabricación

Para poder realizar una buena elección de las propuestas, hay que tomar en cuenta

varios criterios como lo son el costo de materiales, costo de maquinarias, ritmo de

producción, siendo el criterio primordial el de costos totales, es decir que se elegirá la

que presente costos más bajos.

PROPUESTA 1 MATRIZ MATERAL RITMO DE PRODUCCION COSTO DE MATERIALES

COSTO DE HERRAMIENTAS COSTO DE MANO DE OBRA COSTO TOTAL

Matriz Doble SAE 1020 100 piezas/hora US$ 0.012 US$ 42 US$ 0.00225 US$ 42.01



Dos matrices SAE 1020 85 piezas/hora US$ 0.13 US$ 47.06 US$ 0.00211 US$ 47.19

Selección de la Propuesta Se puede observar en las tablas anteriores que la Propuesta

No 1 es la que presenta los menores costos de fabricación, por lo tanto se selecciona

dicha propuesta como la más conveniente a la hora de la fabricación.


264





Presentación detallada de la propuesta seleccionada

PROPUESTA N° 1

*RITMO DE PRODUCCION Ritmo de producción mínimo requerido = 239 piezas / hora

*COSTO DE MATERIA PRIMA Precio de Lamina (2m x 1m x1.5mm) Numero de piezas

por Lamina Costo de materia prima $30 2605 $0.012

*COSTO DE HERRAMIENTA Precio de la herramienta (matriz) Número de piezas porherramienta Costo de herramienta $4,200 100 $42

*COSTO DE MANO DE OBRA Precio de una hora de trabajo Número de piezas por día

laboral (8 horas) Costo de mano de obra $1.8 800 $0.00225


pieza.


265






D. Operaciones Primarias

1. Colocación de la materia prima en la máquina herramienta. 2. Corte de tiras 3.

Cortar (Troquelar) 4. Realización del proceso de Punzonado 5. Realización del proceso

de Perforar (Troquelar)

E. Operaciones Secundarias 1. Recepción y almacenamiento de materia prima. 2.

Preparación de la materia prima. 3. Transporte del lubricante al troquel doblador. 4.Transporte a corte. 5. Almacenamiento. 6. Aplicación del lubricante. 7. Inspección de la

pieza terminada. 8. Revisión de la matriz. 9. Ajuste de la matriz y maquina. 10. Pulir la

pieza 11. Realizar proceso de Niquelado

F. Operaciones Auxiliares 1. Preparación del lubricante. 2. Transporte al área de

inspección y acabado. 3. Transporte al almacén de producto terminado. 4. Acabado. 5.

Retiro de material sobrante. 6. Retirar residuos en maquina y matriz.


266





7. Retiro de la pieza después de su acabado. 8. Limpieza de la matriz y maquina. 9.Revisión de matriz y maquina. 10. Decapar materia prima 11. Lavar y limpiar materia

prima 12. Secar materia prima 13. Quitar rebabas 14. Lubricar maquinaria 15. Calibrar

instrumentos

SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA

1. Cortar el material en tiras. 2. Decapar las tiras de material. 3. Colocar el material en

la alimentadora, y para evitar que se desgaste aplicar lubricante. 4. Primera estación:

se lleva el material a los topes de la matriz compuesta, y con un golpe se efectúa elcontorno y perforación del agujero. 5. Quitar rebabas por medio de tomboleo. 6.

Inspeccionar las medidas de cortes y perforaciones, como son diámetros contorno. 7.

Segunda estación: efectuar el punzonado 8. Inspeccionar las medidas de la pieza

completa con su forma final. 9. Desengrasar las superficies y lavar. 10. Aplicación del

recubrimiento superficial (Niquelado). 11. Inspeccionar recubrimiento después del

secado. 12. Poner las piezas en bandejas para transportar a la planta de ensamble. y


267












(con sus tolerancias para cada una de las dimensiones), esto nos proporcionara unarápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de










268





Planeamiento Del Proceso De Fabricación Del Carril Porta Grapa Inferior

Denominación: Carril para grapa inferior. No. pieza: 7 Función: Este se encarga de

alojar las grapas y transportarlas de forma Material: Acero de bajo contenido de

carbón. Norma: AISI 1020. Propiedades del material: el acero de bajo contenido de

carbón por tener propiedades mecánicas que otros aceros no poseen. Es utilizado

cuando se requieren superficies mas duras recurriendo al método térmico de

cementación, obteniendo muy buena dureza superficial (tomando en cuenta que su

núcleo es blando). Por ser rectificado a la medida exacta es muy aplicable en un sin

numero de repuestos industriales. Composición Química (%): transversal.

Carbono 0.22%

Silicio 0.2%

Manganeso 0.6%

Fósforo 0.22%

Azufre 0.11%


269





PASOS PARA PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACIÓN. 1. Análisis del plano de la piezapara tener un panorama general de lo que se desea. En este paso se analizara el plano

presentado con todas sus especificaciones para valorar si estas son suficientemente

claras para ser utilizadas en la fabricación, para tal propósito se hará uso de la

metodología, del método de poner marcas y la ficha de ruta.

Las especificaciones 1, 2,3, pertenecen a las vistas de la pieza que se quiere fabricar.

Las enumeraciones 9,10,11,12,13,14,15,16,18,19,21,22,23,24, corresponden a las

medidas del contorno de la pieza a fabricar. Las especificaciones 20, 25, 26,27,

pertenecen a las distancias de los centros de los agujeros que se realizaran a la pieza.La especificación 28 concierne al diámetro de 2 agujeros que serán para la sujeción de

la pieza con otro segmento del producto final. Las descripciones 29, 30, son el

diámetro de 2 agujeros de igual dimensión que serán para la sujeción de una pieza que

se encontrara en le interior de la palanca; su acoplamiento se realizara por medio de

remaches corresponde a una unión fija. Los datos 31, 32, corresponde al doblado

lateral de la pieza que será realizado a 90º esto será realizado por el proceso de

troquelado. La enumeración 33 incumbe el doblez de una lengüeta que qué será

realizada a un ángulo de 65º con una tolerancia de +1º ó -1º, en su inclinación.


270





2.0 Redactar recomendaciones hacia o consultar con ingeniería del producto acerca delos cambios del producto.

Una correcta y bien establecida comunicación entre el ingeniero de fabricación y el

ingeniero del producto es de vital importancia para la puesta en marcha de nuevos

proyectos ya que con esto no importa que tan experimentado sea el ingeniero de

fabricación a este siempre le surgirán dudas en especial si es un proyecto de gran

complejidad, esto se debe que a pesar de su capacidad comprobada para interpretar y

comprender los reportes técnicos donde se establecen todos los pormenores del

proceso a seguir, el ingeniero de fabricación tal ves quiera sugerir un cambio en eldiseño con el fin de reducir los costos o facilitar la elaboración del producto, también

puede suceder que a el no le quede claro alguna medida o detalle de la pieza. Ante

estas situaciones u otras que pudieran surgir es importante aclarar cualquier duda

ante lo que se va a fabricar con el ingeniero del producto. Mediante la utilización de las

técnicas, el método de poner marcas y la ficha de ruta, para el análisis del plano, se

observa en el dibujo técnico de la pieza que presenta todas las medidas necesarias

para su fabricación, pero se nota que las tolerancias establecidas son demasiadas

pequeñas para el tipo de pieza que se desea producir, esto podría llevar a que los

costos de fabricación sean elevados para la realización de la pieza. Se recomienda alingeniero del producto revisar y si es posible cambiar el tipo de tolerancia por una más

amplia para reducir los costos de fabricación, para esto se presenta el plano de la pieza

con las tolerancias propuestas, para su revisión y respuesta por parte del ingeniero del

producto. Se espera que el cambio no afectara el funcionamiento de la pieza y calidad

pero si puede reducir los costos de fabricación.


271





3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones.

En este momento del análisis se debe tomar la decisión correcta para poder alcanzar

los objetivos trazados por ingeniería del producto y es cuando verificaremos si el

proceso escogido es el más beneficioso comparado con otros y es aquí donde el

ingeniero de fabricación debe de mostrar su paciencia. Se ha establecido que el mejor

proceso para la fabricación es el trabajo por troquelado, ya que el diseño y la materia

prima a utilizar por sus características lo permiten; el conformado por el proceso de

troquelado es lo más factible para la realización de la pieza, por que otros métodos defabricación llevarían a costos más elevados de producción. En el estudio de pre-

producción se ha escogido el mejor método para la realización de la pieza. Pero esto

nos lleva hacer la pregunta ¿realmente este es el mas adecuado? Esta pregunta la

debe de responder el ingeniero del producto.

A continuación se listan las operaciones básicas para el buen desarrollo de el carril

inferior.


272





DIAGRAMA DE OPERACIONES


273





4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económica y la forma de lasherramientas para cada operación.

Resistencia al choque y materiales abrasivos. Material específico para el óptimo

funcionamiento de la pieza. Alto grado de precisión en las dimensiones de la pieza.

Durabilidad en su uso. En cuanto a este apartado hay que hacer ciertas

consideraciones con respecto con las herramientas, materias primas y procesos. El

método de fabricación mas conveniente y económico será por medio del proceso de

troquelado por ser una operación, en que sus pasos establecen una buena realización

de la pieza requerida, otros métodos de fabricación no se consideran por acarrearcostos mas elevados en el desarrollo. Por ejemplo si se realizara la pieza por medio de

un proceso fundición esto con llevaría a un costo alto, por el precio de la maquinaria

utilizada en este, y hay que tomar en cuenta si cumple con el volumen de producción y

ritmo de producción requerido en la fabricación de la parte. El proceso productivo para

la fabricación de piezas se realizara en forma continua y coordinada. Para obtener el

volumen de producción requerido que es de 180,837 piezas al año, con un ritmo de

producción requerido de 86 piezas por hora. En virtud de lo anterior, para la obtención

de las características de un buen producto el proceso debe otorgar:

Por su importancia de la producción se ha seleccionado el proceso de fabricación

conveniente, para la ejecución de la parte que es detallado en el presente documento.

De lo antepuesto anteriormente, por ser un artículo de empleo general en la oficina, el

hogar y el comercio. El proceso de fabricación será uniforme para el producto.


274





En virtud de lo anterior, se establece el turno de trabajo para la producción de la pieza,el cual se inicia a las 8:00 horas para terminar a las 16:00 horas. Al inicio del día, el

supervisor de producción verifica la asistencia del personal, las condiciones del equipo

principal, accesorios y utensilios requeridos para la fabricación de las piezas, así como

las necesidades de mantenimiento y reparación de equipo. Una vez realizado lo

anterior, coordinará el inicio de las operaciones del proceso. Al terminar cada

actividad, se prosigue con otra, por lo que no se pierde la continuidad en el mismo, tal

como lo requiere el proceso productivo. En el transcurso del día, el supervisor realizará

inspecciones del proceso, verificándolo periódicamente. A las 12:00 horas. Se les

proporciona una hora y media a los empleados para que procedan a tomar susalimentos. Al finalizar el día, el supervisor evalúa el cumplimiento de las metas

establecidas, implementado los mecanismos que considere necesarios para solucionar

los problemas presentados. Al término de la jornada, se efectúan las operaciones de

limpieza, que serán realizadas por los propios operarios de los equipos.

DETERMNACIN DE LAS OPERACIONES

Hojas de pliego de dimensiones requeridas. Pasta lubricante (compuesta por jabón,

grasas y polvo lubricantes). 1. Recepción y almacenamiento de materia prima. Sereciben y almacenan las materias primas que se utilizan en la producción.

2. Transporte a corte. Las hojas de pliego se transportan por medio de plataformas

rodantes hacia una cortadora o cizalla. (Si fuera necesario).


275





3. Corte o punzonado. El punzonado o corte es una operación mecánica con la que seconsigue separar una parte mecánica de otra y se obtiene la figura deseada. Esta

operación se realiza mediante un punzón y una matriz de corte. Mediante presión, el

punzón realiza esta actividad comprimiendo el material, con lo que se origina una

deformación plástica; después sigue su camino dentro de la matriz, ocasionando una

expansión lateral de la parte troquelada. En estas condiciones, sobreviene un desgarro

y el pedazo oprimido por el punzón se separa del resto de la placa; en ese momento se

ha completado la operación de punzonado. El esfuerzo de corte repercute sobre el filo

de corte de las matrices, que se pierde después de haber producido una gran cantidad

de piezas. Por esto las piezas iguales presentan contornos poco definidos o rebabas.Para corregir esta anomalía, se afila la matriz después de determinar la cantidad de

piezas. El desgaste de las matrices también puede ser producido por hechos

accidentales como astillados, desgranamientos y resquebrajaduras. Las causas de éstos

pueden ser múltiples. La exactitud de las piezas que se obtienen mediante el

troquelado depende básicamente de la precisión que tengan las matrices. Cuando son

formas geométricas sencillas, la precisión se puede obtener en algunos casos,

mediante instrumentos comunes de medición. Cuando son figuras geométricas son

más complicadas, se utiliza el sistema óptico de aumento (comparador óptico), para

medir matrices pequeñas, este sistema óptico es ideal. Ahora bien, debe existir un juego u holgura entre el punzón y la matriz que depende del espesor del material a

cortar y de la dureza de éste. Para espesores de chapa delgada, la holgura

prácticamente debe ser nula, aunque no se debe olvidar que el juego nunca será igual

a cero, ya que el punzón golpearía sobre la matriz. Un material duro tendrá un juego

de punzón y matriz mayor que para un material blando, de donde se deduce que la

holgura va en razón proporcional al espesor y dureza del material. Generalmente estos

valores de holgura fluctúan entre el 5% y el 13% del espesor de la chapa. 4. Transporte

a doblado. La chapa punzonada o cortada se transporta por medio de plataformas

rodantes o de bandas transportadoras al troquel doblador. 5. Preparación del

lubricante. En este punto del proceso se prepara el lubricante que se añadirá a la

matriz de doblado. El lubricante puede ser una pasta de color gris claro, soluble en

agua. Se compone de jabón, grasa y polvo lubricante. Está última determina una

película de separación entre el


276





punzón la matriz y la pieza. La pasta se debe mezclar con agua en una concentracióndel 33%; batiendo hasta lograr una mezcla homogénea, ésta se realiza en un

recipiente. 6. Transporte a troquel doblador. El lubricante preparado se transporta

manualmente o por medio de plataformas rodantes a la troqueladora dobladora.

7. Aplicación del lubricante. Se aplica el lubricante preparado en la matriz y en el

punzón doblador de la máquina troqueladora dobladora, por medio de una brocha. 8.

Doblado. Después de la operación de punzonado y corte, el doblado es más sencillo.

Esta operación se puede producir por medio de varios procesos, pero se describirá sólo

el doblado por medio de troqueles. La operación de doblados es muy importante en eltroquelado ya que muchos productos, después de haber sido cortados, son sometidos

a esta operación. Para doblar la chapa, es importante que ésta no sufra alargamientos

ya que de lo contrario tendrá variaciones en el espesor. Para Para materiales dulces,

de 2 veces el espesor de la chapa (1.6 mm). Para materiales duros de 3 a 4 veces el

espesor. que esto no suceda, es necesario calcular con ciertos procedimientos

analíticos las herramientas y una regulación exacta de la carrera del troquel. Para la

operación de doblar, hay que tener en cuenta los siguientes factores: el radio de

curvatura y la elasticidad del material. Es aconsejable tratar de evitar los filos vivos;

para este propósito, hay que fijar los radios de curvatura interiores iguales o mayoresque el espesor de la chapa a doblar; esto se hace con objeto de no estirar

excesivamente la fibra exterior de la placa y para que el doblez no tenga roturas. Estos

radios de curvatura se consideran normalmente dentro de los siguientes rangos:

Una vez terminada la operación, el material tenderá a recuperar su posición inicial.

Para lograr el doblez deseado, será necesario doblar el material un poco más de lo

requerido a fin de que en el momento de la recuperación no se salga de las tolerancias

estipuladas. Para fines de


277





cálculo, lo mejor es realizar pruebas empíricas, ya que dicha recuperación depende delángulo de doblez. 9. Transporte al área de inspección y doblez. Las piezas dobladas se


de acabado. 10. Inspección. Antes de darle el acabado final al producto, se realiza una

inspección para verificar que cumpla con las características requeridas. 11. Acabado.

En este punto se realizan las actividades que le darán el detalle al producto; éstas son

el puntado, ribeteado, perfilado, engrapado y empaque, entre otras; estas actividades

se realizan, o no, dependiendo de que el artículo a producir las necesite.

12. Transporte al almacén de producto terminado. Los productos se transportan pormedio de plataformas rodantes o de montacargas, al almacén. 13. Almacenamiento. El

producto terminado se almacena, quedando listo para su distribución.

Relaciones insumo-producto. Para obtener la palanca de la engrapadora tipo pesado

se requiere de los siguientes elementos: Maquina cizalla. Prensa hidráulica. Matriz de

punzonado y corte de perímetro. Matriz de dobles.


278





Pliego de acero 1020 de 2 m x 1 m.

Determinación de la fuerza necesaria de la prensa para el corte, punzonado y el doblez

de la pieza.

* L * s Ps

Ps: máxima fuerza que aparece en el proceso. : resistencia a la cizalladura. L: longitud

de las aristas de corte. S: espesor del material.

Ps = (721.478mm) (1.6mm) (40 Kgf/mm^2) = 46.175Kgf.

Tamaño de la prensa será de: 50 Ton. El avance de la pieza (carrera) realizara con una

distancia de: 241.10mm. El avance se realizara por medio de una palanca basculante

que se adapta en la parte superior de la maquina herramienta, que queda fijada en su

posición de reposo mediante un resorte de fleje. la palanca posee una escotadura que

queda adaptada en la superficie inferior de la placa porta punzones. Al descender el

pistón impulsor, o colisa, la punta de esta palanca se introduce a través de una

abertura punzonada de la cinta y la desliza, basculando al mismo tiempo hacia fuera.

