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Reporte Final Estadía UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DEL VALLE DE MÉXICO 20/10/2014 INGENIERÍA MECATRÓNICA DRH TOOLS S.A. DE C.V. IMPLEMENTACIÓN DE HOJAS DE PROCESO Y DISEÑO DEL PRODUCTO. SUÁREZ HERNÁNDEZ GUSTAVO 1312053249

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Estadia en taller de maquinas herramienta

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  • 1

    Reporte Final Estada

    UNIVERSIDAD POLITCNICA DEL

    VALLE DE MXICO

    2 0 / 1 0 / 2 0 1 4

    INGENIERA MECATRNICA

    DRH TOOLS S.A. DE C.V.

    IMPLEMENTACIN DE HOJAS DE PROCESO Y DISEO DEL

    PRODUCTO.

    SUREZ HERNNDEZ GUSTAVO

    1312053249

  • 2

    Contenido ANTECEDENTES ................................................................................................................................... 3

    DRH TOOLS S.A. DE C.V. .................................................................................................................. 3

    Caractersticas actuales ............................................................................................................... 3

    Naturaleza del problema (magnitud, gravedad, afectados, problemtica en general) .............. 4

    OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 4

    DESARROLLO ....................................................................................................................................... 4

    Organizacin de planos de taller. ................................................................................................... 4

    Creacin de una Base de Datos. ...................................................................................................... 5

    Implementacin de hojas de proceso y de inspeccin final. .......................................................... 6

    Creacin de planos de taller en SolidWorks. .................................................................................. 8

    Determinar el procedimiento ms adecuado para el proceso de pavonado. ................................ 9

    Pavonado con sales ..................................................................................................................... 9

    Pavonado con acido .................................................................................................................. 10

    Mantenimiento correctivo a cabina para Sand Blast. ................................................................... 10

    Marcado de piezas por ataque electroltico. ................................................................................ 11

    Creacin del logotipo de la empresa para el equipo de marcaje por micropercusin ec9. ......... 13

    Proyecto de restructuracin de layout de la empresa. ................................................................. 14

    Objetivo ..................................................................................................................................... 14

    Layout original ........................................................................................................................... 14

    Puntos necesarios para reestructuracin. ................................................................................ 14

    Diseo reestructurado de layout. ............................................................................................. 15

    Modificacin de la instalacin elctrica adecundola para el equipo existente y contemplando

    maquinas a futuro. .................................................................................................................... 16

    Imgenes comparativas del antes y despus de la reestructuracin. ...................................... 17

    RESULTADOS ..................................................................................................................................... 21

    CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 21

    REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ......................................................................................................... 22

  • 3

    ANTECEDENTES

    DRH TOOLS S.A. DE C.V. Es una empresa mexicana cuya principal actividad es la manufactura de herramientas de

    corte para la industria en general.

    Est ubicada en paseo constituyentes 1490, bodega 2 Pueblo nuevo, El pueblito,

    Corregidora, Quertaro. C.P. 76900.

    Caractersticas actuales

    Maquinaria:

    Centro de maquinado modelo VF-1 HASS.

    Torno CNC ESL6 Okuma.

    Fresadora.

    Torno convencional TITANIUM.

    Sierra.

    Afiladora.

    Rectificadora lineal.

    Rectificadora circular.

    Comparador ptico MITUTOYO.

    Esmeril.

    Mquina de marcaje electroltico LECTROTECH.

    Medidor de dureza.

    Cabina para Sand Blast.

    Equipo de marcaje por micropercusin ec9 SIC MARKING.

    Clientes:

    ACCU GEAR

    AERNNOVA

    AMERICAN AXLE

    CROWN

    DIAFRAN

    ENCO/WESCO

    GAT MEXICO

    GRUPO PALANCAS

    GTH SOLUCIONES

    HTS/AAM

    MESSIER-DOWTY

    MUSASHI

    NORGREN

    RKS INDUSTRIAL

    RSB TRANSMISSIONS

    TECT AEROSPACE

    TREMEC

    TRW

    VALEO SISTEMAS E.

    XOLOX

    YUKATA

  • 4

    Naturaleza del problema (magnitud, gravedad, afectados, problemtica en general)

    En el taller no se cuenta con un archivo detallado y de fcil acceso de las herramientas

    que se fabrican as como del proceso y los programas CNC utilizados. Esto conlleva a

    tiempos muertos en el paro de mquinas para buscar la informacin necesaria para el

    proceso, afectando directamente a los operadores de las maquinas ya que retrasa la

    produccin aumentando su carga de trabajo y la presin del tiempo de entrega. Adems

    de una mayor cantidad de piezas prueba.

    OBJETIVOS Crear una base de datos con Informacin ordenada y de fcil acceso para futuras

    consultas.

