Libro de Tesis Manual Autodesk Inventor 2013

Figura 187. Nivelación

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija 

Restricción de ángulo : Esta restricción específica un ángulo entre líneas, ejes, caras o planos de 2 componentes.

Figura 188. Restricción de ángulo

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija 

Restricción tangente : Restringe superficies de planos, cilindros, esferas o conos para contactar a otra pieza en un punto de tangencia, puede ser de variante interior o exterior.

Figura 189. Restricción tangente

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija

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Restricción insertar: Provoca concentricidad y coplanaridad entre una arista circular de un componente con otro.

Figura 190. Restricción insertar

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija Para un mejor entendimiento de este capítulo vamos a crear un proyecto de ensamblaje partiendo de la creación de un boceto, pasando por la creación de pieza y por ultimo ensamblar los componentes en un archivo . iam (ensambla je).

5.4.

PROYECTO DE ENSAMBLAJE

Este proyecto consta de 5 piezas las cuales serán construidas a lo largo de 5 ejercicios. Para lograr entender y tener una noción más amplia del modulo ensamblaje se recomienda realizar todos los ejercicios.

5.4.1. Ejercicio 11. La primera pieza a crear es un pistón.

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Figura 191. Pieza numero 1: Pistón

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D. 4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 192. Perfil del pistón

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5. Una vez realizado el boceto clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar finalizar boceto 2D. 6. En el panel de herramientas en la parte superior seleccionamos la herramienta revolución en la geometría seleccionamos el perfil que creamos y como eje seleccionamos la línea vertical (eje Y) clic en aceptar para salir de la herramienta revolución. Figura 193. Dialogo herramienta revolución

7. Creada la operación revolución seleccionamos en el panel crear boceto 2D, en la barra del navegador al lado izquierdo desplegar la carpeta con el nombre de origen haciendo clic en el signo (+) y como plano de trabajo seleccionaremos el plano XY. Figura 194. Planos de trabajo contenidos en la carpeta origen

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8. Tendremos la vista frontal de nuestra pieza, antes de realizar el siguiente boceto tendremos que ocultar la mitad de nuestra pieza pulsando la tecla F7 en nuestro computador. 9. En la barra del panel superior hacemos clic en la herramienta proyectar geometría y seleccionamos las líneas verticales de los lados como muestra la figura y procedemos a realizar el siguiente boceto. Figura 195. Proyectar geometría del boceto base

10. Teniendo el boceto plasmado en la figura anterior seleccionamos en la barra del panel superior la herramienta Arco por tres puntos y realizamos un arco, como punto de inicio y punto final del arco seleccionamos las líneas verticales realizadas anteriormente con longitud de 7mm y como valor del arco ingresamos 70.

Figura 196. Herramienta arco por tres puntos

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11. Cuando tengamos el arco en el boceto seleccionamos la herramienta Emen la barra del panel en la parte superior y procedemos a palme dar redondeo tocando las líneas verticales y el arco introduciendo el valor del empalme de de 5mm, una vez realizados los dos redondeos pulsamos la tecla escape en nuestro computador para salir de la herramienta.

Figura 197. Herramienta empalme

12. Seleccionamos la herramienta línea en la barra del panel y cerramos nuestro boceto trazando una línea en la parte inferior del boceto. Figura 198. Cerrar el boceto

13. Tenemos terminado nuestro boceto, pulsamos clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos finalizar boceto 2D. 14. En la barra del panel seleccionamos la herramienta Extrusión y realizamos una extrusión de corte hacia ambos lados, como perfil seleccionamos la geometría del boceto que creamos anteriormente y que esta sea pasante clic en aceptar para salir de la operación.

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Figura 199. Extrusión de corte de la pieza

15. En la barra del panel seleccionamos crear boceto 2D, como plano de traba jo seleccionamos el plano XY en la parte izquierda de la barra del navegador y pulsamos la tecla F7 en nuestro computador. 16. En la barra del panel seleccionamos la herramienta proyectar geometría y seleccionamos las líneas que aparecen de amarillo en la siguiente figura. Figura 200. Proyectar geometría del pistón

Nota: las líneas que se proyectan es para poder realizar el boceto de forma perfecta teniendo como referencia esas líneas además se pueden utilizar para poder acotar el boceto.

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17. Realizar el siguiente boceto con sus respectivas cotas. Figura 201. Boceto para revolución interna del pistón

18. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar finalizar boceto 2D. 19. En la barra del panel en la parte superior seleccionar la herramienta Revolución como perfil seleccionamos la geometría que acabos de realizar y como eje seleccionamos la línea vertical del perfil seleccionado y nos disponemos a realizar una revolución de corte, clic en aceptar para salir de la operación. Figura 202. Revolución de corte interna del pistón

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20. En la barra de herramientas en la parte superior seleccionar crear boceto 2D y como plano de trabajo seleccionar el plano XY en la barra del navegador cerca a la carpeta origen. Figura 203. Planos de trabajo, carpeta origen

21. Pulsamos la tecla F7 en nuestro computador para cortar la pieza en la mitad y tener una mejor vista de la pieza, vamos a la herramienta proyectar geometría y clic sobre el arco y la línea horizontal que muestra la figura. Figura 204. Vista a la mitad y proyectar geometría

22. Seleccionar la tecla escape en nuestro computador para salir de la herramienta, en la barra del panel seleccionamos la herramienta línea y realizamos una línea vertical uniendo el centro del arco con la línea horizontal. Figura 205. Perfil del pistón