Descripción de la Maquinaria y la materia prima. PRENSA. CAPACIDAD: 50 TON.


279





MEDIDA LATERAL PATAS: 740 mm. ALTURA DEL PISO A LA MESA: 778 mm. ALTURATOTAL: 1705 mm. ALTURA SIN VOLANTE: 1490 mm. ANCHO FRONTAL PATAS: 570 mm.

CARRERA VARIABLE MAX: (10") 254 mm. CARRERA VARIABLE MIN: (1 7/16") 37 mm.

AJUSTABLE EN 12 PASOS: (0.117") 2.98 mm. CLARO PARA TROQUEL MAX: (7 1/2") 190

mm. CLARO PARA TROQUEL MIN: (6 1/2") 165 mm. BARRENO EN EL CARRO

(MAMELON): (1 1/2") 38 mm. INCLINACIÓN AJUSTABLE: 25º MESA PORTATROQUELES:

(2"x10 3/4"x17") 50.8 x 273 x 432. BARRENO CENTRAL EN LA MESA: (4 3/8") 111 mm.

PROFUNDIDAD DE GARGANTA: (6 1/2") 165 mm. GOLPES POR MINUTO: 110 MOTOR

CON ESTACIÓN DE BOTONES Y PROTECTOR TÉRMICO: 1 H.P. 1145 R.P.M. PESO

APROXIMADO: 600 kg. (anexo 16)

CIZALLA. MAQUINA: CIZALLA. ÁREA DE MESA: 21”x 10Ft MARCA: CINCINNATI. SERIE:

18516 LONGITUD TOTAL: 4.38 mts. CAPACIDAD: CAL ½”x 10Ft


280





MODELO: 4310

.

EQUIPADA CON: MOTOR ELÉCTRICO DE 15 H.P. A 1750 R.P.M., TOPE ELÉCTRICO.

(anexo 17)

MATERIA PRIMA. Pliego de acero 1020 de 2 m x 1 m.

Costos de maquinaria, materia prima y equipo a utilizar en la fabricación.

Descripción Matriz de corte y punzonado Matriz de doblez Cizalla Prensa Pliegos de

acero 1020 Cuchillas KNL Guías material 1045 Guías laterales material 1045 Lamina

guía de 2.5 Resorte para la cuchilla Resorte para el pisador Goma de poliuretano

Tornillo Ø ¾ x 2" x 5/16 NC Tornillo avellanado allen 3/8NC x 1 ½"


dólares/ Unidad Cantidad Total dólares. 5,000 4,000 4,922.64 4,875.76 28.25 34.903

4.654 4.654 2.327 1.862 1.396 2.327 4.654 1.396 1 1 1 1 2,916 2 2 2 1 2 2 2 4 2 5,0004,000 4,922.64 4,875.76

3 4

82,398.188 69.806 9.308 9.308 2.327 3.723 2.792 4.654 18.615 2.792

281





Tornillo allen de ¼ NC x 1" Tornillo allen de 5/16 NC x 1" Sub.-TOTAL dólares.

1.163 0.931

4 4 101,328.26

4.654 3.723

Sea elegido la utilización de dos matrices por ser el proceso más económico

considerado, ya que la utilización de una matriz progresiva eleva el costo por pieza.Anexo 19.

Costo de mano de obra directa.

Descripción

Dólares. / hora 1.75 1.50

Tiempo ( hora) 8 8 sub.-total sub.-total total

Total dól. / Tiempo

supervisor Operador de la prensa TOTAL DE MANO DE OBRA TOTAL DE MATERIALES

14 12 26 101,328.26 101,354.26

TOTAL DE MANO DE OBRA Y MATERIALES

5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia.

Una de las primeras decisiones al elegir las operaciones, se relaciona con el grado de

flexibilidad o adaptación deseada. Las máquinas y herramientas se pueden clasificar

como de propósito general y de propósito especial. Las máquinas de propósito general

son las más




282





flexibles y constituyen la mayoría de las máquinas y herramientas que se utilizan en laactualidad. Para poder visualizar mejor el orden de las operaciones y su importancia

para el proceso estas operaciones se clasifican en primarias, secundarias y auxiliares.

Tomando en cuenta una serie de pasos descritos anteriormente se pueden clasificar

así:

OPERACIONES PRIMARIAS. 1) Colocación de la materia prima en la maquina

herramienta. 2) Puesta en marcha de la prensa. 3) Realización del proceso de

punzonado. 4) Realización del proceso de corte de la pieza. 5) Realización del Proceso

de doblado de la pieza.

OPERACIONES SECUNDARIAS. 1) Recepción y almacenamiento de materia prima. 2)

Preparación de la materia prima. 3) Transporte del lubricante al troquel doblador. 4)

Transporte a corte. 5) Almacenamiento. 6) Transporte a doblado. 7) Aplicación del

lubricante. 8) Inspección de la pieza terminada. 9) Revisión de la matriz. 10) Ajuste de

la matriz y maquina.


283





OPERACIONES AUXILIARES. 1) Preparación del lubricante. 2) Transporte al área deinspección y acabado. 3) Transporte al almacén de producto terminado. 4) Acabado. 5)

Retiro de material sobrante. 6) Retirar residuos en maquina y matriz. 7) Retiro de la

pieza después de su acabado. 8) Limpieza de la matriz y maquina. 9) Revisión de matriz

y maquina.


284





6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso.

La necesidad que tiene en la actualidad de poder competir en los mercados cada vez

más competitivos nos obliga a que los productos que fabricamos sean de la mayor

calidad para mantener un prestigio de nuestra marca y por eso que el control de la

calidad es de vital importancia, para tal fin es necesario equipos de medición

adecuados para la geometría y formas de esta pieza. Para la comprobación del diseño

de la pieza se hace necesario contar con el equipo preciso para el control de la calidad

si bien se desconoce el tipo y la forma de estos puede suponerse que pueden ser

calibradores de diversas formas, y que no solo se hace necesario medir diámetrosexternos sino medidas internas, como externas, curvas de radios. Por esto se

determino que la mejor revisión de las medidas se puede lograr con la construcción de

una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada, esto nos

proporcionara una rápida comprobación de la pieza, en si están correctas las medidas

que realiza el proceso de fabricación. Pero también se tendrá un dispositivo cilíndrico

que servirá para la comprobación del alineamiento de los agujeros de la pieza. Aparte

de los implementos de comprobación dichos, también se puede contar con

instrumentos de medición ya establecidos como son:

Vernier (Pie de rey). Micrómetro.


285





Planeamiento del Proceso de Fabricación del Carril Porta Grapas SuperiorEsta pieza es de gran importancia en el funcionamiento de la engrapadora, ha sido

diseñada para poder darle apoyo a la palanca así como restringir el movimiento de la

guillotina, junto con el carril porta grapa inferior sostienen todas las grapas. Al extremo

superior tiene unas hendiduras que sostienen el carrete de resorte y por el otro

extremo unos orificios que sirven para que entre el eje principal que es el que sirve de

pivote para que pueda engrapar y sostiene la mayoría de piezas. La pieza será realizada

en un acero de bajo contenido de carbono, en específico SAE 1020. El acero de bajo

contenido de carbón por tener propiedades mecánicas que no poseen otros tipos de

aceros y su fácil manejo hacen de este material el más conveniente en la fabricación deesta pieza.


286






1. Analizar el plano de la pieza para tener un panorama general de lo que se desea


lo que se hará uso de la ficha de ruta para poder explicar las especificaciones. En la

ficha de ruta se detallan las especificaciones, observaciones y requisitos de operación

de la pieza, así como su terminación se determinara por cual proceso debe pasar,

materia prima y matriz a utilizar. Un análisis de las tolerancias, de la ubicación de los

agujeros, indica lo adecuado de recortar todos los agujeros en la pieza plana, si sedispone de superficies de referencia para la operación de doblado.


287





FICHA DE RUTA

Nombre de la pieza: Carril Porta Grapas Superior Número de Pieza: 8 Responsable:

PF05012 Fecha: 30 de noviembre del 2009

Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

ESPECIFICACIONES Vista Frontal Vista Derecha Vista Superior Desarrollo Montaje

Cantidad Escala Acabado Tratamiento térmico Esp. Materia prima Materia prima

Última fecha 153 35.4 8.4 2.81 49.07 4 4.5 11.2 4.85 139.8 104 11

Depende de: Materia Matriz Prima

Proceso

OBSERVACIONES


Distancia entre centros Distancia entre centros Dimen. contorno Dimen. contorno


Dimen. contorno Vista Muestra Propósito (1) por unidad 1:1 Liso Ninguno SAE 1020

Lámina de 1/16” Aceptada Dimen. contorno Dimen. contorno


288





25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 5253 54 55 56 57 58

13.8 11.2 60 23 3 2.3 5 1.35 2 5.8 8 7 5.8 30° Agujero 419 1 1.9 1.02 11.2 5.7 2

8.1 2.85 3 2.8 2.45 2 2 18.04 1 8.1 3 Agujero 4

Dimen. contorno Dist. hasta centro Agujero Dist. hasta centro Agujero Dist. hasta

centro Agujero

Dimen. contorno Dimen. contorno Dimen. contorno Distancia entre

centros Dimen. contorno

Punzonar lado Punzonar lado

Distancia entre centros

Dist. hasta centro Agujero Dist. hasta centro Agujero Dist. hasta centro Agujero

Dimen. contorno


289





59 60 61 62 63 64

Lengüeta a 90° Lengüeta a 90° A escuadra 0.25 1.5 Nota Nota

Tolerancia Lengüeta Espesor Quítense las Rebabas

Agregar agujeros de 2 p/ proceso.


Las especificaciones 1 y 2 pertenecen a las vistas de la pieza a fabricar, siendo la

número 2 la vista en desarrollo de la pieza. Los numerales 3, 6 y 7 son del montaje de

la pieza, acabado y tratamiento térmico respectivamente. Las especificaciones 8 y 9

corresponden a la materia prima, 11, 12, 15, 16, 17, 18 y 19 corresponden a las

dimensiones de contorno. Los numerales 25 y 26 son de los agujeros de la pieza; desde

la especificación 20 hasta 34 son las que dependen de la matriz y proceso. Lasespecificaciones 41, 42 dependen de la materia prima, matriz y proceso pues son las

lengüetas que son dobladas a 90°. El numeral 44 hace nota a quitar rebabas de la pieza

y el numeral 45 detalla que son agujeros para la sujeción de la pieza durante su

fabricación.

2. Redactar Recomendaciones hacia, o consultar con ingeniería del producto acerca de

los cambios del producto Si el cliente desea se podría cambiar las dimensiones de la

pieza, pero esto influiría en el diseño de las demás piezas a las que está relacionada el

Carril Porta Grapas Superior ya que se debe de tomar en cuenta el ensamblaje que

tiene con las otras piezas, así se decide primero el cambio del diseño. En lo que a

materia prima se refiere se puede cambiar el material teniendo en cuenta reducción

de costos, reducción de procesos, aumento de la calidad, resistencia de la pieza para

soportar los esfuerzos a los que es sometida. No se pueden cambiar algún agujero o

quitarlo simplemente ya en el proceso todas las perforaciones son necesarias para la

unión con otras piezas.




290





El Carril Porta Grapas Superior presenta un diseño optimo, no presenta mayoresdificultades de elaboración y cumple perfectamente con los requisitos de

funcionamiento exigidos por el cliente, por lo cual se decide no aplicarle cambios en su

diseño, el proceso de fabricación es el Troquelado, la parte más delicada es la

elaboración de los agujeros ( debe existir simetría entre los que servirán para el paso

de los pines de sujeción, esto cuando ya ha sido doblada la lamina) , y las pestañas que

detienen al resorte de tensión. En lo que a material se refiere no se recomienda hacer

ningún cambio, ya que el material utilizado actualmente cumple perfectamente por los

estándares exigidos por el cliente en lo que a durabilidad se refiere y es un material

bastante cómodo en precio y cumple al mismo tiempo todas las propiedadesmecánicas que se le exigen a la pieza Hay que recordar que se busca fabricar a gran

escala para que los costos unitarios puedan disminuir considerablemente, brindando

así un producto que esté al alcance del cliente Aunque la pieza no esté en contacto

directo con el cliente se debe de quitar todo tipo de filos que podrían quedar por el

proceso de fabricación, para así brindarle una mayor seguridad al usuario y darle

mayor confianza en la calidad que le ofrecemos.

3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza de

acuerdo con el plano de las especificaciones Utilizaremos como materia prima unaLámina de acero SAE 1020, de dimensiones (2m x 1m x 1.5mm); las operaciones

requeridas son:

Doblado: para darle forma a la pieza con sus dos caras laterales y la parte inferior.

Troquelado de agujeros: las perforaciones de los agujeros y cuadros, el levantamiento

de una pestañas el cuadro. Troquelado: un corte para definir el contorno o perímetro

de toda la pieza.

Las operaciones anteriores se realizan en una prensa, utilizando el material justo que

se ocupara, el material previamente se ha recortado para evitar desperdicio de

materiales y darle un uso óptimo a la materia prima.


291





Doblado de la lamina Doblar la pestaña que sostendrá el resorte de tensión Perforar 2 agujeros en la parte central de la pieza y un pequeño cuadro en la parte

inferior Modelado con el troquel para darle la forma especificada en los planos

Corte inicial de la lámina para darle el contorno especificado. Los pasos a seguir en la

elaboración de esta pieza son:


292





4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económico, y la forma de laherramienta para cada operación. Para poder determinar el método de fabricación

mas conveniente es necesario cumplir con los requisitos del diseño, tomando en

cuenta consideraciones muy importantes como:

Ritmo de producción. Calidad Costos Factibilidad Viabilidad

Ritmo de producción Cumplir con la cantidad de piezas demandada. Calidad

Superioridad, excelencia. Por que se pretende que cumpla con los requerimientos

exigidos que presenta el diseño. Costo Que exija poco gasto, comparada laalternativa con otras. Factibilidad Que se pueda hacer. Viabilidad Que por sus

circunstancias tiene probabilidades de poderse llevar a cabo.

Para el ritmo de producción demandado de la guía de palanca se toma en cuenta la

demanda de la engrapadora de tipo pesada a nivel regional se ha estimado que se

deben de producir 500,000 engrapadoras/año. La guía de palanca por ser pieza única

de la engrapadora tipo pesada, tiene una demanda igual a la de la engrapadora.

R.P.

lab / ano 2116 239 piezas hora hrs volumendeproduccion / ano 500,000


293





Tomando en cuenta las consideraciones ya mencionadas, se procede a evaluar lasalternativas existentes para hacer la mejor selección.

El método de fabricación mas conveniente debe ser aquel que considere todos los

factores, detalles y exigencias en el diseño, debe ser aquel que cumpla con los

requisitos de volumen de producción (500,000 piezas al año), ritmo de producción

(239 piezas/hora), que cumpla con las características de la materia prima, también

debe resultar ser el de mas bajo costo total de la pieza, teniendo en cuenta las

herramientas a usar para el proceso de fabricación.

Material

El material que se usara, debe tener propiedades para soportar esfuerzos a los que

será sometido, de fácil adaptabilidad y manejo, capacidad de poder cumplir con las

especificaciones de diseño; es por eso que se ha elegido usar acero de bajo contenido

de carbono (SAE-1020) en forma de láminas, materia prima ideal para ser trabajada

por troquelado.

Mecanizado

El mecanizado es una operación con arranque de viruta, es decir con desprendimiento

de material. Consiste en el uso de fuerza o habilidad humana para el manejo de las

herramientas y maquinas,

Generalmente este proceso se usa para volúmenes de producción bajos o para la

elaboración de piezas especiales pero que no necesiten fabricación en masa, además

requiere de mucho tiempo para su aplicación; por lo tanto esto implica costos

elevados, un ritmo de producción demasiado lento y bajo, y también produce mucho

desperdicio de materia prima. Por tanto se descarta como proceso de fabricación para

esta pieza, ya que no es conveniente, y principalmente por generar costos elevados; ya

que con esto fracasaríamos en la misión como ingeniería de fabricación, la cual es

“Fabricar al más bajo costo”.


294





Fundición

Se denomina fundición al proceso de fabricación de piezas que consistente en fundir

un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica. El

proceso tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy

abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y

moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al

tiempo que se vierte el metal fundido. El proceso de fundición consiste en:

La realización de este proceso empieza lógicamente con el molde. La cavidad de este

debe diseñarse de forma y tamaño ligeramente sobredimensionado, esto permitirá la

contracción del metal durante la solidificación y enfriamiento. Cada metal sufre

diferente porcentaje de contracción, por lo tanto si la presión dimensional es crítica la

cavidad debe diseñarse para el metal particular que se va a fundir. Los moldes se

hacen de varios materiales que incluyen arena, yeso, cerámica y metal.

Se calienta primero el metal a una temperatura lo suficientemente alta para

transformarlo completamente al estado líquido, después se vierte directamente en la

cavidad del molde. En un molde abierto el metal líquido se vacía simplemente hasta

llenar la cavidad abierta. En un molde cerrado existe una vía de paso llamada sistema

de vaciado que permite el flujo del metal fundido desde afuera del molde hasta la

cavidad, este es el más importante en operaciones de fundición.