    Definir las distintas etapas o procesos que se deben seguir para elaborar un

    producto.

    Desarrollar diseos funcionales que permitan la manufactura calculada y

    controlada.

    Operar las maquinas existentes en el taller, identificar y promover la mejora

    continua en los procesos de manufactura.

    DESARROLLO

    Organizacin de planos de taller. Existen mltiples copias de un mismo dibujo y para la seleccin de nuestros diseos

    funcionales, se tom en consideracin las notas e informacin ms importante de cada

    uno, dejando el ms completo y con las copias se procedi a crear de un archivo muerto.

    Fig.1 y 2 Seleccin de planos de taller.

  • 5

    Creacin de una Base de Datos. La informacin referente a la manufactura de una herramienta debe ser de fcil acceso

    por lo que se cre una base datos que contiene toda la informacin de las herramientas

    que se fabrican.

    La BD contiene informacin del cliente, consecutivo de herramienta, plano de taller, hoja

    de proceso, programa CNC y reporte de inspeccin.

    Fig.3 Base de datos.

    Esta BD contiene los formatos ligados por hipervnculos, todos los archivos estn

    contenidos en una misma carpeta, la cual se puede mover a otra direccin dentro de la

    computadora o copiar a otro equipo sin problema de que los hipervnculos queden

    deshabilitados.

    Esta base de datos todava est en construccin ya que se va reuniendo informacin con

    forme se fabrican las herramientas.

    Nota: Existe un formato para dar de alta las piezas nuevas, a estas se les asigna un

    consecutivo, descripcin, cliente, contacto y fecha.

  • 6

    Implementacin de hojas de proceso y de inspeccin final. En esta etapa los formatos ya estn establecidos por la empresa, el trabajo que se ha

    estado realizando es llenar dichos formatos y adjuntarlos a la base de datos para que en

    futuras ordenes de trabajo la manufactura sea ms eficaz.

    Fig.4 y 5 Hoja de proceso y reporte de inspeccin final.

  • 7

    Actualmente se cuenta con una mejora continua en la cual modificamos estos formatos

    para que cada proceso tenga su hoja correspondiente y poder llevar este proyecto a los

    resultados esperados.

    Fig.6-11Hojas de proceso para cortador de ranura por interpolacin.

  • 8

    Creacin de planos de taller en SolidWorks. Se hicieron los planos de taller de las herramientas consideradas prioridad, los que

    estaban a mano alzada, de herramientas modificadas y de muestras fsicas (en este caso

    es necesario dimensionar la herramienta con los diferentes instrumentos de medicin

    existentes en el taller).

    Fig.12-18 Planos de taller.

  • 9

    Determinar el procedimiento ms adecuado para el proceso de pavonado. El pavonado de metales consiste en la aplicacin de una capa superficial de xido

    abrillantado sobre piezas para evitar la corrosin y mejorar su aspecto.

    Es el penltimo paso en nuestra lnea de manufactura, para el cual tenemos dos procesos

    diferentes:

    Pavonado con sales

    La empresa contaba con un procedimiento no muy detallado sobre este proceso. Con el

    fin de mejorar la calidad del producto terminado se realizaron diferentes pruebas y como

    resultado se logr identificar de manera visual cuando la solucin es correcta y se

    establecieron parmetros de temperatura.

    Factores operativos

    La temperatura de operacin deber mantenerse entre 138148 C. Mayores

    temperaturas, pueden alterar el color de la pelcula formada, tornndola a un amarillo o

    amarillo verdoso, en lugar del color negro caracterstico, con el agravante de una mayor

    disolucin de hierro que puede reprecipitar sobre las piezas como un polvillo rojizo.

    Procedimiento

    1) Limpiar con alcohol la pieza de grasas y aceites.

    2) Sumergir la pieza en la solucin de empavonado durante 3-15min dependiendo de la solucin.

    3) Enjuagar en agua fra.

    4) Escurrir Nota: Se recomienda aceitar la pieza para alargar el tiempo de proteccin.

    Fig.19 Solucin de empavonado y pieza pavonada.

  • 10

    Pavonado con acido

    Procedimiento

    1) Limpiar con alcohol la pieza de grasas y aceites.

    2) Baar la pieza en acido con la ayuda de un pincel hasta obtener el tono deseado.

    3) Enjuagar en agua fra.

    4) Escurrir Nota: Se recomienda aceitar la pieza para alargar el tiempo de proteccin.

    Fig.20 Material utilizado para pavonar y piezas pavonadas.

    El equipo de seguridad requerido consta principalmente de guantes y equipo protector

    para la vista ya que la sal de pavonado es un compuesto fuertemente alcalino y de

    naturaleza oxidante, por lo tanto no debe tomar contacto con materia orgnica.