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23. En la barra del panel seleccionar la herramienta círculo y en la zona de gráficos clic en el centro de la línea que se creó recientemente en el valor del circulo ingresar el valor de 14mm de diámetro y aceptamos para salir de la herramienta. Figura 206. Agujero para el pasador del pistón

24. Clic en la zona de gráficos y seleccionamos la opción finalizar boceto 2D 25. Seleccionamos la herramienta extrusión y realizamos una extrusión de corte pasante y como perfil seleccionamos la geometría en este caso el círculo, clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 207. Extrusión de corte para el pasador del pistón

26. Cuando tengamos la extrusión de corte nos dirigimos al ViewCube y seleccionamos la parte derecha del cubo para obtener la vista lateral derecha como muestra la figura

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Figura 208. Uso del ViewCube

28. En la barra de navegación ubicada a la izquierda clic en la flecha para desplegar el dialogo y seleccionamos o activamos la opción estilos visuales. Figura 209. Activar estilos visuales

29. Una vez activada la opción estilos visuales notamos que en la barra de navegación se despliega una nueva opción, clic sobre la nueva opción y seleccionamos Estructura alámbrica con aristas ocultas y el estilo visual de nuestra pieza cambiara. Figura 210. Cambiar el estilo visual de la pieza

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30. En la barra del navegador activamos el plano XY haciendo clic en el, en la barra del panel seleccionamos la herramienta Plano de trabajo y en la zona de gráficos con clic izquierdo sostenido arrastramos a la izquierda, en la casilla que nos indica el valor de la distancia del nuevo plano ingresamos el valor de 32mm y aceptamos para salir de la herramienta. Figura 211. Construcción de un plano de trabajo

Terminada la operación habremos creado un plano nuevo de trabajo.

31. En la barra del panel clic en la opción crear nuevo boceto 2D y seleccionar el plano nuevo de trabajo, pulsamos la tecla F7 en nuestro computador para obtener una mejor vista de trabajo. 32. En la barra del panel en la parte superior seleccionamos la opción Proyectar geometría y seleccionamos el circulo como muestra la imagen. Figura 212. Proyectar la geometría del círculo agujero

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33. En la barra del panel seleccionamos la herramienta círculo y hacemos clic en el centro del círculo el cual proyectamos, y realizamos un círculo de diámetro de 18mm como muestra la siguiente imagen. Figura 213. Circulo de 18mm de diámetro

33. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos la opción finalizar boceto 2D. 34. En el ViewCube hacemos clic en la arista superior izquierda para obtener una vista isométrica.

35. Cuando tengamos la vista isométrica de la pieza, en la barra del panel seleccionar la herramienta extrusión como perfil seleccionamos la geometría que está en medio de los dos círculos obtenidos anteriormente como muestra la figura siguiente y el valor de la distancia de la extrusión es de 23mm la dirección de extrusión es hacia adentro de la pieza. Figura 214. Extrudir el boceto

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36. Aceptar para salir de la herramienta. 37. En la barra de navegación clic en las opciones de estilos visuales y seleccionar la opción Sombreado. Figura 215. Estilo visual por defecto

38. En la barra del navegador clic derecho sobre Plano de trabajo1 y seleccionar la opción visibilidad. Figura 216. Desactivar plano de trabajo

39. En la barra del navegador clic derecho sobre Plano XY junto a la carpeta origen y seleccionar la opción visibilidad. Figura 217. Activar plano XY

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40. Con el plano XY visible dirigirnos a la barra del panel en la parte superior y seleccionar la herramienta simetría.

41. Una vez activa esta herramienta hacemos clic en la extrusión del círculo que realizamos anteriormente la cual aparece en la barra del navegador con el nombre de Extrusión 3, luego hacemos clic en la ventana que se nos despliego y seleccionamos la flecha con la opción Plano de simetría y por último seleccionamos haciendo clic el plano actualmente visible, aceptar para salir de la herramienta. Figura 218. Establecer plano de simetría

42. Nuevamente en la barra del navegador cerca a la carpeta origen clic derecho en el plano activo XY y clic en la opción visibilidad para desactivar el plano. 43. Con la herramienta simetría podemos copiar operaciones completas a distancias correspondientes por el diseñador si giramos la vista de la pieza con la rueda del mouse podemos notar que en la parte interna del pistón tenemos las dos operaciones en donde será sujetado el pistón. Figura 219. Vista operación simetría

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44. En la barra del panel seleccionar la opción crear boceto 2D y clic en la parte superior de la pieza, luego seleccionar la herramienta circulo y realizar un circulo de 54mm de diámetro, aceptar para salir de la operación y luego en la zona de gráficos hacer clic derecho y elegir la opción finalizar boceto 2D. Figura 220. Crear boceto en la parte superior de la pieza

45. Realizar una extrusión de corte del perfil creado en este caso del círculo con diámetro 54 con una profundidad de 1mm, aceptar para salir de la operación. Figura 221. Extrusión de corte geometría superior de la pieza

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46. Por último en la barra del panel seleccionar la herramienta chaflán , activada esta herramienta seleccionamos la arista de la parte superior de la pieza como lo muestra la siguiente imagen y el valor del chaflán es de 2mm, aceptar para salir de la operación. Figura 222. Chaflán de 2mm

47. Cambiar la apariencia de la pieza, seleccionar el color cromo pulido como se enseño anteriormente, guardar la pieza con el nombre de Pistón. 5.4.2. Ejercicio 12: La segunda pieza a crear es una biela.

Figura 223. Pieza numero 2: Biela

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D.