Cuando el material fundido en el molde empieza a enfriarse hasta la temperatura

suficiente para el punto de congelación de un metal puro, empieza la solidificación que

involucra un cambio de fase del metal. Se requiere tiempo para completar este cambio

de fase porque es necesario disipar una considerable cantidad de calor. El metal

adopta la forma de cavidad del molde y se establecen muchas de las propiedades y



características de la fundición. Al enfriarse la fundición se remueve El desbaste del

metal excedente de la fundición.del molde; para ello pueden necesitarse

procesamientos posteriores dependiendo del método de fundición y del metal que se

usa. Entre ellos tenemos:


295





Pueden requerir maquinado para lograr tolerancias estrechas en ciertas partes de lapieza y para remover la superficie fundida y la micro estructura metalúrgica asociada.

Tratamiento térmico para mejorar sus propiedades. La limpieza de la superficie.

La implementación de este método para la fabricación implicaría que los costos se

eleven exageradamente, ya que para poder cumplir con el ritmo de producción

requerido se necesitarían muchísimos moldes, el tiempo de enfriamiento es

demasiado largo, el uso de maquinado después de ser sacado del molde, el uso de

tratamientos térmicos después del desmolde; todas estas actividades requieren

demasiado tiempo y esto a la vez conduce a altísimos costos, y entonces una vez masno estaríamos cumpliendo con la misión de la ingeniería de fabricación; razón por la

cual se descarta el método de fundición para la fabricación de esta pieza.

Troquelado

El

troquelado

es

un

método

para

trabajar

láminas

metálicas

en

frío,



en

forma y tamaño predeterminados, por medio de un troquel y una prensa. El troquel

determina el tamaño y forma de la pieza terminada y la prensa suministra la fuerza

necesaria para efectuar el cambio.

El troquelado es un proceso que consiste en la utilización de una matriz (troquel) y de

una prensa, que con el ajuste de ambas se realiza la fabricación de piezas. Sirve para el

corte limpio, hendido o perforación de formas irregulares; este proceso puede llegar a

fabricar más de 500 piezas/hora, según la complejidad de la misma y la capacidad de la

troqueladora; además el desperdicio de material es mucho menor al compararlo con el

mecanizado o fundición y también es mucho más económico que estos.

La forma troqueladora es un molde con platinas que realizan el corte, la perforación ohendido del material del soporte, siguiendo el contorno o perímetro de la figura

troqueladora, hasta lograr el resultado deseado. La ubicación del soporte se realiza

mediante una escuadra de


296





introducción. La profundización de la forma se efectúa mediante un recorrido (carrerade troquelado). Después el material separado se expulsa.

Los troquelados se llevan a cabo en espesores que varían desde 0.025 mm hasta 9 mm

de espesor. El tamaño de las piezas va desde la más pequeña usada en los relojes de

pulsera, hasta los, grandes tableros empleados en camiones o aviones.

La maquina utilizada para este proceso, se conoce como prensa. Consiste de un

bastidor que sostiene una bancada y un ariete, una fuente de potencia, y un

mecanismo para mover el ariete linealmente y en ángulos rectos con relación a labancada. Las prensas tienen capacidad para la producción rápida, puesto que el

tiempo de operación es solamente el que necesita para una carrera del ariete, mas el

tiempo necesario para alimentar el material. Por consiguiente se pueden conservar

bajos costos de producción. Tiene una adaptabilidad especial para los métodos de

producción en masa, como lo evidencia su amplia aplicación en la manufactura de

piezas para automóviles y aviones, artículos de ferretería, juguetes y utensilios de

cocina. No es muy correcto llamar a una prensa, prensa dobladora, prensa de

repujado, o prensa cortadora, entre otras, pues los tres tipos de operaciones se

pueden hacer en una maquina. La clasificación más general de las prensas es:

Fuente de energía. Ariete. Diseño del bastidor. Métodos de aplicación de potencia al

ariete. Propósito de la prensa.

Además de su clasificación las prensas se encuentran por tipos:

Prensa sencilla. Prensa abierta con guía punzones. Prensa cerrada con guía punzones y

guías laterales. Prensa abierta con columnas de alimentación. 297






Prensa con sujetados y columnas de guía. Prensa abierta con porta punzón y sujetador.

Prensa abierta con guías y resorte de repulsión.

Para seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar: el

tipo de operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad

de la operación. Las maquinas operadas manualmente se usan para trabajos en lamina

delgada de metal, pero la mayor parte de maquinaria para producción se opera con

potencia. Otra forma de agrupar a las prensas, esta en función del número de arietes olos métodos para accionarlos.

Por lo cual se ha decidido que el método para la fabricación del ensamble de empuje

sea a través del troquelado, ya que es económico, llega a cumplir el ritmo de

producción (94 piezas/hora), no presenta excepción con alguna parte del diseño; es

decir es el más conveniente.

Determinación de la fuerza necesaria de la prensa para el corte, punzonado, embutido

y doblez de la pieza.

L * t * SsF

F: máxima fuerza que aparece en el proceso (Ton). L: Perímetro total de Corte. t :

Espesor del Material SS.: Resistencia a la cizalladura del material (ton/pulg2., kgf./mm²,

etc.)

F = (406 mm) (1.5 mm) (40 Kgf/mm2) = 24,360 Kgf

Tonelaje de la prensa será de: 24.36 Ton.


298





Evaluación de propuestas preliminares de fabricación

Para poder realizar una buena elección de las propuestas, hay que tomar en cuenta

varios criterios como lo son el costo de materiales, costo de maquinarias, ritmo de

producción, siendo el criterio primordial el de costos totales, es decir que se elegirá la

que presente costos más bajos.



Matriz progresiva de 3 estaciones SAE 1020 100 piezas/hora US$ 0.13 US$ 42 US$

0.00225 US$ 42.13



Dos matrices SAE 1020 85 piezas/hora US$ 0.13 US$ 47.06 US$ 0.0026 US$ 47.19

Selección de la Propuesta Se puede observar en las tablas anteriores que la PropuestaNo 1 es la que presenta los menores costos de fabricación, por lo tanto se selecciona

dicha propuesta como la más conveniente a la hora de la fabricación.


299





Presentación detallada de la propuesta seleccionada

PROPUESTA N° 1

*RITMO DE PRODUCCION Ritmo de producción mínimo requerido = 239 piezas / hora

*COSTO DE MATERIA PRIMA Precio de Lamina (2m x 1m x1.5mm) Numero de piezas

por Lamina Costo de materia prima $30 227 $0.13

*COSTO DE HERRAMIENTA Precio de la herramienta (matriz) Número de piezas porherramienta Costo de herramienta $4,200 100 $42

*COSTO DE MANO DE OBRA Precio de una hora de trabajo Número de piezas por día

laboral (8 horas) Costo de mano de obra $1.8 800 $0.00225


pieza.


300






G. Operaciones Primarias

7. Colocación de la materia prima en la máquina herramienta. 8. Corte de tiras 9.

Cortar (Troquelar) 10. Realización del proceso de Punzonado 11. Realización del

proceso de Perforar (Troquelar) 12. Operación de Doblar

H. Operaciones Secundarias 12. Recepción y almacenamiento de materia prima. 13.

Preparación de la materia prima. 14. Transporte del lubricante al troquel doblador. 15.Transporte a corte. 16. Almacenamiento. 17. Transporte a doblado. 18. Aplicación del

lubricante. 19. Inspección de la pieza terminada. 20. Revisión de la matriz. 21. Ajuste

de la matriz y maquina. 22. Pulir la pieza 23. Realizar proceso de Niquelado


301





I.

Operaciones Auxiliares

16. Preparación del lubricante. 17. Transporte al área de inspección y acabado. 18.

Transporte al almacén de producto terminado. 19. Acabado. 20. Retiro de material

sobrante. 21. Retirar residuos en maquina y matriz. 22. Retiro de la pieza después de

su acabado. 23. Limpieza de la matriz y maquina. 24. Revisión de matriz y maquina. 25.

Decapar materia prima 26. Lavar y limpiar materia prima 27. Secar materia prima 28.

Quitar rebabas 29. Lubricar maquinaria 30. Calibrar instrumentos

SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA

1. Cortar el material en tiras. 2. Decapar las tiras de material. 3. Colocar el material en

la alimentadora, y para evitar que se desgaste aplicar lubricante. 4. Primera estación:

se lleva el material a los topes de la matriz compuesta, y con un golpe se efectúa el

contorno y perforaciones de agujeros, ranuras y saques en la pieza. 5. Quitar rebabas

por medio de tomboleo.


302





6. Inspeccionar las medidas de cortes y perforaciones, como son diámetros, cuadros ycontorno. 7. Segunda estación: efectuar el punzonado 8. Tercera estación: realizar el

doblado. 9. Inspeccionar las medidas de la pieza completa con su forma final. 10.

Desengrasar las superficies y lavar. 11. Aplicación del recubrimiento superficial

(Niquelado). 12. Inspeccionar recubrimiento después del secado. 13. Poner las piezas

en bandejas para transportar a la planta de ensamble.


Finalmente se deben especificar los calibradores necesarios para mantener la calidadde las piezas producidas por el proceso de fabricación completo; deben ser adecuados





(con sus tolerancias para cada una de las dimensiones), esto nos proporcionara una

rápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de



303





Se ocuparan también instrumentos de medición ya establecidos, como lo son:

Escuadra: servirá para la verificación de la perpendicularidad de la pieza







304





Planeamiento de Fabricación de la Cubierta de Palanca

Pieza: Cubierta de Palanca

Esta pieza realiza la función de servir de apoyo para la mano al momento de realizar el

trabajo de grapar pero adicional a eso su función mas importante consiste en unir la

palanca con la guillotina, sin esta cubierta no se pueden sostener de ninguna forma

estas piezas y la engrapadora no funciona. La pieza consta la cual es inyectada por

completo, consta de dos pestañas laterales en su parte interna son las que sujeta a la

palanca y en la misma área dos postes que son los que servirán de remache parasujetar la guillotina con la palanca, los detalles de la pieza se pueden verificar en el

plano de la pieza.



Para los pasos10-12, 15-17 y 23-24 que son de dimensión dependen del molde así

como las inclinaciones de la pieza y sus acabados superficiales son dados por completopor el molde. Por otro lado para los pasos 19, 20 y 22 se debe tener mucha precisión al

momento de hacer el molde ya que esta parte de la pieza es la de sujeción con la

palanca.

Se debe tener cuidado de que el funcionamiento del equipo este a su 100% de lo

contrario si hay por ejemplo problema con el sistema de cierre al momento de la

inyección las piezas serán expulsadas con rebabas que deberán ser reávidas o peor aun

totalmente deforme


305





FICHA DE RUTA Nombre de pieza: Cubierta de palanca Fecha: 30/ 11/ 2009Responsable: Herbert Omar Cortez Castillo Depende de : No ESPECIFICACION Materia

Molde Proceso OBSERVACIONES Prima Requisitos de la Operación

1 2 3 4 5 6

2: 1 Liso Enfriamiento en el molde PVC Grano en Pelet Aceptada Dimens. Contorno

Diámetro Diámetro Dist.de centro centro * * * a * * Vista Frontal Vista

Superior Vista Seccion Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Materia Prima

Materia Prima Ultima Fecha 4.00 3.00 3.00 25.00

7 8 9 10 11 12 13

14

17.00

Dist. De centro a * borde Dimens. Contorno Dimens. Contorno Dist.desde borde

Dimens. Contorno Espesor * * * * * 306

15 16 17 18 19

3.00 10.00 28.50 29.00 2.00






20 21 22 23 24 25 26 27 28

11.50 1.50 5.50 49.00 74.1º 4.50 8.00 63.00 12.50

Dimens. Contorno Espesor Dist. Desde base Dimens. Contorno Angulo Elevación

Dimens. Contorno Dimens. Contorno Dist.de borde centro

* * * * * * * * a *

29

31.80

Dimens. Contorno

*

DETERMINACION DEL EQUIPO NECESARIO El método seleccionado para la fabricación

de la cubierta de la Palanca es la inyección de plástico; para ello es necesario la

utilización de los siguientes elementos: Para la maquinaria se utilizan inyectora de

plástico y para la herramienta se utilizan:

Unidad de cierre: Nos ayuda a introducir el material plástico al interior del molde. La

presión de inyección permanecerá más o menos constante mientras que la velocidad

de inyección aumentará con el tamaño de la máquina.



Unidad de inyección: la cual cuenta se consideran las siguientes características:

Velocidad de inyección Velocidad máxima del husillo Presión de inyección

Volumen a inyectar Diámetro del husillo


307





Diagrama general de las partes de una inyectora 2. Redactar recomendaciones hacia oconsultar con Ingeniería del producto acerca de los cambios del producto

Se podría cambiar la pieza en sus dimensiones si cambian las de la palanca y los

agujeros de fijación con los dos elementos, pero se deberá tomar en cuenta el

ensamble que deberá tener con las mismas. La materia puede cambiar tomando en

cuenta los costos, calidad y resistencia a esfuerzos a los que será sometida y que son

necesarios para la pieza no sufra daños y cumpla con su vida útil.

No se deben efectuar cambios en ningún elemento para la unión con otras piezas.

La Cubierta de Palanca presenta un diseño optimo dado el diseño de los elementos a

los que se debe sujetar, no presenta dificultades para su elaboración y cumple con los

requisitos de forma y funcionamiento, por lo cual se recomienda no realizar cambios al

diseño, el proceso de fabricación debe de ser Moldeo por inyección únicamente,

Podría haber una ligera modificación que seria solamente en el material a utilizar,

proponiendo un material que soporte esfuerzos similares y con propiedades

adecuadas al proceso que además pueda reducir los costos.


308






Alimentación de MP: se hace fluir el pelet dentro de la tolvaLa materia prima a

utilizar es PVC en grano o pelet, las operaciones requeridas son:

Derretido del pelet: Se calienta el material en el cilindro o cañon hasta llevarlo a su

punto de derretido y se hace fluir con un tornillo sin fin.

Inyección y Compactado: El PVC derretido es inyectado al molde por medio unpequeño orificio y compactado usando el husillo.

Enfriamiento y expulsión: Se enfría el material recirculando agua en unas cámaras

dentro del molde durante unos segundos y luego se abre la unidad de cierre y con ella

el molde que deja caer la pieza terminada.

Hoja de Proceso de fabricación: Operación Alimentación de MP Derretido Máquina

Manual Inyectora Herramienta Resistencias eléctricas Husillo Descripción Se calienta la

pieza a su temperatura de derretido Se hace presión hasta llenar por completo las

cavidades del molde Se recircula agua por unos segundos hasta que la pieza este mas

fría La pieza se expulsa por medio de la pieza macho del molde Instrumento -

1 2

3

Inyección

Inyectora

4

Enfriamiento

Inyectora

Molde



-

5

Expulsión

Inyectora

Molde

-Calibrador Vernier -Lamina Comprobadora


309





4. Evaluación de propuestas preliminares de fabricación y determinacion del métodode fabricación más conveniente


maquinaria, material, operarios, entre otros. Para ello se debe basar en los cálculos


Sistema de lubricación central. Las propuestas consisten en utilizar diferentes tipos de

moldes y manifolds para incorporarlo a la maquina y lograr que cumplan con e ritmo

de producción a un costo mínimo. PROPUESTA 1 PROCESO INYECCION DE PLÁSTICOInyectora BELKEN BL100 Manifold tipo X de 4 bushing (boquillas) Molde de 4

cavidades Dispositivos de seguridad eléctricos y mecánicos. Botador hidráulico

múltiple. Aditamento hidráulico para corazones. Dispositivo de ajuste de

contrapresión. Control hidráulico proporcional. Protección para molde en baja

presión. Sistema de inyección de doble cilindro balanceado. Inyección de presión y

velocidad multi-etapa. Mecanismo de doble rodillera de 5 puntos Todas las

propuestas son hechas en el mismo dispositivo, el cual es una inyectora de plástico

marca BELKEN modelo BL100H con los siguientes dispositivos estándar:

Maquinaria y equipo

Material

Policloruro de vinilo (PVC) Alimentación de materia prima Derretido de PVC Inyección

de derretido Enfriamiento de pieza Expulsión de pieza 310

Operaciones






Ritmo de producción Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo demano de obra Costo de ingeniería Costo total

236.30 piezas por hora

$0.01520 $0.1700 $0.0079 $0.0022 $0.1931

PROPUESTA 2 PROCESO Maquinaria y equipo INYECCION DE PLÁSTICO Inyectora

BELKEN BL100 Manifold tipo X de 12 bushing (boquillas) Molde de 12 cavidades



de derretido Enfriamiento de pieza Expulsión de pieza

Ritmo de producción Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo de

mano de obra Costo de ingeniería Costo total

236.30 piezas por hora $0.01520 $0.2000 $0.0079 $0.0022 $0.2231


311





PROPUESTA 3 PROCESO Maquinaria y equipo INYECCION DE PLÁSTICO InyectoraBELKEN BL100 Manifold tipo X de 18 bushing (boquillas) Molde de 18 cavidades

Material


de derretido Enfriamiento de pieza Expulsión de pieza 236.30 piezas por hora

Operaciones



$0.01520 $0.2400 $0.0079

$0.0022 $0.2631

SELECCIÓN DE LA PROPUESTA Para la selección de la selección de las propuestas se

debe tomar en cuenta los costos finales de producción. Se muestra a continuación deforma grafica la forma de seleccionar la propuesta:

COSTOS DE FABRICACION Equipo Tipo H Tipo doble H $/unidad 0,2231 0,2631

Procesos $111.550 $131.600 % Relativo a Prop. 2 100,00% 117,93% P Selecc.


312





Ritmo de Produccion5,00

Piezas / min

4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Tipo X Tipo H Manifold Tipo doble H Real Requerido

Manifold

Nº de Boquillas 4 12 18

Ritmo Real (Un/min.) 3,20 4,36 4,50

Costo Ritmo Requerido Molde y (Un / min.) Manifold 3,94 3,94 3,94 $25.000 $40.000

$60.000

Tipo X Tipo H Tipo doble H

Se descarta la primera propuesta por no cumplir con el ritmo de producción, por loque se evacuan las 2 restantes así:

Costos anuales de manufactura

$130.000 $125.000 $120.000 $115.000 $110.000 $105.000 $100.000 $95.000 Tipo H

Tipo doble H

Procesos

Se selecciona el utilizar molde de 12 cavidades y manifold tipo H de 12 boquillas de por

presentar el costo mínimo.