    Mantenimiento correctivo a cabina para Sand Blast.

    Fig. 21 y 22 Remplazo de tapa, empaques y limpieza de filtro.

  • 11

    Fig. 23 y 24 Pieza sandblasteada.

    Marcado de piezas por ataque electroltico. El paso final en nuestra lnea de manufactura es el marcado.

    El marcado se realiza por el ataque de las sales electrolticas al paso de corriente alterna

    (marcas negras) o continua (marcas blancas). La marca se produce por la fijacin de la

    sal resultante sobre la grabacin realizada.

    Procedimiento

    1. Grabar plantilla en el rollo stencil con una mquina de escribir mecnica (al

    escribir rompe el stencil a la forma del carcter). Ver Fig. 14

    2. Conectar la unidad de potencia LECTROTECH (AC 110V, se deben conectar las

    bananas correspondientes a la tierra y el marcador de mano. La unidad cuenta con

    salida de pulsos y un regulador para la profundidad del marcado).

    3. Humedecer el marcador de mano con el electrlito (secar el exceso del mismo con

    un trapo, de lo contrario tiende a escurrir y dejar el texto poco legible). Ver Fig.15

    4. Colocar la pieza a marcar sobre la plataforma conectada a tierra.

    5. Colocar la plantilla sobre la pieza y presionar con el marcador de mano sobre el

    texto, de 3-5s dependiendo de la potencia.

    Fig.25.Plantilla en rollo stencil. Fig.26 Marcado electroltico.

  • 12

    Fig.27 Material utilizado para marcado por ataque electroltico.

    Dado que este tipo de marcado cuenta con deficiencias que no cumplen con la calidad

    requerida para el producto, se adquiri un equipo de marcado por micropercusin modelo

    ec9 SIC MARKING.

    Este equipo trabaja a 110V AC, es importante tener un regulador con supresor de picos

    para evitar daos a la tarjeta.

    La tcnica de marcado por micropercusin se define por una sucesin de puntos a gran

    velocidad (hasta 5 caracteres por segundo) sobre acero hasta 62 HRC. Se puede marcar

    sobre caras planas o cilndricas (texto, logotipo y cdigo matricial) en un rea de trabajo

    de 100x100mm.

    A continuacin se da una breve explicacin de los pasos para crear un programa de

    marcado:

    Despus de encender el equipo se especifica en que se va a trabajar, en plano o en una

    superficie cilndrica, acto seguido crear nuevo programa (por seguridad el elemento final

    debe estar desactivado) - Introducir la posicin inicial en x, y - Establecer el tamao de

    letra - Introducir el texto - Elegir la fuente de texto - Seleccionar la separacin entre puntos

    Establecer la fuerza de salida en la punta de carburo - Introducir el radio(esta opcin es

    para marcar en forma circular, slo superficies planas) - Indicar el dimetro de la pieza a

    marcar (para superficies cilndricas) - Establecer el ngulo de marcado - Visualizar texto

    en pantalla - Hacer simulacin y posicionar la punta en z (la profundidad del marcado

  • 13

    depende de la fuerza de salida y de la distancia en el eje z) - Guardar y correr el

    programa.

    Fig.28 Equipo de impresin por puntos ec9.

    Cabe destacar que al adquirir este equipo se tom un curso de 5h, el cual fue

    proporcionado por personal de SIC MARKING y posteriormente estuve a cargo de

    impartirlo al personal de la empresa.

    Creacin del logotipo de la empresa para el equipo de marcaje por

    micropercusin ec9.

    Fig.29 y 30 Pruebas de marcaje con logotipo de la empresa.

  • 14

    Proyecto de restructuracin de layout de la empresa.

    Objetivo

    Organizacin de maquinaria y mobiliario para mejorar las condiciones de trabajo.

    Layout original

    Fig.31 Layout antes de la reestructuracin.

    Puntos necesarios para reestructuracin.

    rea de mquinas CNC

    rea de mquinas convencionales

    rea de almacenamiento y corte de material

    rea de calidad

    rea de diseo y programacin

    Comedor

  • 15

    Diseo reestructurado de layout.

    Fig.32 y 33 Layout planta baja y planta alta.

  • 16

    Modificacin de la instalacin elctrica adecundola para el equipo existente y

    contemplando maquinas a futuro.

    Es de gran importancia para la seguridad de los operadores as como de las mquinas-

    herramienta que el taller cuente con una instalacin elctrica dentro de las normas,

    tomando en cuenta las condiciones de la nave la instalacin que proponemos es de tipo

    visiblemente entubada y que cuente con un centro de distribucin con interruptor principal.