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4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 224. Boceto base, biela

5. Cuando tengamos esta parte del boceto base nos dirigimos a la barra del panel en la parte superior y seleccionamos la opción Simetría (sin salirnos del boceto vale la pena aclarar) luego seleccionamos todo el perfil una vez seleccionado toda la geometría del perfil hacemos clic en la f lecha del dialogo con nombre Eje de simetría y seleccionamos la línea vertical, aceptar para salir de la operación. Figura 225. Simetría boceto base de la biela

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6. En la barra del panel seleccionamos la herramienta Círculo y realizamos dos círculos uno con diámetro 16mm y el otro de diámetro 41mm con sus respectivos centro como muestra la figura siguiente aceptar para salir de la herramienta. Figura 226. Círculos de 16 y 41mm

y elimina7. En la barra del panel seleccionamos la herramienta Recortar mos las líneas sobrantes de la geometría de la pieza estas líneas se muestran resaltadas con color azul claro en la siguiente imagen.

Figura 227. Recortar líneas sobrantes del boceto

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8. Clic derecho dentro de la zona de gráficos y seleccionar la opción finalizar boceto 2D. 9. En la barra del panel seleccionar la herramienta Extrusión y extrudir la geometría del boceto hacia ambos lados con una distancia de 12mm, aceptar para salir de la operación de extrusión. Figura 228. Extrusión del perfil del boceto

10. En la barra del panel seleccionar la opción crear nuevo boceto 2D y en la barra del navegador desplegar la carpeta origen y seleccionar el plano XY para empezar a dibujar. Figura 229. Plano XY

11. Una vez se escogió el plano de trabajo en la barra del panel seleccionar la herramienta Proyectar geometría y proyectamos el circulo de la parte superior de la pieza, en la barra del panel seleccionamos la herramienta Circulo y creamos un circulo de 20mm de diámetro compartiendo el mismo centro que la geometría proyectada, aceptar para salir de la herramienta.

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Figura 230. Circulo diámetro 2mm

12. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar la opción Finalizar boceto 2D. 13. Realizar una extrusión hacia ambos lados (simétrica) con una distancia de 18mm y como perfil seleccionamos el circulo intermedio entre el de diámetro 14 y diámetro 20, aceptar para salir de la operación. Figura 231. Extrusión del círculo

14. En la barra del panel seleccionar la opción crear nuevo boceto 2D y seleccionar el plano XZ en la barra del navegador, con el ViewCube girar dos veces en la flecha de la izquierda para obtener una mejor vista de la pieza.

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15. En la barra del panel clic en la herramienta proyectar geometría y proyectamos las líneas de referencia como muestra la figura siguiente Figura 232. Líneas proyectadas

16. Pulsamos la tecla escape para salir de la herramienta, y realizamos el siguiente boceto con la herramienta circulo, clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar la opción finalizar boceto 2D. Figura 233. Boceto agujeros

17. Realizar una extrusión de corte pasante de la geometría creada seleccionando la herramienta en la barra del panel, aceptar para salir de la herramienta extrusión. Figura 234. Extrusión de corte agujeros

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18. En la barra del panel seleccionar la herramienta Empalme se nos despliega una nueva ventana de dialogo seleccionamos la opción Empalme envolvente y nos dirigimos a la pieza con la rueda del mouse sostenida y la tecla F4 sostenida giramos la pieza hasta obtener una mejor vista y hacemos clic en los tres lados que conforman la pieza como muestra la figura siguiente para formar un redondeo, aceptar y repetir la misma operación para el otro extremo de la pieza. Figura 235. Empalme envolvente

19. En la barra del panel seleccionar la opción crear boceto 2D seleccionar la cara frontal de la pieza y dibujar el siguiente boceto con la herramienta rectángulo por dos puntos y acotar, aceptar para salir de la herramienta y finalizar boceto 2D. Figura 236. Boceto rectángulo

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20. Realizar una extrusión de corte del perfil del rectángulo con profundidad de 2mm y aceptar para salir de la herramienta. 21. En la barra del panel seleccionar la herramienta Rosca una vez activa seleccionar los dos agujeros de tornillos de la pieza y clic en aceptar, automáticamente realizara una rosca al agujero seleccionado. 22. Cambiar el color de la pieza a cromo negro pulido y guardar la pieza con el nombre de Biela. 5.4.3. Ejercicio 13. La tercera pieza a crear es un Bulón

Figura 237. Pieza numero 3: Bulón

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D. 4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 238. Geometría base del bulón

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5. Realizar una Extrusión del círculo a una distancia de 70mm y aceptar. 6. En la barra del panel seleccionar la herramienta chaflán y realizar dos chaflanes de 2mm al final del bulón en cada extremo como muestra la figura siguiente. Figura 239. Chaflán del bulón

7. Cambiar el color de la pieza a cromo azul pulido y guardar la pieza con el nombre Bulón. 5.4.4. Ejercicio 14: La cuarta pieza a crear es el anillo del pistón

Figura 240. Pieza numero 4: Anillo del pistón

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D.