313





5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia A.OPERACIONES PRIMARIAS a. Colocación de la materia prima (Pelet PVC) en la Tolva b.

Setear la maquina inyectora al tiempo de moldeo c. Setear la maquina inyectora a la

presión de moldeo, d. Setear la maquina inyectora temperatura de fundición del

material B. OPERACIONES SECUNDARIAS a. b. c. d. Recepción y almacenamiento de

materia prima. Preparación de la materia prima. Almacenamiento. Inspección de la

pieza terminada.

C. OPERACIONES AUXILIARES a. Transporte al área de inspección. b. Transporte al

almacén de producto terminado. c. Retiro de material sobrante. d. Limpieza deresiduos en inyectora. e. Limpieza de inyectora. f. Lubricar maquinaria

g. Calibrar instrumentos

Un calibrador Vernier para comprobar las dimensiones y simetrías Pieza con

dimensiones parecidas a la que se unirá con la cubierta para comprobar su encaje y

funcionamiento. 6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso

El equipo e instrumentos de medida y calibración a utilizar son:


314





Hoja de procesos de fabricación del prototipo de la cubierta de la palanca


315





Planeamiento Del Proceso De Fabricación De La Palanca

1.

Analizar del plano de la pieza

FICHA DE RUTA Nombre de la pieza: Palanca Nº de pieza: 11 Fecha: 30 de Noviembre

de 2009 Responsable: HE03006

Depende de: Nº ESPECIFICACIONES Materia Prima 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Vistafrontal Vista lateral derecha Desarrollo Escala Acabado Tratamiento térmico Materia

prima 1.50 162 100 8º Agujero 10.70*2.00 14º * * * * * 1:1 Capa de pintura Ninguno

AISI 1020 Espesor Dimensiones de contorno Matriz Proceso OBSERVACIONES



316





14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

20.00 Agujeros 4.54Ø 6.00 52.54 39.90 27.45 14.90 23.00 26.80 Agujeros 5.90Ø

Agujeros 2.80Ø Doblado a 90º Doblado a 90º

* * * * * * * * * * * * *

Dimensiones de contorno

Dimensiones de contorno Posición de agujero Posición de agujero Posición de agujeroPosición de agujero Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno


Las especificaciones 1y 2 pertenecen a las vistas de la pieza a fabricar, la número 3 es

el desarrollo de la pieza, la número 5 corresponde al acabado requerido por la pieza y

la 7 y 8 corresponden al material requerido para la fabricación. Las especificaciones 9,

14, 16, 21 y 22 corresponden a las dimensiones de contorno de la pieza, los agujeros

17 y 19 son necesarios para la sujeción de la pieza en el proceso de corte y dobladoambos de igual tamaño, y los agujeros 19 y 20 son para remaches que sujetaran otra

pieza a la palanca. 25 y 26 indican los dobleces requeridos para que la pieza tome la

forma final.

2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño Esta pieza se diseño para cumplir

con los requerimientos necesarios para un funcionamiento adecuado en conjunto con

las demás partes del dispositivo. Se busco siempre la manera de


317





que el diseño fuera el optimo, con la selección del material, las dimensiones, acabadosuperficial, etc. No se observan cambios posibles en el diseño ya que la pieza cumple

con su función adecuadamente, aunque cabe la posibilidad de cambiar el material por

otro de menos costo, pero tomando en cuenta que debe cumplir con los

requerimientos mínimos para un funcionamiento adecuado de la pieza en su conjunto.

Si se desean hacer cambios en el diseño se debe prestar atención en la posición de los

agujeros ya que son elementos de unión para otras piezas y un cambio en estos

ocasionaría problemas con el ensamble final de las piezas, por esto, si se desea hacer

cambios en la pieza, se deben hacer cambios en otras piezas incurriendo en costos

adicionales, es por esta razón que se recomienda no modificar el diseño de esta pieza.

3. Elaboración de lista de operaciones básicas

Cortado de tira de lámina

Se utilizara una matriz para hacer el corte de las tiras de lamina requeridas para

alimentar la matriz de manera que no hayan desperdicios, además se debe tomar encuenta la dirección del corte con la matriz, pues debe ser en dirección del tejido para

que no haya mayor esfuerzo, lo que significa una reducción de costo.

Perforado de la tira

Se deben de realizar 6 agujeros circulares en la pieza a trabajar, de estos dos sirven

para sujeción de la pieza para el proceso de perforado y doblado y los otros sirven

como elementos de unión. Además se requieren 2 agujeros rectangulares para colocar

la protección de la palanca.

Doblado

El doblado se realizara después de realizar las perforaciones requeridas, las cuales se

harán con prensas combinadas de doblar, embutir, cortar y agujerar.



Recubrimiento de pintura

Finalmente para el acabado de la pieza será necesario un recubrimiento con pintura

para protegerla de la oxidación.

4.

Determinar el método de fabricación más conveniente 318






FABRICACION POR MECANIZADO Se puede utilizar este tipo de proceso para fabricaresta pieza ya que no tendría mucha complicación al fabricarla. Sin embargo los costos

por herramientas se incrementarían ya que se deben de utilizar varios procesos y por

consiguiente las herramientas lo cual aumentaría el precio del producto terminado, a

esto hay que agregarle un volumen de producción grande lo que implica invertir

recursos por costos de mano de obra trabajando en esta área y podría provocar

retrasos en los tiempos establecidos para la entrega de la pieza. FABRICACION POR

PRENSA Se requiere de una matriz progresiva dado el ritmo de producción, esto

reduce el número de trabajadores necesario de manera que es más factible por el

hecho de que el costo se reduce considerablemente, ya que solamente se necesitaríauna máquina para realizar todos los procesos que requiere esta pieza y un operario

que este encargado de el manejo de la maquinaria.

Herramientas

El operario dispondrá de las herramientas necesarias para el mantenimiento de la

maquinaria, como son llaves de tuercas, destornilladores, pinzas, etc. Se le

proporcionara una caja con las herramientas necesarias. Además se le proporcionaran

herramientas de medición (calibrador) para verificar si las piezas terminadas cumplen

con los requisitos establecidos.

Maquinaria

EquipoPrensa hidráulica marca MEISTER de cuatro columnas serie YL32 de 100 Ton.

Alimentación del materialSe utilizara una matriz progresiva de tres estaciones.

La alimentación del material se hará por medio de tiras de lámina de acero (SAE 1020)

cortadas con las medidas especificadas para el ahorro del material.


319





5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones A continuación se describenlas operaciones necesarias para la fabricación de la palanca. Se han clasificado según

las el grado de las operaciones y no en el orden secuencial en que se realizan. Para ver

la lista de actividades en el orden en que se realizan se debe remitir al cuadro del

literal 2-d de la parte A: Razones para seleccionar un proceso determinado.

-

Operaciones primarias Perforar: Es la primera estación de la matriz. Se perforan los

agujeros con los punzones según las especificaciones del plano y se pasa a la segundaestación de la matriz.

-

Cortar: Se corta la chapa según las especificaciones de contorno que indica el plano y

se pasa a la última estación.

-

Doblar: Se dobla la pieza y se le da la forma especificada en los planos. La matriz ha

terminado las tres operaciones y se procede con las operaciones secundarias y

auxiliares.

-

Operación secundaria Recubrimiento de pintura: Es la última operación en el proceso

de fabricación de la pieza y consiste en aplicarle una capa de pintura a la superficie de

la pieza

-

Operación auxiliares Eliminación de rebabas: Luego de recolectar las piezas ya

recortadas y dobladas por la matriz se llevan a la máquina para quitar las rebabas por

medio de un baño abrasivo.

-



Secado: Luego de aplicarle la capa de pintura se colocan las piezas en un horno para su

secado.

6. Especificar los equipos de medición e inspección Para verificar los dobleces a 90° de

la pieza se utilizara una escuadra que posea las respectivas tolerancias perpendicularesLa revisión de las medidas de contorno se puede lograr con la construcción de una

plantilla que posea todas las medidas de la pieza ya fabricada, esto nos proporcionara

una rápida comprobación de la pieza con sus tolerancias especificadas en los planos de



320





Planeamiento Del Proceso de Fabricación de la Guillotina:

No pieza: 10 Función: Este se encarga de separar las grapas y comprecionarlas sobre el

yunque para así poder unir un determinado número de páginas de papel. Material:

Acero de alto contenido de carbón. Norma: AISI 5160. Propiedades del material: Por

apegarse mejor a las especificaciones es un acero resorte AISI 5160, por sus

propiedades elásticas, estas piezas pueden funcionar como espaciadores, bases,

dispositivos temporales y sujetadores, entre otros. el acero de alto contenido de

carbón por tener propiedades mecánicas que otros aceros no poseen. Es utilizado

cuando se requieren superficies mas resistente a la compresión el cual se puede lograrpor un tratamiento térmico.

Composición Química (%):

Carbono 0.60%

Silicio 0.2%

Manganeso 0.6%

Fósforo 0.22%

Azufre 0.11%


321





Pasos para planear un proceso de fabricación. 1. Análisis del plano de la pieza paratener un panorama general de lo que se desea. En este paso se analizara el plano

presentado con todas sus especificaciones para valorar si estas son suficientemente

claras para ser utilizadas en la fabricación, para tal propósito se hará uso de la

metodología, del método de poner marcas y la ficha de ruta.

Las especificaciones 1, 2,3, pertenecen a las vistas de la pieza que se quiere fabricar.

Las enumeraciones 9,10,11,12,13,14,15,16,18,19,21,22,23,24, corresponden a las

medidas del contorno de la pieza a fabricar. Las especificaciones 20, 25, 26,27,

pertenecen a las distancias de los centros de los agujeros que se realizaran a la pieza.La especificación 28 concierne al diámetro de 2 agujeros que serán para la sujeción de

la pieza con otro segmento del producto final. Las descripciones 29, 30, son el

diámetro de 2 agujeros de igual dimensión que serán para la sujeción de una pieza que

se encontrara en le interior de la palanca; su acoplamiento se realizara por medio de

remaches corresponde a una unión fija. Los datos 31, 32, corresponde al doblado

lateral de la pieza que será realizado a 90º esto será realizado por el proceso de

troquelado. La enumeración 33 incumbe el doblez de una lengüeta que qué será

realizada a un ángulo de 65º con una tolerancia de +1º ó -1º, en su inclinación.


322





FICHA DE RUTA Nombre de la pieza: Guillotina de engrapadora Fecha: 30/11/09Responsable: DA99012

depende de requisitos de operación

Nº ESPECIFICACIONES

materia prima

matriz

proceso

OBSERVACIONES

1 vista frontal 2 vista izquierda 3 vista superior 4 Escala 5 Acabado 6 tratamiento

térmico 7 Esp. de materia prima 8 materia prima 9 Espesor 10 13 11 r3 12 187,2 13

39,5 14 r3 15 60,75 16 R 9 17 21,5 18 65º 19 R 3 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 1:1

maquinado Ninguno AISI 1020 Acero 1.58 mm Dimension de contorno Dimension decontorno Dimension de contorno Dimension de contorno Dimension de contorno

Dimension de contorno Dimension de contorno Dimension de contorno Inclinacion Tol.

+1º,-1º Dimension de contorno * *


323





20 127 21 16 22 24 23 34,6 24 41,5 25 27,5 26 122,25 27 55,85 28 19,25 29 agujero D530 agujero D 12,4 31 agujero D 12,4 32 doblado 90º 33 doblado 90º 34 doblado 65º 35

nota quítense rebabas

" " " " " " " " " " " " " " "

" " " " " " " " " " " " " " "

Dimension de contorno Ubic. centro de agujero Dimension de contorno Dimension de

contorno Dimension de contorno Dimension de contorno Ubic. centro de agujero Ubic.centro de agujero Ubic. centro de agujero * * * *

* * *

2.0 Redactar recomendaciones hacia o consultar con ingeniería del producto acerca de

los cambios del producto.

Una correcta y bien establecida comunicación entre el ingeniero de fabricación y el

ingeniero del producto es de vital importancia para la puesta en marcha de nuevosproyectos ya que con esto no importa que tan experimentado sea el ingeniero de

fabricación a este siempre le surgirán dudas en especial si es un proyecto de gran

complejidad, esto se debe que a pesar de su capacidad comprobada para interpretar y

comprender los reportes técnicos donde se establecen todos los pormenores del

proceso a seguir, el ingeniero de fabricación tal ves quiera sugerir un cambio en el

diseño con el fin de reducir los costos o facilitar la elaboración del producto, también

puede suceder que a el no le quede claro alguna medida o detalle de la


324





pieza. Ante estas situaciones u otras que pudieran surgir es importante aclararcualquier duda ante lo que se va a fabricar con el ingeniero del producto. Mediante la

utilización de las técnicas, el método de poner marcas y la ficha de ruta, para el análisis

del plano, se observa en el dibujo técnico de la pieza que presenta todas las medidas

necesarias para su fabricación, pero se nota que las tolerancias establecidas son

demasiadas pequeñas para el tipo de pieza que se desea producir, esto podría llevar a

que los costos de fabricación sean elevados para la realización de la pieza. Se

recomienda al ingeniero del producto revisar y si es posible cambiar el tipo de

tolerancia por una más amplia para reducir los costos de fabricación, para esto se

presenta el plano de la pieza con las tolerancias propuestas, para su revisión yrespuesta por parte del ingeniero del producto. Se espera que el cambio no afectara el

funcionamiento de la pieza y calidad pero si puede reducir los costos de fabricación.


325





3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza deacuerdo con el plano de las especificaciones.

En este momento del análisis se debe tomar la decisión correcta para poder alcanzar

los objetivos trazados por ingeniería del producto y es cuando verificaremos si el

proceso escogido es el más beneficioso comparado con otros y es aquí donde el

ingeniero de fabricación debe de mostrar su paciencia. Se ha establecido que el mejor

proceso para la fabricación es el trabajo por troquelado, ya que el diseño y la materia

prima a utilizar por sus características lo permiten; el conformado por el proceso de

troquelado es lo más factible para la realización de la pieza, por que otros métodos defabricación llevarían a costos más elevados de producción. En el estudio de pre-

producción se ha escogido el mejor método para la realización de la pieza. Pero esto

nos lleva hacer la pregunta ¿realmente este es el mas adecuado? Esta pregunta la

debe de responder el ingeniero del producto.

A continuación se listan las operaciones básicas para el buen desarrollo de la guillotina

de la engrapadora.


326





DIAGRAMA DE OPERACIONES


327





4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económica y la forma de lasherramientas para cada operación.

En cuanto a este apartado hay que hacer ciertas consideraciones con respecto con las

herramientas, materias primas y procesos. El método de fabricación mas conven

Resistencia al choque y materiales abrasivos. Material específico para el óptimo

funcionamiento de la pieza. Alto grado de precisión en las dimensiones de la pieza.

Durabilidad en su uso. iente y económico será por medio del proceso de troquelado

por ser una operación, en que sus pasos establecen una buena realización de la pieza

requerida, otros métodos de fabricación no se consideran por acarrear costos maselevados en el desarrollo. Por ejemplo si se realizara la pieza por medio de un proceso

fundición esto con llevaría a un costo alto, por el precio de la maquinaria utilizada en

este, y hay que tomar en cuenta si cumple con el volumen de producción y ritmo de

producción requerido en la fabricación de la parte. El proceso productivo para la

fabricación de piezas se realizara en forma continua y coordinada. Para obtener el

volumen de producción requerido que es de 500,000 piezas al año, con un ritmo de

producción requerido de 86 piezas por hora. En virtud de lo anterior, para la obtención

de las características de un buen producto el proceso debe otorgar:

Por su importancia de la producción se ha seleccionado el proceso de fabricación

conveniente, para la ejecución de la parte que es detallado en el presente documento.

De lo antepuesto anteriormente, por ser un artículo de empleo general en la oficina, el

hogar y el comercio. El proceso de fabricación será uniforme para el producto.


328





En virtud de lo anterior, se establece el turno de trabajo para la producción de la pieza,el cual se inicia a las 8:00 horas para terminar a las 16:00 horas. Al inicio del día, el

supervisor de producción verifica la asistencia del personal, las condiciones del equipo

principal, accesorios y utensilios requeridos para la fabricación de las piezas, así como

las necesidades de mantenimiento y reparación de equipo. Una vez realizado lo

anterior, coordinará el inicio de las operaciones del proceso. Al terminar cada

actividad, se prosigue con otra, por lo que no se pierde la continuidad en el mismo, tal

como lo requiere el proceso productivo. En el transcurso del día, el supervisor realizará

inspecciones del proceso, verificándolo periódicamente. A las 12:00 horas. Se les

proporciona una hora y media a los empleados para que procedan a tomar susalimentos. Al finalizar el día, el supervisor evalúa el cumplimiento de las metas

establecidas, implementado los mecanismos que considere necesarios para solucionar

los problemas presentados. Al término de la jornada, se efectúan las operaciones de

limpieza, que serán realizadas por los propios operarios de los equipos.

DETERMNACION DE LAS OPERACIONES

Hojas de pliego de dimensiones requeridas. Pasta lubricante (compuesta por jabón,

grasas y polvo lubricantes). 1. Recepción y almacenamiento de materia prima. Sereciben y almacenan las materias primas que se utilizan en la producción.

2. Transporte a corte. Las hojas de pliego se transportan por medio de plataformas

rodantes hacia una cortadora o cizalla. (Si fuera necesario).


