selección de procesos de fabricació linares

8/17/2019 Selección de Procesos de Fabricació Linares

1/11

SELECCIÓN DE PROCESOS DE FABRICACIÓN

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Cuando haya completado este capítulo usted será capaz de

Caracterizar los procesos básicos de fabricación Diferenciar los procesos primarios, secundarios y terciarios

Seleccionar los procesos de fabricación adecuados

Estimar los costos de fabricación de un producto

Describir y utilizar términos y conceptos de fabricación

6.1 INTRODUCCIÓN

Independientemente del tipo de material, incluso el producto más simple

implica muchos procesos de fabricación. amos a e!aminar esa bicicleta "re# de

monta$a se muestra en la %i&ura '.(.

El modelo "re# )*++ incluye un bastidor, montae de las ruedas traseras, elmontae de la rueda delantera, tenedor de dirección con suspensión, manillar,

controles manuales, tia de sillín con, silla de montar, el pedal de mani-ela

subconunto, y el sistema des-iador.

El producto se en-ía como unos subconuntos. ntes de /ue el producto es

u&ado mal0, el minorista se une la rueda delantera, manillar, tia de sillín y sillín. El

minorista también comprueba para el correcto funcionamiento de la palanca de

cambios de 1) -elocidades, y austa la tensión de los radios de cada rueda.

2bser-amos /ue el montae de los componentes es un proceso de fabricación

importante si los componentes se ensamblan por el minorista o en la fábrica.

3na serie de procesos de fabricación se utilizan para hacer el marco subas0blea. 4ara empezar, lon&itudes estándar de tubos de aluminio se cortan a lon&itudes

apro!0imate para el tubo superior, tubo dia&onal, tubo de sillín, y estancias traseras.

5as estancias traseras se forman entonces en un proceso de ple&ado. 5os e!tremos

de cada tubo están conformadas y limpiarse. 5os tubos y estancias se sueldan untos

usin&6 el proceso de soldadura por arco de tun&steno del &as. El marco soldado se

limpia y finalmente pintó. Inspecciones de calidad también se han completado en el

medio. "en&a en cuenta /ue el tipo de


2/11

FIGURA 6.1 bicicleta de montaña Trek. (Cortesía de Trek BicycleCororation.!

de proceso y su secuencia es importante. 4arte de planificación de la producción, de

hecho, es la determinación de la secuencia apropiada de los procesos de fabricación

primarios, secundarios y terciarios.

2tros procesos se utilizan en la fabricación de bicicletas, incluyendo7 moldeo

8neumáticos9, cromado o anodizado 8manillar, llantas9, estampación 8tias de sillín9,

estampación 8pi$ones9, y echando mano 8controles9.

l planear la fabricación de cual/uier producto, tenemos /ue responder a las

pre&untas fol0si7

:Cómo ele&imos los procesos de fabricación específicos;

:Cómo los materiales influyen en la elección de los procesos de fabricación

seleccionados; cuestiones de función o producto sería de rendimiento influyen en nuestra

elección de los procesos; :


3/11

Procesos de Fabricación

Deformación

"#tr$si%n

For&ando

Rodando

'ib$&oBar

Tre(lado

Fundición

Centrí)$*o

F$ndici%n aresi%n

In+ersi%n

,olde-ermanente

,oldeo enarena

Hoja DeMetal

'oblado

.$resi%n

'ib$&o

-$ñeta/os

Ci/allamiento

0ilado

Procesos depolímeros

,oldeo orsolado

F$ndici%n

"l moldeo orcomresi%n

"#tr$si%n

,oldeo orinyecci%n

Termo)ormado

,oldeo ortrans)erencia

Laboreo

Ab$rrido

-er)oraci%n

Frente

,olienda

,olienda

.eilladas

Torneado

.errar

"C,1 "',

Acabado

"lanodi/ado

A(lando

-int$ra

"nc2aado

-$lido

Asamblea

A$tomati/ado

3inc$laci%n

In+ersi%n

.oldad$ra

,an$al

Remac2ado

.oldad$ra

%i&ura '.1 "ipos de procesos de fabricación.