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4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 241. Geometría base del anillo

5. Eliminar las líneas sobrantes hasta obtener el boceto del lado izquierdo. 6. Realizar una extrusión de 3mm de espesor del anillo y aceptar. 7. Con la herramienta chaflán realizar 4 chaflanes de 1mm a la pieza seleccionando la punta de lado y lado del anillo como muestra la siguiente imagen. Figura 242. Chaflán de 1mm para la punta del anillo

8. Cambiar el color a cromo azul pulido y guardar la pieza con el nombre de Anillo pistón.

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5.4.5. Ejercicio 15: La quinta pieza es construir el sujetador de la biela

Figura 243. Pieza numero 5: Sujetador de la biela

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D. 4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 244. Boceto base del sujetador

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5. Una vez realizado el boceto anterior en la barra del panel seleccionamos Proyectar geometría y procedemos a realizar la simetría del perfil como eje de simetría seleccionamos la línea corta vertical, aceptar para salir de la operación. Figura 245. Geometría base del sujetador

6. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos finalizar boceto 2D. 7. Realizamos una extrusión de 12mm al perfil que creamos y aceptar. 8. Realizar dos empalmes envolventes a lado y lado como en el ejercicio de la biela dándole redondeo a las 3 caras de la pieza. Figura 246. Empalme envolvente del sujetador

9. Desplegar la carpeta origen en el panel del navegador y seleccionar el plano XZ, en la barra del panel seleccionamos la herramienta Plano de trabajo y ha-

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cemos clic en la parte superior de la pieza hasta que salga el signo de que el plano va hacer tangente con el arco de la pieza.

Figura 247. Plano tangente

10. Crear un boceto 2D en el plano creado, seleccionamos la herramienta Rectángulo centro de dos puntos hacemos clic en el punto amarillo del centro de la pieza y realizamos el siguiente boceto. Figura 248. Rectángulo centro de dos puntos

11. Realizar una extrusión de corte del rectángulo creado con una profundidad de 2mm, aceptar para salir de la operación. 12. Realizar las dos roscas en los agujeros de la pieza como en el ejercicio de la biela, cambiar el color de la pieza a cromo negro pulido y guardar la pieza con el nombre de Sujetador biela. 13. Teniendo las 5 piezas creadas en su totalidad podemos introducirnos al aprendizaje del modulo ensamblaje el cual trata este capítulo.

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5.5.

LA BARRA DEL NAVEGADOR EN EL ENTORNO DE ENSAMBLAJES

En la configuración normal del entorno de ensamblaje la barra del navegador está situada en la parte izquierda de la pantalla.

Figura 249. Barra del navegador en el entorno de ensamblaje

Fuente: Autodesk Inventor básico. ARST. Como se observa en la figura anterior la barra del navegador nos permite visualizar en todo momento la estructura del ensamblaje. En la parte superior está el nodo cabecera, con el nombre que le hayamos dado al ensamblaje, y colgando de él están todos los elementos que lo componen. Estos elementos pueden ser piezas o conjuntos de piezas (subensamblajes). En el conjunto de la figura, el tercer componente llamado cardan: 1, es a su vez un ensamblaje que está compuesto por siete piezas. También podemos observar que justo debajo de cada componente están registradas todas las restricciones en que

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está involucrado dicho componente. Esto nos permite en todo momento tener acceso a las restricciones que hemos creado a un determinado elemento, modificarlas e incluso desactivarlas temporalmente. En este sentido cualquier elemento presente en el árbol anterior es susceptible de ser modificado simplemente debemos seleccionarlo, pulsar el botón derecho del ratón y en el menú contextual seleccionar Editar. Otra opción disponible en el menú contextual es la de Simular restricción, que va ser la herramienta que nos permita animar el ensamblaje.

5.6.

METODOLOGÍA DE TRABAJO EN EL ENTORNO DE ENSAMBLAJES

Existen innumerables formas de crear ensamblajes de todo tipo, tantas como diseñadores. Sin embargo, seguir un método de trabajo organizado y estructurado puede evitar problemas y quebraderos de cabeza. Aquí a título orientativo se va a exponer el que parece más adecuado. En primer lugar deberemos insertar las piezas en nuestro ensamblaje. Para ello conviene primero planificar cual va a ser el proceso de montaje, por ejemplo podemos empezar por un extremo e ir añadiendo piezas hasta el otro. Otra opción es ir montando componentes a partir del elemento principal o bancada donde van a ir montadas la mayoría de piezas. Una vez que tenemos más o menos pensado el proceso de montaje, comenzaremos a insertar piezas. No es necesario insertar todas las piezas de una vez, es preferible ir insertando las piezas en grupos para no ocupar mucho sitio en el espacio de trabajo, lo que dificultaría la navegación y la selección de elementos para crear restricciones. El siguiente paso es situar la primera pieza, la cual intentaremos que sea una pieza que permanezca siempre fija en el ensamblaje (bancada) para que nos sirva de referencia. A partir de ahí comenzaremos a montar el resto de piezas una a una mediante la creación de restricciones. Para facilitar este proceso utilizaremos la herramientas Desplazar y Girar componente, a fin de situar las piezas en posiciones favorables como paso previo a la introducción de restricciones. Si queremos que nuestro ensamblaje se mueva una vez montado, una buena medida es ir montando primero las piezas que van a transmitir el movimiento, para que una vez terminado este premontaje y comprobado que el conjunto se mueve, introducir las piezas accesorias o que no intervienen en el movimiento. De cualquier manera, una vez que una pieza esté situada en su ubicación más o menos definitiva conviene fijarla temporalmente para que al montar las siguientes ésta no modifique su posición. Para fijar una pieza la seleccionamos bien en el espacio de trabajo o en la barra del explorador, pulsamos el botón derecho del ratón y en el menú contextual seleccionamos Fijo. Al terminar el montaje no debemos de olvidarnos de desactivar la casilla Fijo en las piezas móviles, pues de lo contrario no podremos animar el conjunto.

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5.7.

TERMINANDO EL PROYECTO DE ENSAMBLAJE

5.7.1. Ejercicio 16. En este ejercicio aprenderá a utilizar las herramientas del modulo de ensambla je de Autodesk inventor.