329





3. Corte o punzonado. El punzonado o corte es una operación mecánica con la que seconsigue separar una parte mecánica de otra y se obtiene la figura deseada. Esta

operación se realiza mediante un punzón y una matriz de corte. Mediante presión, el

punzón realiza esta actividad comprimiendo el material, con lo que se origina una

deformación plástica; después sigue su camino dentro de la matriz, ocasionando una

expansión lateral de la parte troquelada. En estas condiciones, sobreviene un desgarro

y el pedazo oprimido por el punzón se separa del resto de la placa; en ese momento se

ha completado la operación de punzonado. El esfuerzo de corte repercute sobre el filo

de corte de las matrices, que se pierde después de haber producido una gran cantidad

de piezas. Por esto las piezas iguales presentan contornos poco definidos o rebabas.Para corregir esta anomalía, se afila la matriz después de determinar la cantidad de

piezas. El desgaste de las matrices también puede ser producido por hechos

accidentales como astillados, desgranamientos y resquebrajaduras. Las causas de éstos

pueden ser múltiples. La exactitud de las piezas que se obtienen mediante el

troquelado depende básicamente de la precisión que tengan las matrices. Cuando son

formas geométricas sencillas, la precisión se puede obtener en algunos casos,

mediante instrumentos comunes de medición. Cuando son figuras geométricas son

más complicadas, se utiliza el sistema óptico de aumento (comparador óptico), para

medir matrices pequeñas, este sistema óptico es ideal. Ahora bien, debe existir un juego u holgura entre el punzón y la matriz que depende del espesor del material a

cortar y de la dureza de éste. Para espesores de chapa delgada, la holgura

prácticamente debe ser nula, aunque no se debe olvidar que el juego nunca será igual

a cero, ya que el punzón golpearía sobre la matriz. Un material duro tendrá un juego

de punzón y matriz mayor que para un material blando, de donde se deduce que la

holgura va en razón proporcional al espesor y dureza del material. Generalmente estos

valores de holgura fluctúan entre el 5% y el 13% del espesor de la chapa. 4. Transporte

a doblado. La chapa punzonada o cortada se transporta por medio de plataformas

rodantes o de bandas transportadoras al troquel doblador. 5. Preparación del

lubricante. En este punto del proceso se prepara el lubricante que se añadirá a la

matriz de doblado. El lubricante puede ser una pasta de color gris claro, soluble en

agua. Se compone de jabón, grasa y polvo lubricante. Está última determina una

película de separación entre el


330





punzón la matriz y la pieza. La pasta se debe mezclar con agua en una concentracióndel 33%; batiendo hasta lograr una mezcla homogénea, ésta se realiza en un

recipiente. 6. Transporte a troquel doblador. El lubricante preparado se transporta

manualmente o por medio de plataformas rodantes a la troqueladora dobladora.

Para materiales dulces, de 2 veces el espesor de la chapa (1.6 mm). Para materiales

duros de 3 a 4 veces el espesor. 7. Aplicación del lubricante. Se aplica el lubricante

preparado en la matriz y en el punzón doblador de la máquina troqueladora

dobladora, por medio de una brocha. 8. Doblado. Después de la operación de

punzonado y corte, el doblado es más sencillo. Esta operación se puede producir pormedio de varios procesos, pero se describirá sólo el doblado por medio de troqueles.

La operación de doblados es muy importante en el troquelado ya que muchos

productos, después de haber sido cortados, son sometidos a esta operación. Para

doblar la chapa, es importante que ésta no sufra alargamientos ya que de lo contrario

tendrá variaciones en el espesor. Para que esto no suceda, es necesario calcular con

ciertos procedimientos analíticos las herramientas y una regulación exacta de la

carrera del troquel. Para la operación de doblar, hay que tener en cuenta los siguientes

factores: el radio de curvatura y la elasticidad del material. Es aconsejable tratar de

evitar los filos vivos; para este propósito, hay que fijar los radios de curvaturainteriores iguales o mayores que el espesor de la chapa a doblar; esto se hace con

objeto de no estirar excesivamente la fibra exterior de la placa y para que el doblez no

tenga roturas. Estos radios de curvatura se consideran normalmente dentro de los

siguientes rangos:

Una vez terminada la operación, el material tenderá a recuperar su posición inicial.

Para lograr el doblez deseado, será necesario doblar el material un poco más de lo

requerido a fin de que en el momento de la recuperación no se salga de las tolerancias

estipuladas. Para fines de


331





cálculo, lo mejor es realizar pruebas empíricas, ya que dicha recuperación depende delángulo de doblez. 9. Transporte al área de inspección y doblez. Las piezas dobladas se


de acabado.

10. Templado Las piezas después de inspección pasan al proceso de templado para

bridarles una mayor resistencia a la compresión.

11. Inspección. Antes de darle el acabado final al producto, se realiza una inspección

para verificar que cumpla con las características requeridas. 12. Acabado. En estepunto se realizan las actividades que le darán el detalle al producto; éstas son el

puntado, ribeteado, perfilado, engrapado y empaque, entre otras; estas actividades se

realizan, o no, dependiendo de que el artículo a producir las necesite.

13. Transporte al almacén de producto terminado. Los productos se transportan por

medio de plataformas rodantes o de montacargas, al almacén. 14. Almacenamiento. El

producto terminado se almacena, quedando listo para su distribución.


332





Relaciones insumo-producto. Para obtener la palanca de la engrapadora tipo pesadose requiere de los siguientes elementos: Maquina cizalla. Prensa hidráulica. Matriz de

punzonado y corte de perímetro. Matriz de dobles. Pliego de acero 1020 de 2 m x 1 m.

Determinación de la fuerza necesaria de la prensa para el corte, punzonado y el doblez

de la pieza.

* L * s Ps

Ps: máxima fuerza que aparece en el proceso. : resistencia a la cizalladura. L: longitud

de las aristas de corte. S: espesor del material.

Ps = (721.478mm) (1.6mm) (40 Kgf/mm^2) = 46.175Kgf.

Tamaño de la prensa será de: 50 Ton. El avance de la pieza (carrera) realizara con una

distancia de: 241.10mm. El avance se realizara por medio de una palanca basculante

que se adapta en la parte superior de la máquina herramienta, que queda fijada en su

posición de reposo mediante un resorte de fleje. la palanca posee una escotadura que

queda adaptada en la superficie inferior de la placa porta punzones. Al descender el

pistón impulsor, o colisa, la punta de esta palanca se introduce a través de unaabertura punzonada de la cinta y la desliza, basculando al mismo tiempo hacia fuera.


333





Descripción de la Maquinaria y la materia prima. PRENSA. CAPACIDAD: 50 TON.MEDIDA LATERAL PATAS: 740 mm. ALTURA DEL PISO A LA MESA: 778 mm. ALTURA

TOTAL: 1705 mm. ALTURA SIN VOLANTE: 1490 mm. ANCHO FRONTAL PATAS: 570 mm.

CARRERA VARIABLE MAX: (10") 254 mm. CARRERA VARIABLE MIN: (1 7/16") 37 mm.

AJUSTABLE EN 12 PASOS: (0.117") 2.98 mm. CLARO PARA TROQUEL MAX: (7 1/2") 190

mm. CLARO PARA TROQUEL MIN: (6 1/2") 165 mm. BARRENO EN EL CARRO

(MAMELON): (1 1/2") 38 mm. INCLINACIÓN AJUSTABLE: 25º MESA PORTATROQUELES:

(2"x10 3/4"x17") 50.8 x 273 x 432. BARRENO CENTRAL EN LA MESA: (4 3/8") 111 mm.

PROFUNDIDAD DE GARGANTA: (6 1/2") 165 mm. GOLPES POR MINUTO: 110 MOTOR

CON ESTACIÓN DE BOTONES Y PROTECTOR TÉRMICO: 1 H.P. 1145 R.P.M. PESOAPROXIMADO: 600 kg. (anexo 16)


334





CIZALLA. MAQUINA: CIZALLA. ÁREA DE MESA: 21”x 10Ft MARCA: CINCINNATI. SERIE:18516 LONGITUD TOTAL: 4.38 mts. CAPACIDAD: CAL ½”x 10Ft MODELO: 4310 .

EQUIPADA CON: MOTOR ELÉCTRICO DE 15 H.P. A 1750 R.P.M., TOPE ELÉCTRICO.

(anexo 17)

MATERIA PRIMA. Pliego de acero 5160 de 2 m x 1 m.

Costos de maquinaria, materia prima y equipo a utilizar en la fabricación.

Descripción Matriz de corte y punzonado Matriz de doblez Cizalla Prensa Pliegos de

acero 1020 Cuchillas KNL Guías material 1045

dólares/ Unidad Cantidad Total dólares. 5,000 4,000 4,922.64 4,875.76 28.25 34.903

4.654 1 1 1 1 2,916 2 2 5,000 4,000 4,922.64 4,875.76

3 4

82,398.188 69.806 9.308


335





Guías laterales material 1045 Lamina guía de 2.5 Resorte para la cuchilla Resorte parael pisador Goma de poliuretano Tornillo Ø ¾ x 2" x 5/16 NC Tornillo avellanado allen

3/8NC x 1 ½" Tornillo allen de ¼ NC x 1" Tornillo allen de 5/16 NC x 1" Sub.-TOTAL

dólares.

4.654 2.327 1.862 1.396 2.327 4.654 1.396 1.163 0.931

2 1 2 2 2 4 2 4 4 101,328.26

9.308 2.327 3.723 2.792 4.654 18.615 2.792 4.654 3.723

Sea elegido la utilización de dos matrices por ser el proceso más económico

considerado, ya que la utilización de una matriz progresiva eleva el costo por pieza.

Anexo 19.

Costo de mano de obra directa.

Descripción

Dólares. / hora 1.75 1.50

Tiempo ( hora) 8 8 sub.-total sub.-total

Total dól. / Tiempo

supervisor Operador de la prensa TOTAL DE MANO DE OBRA TOTAL DE MATERIALES

14 12 26 101,328.26


336





TOTAL DE MANO DE OBRA Y MATERIALES

total

101,354.26

5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia.

Una de las primeras decisiones al elegir las operaciones, se relaciona con el grado de

flexibilidad o adaptación deseada. Las máquinas y herramientas se pueden clasificarcomo de propósito general y de propósito especial. Las máquinas de propósito general

son las más flexibles y constituyen la mayoría de las máquinas y herramientas que se

utilizan en la actualidad. Para poder visualizar mejor el orden de las operaciones y su

importancia para el proceso estas operaciones se clasifican en primarias, secundarias y

auxiliares. Tomando en cuenta una serie de pasos descritos anteriormente se pueden

clasificar así:

OPERACIONES PRIMARIAS. 6) Colocación de la materia prima en la máquina

herramienta. 7) Puesta en marcha de la prensa. 8) Realización del proceso depunzonado. 9) Realización del proceso de corte de la pieza. 10) Realización del Proceso

de doblado de la pieza. OPERACIONES SECUNDARIAS. 11) Recepción y almacenamiento

de materia prima. 12) Preparación de la materia prima. 13) Transporte del lubricante al

troquel doblador. 14) Transporte a corte. 15) Almacenamiento. 16) Transporte a

doblado.


337





17) Aplicación del lubricante. 18) Inspección de la pieza terminada. 19) Revisión de lamatriz. 20) Ajuste de la matriz y maquina.

OPERACIONES AUXILIARES. 7. Preparación del lubricante. 8. Transporte al área de

inspección y acabado. 9. Transporte al almacén de producto terminado. 10. Acabado.

11. Retiro de material sobrante. 12. Retirar residuos en maquina y matriz. 13. Retiro de

la pieza después de su acabado. 14. Limpieza de la matriz y maquina. 15. Revisión de

matriz y maquina.


338





6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso.

La necesidad que tiene en la actualidad de poder competir en los mercados cada vez

más competitivos nos obliga a que los productos que fabricamos sean de la mayor

calidad para mantener un prestigio de nuestra marca y por eso que el control de la

calidad es de vital importancia, para tal fin es necesario equipos de medición

adecuados para la geometría y formas de esta pieza. Para la comprobación del diseño

de la pieza se hace necesario contar con el equipo preciso para el control de la calidad

si bien se desconoce el tipo y la forma de estos puede suponerse que pueden ser

calibradores de diversas formas, y que no solo se hace necesario medir diámetrosexternos sino medidas internas, como externas, curvas de radios. Por esto se

determino que la mejor revisión de las medidas se puede lograr con la construcción de

una plantilla que poseerá todas las medidas de la pieza ya fabricada, esto nos

proporcionara una rápida comprobación de la pieza, en si están correctas las medidas

que realiza el proceso de fabricación. Pero también se tendrá un dispositivo cilíndrico

que servirá para la comprobación del alineamiento de los agujeros de la pieza. Aparte

de los implementos de comprobación dichos, también se puede contar con

instrumentos de medición ya establecidos como son:

Vernier (Pie de rey). Micrómetro.


339





Planeamiento del Proceso de Fabricación del Presionador de Grapas1. Análisis del plano de la pieza

FICHA DE RUTA Nombre de la pieza: Presionador de grapas Nº de pieza: 13 Fecha: 20

de Noviembre de 2009 Responsable: HE03006

Depende de: Nº ESPECIFICACIONES Materia Prima 1 2 3 4 5 6 Vista frontal Vista

inferior Desarrollo Corte A-A Escala Tratamiento térmico 5:1 Calentamiento prima. 7

Materia prima Acabado superficial 8 9 10 11 4.00 25.45 5.90 * * * Dimensiones de

contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Polipropileno Liso demateria

Molde

Proceso

OBSERVACIONES



340





12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 26

4.35 2.60 2.00 8.70 6.75 1.00 3.70 2.00 2.70 19.00 4.00 2.00 4.40 6.00 20.35 Nota

* * * * * * * * * * * * * * *

Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno



Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contornoDimensiones de contorno Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno Quitar

residuos de material


Las especificaciones 1 y 2 pertenecen a las vistas de la pieza a fabricar, las número 4, 5

y 6 con información corresponden al material requerido para la fabricación. La número

7 es un corte para visualizar mejor los detalles. Las especificaciones de la 8 a la 24

corresponden a las dimensiones de contorno de la pieza.

2. Recomendaciones de cambios en el diseño Existen variados materiales con los

cuales se puede fabricar esta pieza y muchos métodos de fabricación, ya sea por

moldeo por inyección como es el caso o por maquinado. El moldeo por


341





inyección ofrece muchas ventajas y una de las principales es el bajo costo de las piezasobtenidas por este método, lo cual lo hace la opción más favorable para la fabricación

de esta pieza. Por otra parte el material utilizado cumple satisfactoriamente con los

requerimientos necesarios para la pieza, es un material muy rígido y duro, que tiene

una excelente resistencia al impacto, a los productos líquidos corrosivos, resistencia

química, peso ligero y fricción suave, aventajando a otros materiales como el

polietileno en mayor rigidez, dureza y estabilidad, propiedades que se necesitan en

esta pieza, aunque este podría ser un sustituto del material actual sin afectar de gran

manera el desempeño de la pieza en su conjunto.


Calentamiento de la materia prima

Luego de colocar la materia prima en la tolva es el usillo el encargado en desplazar el

material haciéndolo pasar por los calentadores y termopares logrando de esta forma

fundir el polímero.

Inyección del plástico en el molde

Una vez fundida la materia prima se inyecta a presión por la compuerta en el molde en

donde se enfriara y se endurecerá la pieza.

Desmoldar

La pieza es desmoldada por la maquina automáticamente por el sistema desmoldador.

Herramientas4. Determinar el método de fabricación más conveniente

MaquinariaEl operario dispondrá de las herramientas necesarias para el

mantenimiento de la maquinaria, como son llaves de tuercas, destornilladores, pinzas,

etc. Se le proporcionara una caja con las herramientas necesarias. Además se leproporcionaran herramientas de medición (calibrador) para verificar si las piezas



terminadas cumplen con los requisitos establecidos.


342





Maquina inyectora de plástico marca JONWAI de Alta Velocidad de moldeo porinyección modelo JW-100SD Especificaciones Diámetro del husillo Capacidad de

inyección Shot size (PS) Capacidad de plastificación Velocidad de inyección Fuerza de

cierre Altura del molde (mín-máx) Fuente de alimentación (estándar) Dimensiones de

la máquina (LxWx H) Peso de la máquina Capacidad de la tolva Unidades mm cm³ gr

kg/hr cm³/sec ton mm volt M kg kg 38 181 160 60 90 100 150 ~ 350 220 4.22 x 1.2 x

1.67 3800 25

Equipo

Molde de 8 cavidades.

Alimentación del material

La capacidad de la tolva es de 25 kg, el operario deberá estar pendiente delabastecimiento de materia prima en la tolva cuando sea necesario.


343





-5. Proyectar la mejor forma de combinar las operaciones

Operaciones primarias Abastecer la tolva con gránulos de polipropileno: Se coloca la

materia prima en la tolva para que pase a ser fundido en la unidad de inyección.

-

Elevar la temperatura del plástico: El plástico es fundió elevando la temperatura a

aproximadamente 120ºC.

-

Operación secundaria Solidificación del material: En el molde cerrado y sometido a

presión se deja secar el material para la extracción de la pieza.

-

Extracción de la pieza: El molde es abierto y se extrae la pieza solidificada

parcialmente, se termina la solidificación a temperatura ambiente. Operación

auxiliares Examinar las piezas: Es necesario verificar que las piezas no tengan residuos

de plástico en la parte de las uniones de las dos parte del molde y en las entradas a

pieza.

6. Especificar los equipos de medición e inspección Se construirá una plantilla con las

dimensiones de contorno más importantes (ancho) establecidas para verificar las

dimensiones de la pieza y se inspeccionara que la pieza no presente deformaciones

provocadas por la manipulación de esta antes de su solidificación total. También será

necesario el uso de un calibrador para verificar las dimensiones que no se puedan

verificar con la plantilla.