2peraciones de mecanizado secundarias, tales como torneados y rectificado de la

superficie de fricción. Carcasas de ne-era se perforan con frecuencia o pu$etazos

hoyo. Inyección piezas moldeadas por lo &eneral tendrán superá-it %lash recortado.

Los %rocesos de f!r"cc"#$ de( Terc"r"o se relacionan con tratamientossuperficiales tales como po05ishin&, pintura, tratamiento de calor, y de unión. 3na

parte, tal como el cuadro de la bicicleta, puede someterse a una secuencia de muchosprocesos u operaciones, incluyendo la limpieza y la pintura antes de /ue se ensambla

como el producto final.

6.2.1 Defor&c"#$ )r$e(

Defor&c"#$ )r$e( cambia la forma o forma de materias primas a &ranel causadaspor la compresión o tracción rendimiento. De materiales a &ranel incluyen palan/uillas,

tochos, y losas, en comparación con materiales de la hoa. 2re se procesa inicialmente

en lin&otes solidificados. 5in&otes posteriormente se rodaron en pe/ue$os

rectan&ulares floraciones, palan/uillas y losas. l&unos de los procesos de

deformación a &ranel más comunes se describen a continuación.


4/11

E*+r's"#$ Como se muestra en la fi&ura '.*, en la e*+r's"#$, de metal calentadoproduce plásticamente, ya /ue se empua a tra-és de una bo/uilla, la producción de

piezas lar&as con una sección trans-ersal constante. ?ectan&ular, circular, trian&ular,

en forma de 5, y secciones trans-ersales en forma de 3 son comunes. "ubin& y la

tubería también se pueden e!traer usando un mandril para formar el n@cleo hueco.

"ambién se producen secciones trans-ersales de encar&o. "ípicamente e!trusiones seen-ían en lon&itudes de )+ pies, la misma lon&itud /ue un remol/ue tractor. 5as

secciones trans-ersales pueden -ariar desde apro!imadamente (A) a (1 pul&adas de

diámetro. Cantidades producción económica -an desde (.+++ a (++.+++ piezas.

E!trusiones están hechos de metales d@ctiles, incluyendo aluminio, acero, zinc, cobre,

y ma&nesio.

For,r Como se muestra en la %i&ura '.), en la for,. El material se comprimeplásticamente entre dos mitades de un conunto de matrices de presión hidráulica o el

&olpe de un martillo. In die cerrado forar el material se comprime en todos los lados.

Durante

Batriz abierta forar la pieza de trabao se martilla entre dos mitades de la matriz /ueno restrinan el fluo lateral del material. menudo material a &ranel está preformado

en tro/ueles blo/ueadores. %ora se realiza normalmente cuando el metal está

caliente, lo /ue re/uiere menos trabao. Boderadamente formas compleas pueden ser

falsificados con un tama$o má!imo limitado a apro!imadamente *' pul&adas. 5as

cantidades de producción económica -an desde (.+++ a (++.+++ piezas.

B($ceo Dos o más rodillos cilíndricos comprimen plásticamente el material,formando láminas, barras o -arillas. ?odando se utiliza para producir palan/uillas,

tochos, y losas de lin&otes. 5as palan/uillas son posteriormente rodó en barras

rectan&ulares o circulares. 5osas se enrollan en placas y láminas de metal. =looms se

enrollan en perfiles estructurales, incluyendo -i&as I, -i&as de canal, án&ulo y -i&as deala ancha. El procesamiento de los lin&otes en las di-ersas formas se muestra en la

%i&ura '.. 5aminación en caliente re/uiere menos trabao /ue la laminación en frío

para deformar materiales, pero produce un acabado de la superficie o!idada.

5aminación en frío re/uiere más trabao, pero aumenta el límite elástico del material y

produce un acabado superficial superior.