1. Abrir el software Autodesk Inventor. 2. Seleccionar un nuevo archivo de ensamblaje .iam, doble clic en Normal.iam. Figura 250. Dialogo crear nuevo archivo

3. Ingresamos a la interfaz de ensamblaje y procedemos a introducir las 5 piezas creadas en la zona de gráficos para su respectivo ensamblaje. 4. En la barra de herramientas hacemos clic en Insertar con el nombre de Biela y hacemos clic en Abrir. Figura 251. Insertar componente

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, buscamos la pieza

5. Cuando aparece la pieza en la zona de gráficos pulsamos la tecla escape en nuestro computador. En el modulo ensamblaje puede el diseñador insertar cualquier cantidad de veces la misma pieza tan solo dando clic en la zona de gráficos nosotros solo la necesitamos una vez. 6. Necesitamos que la pieza tenga una orientación vertical con vista isométrica para una mejor postura de nuestro ensamblaje así que procedemos a cambiar la vista que obtuvo la pieza al ser insertada. Figura 252. Cambiar la vista de la pieza

N7. Para cambiar la vista de la pieza nos dirigimos a la herramienta ViewCube y haciendo clic realizamos la siguiente secuencia.

Figura 253. ViewCube

8. Una vez realizada la secuencia hacemos clic en el icono de desplazamiento del ViewCube llamado menú contextual hacemos clic en > definir vista actual como inicio y seleccionamos ajustar a vista. Figura 254. Ajustar vista

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9. El procedimiento anterior nos sirve para que cuando hagamos restricciones o por algún motivo movamos la pieza esta no pierda la vista isométrica que acabamos de crear. 10. Procedemos a insertar la pieza con el nombre de Pistón en la zona de gráficos, clic en insertar seleccionar la pieza y clic en abrir, pegarla en la zona de gráficos y por último pulsamos la tecla escape. Figura 255. Insertar pistón

11. Insertamos la pieza con el nombre Anillo del pistón en la zona de gráficos y la pegamos 3 veces haciendo clic en la zona de gráficos ya que necesitamos tres piezas de estas para el ensamblaje. Figura 256. Anillos del pistón

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12. Insertamos la pieza con el nombre de Bulón en la zona de gráficos Figura 257. Insertar bulón

13. Insertamos la pieza con el nombre de Sujetador biela en la zona de gráficos. Figura 258. Insertar sujetador biela

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14. Con todas las piezas en la zona de gráficos procedemos a realizar el ensamblaje, en la barra de herramientas hacemos clic en Restringir nos aparece la ventana de dialogo de la herramienta restringir seleccionamos la pieza bulón hasta cuando se note una línea puntuada por el centro de la pieza y luego seleccionamos en los agujeros del pistón el centro de este hasta cuando aparezca una línea puntuada roja como muestra la figura y hacemos clic en aceptar.

Figura 259. Restringiendo el bulón

15. En la barra de herramientas hacemos clic en Restringir y seleccionamos la opción tangente hacemos clic en la cara frontal del bulón y luego en el pistón como muestra la figura, clic en interior y aceptar. Figura 260. Restricción tangente

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16. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Restringir y seleccionamos el centro del bulón hasta que aparezca la línea puntuada roja con la tecla F4 sostenida giramos la figura hasta poder visualizar el bulón y realizar la respectiva selección luego seleccionamos el agujero de la biela hasta que aparezca la línea puntuada roja tal cual como muestra la imagen, clic en aceptar. Figura 261. Restringiendo el pistón y la biela

17. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Restringir y seleccionamos la cara frontal de la biela en la parte superior junto a el agujero luego girando la figura con la tecla F4 sostenida y la ayuda del mouse seleccionamos la cara del pistón que muestra la figura, clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 262. Restricción coincidente

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18. Puede ir observando los grados de libertad de las piezas ensambladas haciendo clic sostenido y moviendo el mouse hacia la derecha e izquierda en la zona de gráficos. 19. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Restringir y seleccionar la cara interna del anillo hasta que salga una línea puntuada y luego seleccionar el pistón hasta que salga una línea puntuada. Figura 263. Restringiendo el anillo con el pistón

20. Seleccionar el anillo que se ensamblo y desplazarlo hasta la parte superior del pistón para poder realizar las siguientes restricciones. Figura 264. Desplazar una pieza

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21. Cuando el anillo este en la parte superior el pistón en la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Restringir y hacemos clic en la cara de abajo del anillo y luego hacemos clic en la arista de la cavidad del pistón como muestra la figura siguiente, clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 265. Restringiendo la cara inferior del anillo y el pistón

22. Repetir los pasos 15 y 16 para los 2 anillos restantes ensamblándolos en las 2 cavidades restantes. Figura 266. Anillos ensamblados

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23. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Restringir y seleccionar la cara inferior de la pieza con el nombre de sujetador biela y luego la cara inferior de la biela como muestra la figura, clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 267. Restringiendo el sujetador y la biela

24. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Restringir y seleccionar el agujero izquierdo de la pieza sujetador biela hasta que se visualice la línea punteada roja y por ultimo seleccionar el agujero izquierdo de la biela hasta ver la línea puntuada roja, aceptar para salir de la herramienta. Figura 268. Restricción de ejes agujeros

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25. Repetir el punto anterior para restringir el agujero derecho de la pieza, aceptar para salir de la herramienta. Figura 269. Restricción final del ensamblaje

26. En la barra del panel de herramientas desplegar la flecha que está en la herramienta Insertar y seleccionar la opción Insertar desde el centro de contenido. Figura 270. Insertar desde el centro de contenido

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27. Como se puede observar inventor tiene una biblioteca virtual de componentes 3D que nos facilitan un poco más el trabajo de diseño en esta oportunidad vamos a insertar 2 pernos para que hagan parte de nuestro ensamblaje. Figura 271. Pernos

28. Una vez desplegada la ventana de biblioteca virtual o centro de contenido hacemos clic en Fijaciones seguido en Pernos luego en Cabeza hexagonal y ubicamos el tornillo llamado ISO4015 damos clic en aceptar. Figura 272. Normatividad de pernos

29. Volvemos a la zona de gráficos con el tornillo que seleccionamos, giramos un poco el ensamblaje hasta poder observar de manera clara el agujero donde va a ir el tornillo y juntamos el cursor cursor hasta el agujero lo lo dejamos hasta que nos aparezca un chulito verde este nos indica que el tornillo se ha creado correctamente y hacemos clic.