344





Planeamiento del Proceso de Fabricación del Carrete de ResorteDESCRIPCION DE LA PIEZA

Pieza: Carrete de resorte

La función de esta pieza es enguiar al resorte de tensión en su deslizamiento

longitudinal al momento de abrirse los carriles porta grapa superior e inferior (rota

como un eje al desplazarse el resorte sobre su superficie) y permitir el acoplamiento

de dichos carriles mediante el deslizamiento del mismo carrete entre ellos. Gracias a la

acción del resorte sobre el carrete este se puede desplazar hacia delante y atráspermitiendo que los sujetadores laterales de este descanse en el carril porta grapa

superior en el inferior y que estos permanezcan fijos, por lo que es muy importante

que su superficie sea lo suficientemente lisa para desarrollar estas acciones. La pieza

consta de un cilindrado en ambos extremos que servirán para sujetarse de los carriles

porta grapa superior e inferior, también posee una ranura elíptica en medio de su

longitud que servirá como guía para que se deslice el resorte; los detalles de la pieza se

pueden verificar en el plano de la pieza.


345





PASOS AL PLANEAR UN PROCESO DE FABRICACION 1. Análisis del plano de la piezapara tener un panorama general de lo que se desea

Para realizar el análisis se toma en cuenta las especificaciones necesarias de la pieza,

se hará uso de la Ficha de Ruta para explicar cada dimensión, tolerancia, etc. Para los

pasos 9 y 10 el cilindrado solo debe de realizarse si el diámetro exterior fuese mayor a

0.25” o 6.35 mm (paso 10) mientras que el maquinado de los sujetadores laterales es

necesario que su acabado sea liso y que no tenga rebabas que le impidan deslizarse

correctamente. Para los pasos 11, 12, 13 y 14 que sirven para hacer el canal ubicado al

centro del carrete, es necesario que el buril de forma sea muy preciso en poseer lasdimensiones necesarias para poder lograr las dimensiones según el plano ó de lo

contrario podría dejar el canal central defasado, esto provocaría que el resorte ya no

este paralelo a la línea imaginaria longitudinal de la engrapadora y no lo guiaría de

forma correcta, además de la profundidad debe ser muy precisa para que la pieza no

sea demasiado delgada en el centro. Los escalonados del paso 15 son de vital

importancia debido a que si se desplazase demasiado, los sujetadores del carrete no

serian uniformes en su longitud y esto podría generar demasiado juego que con las

vibración al momento de su uso podría producir que se salga de su posición que es la

que mantiene las guías de las grapas unidas

FICHA DE RUTA


346





Nombre de pieza: Carrete de Resorte Fecha: 20/ 11/ 2009 Responsable: Herbert OmarCortez Castillo

Depende de : No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ESPECIFICACION Vista

Frontal Vista Lateral Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Materia Prima Materia

Prima Ultima Fecha 3.18 6.35 2.2 1 1.2 4 10.4 17 Nota Tratam. superficial Materia

Prima Torno Proceso OBSERVACIONES Requisitos de la Operación

5:1 Liso Ninguno SAE 1020 Barra de 0.25’’ de diámetro Aceptada Diámetro Diámetro

Radio Sep. entre borde y centro de Radio Profundidad Ancho de ranura Dist. Entre

escalones Dimensión de contorno Quitar rebabas Niquelado

*

* * * * * * * * *


El método seleccionado para la fabricación del carrete de resorte de la engrapadora es

el trabajo en torno; para ello es necesario la utilización de ciertos elementos: Para la

maquinaria se utiliza Torno CNC y para la herramienta se utilizan buriles de forma.

Capacidad del torno CNC:

Velocidad de corte.


347





VC = (660 rpm X 3.14 X 3.18mm) / 1000 VC = 6.59 m/min.

Avance

F = 660 rpm X 0.10 mm/rev F = 66 mm/min

Tiempo de torneado

T = 3.3 mm / 66 mm/min T =0.05 min ó 3 segundos (para los escalones)

Mordazas Que se encargan de sujetar la pieza de trabajo en el cabezal y transmite elmovimiento.

Imagen de un plato de torno, mordazas para sujeción de material


348





Revolver En el se encuentra el juego de buriles que utilizara en el proceso, estos burilespueden ser de variadas formas, para este caso con una para los refrendados y el

cilindrado, otro para hacer el canal del resorte y uno para tronchar o cotar

Imagen de una torreta revolver de buriles de torno CNC

2. Redactar recomendaciones hacia o consultar con Ingeniería del producto acerca de

los cambios del producto

El carrete del resorte, dada su forma, dimensiones y material se puede decir quepresenta un diseño optimo, por lo que no es necesario realizarle cambios, al menos no

al diseño. El material en este caso SAE 1020, si se recomienda que se busque nuevos

proveedores de materia prima que puedan dar mejores precios por volúmenes de

consumo para poder reducir costos no así cambiar de tipo de material. El tipo de acero

utilizado en la elaboración del carrete es tan importante como su diseño, un material

de menor contenido de carbono que el SAE 1020 resistirá menos a todos los esfuerzos

y fricciones a la que se vera sometido el carrete y su vida útil disminuirá (sin mencionar

su acción de mantener unidas dos piezas mas) por lo que la estrategia clara es saber

quien lo vende mas barato y no bajar la calidad del material.


349






Ranurado: Para hacer el canal en el que se deslizara el resorte Las operaciones

anteriores se realizan en una prensa excéntrica, utilizando el material en tiras (del

tamaño a utilizar) previamente recortadas en una guillotina. Escalonar: Para formar

los sujetador de ambos extremos dando la profundidad de los planos a una velocidad

de 660 rpm Refrentar: Para dejar los borde exteriores sin asperezas. Se debe de

utilizar como materia prima varilla de acero SAE 1020 de ¼” de diámetro y longitud de

6 metros, las operaciones requeridas son:


1

Máquina Operación Alimentación de material a la Manual maquina herramienta

Herramienta -

Descripción Se refrenta la pieza hasta dejar una superficie lisa Se maquina el escalón

del lado derecho de la pieza. Se maquina la ranura hasta la profundidad deseada Se

maquina el escalón del lado izquierdo de la pieza. Se corta la pieza al terminar el

escalón izquierdo

Instrumento -

2 Refrentado 3 Escalonado 4 Ranurado 5 Escalonado 6 Tronchado o cortado Torno

Buril de cilindrar Buril de tronchado Torno Buril de ranurar Torno Buril de cilindrar

Torno Buril de cilindrar

Inspección visual Calibrador Vernier Calibrador Vernier Calibrador Vernier Calibrador

Vernier

Torno




350





4. Evaluación de propuestas preliminares de fabricación y determinacion del métodode fabricación más conveniente Para realizar una buena elección de las propuestas,

hay que tomar en cuenta costos de maquinaria, material, operarios, entre otros. Para

ello se debe basar en los cálculos realizados anteriormente buscando no exceder los

costos.

PROPUESTA 1 PROCESO TORNEADO CON CNC *TORNO CNC ROMI C 420 Capacidad

Diámetro admisible sobre la bancada mm 430 Diámetro admisible sobre el carro

transversal mm 200 Diámetro admisible sobre las alas de la mesa mm 400 Recorrido

transversal del carro (eje X) mm 220 Recorrido longitudinal del carro (eje Z) mm 565 /1.065 Bancada Anchura mm 305 Altura mm 350 Cabezal Rango de velocidades rpm 4 a

4.000 3 a 3.000 Avances Avance rápido longitudinal (eje Z) m/min 10 Avance rápido

transversal (eje X) m/min 10 Portaherramientas de cambio rápido Caras de fijación 2 o

3 Portaherramientas Número de posiciones / herramientas 8 Tiempo de giro estación /

estación s 0,6 s Tiempo de giro 180° de la torre s 1,5 s Potencia instalada Motor

principal hp / kW 10 / 7,5 Potencia total instalada kVA 15 SAE 1020 Refrentar varilla. Se

hacen los escalones de los sujetadores cilindrando a cada extremo de la pieza Se hace

la ranura hasta la profundidad según planos. Al finalizar los mecanizados se corta la

pieza Se revisan las dimensiones de la pieza terminada.

Maquinaria y equipo

Material

Operaciones

Ritmo de producción



351





Costo de materia prima Costo Máq. y herramienta Costo de mano de obra Costo deingeniería Costo total

$0.0073 $0.12 $0.0079 $0.0022 $0.1374 PROPUESTA 2

PROCESO Maquinaria y equipo

Torno Convencional TORNO MAQUIMAX Largo máx. pieza: 1500 mm Ø Pasaje barra:

105 mm Volteo máx. s/bancada: Ø 500 mm Volteo máx. s/escotadura: Ø 710 mm

Velocidad husillo: 12 pasos 36-1600 rpm Desplazamiento máx. husillo: 150 mmDiámetro husillo Contrapunta: 90 mm SAE 1020 Refrentar varilla. Se hacen los

escalones de los sujetadores cilindrando a cada extremo de la pieza Se hace la ranura

hasta la profundidad según planos. Al finalizar los mecanizados se corta la pieza 5. Se

revisan las dimensiones de la pieza terminada.





$0.0078 $0.5 $0.063 $0.0022 $0.5908 352






PROPUESTA 3 PROCESO Maquinaria y equipo Fundición 1. Maquina de fundido dematriz a baja presión KÜNKEL2. Agitador de arena KÜNKEL-WAGNER 3. Lavadora de

arena 4. Maquina de moldeo de molde de arena 5. Maquina de refrigeración 6.

Compresor de aire SAE 1020 1. Limpieza: 2. Espreado: 3. Llenado 4. Compactación: 5.

Desmoldeo 6. Cambio de modelo WAGNER





$0.0080 $0.94 $0.3170 $0.0022 $1.2672

SELECCIÓN DE LA PROPUESTA

Para la selección de las propuestas se debe tomar en cuenta los costos finales de

producción y la calidad de las piezas (aunque el proceso es el mismo para laspropuestas 1 y 2 la precisión de cada uno es muy distinta) . Se muestra a continuación

de forma grafica la forma de seleccionar la propuesta:


353





Costos anual de Manufactura

$700.000,00 $600.000,00 $500.000,00 $400.000,00 $300.000,00 $200.000,00

$100.000,00 $0,00 Procesos

TORNO CNC TORNO CONVENCIONAL FUNDICION

COSTOS DE FABRICACION Equipo TORNO CNC TORNO CONVENCIONAL FUNDICION

$/unidad $0,14 $0,57 $1,2672 Procesos $68.700,00 $286.250,00 $633.600,00 %

Relativo a Prop. 1 100,00% 416,67% 922,27% P Selecc.

Se selecciona el proceso de torno CNC por presentar el costo mínimo. 5. Proyectar la

mejor forma de combinar las operaciones y ponerlas en secuencia

A. OPERACIONES PRIMARIAS a. Colocación de la materia prima en la maquina

herramienta. b. Cilindrar el primer sujetador del carrete de derecha a izquierda c.

Ranurar al centro de la pieza d. Cilindrar el segundo sujetador del carrete de derecha a

izquierda

B. OPERACIONES SECUNDARIAS e. Recepción y almacenamiento de materia prima. f.

Preparación de la materia prima.

g. Transporte del taladrina al torno. h. Pulir la pieza


354





i. j.

Almacenamiento. Inspección de la pieza terminada.

C. OPERACIONES AUXILIARES h. Preparación de la mezcla de taladrina i. j. Transporte al

área de inspección y acabado. Transporte al almacén de producto terminado.

k. Acabado. l. Retiro de material sobrante.

m. Limpieza de residuos en torno. n. Limpieza de torno. o. Quitar rebabas p. Lubricarmaquinaria q. Calibrar instrumentos

6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso El equipo e

instrumentos de medida y calibración a utilizar son:

Un calibrador Vernier para comprobar las dimensiones y simetrías

Un juego de piezas con las dimensiones de las áreas en las que tiene contacto los

sujetadores laterales del carrete con los porta grapa superior e inferior para

comprobar su encaje y funcionamiento.


355





Hoja de procesos de fabricación del prototipo del Carrete del resorte


356





Planeamiento del Proceso de Fabricación del Pin de Traslación1. Análisis del plano de la pieza

FICHA DE RUTA Nombre de la pieza: Palanca Nº de pieza: 15 Fecha: 30 de Noviembre

de 2009 Responsable: HE03006

Depende de: Nº ESPECIFICACIONES Materia Prima 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Vista frontal

cantidad Escala Acabado Tratamiento térmico Materia prima 2.50 12.80 1.50 1.60 5:1

liso Ninguno AISI 1020 Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno

Dimensiones de contorno Dimensiones de contorno (1) Por unidad Matriz ProcesoOBSERVACIONES Requisitos de Operación



357





En la ficha de ruta par el pin de traslación la especificación 1 pertenecen a la vistafrontal de la pieza a fabricar, dada su sencillez no necesita más vistas para su acotado.

Las especificaciones 4 y 5 corresponden a la materia prima que se utilizara para la

fabricación. Las especificaciones 7, 8, 9 y 10 pertenecen a las dimensiones de contorno

de la pieza..

2. Hacer recomendaciones de cambios en el diseño Se considera que esta pieza cumple

su función de manera óptima por lo que no necesita cambios algunos en su diseño. Se

pueden utilizar materiales alternativos para la fabricación de esta pieza, si con se

considera conveniente (diminución de costos, facilidad de mecanizado, etc.) siempre ycuando cumpla con los requisitos mínimos requeridos por la pieza.


Mecanizado en torno Cortado de las barras Esta operación la realizara el torno de

manera automática cada vez que termine la fabricación de una pieza.

La pieza será mecanizada en el torno hasta obtener las dimensiones deseadas por

medio del

4.

Determinar el método de fabricación más conveniente

Dado el tamaño de la pieza se sugiere el uso de un torno de control numérico para

obtener las dimensiones de la pieza.

Operaciones primarias Torneado de la pieza: Se realiza el refrentado de la pieza en un

extremo y se hace el refrentado escalonado según los planos de fabricación. Se hace el

refrentado escalonado en el otro extremo de la pieza y se corta según las medidas de

los planos.5. Proyectar la mejor forma de de combinar las operaciones

6. Especificar los equipos de medición e inspección La medición de las dimensiones se

hará con un calibrador para medir los diámetros de la barra y la longitud de esta pieza.


358





Planeamiento del Proceso de Fabricación de la Lámina de ResorteVista propósito muestra Mat. Prima Matriz Proceso Observaciones Requisitos de la

Operación 359 1. Analizar el plano de la pieza para tener un

panorama general de lo que se desea Ficha de Ruta. Nombre de la pieza: Lamina de

Resorte. Numero de la pieza: 16 Responsable: FL05015 Depende de Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 Especificación. Vista frontal Vista superior Vista auxiliar

Vista auxiliar Desarrollo Montaje Cantidad Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp.

de materia prima Materia prima 17.6-17.8 15 nota Agujero DIA 3 Doblado 30º Doblado

30º

(1) por unidad. 2:1 Cepillo Ninguno. SAE 1066 1 mm espesor Dimens. contorno

Dimens.contorno Redondeos R3 Punzonar * * * *






La ficha de ruta proporciona una información detallada de las dimensiones yespecificaciones de diseño para ser utilizadas en la fabricación de dicha pieza Las

especificaciones 1, 2 pertenecen a las vistas de la pieza que se quiere fabricar. Las

especificación 3 y 4 corresponden al desarrollo de la pieza y al montaje

respectivamente, la especificación 5 muestra los elementos de unión para el montaje.

Las especificaciones 13,14 y 15 son superficies que constituyen el perímetro de corte, y

los ángulos de dobles son 17 y 18 las especificaciones. 2. Redactar recomendaciones

hacia, o consultar con ingeniería del producto acerca de los cambios del producto Los

posibles cambios que se recomiendan a continuación, no son para cambiarle la forma a

la base del yunque, ya que esto perturbaría de alguna manera su funcionamiento. Deacuerdo con el estudio realizado se pudo observar que la pieza tiene un buen diseño

que cumple con los requisitos de funcionamiento, estos son los del buen alineamiento

de los agujeros que permiten que pasadores y pines puedan ensamblarse sin

problema, también se puede sujetar otras piezas en base del yunque. Se recomienda al

ingeniero del producto revisar y si es posible cambiar el tipo de tolerancia por una más

amplia para reducir los costos de fabricación, para esto se presenta el plano de la pieza

con las tolerancias propuestas, para su revisión y respuesta por parte del ingeniero del

producto. Se espera que el cambio no afectara el funcionamiento de la pieza y calidad

pero si puede reducir los costos de fabricación.


360






Cortar el material en tiras Conformar Perforar Ranurar Doblar A

continuación se listan las operaciones básicas para el buen desarrollo de la Base para

Engrapadora Tipo Pesado:

Cortar La operación de corte consiste en la separación o desprendimiento de material,

generalmente es usado para reducir grandes dimensiones a secciones más pequeñas.

Conformado Proceso para la remoción de metal de superficies planas. Consiste en

pasar una herramienta de un solo filo sobre la superficie de una pieza de trabajo fija.

Perforado Consiste en una operación de corte que crea un agujero abierto sobre una

superficie en un material dado, al separar una sección interior. La sección de metal

removida es desperdicio. En


361





esta operación el material remanente es la parte deseada. Esta operación se puedellevar a cabo con el uso de taladradoras

Ranurado

Corte de agujero alargado en la placa de metal

Doblado El doblado se define como la deformación del material alrededor de un eje

recto. Es el formado del material tensando el material alrededor de un eje recto. Una

operación de doblado comprime el lado interior del doblez y estira el lado exterior. Eldoblez toma una forma permanente al remover los esfuerzos que lo causaron.