Br D"!',o Como se muestra en la %i&ura '.', en el d"!',o de !rrs, barra deacciones se tira a tra-és de un tro/uel de sección trans-ersal reducida. Estirado en frío

aumenta la resistencia del material y meora el acabado de la superficie. Se producen

lon&itudes rectas de circular o de barras ?ectan&ular de -alores. 5os tama$os -arían

desde (A a ' pul&adas de sección trans-ersal.


5/11

Tref"(do E$ +ref"(do, barra de acciones se tira a tra-és de un conunto de matricesestrechamiento sucesi-amente, formando una lar&a cadena de cable /ue

normalmente se enrolla en un carrete como un proceso continuo. "ama$os de las

secciones de la Cruz -an desde +.++( a cerca de *. pul&adas0es. Dibuo se utiliza

con metales d@ctiles, tales como aluminio, acero, y cobre.

6.2.2 F'$d"c"#$

Cs+"$) es uno de los procesos más anti&uos, /ue se remonta a miles de a$os, en los/ue el metal fundido se -ierte en un molde para solidificar. %undición puede producir

&eometrías compleas dentro de las tolerancias amplias. 4ara una precisióndimensional piezas fundidas son típicamente mecanizados en operaciones

secundarias. "res de los procesos de fundición más utilizados son la fundición en

arena, fundición a presión, y el reparto de la in-ersión.

F'$d"c"#$ de re$ E$ ( f'$d"c"#$ e$ re$, el metal fundido se solidifica en unmolde de arena. El molde estándar está formado por el embalae de arena h@meda

alrededor de un patrón con la misma forma e!terna como la parte para ser echada. El

patrón se retira antes de la colada y más tarde reutilizado. Como se muestra en la

fi&ura '., los fluos de metal fundido hacia abao el bebedero en el corredor, a tra-és

de la abertura de la parte, llamada una puerta y en la ca-idad /ue forma parte. El

ele-ador es un pe/ue$o depósito de metal lí/uido /ue alimenta el material en la parte/ue la parte se enfría y se contrae. F@cleos preformados se pueden colocar en el

molde para crear huecos, tales como los a&ueros cilíndricos. Castin& abierto el molde

se utiliza para piezas con una superficie plana en un lado 8por eemplo, tapas de

re&istro, oyas9. %undición cerrado molde utiliza un medio frente y medio de arrastre,

encerrado en un frasco. Cuando el metal se ha solidificado y enfriado el molde se

destruye con el fin de eliminar la parte. 5a línea de separación es donde las dos

mitades del molde de mes. "ama$os de piezas de fundición de arena pueden

e!tenderse de pul&adas a pies. l&unos blo/ues de motores industriales se han

echado tan &rande como (1 pies en sección trans-ersal y *+ pies de lar&o. Cantidades

producción económica pueden ser muy pe/ue$as, por eemplo entre ( y (+. Se utilizan

todos los metales no ferrosos y férricos. Boderadamente formas compleas sonposibles. Bachos de arena se pueden utilizar para producir entalladuras internas y


6/11

e!ternas. 4iezas hechas por moldeo en arena tienen un acabado de superficie

&ranular.

Die Castin& En fundición a presión, el material fundido se inyecta a presión en

ue&o de matrices permanente 8es decir, las mitades de molde9 por lo &eneral hecho

de acero. Debido a /ue el acero

molde se -uel-e a utilizar, die castin& es más rápido /ue la fundición en arena. 4ero, el

conunto de tro/uel de acero es a menudo más caro a má/uina.