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Figura 273. Insertando el tornillo

30. Una vez hecho clic giramos de nuevo la pieza y notamos que al lado izquierdo aparece también un círculo rojo esto nos indica que a ambos lados se va a insertar el tornillo de forma automática necesitamos crear un tornillo de referencia M8 X 35 y hacemos clic en aceptar. Figura 274. Terminando el ensamblaje del tornillo

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31. Automáticamente se ajustan ambos tornillos, guardar el ensamblaje con el nombre de Pistón ensamblaje. Figura 275. Ensamblaje terminado

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6. CONSTRUCCION DE PLANOS Figura 276. Plano de ensamblaje de un Horno para tratamientos térmicos

Fuente: Autor

6.1.

CREACIÓN DE DIBUJOS DE PARTE (DRAWING)

Inventor posee entres sus grandes ventajas, la facilidad de generar planos de fabricación, detalle o taller en un numero corto de pasos, a partir de un archivo existente de parte, ensamble o presentación. Después de crear un modelo, se pueden crear los archivos de dibujo (.idw) para documentar el diseño, En un archivo de dibujo se pueden colocar diversas vistas del modelo de parte sobre una o más hojas que pueden incluir cualquier combinación de dimensiones de modelo o de dibujo. Se pueden agregar o suprimir dimensiones en cada vista que se requiera, se pueden colocar anotaciones, y simbología en estándares: ANSI (Americano), ISO (Internacional, Europeo, México), JIS (Japonés), GB (Chino), DIN (Alemán), BSI (Británico) Se puede cambiar o personalizar la alineación, calidad y tipo de línea, escala, visualización de dimensiones.

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Se pueden editar las dimensiones paramétricas de modelo y las vistas se actualizan automáticamente. Autodesk Inventor incluye templetes o plantillas de marcos y pies de plano e stándar, de cualquier modo se pueden utilizar las hojas estándar, modificarlas y personalizarlas a los requerimientos del usuario y salvarlos dentro de la carpeta templetes para que queden como plantillas propias.

6.2.

INICIO DE SESIÓN

Como en resto de entornos la manera de iniciar una sesión es crear o abrir un archivo de planos, es decir, de extensión .idw. El icono que identifica a estos archivos se muestra en la figura siguiente. La forma de crear un nuevo archivo o abrir uno ya existente es similar a la vista en los capítulos anteriores.

Figura 277. Archivo de plano

Los elementos en pantalla y su distribución son similares a la del resto de entornos de Autodesk Inventor, es decir, tenemos las barras estándares, la barra del panel de herramientas, la barra del explorador y el espacio de trabajo. En este caso el espacio de trabajo tiene la forma de una hoja de papel, por tanto, a diferencia del resto de entornos, aquí el espacio de trabajo será bidimensional.

6.3.

METODOLOGÍA DE TRABAJO EN EL ENTORNO DE CREACIÓN DE PLANOS

La forma de trabajar en este entorno es sencilla y rápida, ya que permite la creación de distintos tipos de vistas de las piezas sin necesidad de delinear

163


éstas. A ello hay que añadir la facilidad con la que se pueden introducir elementos como cotas, anotaciones, listas de pieza etc. Una vez situados en el entorno de creación de planos, el primer paso es definir el formato de nuestro plano, esto es, el tamaño de la hoja, el cajetín, la normativa que se va a aplicar. En el momento que tenemos estos parámetros más o menos definidos (no importa si no hemos resuelto alguna cuestión ya que en cualquier momento estos parámetros son editables) comenzaremos a introducir vistas de la pieza en cuestión. La primera de estas vistas introducida se tomará como base para la inclusión de las siguientes. Cuando hayamos incluido todas las vistas necesarias comenzaremos a crear elementos como detalles, secciones, cotas, indicaciones de acabado superficial, etc. Como en el caso anterior no importa si posteriormente decidimos introducir o eliminar alguna vista.

6.4.

HERRAMIENTAS DEL ENTORNO DE CREACIÓN DE PLANOS

Como es habitual en todos los entornos de Autodesk Inventor, las herramientas específicas de cada entorno se encuentran recogidas en la barra del panel de herramientas. En este caso tenemos la peculiaridad de que la barra del panel tiene dos posibles presentaciones: Vistas del plano y Anotaciones del plano. Para visualizar uno u otro contenido simplemente pulsamos en el título situado en la parte superior de la barra del panel y seleccionamos el grupo de herramientas requerido. Cada uno de estos dos grupos contiene las herramientas para un tipo de traba jo. Así en el grupo Vistas del plano tenemos las herramientas que nos van a permitir introducir y crear vistas nuevas de las piezas. Por su parte Anotación del plano contiene las herramientas para la creación de anotaciones como cotas, símbolos, etc. Siguiendo el orden más lógico comenzaremos por las herramientas de vistas. 