Además existen otras operaciones que son necesarias para fabricar la Base, pero no

son básicas sino secundarias o auxiliares: Recepción y Almacenamiento de Materia

Prima Quitar rebabas Preparación de Refrigerante Aplicación de Refrigerante

Preparación de pintura


362





Transporte al área de recubrimiento Aplicación del recubrimiento InspecciónAlmacenamiento Y todas las operaciones de transporte

4. Determinar el método de fabricación más conveniente y económica, y la forma de

las herramientas para cada operación.

1) MECANIZADO:

Un mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de

operaciones de conformación de piezas mediante remoción de material, ya sea porarranque de viruta o por abrasión. Se realiza a partir de productos semielaborados

como lingotes, tochos u otras piezas previamente conformadas por otros procesos

como moldeo o forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semielaborados

que requieran operaciones posteriores.

Hay diferentes tipos de mecanizados los cuales se presentan a continuación

Mecanizado por arranque de viruta Mecanizado por abrasión


363





2) TROQUELADO

Herramienta empleada para dar forma a materiales sólidos, y en especial para el

estampado de metales en frío. En el estampado se utilizan los troqueles en pares. El

troquel más pequeño, o cuño, encaja dentro de un troquel mayor, o matriz. El metal al

que va a darse forma, que suele ser u troqueles combinados: están diseñados para

realizar varias de las operaciones descritas en un único recorrido de la prensa; los

troqueles progresivos permiten realizar diversas operaciones sucesivas de modelado

con el mismo troquel. troqueles de rebordeado : forman un reborde curvo en piezas

huecas. Un tipo especial de troquel de rebordeado, llamado troquel de costura conalambre, enrolla firmemente los bordes externos del metal alrededor de un alambre

que se inserta para dar resistencia a la pieza. troqueles de embutir : se emplean para

crear formas huecas. Para lograr una sección reducida en una parte hueca, como el

cuello de un cartucho de fusil, se utilizan troqueles reductores especiales. Cuando la

pieza terminada debe tener una protuberancia en la parte inferior o central suelen

emplearse troqueles hidráulicos. En éstos el cuño se sustituye por un pistón que

introduce en la pieza agua o aceite a presión, lo que obliga al metal a doblarse hacia

fuera contra la matriz. troqueles de flexión y doblado: están diseñados para efectuar

pliegues simples o compuestos en la pieza en bruto. troqueles de corte: se utilizan

para estampar una forma determinada en una lámina de metal para operaciones

posteriores. troqueles de perforación: utilizados para hacer agujeros en la pieza.

na lámina o una pieza en bruto recortada, se coloca sobre la matriz en la bancada de

la prensa. El cuño se monta en el pistón de la prensa y se hace bajar mediante presión

hidráulica o mecánica. Troqueles de diferentes formas.


364





Sistema de tope Diferentes formas de troquelar Cizallado Es un proceso de corte paralaminas y placas, produce cortes sin que haya virutas, calor ni reacciones químicas. El

proceso es limpio rápido y exacto, pero esta limitado al espesor que puede cortar la

maquina y por la dureza y densidad del material. El cizallado es él termino empleado

cuando se trata de cortes en línea recta; el corte con formas Dos chapas (pasillo de

circulación de la tira de chapa) Mazo (guía del punzón) Además si es completa

Matriz (propiamente dicha) Punzón Se compone la matriz de dos pares: El corte

de la chapa se realiza mediante una matriz de corte o hierro de cortar. Descripción

de un Troquel: cuando se esta evaluando estas son algunas especificaciones que son

necesarias. regulares redondas u ovaladas e irregulares se efectúan con punzo cortadoy perforación. El cizallado suele ser en frió en especial con material delgado de muchas

clases tales como guillotinado de papeles de fibras, telas, cerámica, plásticos, caucho,

productos de madera y la mayoría de los metales. Mortajado El entallado o mortajado

es un proceso de corte fino para la lamina y plancha y difiere del cizallado en que la

cuchilla esta a cierto ángulo. La cuchilla puede ser de cualquier configuración si se trata

de partes pequeñas. Niblado El corte de laminas (niblado) incluye hacer recortes

sucesivos hasta que se produce una forma más grande o recortada. Las formas

internas se pueden empezar con


365





facilidad a partir de agujeros taladrados y se emplean para producir seccionesperforadas grandes. El recorte se utiliza en lugar de punzonar o perforar, para la

producción de poco volumen o a baja velocidad las maquinas recortadoras o tijeras

para lamina son muy adaptables, poco costosas, sencillas para manejarlas y

mantenerlas, aunque la producción es lenta. Perforación El perforado es un proceso

para recortar un agujero conformado en una lamina o placas metálicas. Se suele hacer

en frió y se obtienen casi de cualquier forma. Las aplicaciones incluyen perforar las

arandelas hacer agujeros para remaches mediante elementos estructurales de acero,

aberturas en paneles que se van a terminar con otros procesos a fin de poder montar

instrumentos o equipos y en operaciones similares. Punzonado El punzonado es unaoperación de corte de chapas o láminas, generalmente en frío, mediante un dispositivo

mecánico formado por dos herramientas: el punzón y la matriz. La aplicación de una

fuerza de compresión sobre el punzón obliga a éste a penetrar en la chapa, creando

una deformación inicial en régimen elastoplástico seguida de un cizallamiento y rotura

del material por propagación rápida de fisuras entre las aristas de corte del punzón y

matriz. El proceso termina con la expulsión de la pieza cortada. Acuñado Es casi un

trabajo en frió con piezas pequeñas. Se desplaza el material por la presión y el impacto

hacia las cavidades de la matriz. Como la cavidad esta dada por completa y en forma

muy precisa por los dados se necesita controlar con mucho cuidado el volumen delmaterial; por lo tanto el llenado es excesivo de la capacidad de la matriz puede dañar

la maquina o producir artículos defectuosos. El acuñado es especial para la producción

de piezas pequeñas en donde se requieren de detalles y acabados muy


366





exactos en las superficies. Su aplicación principal para fabricar monedas medallas ypiezas similares. Formado con matriz muestra El formado con matriz muestra es

similar a algunos aspectos del acuñado. El formado por clavado se emplea para hacer

moldes o dados excepto que la impresión se hace contra una pieza grande de material

para empujar el metal desplazado hacia un área abierta, alrededor del modelo impreso

en el material. También se utilizan para estampar materiales blandos o para moldear

plásticos u otros materiales.

3) PRENSADO

La maquina utilizada para la mayoría de las operaciones de trabajo en frió y algunos en

caliente, se conoce como prensa. Consiste de un bastidor que sostiene una bancada y

un ariete, una fuente de potencia, y un mecanismo para mover el ariete linealmente y

en ángulos rectos con relación a la bancada. Una prensa debe estar equipada con

matrices y punzones diseñada para ciertas operaciones especificas. La mayoría de

operaciones de formado, punzonado y cizallado, se pueden efectuar en cualquier

prensa normal si se usan matrices y punzones adecuados. Las prensas tienen

capacidad para la producción rápida, puesto que el tiempo de operación es solamente

el que necesita para una carrera del ariete, mas el tiempo necesario para alimentar elmaterial. Por consiguiente se pueden conservar bajos costos de producción. Para

seleccionar el tipo de prensa a usar en un trabajo dado, se deben considerar: El tipo de

operación a desarrollar, tamaño de la pieza, potencia requerida, y la velocidad de la

operación. Para la mayoría de las operaciones de punzonado, recortado y desbarbado,

se usan generalmente prensas del tipo manivela o excéntrica.


367





Prensa sencilla Prensa abierta con guía punzones Prensa cerrada con guía punzones yguías laterales Prensa abierta con columnas de alimentación Prensa con sujetados y

columnas de guía Prensa abierta con porta punzón y sujetador En estas

prensas, la energía del volante se puede transmitir al eje principal, ya sea directamente

o a través de un tren de engranes. Tipos de prensas

Prensa para doblado de soportes Prensa con dos columnas de guía para doblado en U

Prensa para doblado múltiple Prensa con matriz giratoria Prensa con punzones

oscilantes Prensa con matrices móviles Prensa con dispositivo autoalimentado

Tipos De Prensas Para Doblar

Embutido de una etapa con Apreta-Chapa Embutido inverso Embutido con punzón

telescopico Embutido con matriz de acción simple Embutido inverso con matriz de

acción simple y punzón actuador. Prensas para embutir

Prensas múltiples (O de paso) Prensas combinadas (de bloque) Prensas para

trabajos mixtos progresivos

368






Determinación de los costos de fabricación Costo del proceso (Con 2 troqueles)

2 Guías de soporte 2500 DE MOTOR DE 3 H.P. A 850 R.P.M. BRAZO DE CARGA

Precio: Main D-024 G408746 $3, 200 Equipada con: SERIE: MODELO: MARCA:

Peso: 900 kgs Maquina Cizalladora Altura: 1200 mm LONGITUD TOTAL: 2.54 m

AREA DE MESA: x 1300 mm 1 cabina para recubrimiento metálico Maquina

cizalladora CAPACIDAD FUNCIONAMIENTO 1 Rebarbadora de contornos 1

maquina rebarbadora Matriz de modelado y estampado 1 Matriz de punzonado y

corte. 1 Prensa hidráulica 1 Maquina cizalladora. Para obtener la Base de la

Engrapadora Tipo Pesado, por medio de troqueles separados, se requiere de los

siguientes elementos:

Maquina rebabadora


369





Maquina rebarbador: mediante banda de Dimensiones de banda: 50-60 x 2000 lijaMotor: 220 – 380 V 1500 RPM Marca: GAMOR Precio: $ 800.00 Modelo: TG-2000


Peso Aproximado: 600 kg. Golpes por Minuto: 80 Ajuste: 20mm Altura del

Carrera: 80 mm Capacidad: 120 TON Área de mesa: Mesa de 700 x 1000mm.

Inferior y Mesa de 550 x 800mm. Superior de presión

Inclinación máxima de la mesa : 30ª Dimensiones Largo x Ancho x AltoMotorEléctrico de Motor 20Hp Equipada con:

TIPO: C MODELO: JC23-6.3 ORIGEN : Alemania MARCA: muller Maquina

Troqueladora


370





Precio:

$ 5,200

915 x 700 x 1690

Material: Berkel 23 Perforado: 4 punzones Ranurado: 3 punzones Vida Útil: 5 años

Precio: $1, 500 Las matrices estándar macho/hembra Datos:

Troquel Armado

Costo del proceso (Con 1 troquel progresivo)


371





1 Maquina cizalladora. 1 Prensa hidráulica 1 Matriz de progresiva (punzonado, corte,doblado y estampado) 1 maquina rebarbadora 1 Rebarbadora de contornos 1 cabina

para pintura 1 sistema para pintado con pistola de aire Para obtener la

Base de la Engrapadora Tipo Pesado, por medio de troqueles separados, se requiere de

los siguientes elementos:


Área de mesa: 400x600 Capacidad: 86 Ton. Altura del Carrera: 80 mm Ajuste: 20mm

Golpes por Minuto: 80 Peso Aproximado: 600 kg.

Inclinación máxima de la mesa : 30ª Dimensiones Largo x Ancho x AltoMotor

Eléctrico de 11 HP Equipada con:

Precio: OBI JC23-6.3 C $ 6, 400 TIPO: MODELO: MARCA: Maquina

Troqueladora

915 x 700 x 1690


372





Material: Berker21 Perforado: 4 punzones Ranurado: 3 punzones Vida Útil: 2 añosPrecio: $ 3, 200 Datos: Troquel progresivo

Planeamiento de Fabricación del Eje Principal

Esta pieza tiene como función principal unir las partes principales de la engrapadora,

una de ellas es el canal porta grapas, que es donde deslizan las grapas empujadas por

un resorte hasta llegar a la esquina donde esta el canal que es por donde salen las

grapas cuando se presiona toda la engrapadora, también sujeta la palanca y el

protector de la palanca, que es la que se presiona para que la engrapadora realice su

función de engrapado, la base de la placa troqueladora es otra de las piezas que sujetay en esta base es donde va colocada la placa troqueladora que es la que define la

forma del engrapado que se va a realizar El eje principal es una de las piezas mas

importantes porque es el que mantiene fijas y alineadas varias partes de la

engrapadora, esta pieza es muy necesaria ya que sin esta la engrapadora no funciona

pues es la base para mantener fija toda la engrapadora.


373







FICHA DE RUTA Nombre de pieza: Eje Principal Fecha: 20/ 11/ 2009 Responsable:

Evelyn Carolina Pichinte Cruz

Depende de : No ESPECIFICACION

Materia Prima Molde Proceso

OBSERVACIONES


1 2 3 4 5

Vista Frontal Vista Superior Escala Acabado Tratamiento Térmico Esp. Prima Materia

SAE 1020 2:1 Liso *

6

7 8 9 10 11

Materia Prima Ultima Fecha 23.7 2.2 Nota

50*1/2”t Aceptada Dimens. Contorno Diametro Revisar que los acabados estén

perfectos para la función * *


374






Para la fabricación del eje principal primeramente es necesaria la maquinaria para

extrusión de metales (prensa de extrusión directa) para obtener el espesor que se

desea de la varilla, luego de tenerlas, se necesita pasarlos por el proceso de cromado, y

finalmente se necesita una cizalladota para dar el diámetro necesario de las varillas y

que queden ya del tamaño de especificado del eje principal.

TRES ELEMENTOS BÁSICOS DE LA EXTRUSIÓN El primer elemento de la línea tiene que

cumplir con tres requisitos básicos: 1) continuamente reunir la materia prima enestado sólido y fundido; 2) continuamente fundir la materia prima y 3) homogeneizar

la materia prima térmica y físicamente.

La extrusora en general consiste en uno o dos tornillos que rotan dentro de un barril

caliente. Un tornillo constituye el diseño típico para la mayoría de las aplicaciones

mientras que dos tornillos son usados para compuestos y materia prima en polvo. El

diseño del tornillo sigue los requisitos claves del proceso tales como la tasa de

rendimiento, la calidad de la fundición y las materias primas usadas. EXTRUSION

Este proceso de compresión indirecta es esencialmente de trabajo en caliente, donde

un lingote fundido de forma cilíndrica, se coloca dentro de un fuerte contenedor de

metal y comprimido por medio de un émbolo, de manera que sea expulsado a través

del orificio de un dado.

CIZALLADORA


375





Por el nombre de cizalla se conoce a una herramienta y a una máquina potenteactivada con motor eléctrico. La cizalla tiene el mismo principio de funcionamiento que

una tijera normal, solamente que es más potente y segura en el corte que la tijera. Se

usa en talleres mecánicos para cortar chapas metálicas que no sean muy gruesas o

duras.

2. Redactar recomendaciones hacia o consultar con Ingeniería del producto acerca de

los cambios del producto

El material puede cambiarse pero siempre y cuando se tome en cuenta la resistencia alos esfuerzos de este ya que por ser una pieza principal que sujeta varias de las piezas

mas grandes de la engrapadora y por la función que desempeña necesita que el

material sea muy resistente y a demás que pueda dársele el acabado necesario para

que su funcionamiento sea el adecuado ya que todas las piezas que une

perfectamente se pueden deslizar alrededor de dicho eje y esto es debido al acabado

que se hace porque el tipo del material lo permite, pero principalmente para cambiar

el material se debe tomar en cuenta los costos de este y los costos de fabricación de la

pieza con ese nuevo material. Para hacerle un cambio en las dimensiones es necesario

cambiar las dimensiones en los agujeros de todas las demás piezas en las que esteatraviesa, dependiendo del cambio del material, seria necesario cambiarle las

dimensiones.

Para realizar cambios en las dimensiones de esta pieza es necesario realizar cambios

en todas las piezas que esta una, esto implica cambiar el diseño del producto y

realmente no es necesario cambiar las dimensiones ya que el diseño es óptimo, por lo

que recomienda no hacerle cambios a las dimensiones. En cuanto al material, se puede

siempre y cuando este cumpla con los requisitos necesarios para el funcionamiento y

ayude a minimizar los costos de la elaboración del producto.

3. Elaborar un listado de las operaciones básicas requeridas para producir la pieza de

acuerdo con el plano de las especificaciones


376





Cizalla: Se utiliza para cortar las piezas de la longitud necesaria. Cromado: Procesoextensivamente usado para proteger metales de la corrosión y mejorar su aspecto.

Extrusión: Este proceso se utiliza para fabricar las varillas de acero del espesor

deseado.El acero SAE 1020 es la materia prima para esta pieza y las operaciones

requeridas para la fabricación de ella son:

Hoja de Proceso de fabricación: Operación 1 2 Extrusión Cromado Máquina Manual

Manual Herramienta Resistencias eléctricas Descripción Instrumento -

Se calienta la pieza a su temperatura de derretido Se hace presión hasta llenar porcompleto las cavidades del molde

3

Cizalla

Inyectora

Husillo

4. Determinar el método de fabricación mas conveniente y económico, y la forma de

las herramientas para cada operación El método de fabricación mas conveniente es el

de inyección ya que es un proceso muy rápido y no tiene tantos pasos que puedan

retrasar el proceso y solo se necesita operarios que tengan los conocimientos básicos

para operar las maquinas.

En ingeniería, el moldeo por inyección es un proceso semicontinuo que consiste en

inyectar un polímero en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a presión y

frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el material se

solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La pieza o parte final

se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada. El moldeo por

inyección es una técnica muy popular para la fabricación de artículos muy diferentes.


377





La función principal de la unidad de inyección es la de fundir, mezclar e inyectar elpolímero. Para lograr esto se utilizan husillos de diferentes características según el

polímero que se desea fundir. El estudio del proceso de fusión de un polímero en la

unidad de inyección debe considerar tres condiciones termodinámicas:

1. La temperatura de procesamiento del polímero. 2. La capacidad calorífica del

polímero Cp [cal/g °C]. 3. El calor latente de fusión, si el polímero es semicristalino.