    Interruptor principal

    Sumando la carga mxima de corriente demandada por las mquinas y contemplando

    otro centro de maquinado, el interruptor principal propuesto es de 225 A y un tablero de

    alumbrado y distribucin NQ20.

    Centro de maquinado 80 A

    Torno CNC 34 A

    Centro de maquinado 25 A

    Rectificadora lineal 3 A

    Rectificadora circular 30 A

    Comparador ptico 6 A

    Fresadora 15 A

    Esmeril de banco 4.6 A

    Sierra 7 A

    Afiladora 5 A

    Identificacin de material

    Para la instalacin trifsica y monofsica se consider ocupar el material disponible de la

    ya existente:

    Cable multiconductor flexible tipo TW 4x8.37mm^2 (8 y12 AWG) 600 V 60C.Este cable

    es de uso rudo y se utiliza para la alimentacin de las mquinas-herramienta (la seleccin

    del mismo es de acuerdo a los manuales de los equipos).

    Interruptor termomagntico 3 polos 15, 45, 70 y 100 A. Los interruptores son

    independientes para cada mquina y su seleccin se hizo en base al consumo de

    corriente mximo.

    Varios: cable 10 AWG, contactos, lmparas, apagadores y chalupas.

    Cotizacin

    La cotizacin del material se solicit en dos distribuidoras de material elctrico TAMEX y Elektrn.

    Esto con el fin de elegir el proveedor ms conveniente respecto al precio y la existencia del

    material solicitado. Nuestro principal proveedor fue TAMEX.

  • 17

    Fig.34 Cotizacin de material elctrico.

    Imgenes comparativas del antes y despus de la reestructuracin.

    Fig.34 Vista parcial del taller (Antes).

  • 18

    Fig. 35 rea de almacenamiento, corte, marcado, diseo y programacin (Antes).

    Fig.36 rea de mquinas CNC y maquinas convencionales (Antes).

  • 19

    Fig.37 Arriba rea de diseo y programacin, vista parcial del taller (Ahora).

    Fig.38 rea de corte, almacn y rea de marcado (Ahora).

  • 20

    Fig.39 rea de mquinas convencionales (Ahora).

    Fig.40 rea de mquinas CNC (Ahora).

  • 21

    Fig.41 Comedor y rea de calidad (Ahora).

    RESULTADOS

    Control de informacin referente a las piezas que se fabrican.

    Implementacin de hojas de proceso, y mejora de los formatos existentes.

    Remodelacin del taller.

    Instalacin monofsica y trifsica del taller.

    Clasificacin e inventario de insertos, brocas, cortadores y machuelos.

    Planos de taller realizados en un programa CAD.

    Operacin de los equipos existentes en el taller, colaborando con la produccin.

    CONCLUSIONES Se cumplieron los objetivos planteados, ordenando y clasificando la informacin de las

    herramientas que se fabrican, as como desarrollando los planos de taller en un programa

    de diseo asistido por computadora. La operacin del equipo resulta un punto de vital

    importancia para la realizacin del CAD ya que se pueden hacer las operaciones en el

    mismo orden como se haran en el proceso de manufactura y utilizar este archivo para

    crear todas las hojas de proceso.

    Para la elaboracin e implementacin de las hojas de proceso es muy importante la

    colaboracin de los operarios ya que ellos son los usuarios finales de las mismas, en este

  • 22

    caso ellos son los responsables de proporcionar la informacin que estar contenida en la

    hoja, por esta razn ha llevado ms tiempo de lo esperado ya que no se han tomado

    notas de los procesos de manufactura. Por esta razn se hicieron formatos para cada

    hoja de proceso y se repartieron a los responsables de las mquinas para que los llenen

    conforme se van haciendo las herramientas, puede parecer molesto al principio por

    considerarse un trabajo extra pero se debe considerar el beneficio y que solo se har

    una vez por pieza.

    REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS Sergio Gmez Gonzles.2008. El gran libro de SolidWorks office profesional. Marcombo,

    ediciones tcnicas.

    Kennametal Inc. 2013. Kennametal Tooling Systems 2013 Catalog A-12-02809ES.

    Pedro Camarena.1979. Instalaciones elctricas industriales. Compaa editorial

    continental.

    Peter Smid.2003. CNC programing handbook second edition: comprehensive guide to

    practical CNC programming. Industrial Press Inc.

    http://www.kennametal.com/es/home.html

    __________________________________ GUSTAVO SUREZ HERNNDEZ

    ALUMNO

    _______________________________ ING. CSAR OMAR RAMREZ SNCHEZ

    ASESOR EXTERNO

    _______________________________ DR. GILBERTO OCHOA ORTEGA

    PROFESOR ASESOR

    http://www.kennametal.com/es/home.html