Vistas del plano

Cuando seleccionamos esta opción, la apariencia de la barra del panel es la que se muestra en la figura siguiente. Lista de comandos Creación de Vistas de Dibujo

Figura 278. Comandos insertar vistas

164




Crear

Crea Vista Base Proyecta Vista Ortogonal o Isométrica Crea vista auxiliar a una referencia Crea un corte por medio de una línea de corte Genera un detalle a escala Sobrepone diversas vistas de ensamble Crea trazos para completar Vistas o para dibujar directamente en 2D 

Modificar

Secciona una vista de objetos muy largos Remueve una sección ligada a un perfil Recorta una ventana de una vista Secciona la visibilidad de un objeto Alinea Vistas en Horizontal, Vertical, Inclinado ó rompe la alineación 

Boceto

Crea un boceto sobre una vista 

Hojas

Crea una nueva hoja dentro del idw 

Anotación del plano

En este grupo de herramientas están contenidas aquellas que nos permiten introducir anotaciones en las vistas anteriormente creadas. Por anotaciones entendemos cotas, símbolos de acabado, símbolos de soldadura, tolerancias, listas de piezas, etc. Las herramientas que componen este grupo son las que se muestran en la figura de abajo. Entre ellas se encuentran todos los tipos de anotaciones que es necesario introducir en un plano de fabricación. Su funcionamiento es muy simple: por ejemplo para introducir una cota basta con activar la herramienta Cota general y a continuación seleccionar el elemento acotar (arista, cilindro, etc.). El programa reconoce la naturaleza del elemento y automáticamente asigna una cota lineal, un diámetro, un radio. Por su parte la introducción de símbolos de acabado superficial o de tolerancias geométricas es similar: activamos la herramienta y seleccionamos elemento en el que queremos introducir el símbolo. A continuación podemos introducir las características de acabado, el tipo de tolerancia geométrica, etc.

165




Lista de comandos Detalle de Planos

Figura 279. Comandos anotar



Cota

Coloca dimensiones generales Crea dimensiones de línea Base Crea grupo de dimensiones de línea Base Trae al dibujo, dimensiones paramétricas del modelo Coloca dimensiones de Coordenadas Coloca dimensiones de Coordenadas en grupo Arregla la posición de las dimensiones 

Notas de operaciones

Agrega notas para barrenos Crea notas para chaflanes Agrega notas de punzonados para ejes Agrega notas de dobleces para láminas Coloca marcas de Centro 

Texto

Editor de Textos de Inventor Crea línea directriz 

Símbolos

Simbología definida por el usuario Simbología para acabados y superficies Simbología para soldadura estándar Simbología para soldadura de oruga Simbología diversa Crea líneas de centro Crea marcas de Centro Crea líneas de centro bisectrices Crea arreglos de marcas de centro 

Boceto

Crea un boceto sobre un plano de detalle

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

Tabla

Inserta Listas de Partes o Materiales Crea Tablas de barrenos Crea Tablas de revisión Crea Tablas Coloca Referencia numérica 

Formato

Edita capas Ventana para seleccionar Capas Ventana para seleccionar Estilos

6.4.1. La barra del navegador en el entorno de creación de planos. Como es habitual en todos los entornos de Autodesk Inventor, esta barra está situada por defecto en la parte inferior izquierda de la pantalla. La apariencia de esta barra en el entorno de creación de planos es la que se muestra en la figura siguiente.

Figura 280. Barra del navegador para creación de planos

En la disposición del árbol de parámetros de la barra del panel, distinguimos en primer lugar el nodo cabecera que contiene el nombre que le hayamos dado al archivo. Colgando de él se encuentran todos los elementos que componen el

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archivo: en primer lugar los recursos para planos y a continuación todas las hojas que componen el archivo. En los recursos para planos están recogidos todos los formatos, marcos, cajetines y símbolos que están disponibles en el archivo. Algunos de estos recursos son editables, de manera que podemos crear y guardar nuestros propios cajetines, marcos y símbolos. Para ello sólo es necesario seleccionar el tipo del nuevo recurso que queremos crear (marcos, cajetines o símbolos) en el árbol de especificaciones, pulsar el botón derecho y en el menú contextual seleccionar Definir nuevo. A continuación de los recursos y a su mismo nivel están situadas todas las ho jas que componen el archivo. Por ejemplo en este caso el archivo contiene dos hojas. En cada archivo se pueden introducir todas las hojas que se deseen. Colgando de cada hoja se encuentran, en primer lugar, el cajetín y el marco elegidos para esa hoja. Estos pueden ser reemplazados en cualquier momento por cualquier otro marco o cajetín de los disponibles en Recursos para planos. Debajo de marco y cajetín se encuentran en el mismo nivel todas las vistas de base introducidas en una hoja. Un nivel más abajo se encuentra el resto de las vistas que se han creado a partir de las vistas de base. Todas estas vistas cuelgan de la vista de base a partir de la que se obtuvieron. Así, en la figura se observa como de la VISTA2 de la primera hoja cuelgan otras tres vistas, una de las cuales es una vista superpuesta. Colgando de esta última está el boceto utilizado para crear esta vista superpuesta. En cualquier momento todos los elementos del árbol de especificaciones pueden ser editados simplemente seleccionándolos y pulsando el botón derecho del ratón para activar el menú contextual. Las opciones de este menú varían dependiendo del elemento seleccionado.

6.5.

CREAR PLANOS DE CONSTRUCCIÓN

A continuación aprenderemos a crear planos de construcción con las piezas diseñadas en el proyecto de ensamblaje así que para realizar esta práctica deberá realizar las piezas.