El acabado de la superficie de las piezas de fundición es más sua-e /ue partes de

arena de fundición. Como se muestra en la %i&ura '., un disparo de metal fundido se

coló en la abertura y, a continuación hidráulicamente chocó contra las mitades delmolde por el émbolo. Bá/uinas de fundición a presión de cámara caliente, Ghich0

automatizar a@n más el proceso, también se utilizan. 5a parte solidificada es empuada

fuera del molde por es%")s de e*%'(s"#$, después de /ue el ue&o de tro/ueles sesepara. "ama$os má!ima parte están limitados por la capacidad de sueción de las

má/uinas de inyección, típicamente alrededor de *+ pul&adas por *+ pul&adas. 5as

piezas pe/ue$as, de menos de una pul&ada, puede ser de fundición. Boderadamente

formas compleas son posibles. 5os -ol@menes de producción económicas son

&eneralmente más de (+.+++ piezas. fin de no fundir el molde de acero, materiales

de moldeo a presión comunes son metales bao punto de fusión, aleaciones IFC53D0

in& de aluminio, zinc, ma&nesio y latón.

F'$d"c"#$ de I$-ers"o$es Cer Perd"d/Proceso0 E$ f'$d"c"#$ de %rec"s"#$ , sesolidifica el metal fundido en un molde de cerámica hechas por el recubrimiento de un

patrón de cera con lodo lí/uido, lue&o se seca. 5a cera se funde a cabo antes de la

colada. Como se muestra en la %i&ura '.H, el modelo de cera se hace en un molde de

metal. 4artes m@ltiples se pueden combinar en el árbol patrón. 5a cera se funde y se

drena desde el molde de cerámica. %und


7/11

de metal se -ierte en el molde de cerámica /ue se destruye después de la parte

solidifica. 5a compleidad de la forma y el -olumen de producción son similares a morir

de fundición. Bateriales de fundición incluyen aleaciones de aluminio, zinc, ma&nesio,

latón, acero y acero ino!idable. %undición de precisión se utiliza normalmente para

tiradas de menos de (+.+++ piezas.

6.2. Proces&"e$+o de Po(&eros

E$ e( %roces&"e$+o de %o(&eros, parte formas son creados por solidificación depolímeros o curado de polímeros termoestables thermoplastic. 5as piezas hechas de

materiales termoplásticos y termoestables se pueden realizar en muchas formas y

tama$os, con poco desperdicio de materia prima, lo /ue re/uiere pocos, si al&uno, las

operaciones de acabado. l&unos de los procesos más comunes incluyen7 moldeo por

soplado, moldeo por inyección, moldeo Compresión, moldeo por transferencia, termo

formado y castin&.

B(o3 4o(d"$) E$ e( &o(deo %or so%(do, como se muestra en la %i&ura '.(+, unapreforma de material termoplástico fundido se e!truye lue&o se inyecta con aire, lue&o

se e!pande a la forma del molde. El moldeo por soplado se utiliza con frecuencia para

producir piezas huecas con paredes finas. Capturadas ca-idades formas son posibles,

tal como una botella. "allas se limitan a unos tres pies de diámetro.


8/11

4o(deo %or Co&%res"#$ E$ e( &o(deo %or co&%res"#$, un car&o de termoestableso en las, se forma tomar entre mitades del molde con calefacción bao presión

mientras /ue los curas de polímeros. Como se muestra en. %i&ura '.((, moldes de

compresión son más simples /ue los moldes de inyección, /ue no re/uieren uncompleo sistema de bebedero, corredor y ele-ador. El moldeo por compresión se

utiliza com@nmente para neumáticos de automó-iles y álbumes de re&istro. Boldeo

por transferencia inyecta el polímero en la ca-idad /ue permite inserciones

moldeadas. Sin embar&o, los termoestables o elastómeros bebederos y los

corredores, como se muestra en la %i&ura '.(1, no se rectifican y reutilizada como con

termoplásticos. "ama$os parte má!imas son típicamente menos de 1) pul&adas por

1) pul&adas. "ama$os mínima parte pueden ser del orden de (A a (A) de pul&ada en

sección trans-ersal. 5os -ol@menes de producción económica comienzan en alrededor

de (+.+++ piezas.