El proceso de fusión involucra un incremento en el calor del polímero, que resulta del

aumento de temperatura y de la fricción entre el barril y el husillo. La fricción y

esfuerzos cortantes son básicos para una fusión eficiente, dado que los polímeros noson buenos conductores de calor. Un incremento en temperatura disminuye la

viscosidad del polímero fundido; lo mismo sucede al incrementar la velocidad de corte.

Por ello ambos parámetros deben ser ajustados durante el proceso. Existen, además,

metales estándares para cada polímero con el fin de evitar la corrosión o degradación.

Con algunas excepciones —como el PVC—, la mayoría de los plásticos pueden

utilizarse en las mismas máquinas. La unidad de inyección es en origen una máquina

de extrusión con un solo husillo, teniendo el barril calentadores y censores para

mantener una temperatura programada constante. La profundidad entre el canal y el

husillo disminuye de forma gradual (o drástica, en aplicaciones especiales) desde lazona de alimentación hasta la zona de dosificación. De esta manera, la presión en el

barril aumenta gradualmente. El esfuerzo mecánico, de corte y la compresión añaden

calor al sistema y funden el polímero más eficientemente que si hubiera únicamente

calor, siendo ésta la razón fundamental por la cual se utiliza un husillo y no una

autoclave para obtener el fundido. Una diferencia sustancial con respecto al proceso

de extrusión es la existencia de una parte extra llamada cámara de reserva. Es allí

donde se acumula el polímero fundido para ser inyectado. Esta cámara actúa como la

de un pistón; toda la unidad se comporta como el émbolo que empuja el material.

Debido a esto, una parte del husillo termina por subutilizarse, por lo que se

recomiendan cañones largos para procesos de mezclado eficiente. Tanto en inyección

como en extrusión se deben tomar en cuenta las relaciones de PvT (Presión, volumen,

temperatura), que ayudan a entender cómo se comporta un polímero al fundir. El

molde (también llamado herramienta) es la parte más importante de la máquina de

inyección, ya que es el espacio donde se genera la pieza; para producir un producto

diferente, simplemente se cambia el molde, al ser una pieza intercambiable que se




378





atornilla en la unidad de cierre. existen dos tipos importantes de molde, uno en la queinyecta plástico y otra en la que inyecta metal. Las partes del molde son:

Cavidad: es el volumen en el cual la pieza será moldeada. Canales o ductos: son

conductos a través de los cuales el polímero fundido fluye debido a la presión deinyección. El canal de alimentación se llena a través de la boquilla, los siguientes

canales son los denominados bebederos y finalmente se encuentra la compuerta.

Canales de enfriamiento: Son canales por los cuales circula refrigerante (el más común

agua) para regular la temperatura del molde. Su diseño es complejo y específico para

cada pieza y molde, esto en vista de que la refrigeración debe ser lo más homogénea

posible en toda la cavidad y en la parte fija como en la parte móvil, esto con el fin de

evitar los efectos de contracción. Cabe destacar que al momento de realizar el diseño

de un molde, el sistema de refrigeración es lo último que se debe diseñar. Barras

expulsoras: al abrir el molde, estas barras expulsan la pieza moldeada fuera de lacavidad, pudiendo a veces contar con la ayuda de un robot para realizar esta

operación.


Inyección: El Moldeado por inyección de metal (MIM) combina la flexibilidad de la

forma o de diseño del moldeado por inyección termoplástica con las propiedades

mecánicas de metales en polvo de alto rendimiento y, al mismo tiempo, ofrece una

solución eficaz en función a los costos para una variedad de industrias.Operación

primaria:

Calibrador vernier: instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente

pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros, en este caso sirve para

medir el espesor de la pieza así como también la longitud necesaria Quitar rebabas:

cuando sea necesario, limpiar los orificios de la pieza para que esta no tenga residuos

6. Especificar los equipos de medición requeridos para el proceso Instrumentos de

medición a utilizar:

Operación auxiliar:




379






380





ANÁLISIS DEL PROTOTIPO

Hoja de Ruta base del pin de yunque

Limar Soldar Pin con circunferencia Lima Esmerilador - Sodador

Se merila la soldadura y de lima para des mejor acabado. se coloca el pin en el agujero

de la lamina circular un de aplica doldadura Se talabra agujero en el centro con radio

de 8mm,

Taladrar Lamina

- Taladro - broca

Cortar Lamina

- prensa - lima

Cortar la lamina 1/13según la dimensiones en bruto necesarias Cortar la baria de 3/16según la dimensiones en bruto necesarias

CORTADO -tenaza Baria

INSTRUMETO/

OPERACIÓN

HERRAMIENTA

CROQUIS HOJA DE PROCESO DE FABRICACION

OBSERVACIONES

MATERIAL SAE 1020

Pág. 1 / 1 Pin de yunque




381





Hoja de Ruta base de apoyo

aplica soldadura a Soldar piezas - soldador todas las piezas por el lado interior Se corta

la baria según dimensiones Se realiza taladrado para realizar los agujeros

Cortar baria Taladar Agujeros

-Tenaza

- taladro - broca

Tercer corte Corte de lamina

- Prensa - Sierra

cortar lamina según dimensiones de en bruto Cortar la Lamina según la dimensiones

en bruto necesarias Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias Para

este serán 2 piezas las que se sacaran

Segundo corte Lamina

- Prensa - Sierra

Primer CORTE Cortar lamina

- Prensa - Sierra

INSTRUMETO/ OPERACIÓN HERRAMIENTA MATERIAL SAE 1020 HOJA DE PROCESO DE

FABRICACION Pág. 1 / 1 Base de apoyo CROQUIS OBSERVACIONES


382





Hoja de Ruta Base del Yunque

SEGUNDO DOBLEZ Se realiza el segundo doblez

- Prensa - Martillo - Ángulos Contrapuestos - Alza - Prensa - Martillo - Ángulos

Contrapuestos - Prensa - fresa - Sierra - Marcador

PRIMER DOBLEZ Se realiza el primer doblez

Se realiza lo mismo que en el primer doblez, pero esta vez nos auxiliamos de un trozode madera(alza) para proteger la pieza Con un martillo se realiza el primer doblez,

auxiliándose de una prensa y unos angulos contrapuestos prensar las zonas de

agujeros Usar Taladro para hacer los seis agujeros de la pieza Y realizar las dos ranuras

con la fresa Cortar la Lamina según la dimensiones necesarias,

TRAZADO Trazar la forma de la pieza en la lamina, incluyendo agujeros y contorno

Cortado de esquinas

- Prensa - Sierra

TRAZAR DOBLECES Trazar las líneas para los dobleces de la pieza

- Marcador - Regla

Trazar las marcas de doblado

CORTADO Cortar lamina OPERACIÓN MATERIAL SAE 1020

- Prensa - Sierra

INSTRUMETO/ HERRAMIENTA

Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias CROQUIS OBSERVACIONES

Pág. 1 / 1

HOJA DE PROCESO DE FABRICACION Carril Porta Grapas Superior




383





Hoja de Ruta Yunque

CINCELADO Hacer la Pestaña

- Martillo - Cincel

Con un cincel de hacer las hendiduras con las cuales se doblan las grapas

- Lima fina LIMADO - Lima basta Limar orillas PERFORADO Hacer el agujero

Previamente marcado TRAZADO Trazar la forma de la pieza en la lamina, incluyendoagujeros y contorno - Marcador - Taladro

Recurrir a lima fina para retirar astillas, y hacer llegar a las dimensiones necesarias

Usar Taladro para hacer el agujero de la pieza

Marcar los detalles de la pieza

- Prensa CORTADO - Sierra Cortar laminaINSTRUMETO/

Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias

OPERACIÓN

HERRAMIENTA


OBSERVACIONES

MATERIAL SAE 1020

Pág. 1 / 1 Carril Porta Grapas Superior


384





Hoja de Ruta Carril Porta Grapas Superior

CINCELADO Hacer la Pestaña

- Martillo - Cincel de Madera

Con un cincel de madera, hacer la pestaña en la parte superior de la pieza Recurrir a

lima fina para retirar astillas, y hacer llegar a las dimensiones necesarias Usar Taladro

para hacer los dos agujeros de la pieza Colocar la lámina en la prensa para luego

cortarla Marcar las dimensiones de la pestaña. Se realiza lo mismo que en el primerdoblez, pero esta vez nos auxiliamos de un trozo de madera(alza) para proteger la

pieza Con un martillo se realiza el primer doblez, auxiliándose de una prensa y unos

angulos contrapuestos Trazar las marcas de doblado

LIMADO Limar orillas PERFORADO Hacer los agujeros Previamente marcados CORTADO

Cortar según las marcas establecidas TRAZADO Trazar la forma de la pieza en la lamina,

incluyendo agujeros y contorno SEGUNDO DOBLEZ Se realiza el segundo doblez

- Lima fina - Lima basta

- Taladro - Prensa - Tijeras

- Marcador

- Prensa - Martillo - Ángulos Contrapuestos - Alza - Prensa - Martillo - Ángulos

Contrapuestos - Marcador - Regla

PRIMER DOBLEZ Se realiza el primer doblez TRAZAR DOBLECES Trazar las líneas para

los dobleces de la pieza CORTADO Cortar lamina OPERACIÓN MATERIAL SAE 1020

- Prensa - Sierra

INSTRUMETO/ HERRAMIENTA

Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias CROQUIS OBSERVACIONES

Pág. 1 / 1

HOJA DE PROCESO DE FABRICACION Carril Porta Grapas Superior




385





Hoja de Ruta Cubierta de PalancaDibujo del proceso Operación Equipo Correlativo

63

Cortar 3 laminas de 1/16”una longitud -Sierra manual o de 63.5mm y de tijera

industrial 32mm ancho Trazar líneas diagonales en la 1º -Lápiz lamina y -Regla

milimetrada espaciarlas a 29mm de distancia -Prensa Doblar la lamina de longitud de

63 en la -Martillo prensa y doblar un -trozo de madera ángulo de 15.9ª -Ángulos

32.0

1º Operación

29.0

32.0

2º Operación

3º Operación

11.50

49.0

Trazar líneas diagonales en la 2º -Lápiz y 3º lamina y -Regla milimetrada espaciarlas a

según el esquema Cortar las 2 laminas según los trazos

4º Operación

8.0

-Sierra manual o tijera industrial

5º Operación



-Maquina de Soldar la lamina soldadura eléctrica doblada con la 2º y -electrodo 3/32”

3º E6013 Esmerilar las áreas -Maquina de soldadas y luego esmerilar limar para dejar

un -Lima mejor acabado

6º Operación

7º Operación


386





Hoja de Ruta Hoja de Resorte

SEGUNDO DOBLEZ Se realiza el segundo doblez

- Prensa - Martillo - Ángulos Contrapuestos - Alza

Se realiza lo mismo que en el primer doblez, pero esta vez nos auxiliamos de un trozo

de madera(alza) para proteger la pieza Con un martillo se realiza el primer doblez,

auxiliándose de una prensa y unos angulos contrapuestos prensar las zonas de

agujeros Usar Taladro para hacer los seis agujeros de la pieza Y realizar las dos ranurascon la fresa

PRIMER DOBLEZ Se realiza el primer doblez - Prensa - Martillo - Ángulos Contrapuestos

TRAZADO Trazar la forma de la pieza en la lamina, incluyendo agujeros y contorno

TRAZAR DOBLECES Trazar las líneas para los dobleces de la pieza CORTADO Cortar

lamina

- Prensa - fresa - Sierra - Marcador

- Marcador - Regla

Trazar las marcas de doblado

- Prensa - Sierra

Cortar la Lamina según la dimensiones en bruto necesarias

INSTRUMETO/

OPERACIÓN

HERRAMIENTA


OBSERVACIONES



MATERIAL SAE 1020

Pág. 1 / 1 Carril Porta Grapas Superior


387





Hoja de Ruta Carrete de ResorteDibujo del proceso Operación Equipo Correlativo

25 mm

Cortar la varilla de 1/4"a 25mm de longitud Sujetar la varilla a las mordazas del torno y

refrentarla Cilindrar a una longitud de 3.3mm hasta tener un diámetro de 3.18mm

Hacer Canal desde 3.2 mm del borde del primer escalón da una longitud de 4 mm y 1.2

mm de profundidad Cilindrar a una longitud de 3.2mm desde el final del canal una

longitud de 3.3mm hasta tener un diámetro de 3.18mm Pulir la pieza mientras aun girael torno con una lija fina Cortar pieza del resto de la varilla mientras aun este sujetada

por las mordazas y luego Desmontar la pieza

-Sierra manual

1º Operación

-Buril de forma

2º Operación

-Buril de forma -Calibrador vernier -Buril de ranura especial con borde circular de radio

de 2.2mm -Calibrador vernier

3º Operación

4º Operación

-Buril de forma -Calibrador vernier

5º Operación

-Lija fina -Calibrador vernier

6º Operación

-Sierra de mano -Calibrador vernier



7º Operación


388





CONCLUSIONESEl análisis de pre-producción es una etapa del proceso de creación de un producto, sea

este nuevo o ya existente, en la que el cuerpo de ingeniería de fabricación determina

de los métodos necesarios para conformarlo identifica los posibles problemas y

necesidades en que se pueden incurrir al momento de poner en marcha las

operaciones; de este modo al conocer estos posibles obstáculos y necesidades se

complementa la etapa con la propuesta de solución a todo lo que se crea pueda

perjudicar el buen desarrollo del producto. El buen desarrollo de un análisis de

preproducción garantiza una satisfactoria producción a un costo mínimo. Sin embargo

el con análisis de pre-producción aun no completamos el producto por lo que adicionaldebemos de realizar un completo análisis de fabricación que queda a cargo del cuerpo

de ingeniería de procesos en el cual se debe reflejar claramente los métodos finales a

utilizar para el desarrollo del producto (esto incluye el como y el con que) para poder

cumplir con el ritmo de producción y dar la calidad (tolerancias) que el producto exige

y todos los costos en los que se incurrirá para llevarlo acabo con el fin de crear un

control de procesos y presupuesto para el desarrollo eficiente y eficaz de la

producción.


389





RECOMENDACIONESCapacitar continuamente al personal de producción y/o mantenimiento en técnicas de

buen desempeño de la producción como: trabajo en equipo, mejora enfocada,

medición del desempeño, 5´S, mantenimiento autónomo, desarrollo sostenible, etc.

con el fin de disminuir los desperdicios y mejorar la producción. Establecer

minuciosos y detallados reglamentos de seguridad industrial e higiene ocupacional

para evitar accidentes en los empleados de planta. Hacer análisis causa raíz de cada

problema que se presente que sea de considerable magnitud para la empresa.

Realizar revisiones periódicas de la producción de las piezas y crear estadísticas de

desempeño de las líneas de producción; esto incluye: Control de presupuesto,Eficiencia de fabrica y de maquina (por línea y un consolidado de planta), etc.

Actualizar periódicamente los procesos y técnicas con las que se opera para poder

optimizar los recursos o mejorar los métodos (Benchmarking). Estar pendiente a

ofertas de nuevos proveedores que puedan vender la materia prima o equipo de uso

cotidiano más barato para poder reducir costos, siempre y cuando estas cumplas con

la calidad requerida para la producción. Mantener limpias, ordenadas y al alcance del

operador o técnico las y herramientas de trabajo. Mantener limpias y libre de

desperdicio las maquinarias. Mantener orden y limpieza en la planta de producción y

sus alrededores. Realizar un buen mantenimiento de la maquinaria utilizada; la

diversidad de equipos exige la creación de planes de mantenimiento preventivo,

predictivo y correctivo y dar seguimiento a los problemas que surjan por fallas

mecánicas.


390





ANEXOS

ANEXO 1.

Vistas de un troquel recortador con regla de acero.

ANEXO 2. Porta troquel combinado


391





ANEXO 3. Colección de piezas troqueladas.


392





ANEXO 4.Dos ejemplos de piezas para permitir un mejor acomodo de las planillas y, enconsecuencias, un mejor aprovechamiento del material.

ANEXO 5. Los rediseños pequeños permiten que una pieza pueda cortarse del material

sobrante del recorte de otra pieza.


393





ANEXO 6. Reglas de diseño para el tamaño y espaciamiento de los agujero.

ANEXO 7. Los agujeros perforados no deben localizarse demasiado cerca del borde de

la pieza.

ANEXO 8. Espaciamiento mínimo entre un agujero perforado y un doblez para evitar la

distorsión del agujero.


394





ANEXO 9. Método para evitar la distorsión de agujeros ubicados junto a un doblez.


395





ANEXO 10. Problema de alineación de los agujeros en los extremos opuestos de unapieza doblada en U. (a) Método normal. No se recomienda si se requiere una

alineación precisa de los agujeros. (b) Método más preciso: agujeros perforados o

barrenados después del doblado. (c) Los agujeros ovales o sobredimensionados

compensan el desalineamiento. (d) El agujero piloto asegura que la plantilla quede

centrada en la matriz de doblado.

ANEXO 11. Reglas de diseño para radios de esquinas interiores y exteriores en piezas

recortadas.


396





ANEXO 12. Las proyecciones y lengüetas estrechas hacen que los punzones deL troquelsean estrechos y frágiles. Esto debe evitarse. Las proyecciones deben ser anchas si

posteriormente van a someterse a operaciones de doblado.


397





ANEXO 13. Ciclo de una prensa de troquelado fino.

Anexo 14. Radios de redondeo recomendados para piezas hechas por troquelado fino.

Anexo 15. Regla de diseños para ranuras hechas por troquelado fino.


398

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL...

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