4o(deo %or I$5ecc"#$ E$ e( &o(deo %or "$5ecc"#$, &ránulos termoplásticos sefunden y lue&o se inyecta a alta presión en un molde de metal. Como se muestra en la

%i&ura '.(*, pellets de termoplástico se colocan en la tol-a. Como los &ránulos

rascador interior en el ca$ón, los &ránulos comienzan a frotar uno contra el otro,

causando calor suficiente para ultimadamente fundir los &ránulos. El sinfín lue&o pe&a

el plástico fundido en el molde a tra-és del bebedero, corredor, y la red de puerta. 5a

media ca-idad del molde forma el e!terior de la pieza. El medio n@cleo del molde

forma el interior. Como la parte enfría, se contrae sobre el n@cleo, re/uiriendo espi&as

de e!pulsión para retirar la pieza.


9/11

5as mitades

del molde se deslizan sobre postes indicadores 8no mostrados9. ?ebaes e!ternos e

internos se pueden formar. Nc(eos (+er(es tienen forma de piezas metálicas /ue semue-en dentro y fuera del molde para formar rebaes e!ternos. 3n re!,e "$+er$o esuna característica /ue limita la retirada de la parte de la mitad de n@cleo del molde.

3na muesca e!terna es una función /ue restrin&e la e!tracción de la parte del medio

de la ca-idad del molde. 3na línea de separación separa las mitades del n@cleo y la

ca-idad. Soca-a duras se muestran en la %i&ura '.(). 3n sistema de canales de

lí/uido enfría las mitades del molde. 5as mitades del molde se mue-en a lo lar&o de un

ee llamado la dirección de cierre del molde. Buy formas compleas son posibles

incluyendo entalladuras internas y e!ternas. "ama$os 4arte están limitadas por la

capacidad de la siembra de la má/uina de moldeo por inyección. "ama$os parte

má!imas son típicamente menos de 1) pul&adas por 1) pul&adas. "ama$os mínima

parte son del orden de (. a (.) pul&adas en sección trans-ersal. 5os -ol@menes de

producción económica comienzan en alrededor de (+.+++ piezas.

For&$do +7r&"c For&$do +7r&"c incluye hoas del&adas de termoplásticoformador de -acío. 3n -acío se e!trae succionar la hoa fundido sobre el /ue forma la

parte patrón. 4iezas tan &randes como ' pies por ' pies han sido formadas al -acío.

Cs+"$) %o(&eros0 de fundición por &ra-edad de materiales de poliuretano serealiza utilizando silicona o. moldes 5ubber. 5as formas compleas pueden ser

emitidas, incluyendo entalladuras internas y e!ternas, ya /ue el molde se fle!ionará al

retirar parte.

6.2.8 9o, de +r!,o de( &e+(

En :o, de +r!,o de (os &e+(es, la deformación permanente de chapas finas espro0duo por fle!ión o fuerzas de cizallamiento. 4rocesos oa de trabao de metales

son a menudo llamados procesos de estampación. 5as fuerzas se producen por las

prensas mecánicas o idráulicas. 5as prensas hidráulicas presurizar fluido /ue empua

contra un pistón para comprimir mitades de matriz. Bás rápido, pero menos

controlable, prensas mecánicas usan un motor eléctrico para ener&izar un -olante de

inercia, conectado a un pistón o martillo /ue acaricia el punzón. Die conuntos incluyen

una colección de componentes, incluyendo uno o más mó-iles &olpes fiados a una

placa de punzón y una matriz estacionaria montada en un soporte de la matriz. En

adición a la fle!ión y perforadas características, las características de acción lateralsecundarias, tales como un a&uero o efe pueden ser producidos por la ma/uinaria


10/11

/ue act@a sobre los lados de las piezas estampadas. 4rocesos oa de trabao de

metales producen formas de compleidad moderada. 4arte tama$os son típicamente

menos de 1) pul&adas por 1) pul&adas. 5as cantidades de producción económica

comienzan en alrededor de (+.+++ piezas. 5os materiales comunes incluyen

aleaciones de acero y aluminio. 4rocesos Com@n hoa metalistería incluyen d"!',o;

%(e)do; %'$


11/11

selección de procesos de fabricació linares

Documents