6.5.1. Ejercicio 17. En este ejercicio aprenderemos a crear un plano de construcción para la pieza Pistón que hace parte del proyecto de ensamblaje que se realizo en el capitulo anterior puede también repetir los pasos que se crearan a continuación para crear los planos de las piezas restantes.

168


Figura 281. Plano de construcción del pistón

1. Abrir Autodesk Inventor 2. Abrir un nuevo archivo Normal .idw Autodesk Inventor crea una nueva hoja de dibujo de tamaño A3, con marco y caja de título. Observe que las barras del Panel han cambiado automáticamente para ofrecer las herramientas de dibujo apropiadas. 

Cambiar el tamaño de Hoja por defecto

A continuación, cambie el tamaño de hoja, de A3 a A2:

3. En el navegador, haga clic con el botón derecho sobre Hoja: 1 y seleccione Editar Hoja. 4. En el diálogo Editar Hoja, seleccione A2 en la lista desplegable de Tamaño, y seleccione Aceptar . Figura 282. Tamaño de la hoja del plano

169


5. Nos disponemos a realizar nuestra primera vista; en la barra de herramientas hacemos clic en la opción Vista Base

.

6. Se nos despliega una nueva ventana de dialogo Vista de dibujo en la casilla de Orientación nos fijamos de que se encuentre en frontal, y nos disponemos abrir un archivo existente y seleccionamos la pieza del Pistón en el directorio de Windows donde se haya guardado. Figura 283. Ventana vista de dibujo

7. En el diálogo de Vista de Dibujo, asegúrese de que la escala está establecida a 1:1 y el estilo en Mostrar Líneas Ocultas . Figura 284. Estilo y escala

8. Una vez seleccionado el pistón se muestra una vista previa de la vista base en la posición actual del cursor. 9. Mueva el cursor a la esquina inferior izquierda de la hoja de dibujo y haga clic para ubicar la vista.

170


Figura 285. Ubicar vista base

Nota: Si el diálogo molesta, simplemente, arrástrelo haciendo clic en la barra azul de título de la parte superior. 10. A continuación crearemos una vista lateral e isométrica de la pieza; en la barra de Panel de herramientas, haga clic sobre la herramienta Vista Proyectada . 11. Seleccione la vista frontal recién creada y haga clic hacia la derecha para definir la ubicación de la vista lateral. 12. Se le mostrará una vista previa rectangular. 13. Mueva el cursor hacia la parte inferior izquierda como se muestra en la figura de abajo y haga clic de nuevo para definir la ubicación de la vista isométrica. Nota: No importa que en el momento de crear las vistas, estas estén fuera del formato del plano estas se pueden reubicar una vez estén creadas. Figura 286. Vistas proyectadas

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14. Haga clic con el botón derecho y seleccione Crear para finalizar estas vistas del plano. Su plano debe mostrar ahora tres vistas diferentes similares a las mostradas en la figura. 15. Para organizar de forma correcta la disposición de las vistas en el plano tendremos que arrastrarlas y elegir su posición para esto tan solo acercamos el cursor a una esquina de la vista base (la primera que creo) y la arrastramos hasta la parte superior, luego arrastramos la vista isométrica hasta obtener la posición de las vistas que muestra la figura. Figura 287. Mover las vistas

16. Puede mejorar la apariencia de las vistas de sus planos, sombreando la vista isométrica. Desplace el cursor sobre la vista isométrica (evite ubicar el cursor sobre las líneas en la vista), haga clic con el botón derecho y seleccione Editar Vista. 17. En el diálogo de Vista del Dibujo, haga clic sobre la herramienta Sombreado y después sobre la pestaña Opciones de Visualización. 18. En la esquina inferior izquierda, desactive la casilla Aristas Tangentes, y haga clic en Finalizar . Figura 288. Vista isométrica sombreada

172


19. En la barra de Panel, haga clic sobre la herramienta Vista Seccionada

.

20. Seleccione la vista frontal (la vista base que creo principalmente, la que está ubicada en el centro) para identificar la vista padre. 21. Ubique el centro de la pieza esta se muestra con un punto verde, desplace hasta arriba siguiendo las líneas punteadas y haga clic para establecer el punto de inicio luego trace una línea vertical hacia abajo hasta que atraviese toda la pieza y haga clic de nuevo para establecer el punto final de la operación haga clic derecho sobre la ventana de gráficos y seleccione la opción continuar aparecerá una nueva ventana de dialogo allí podemos elegir el nombre de la vista que está creando (a esta se le asignan letras), escala y visualización arrastramos hasta la izquierda de la pieza y damos clic en aceptar. Figura 289. Vista seccionada

22. Mueva el cursor a la vista frontal, haga clic con el botón derecho del mouse y seleccione Recuperar Cotas. 23. En el diálogo Recuperar Cotas, haga clic en la opción Seleccionar Piezas y seleccione cualquier línea de la vista frontal. Se mostrarán las cotas apropiadas para la vista frontal. 24. En el diálogo Recuperar Cotas, haga clic sobre Seleccionar Cotas. 25. Para identificar las cotas que desea mantener, haga clic y arrastre una ventana de selección sobre todas las cotas de la vista frontal. Figura 290. Recuperar cotas

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26. En el diálogo Recuperar Cotas, haga clic en Aceptar . 27. Para organizar las cotas, en la ventana gráfica, haga clic en cada cota y arrastre a una nueva posición, para reubicar. Figura 291. Organizar cotas

28. A continuación, añadirá cotas de línea base a la vista seccionada. Muestre las herramientas de acotación en la barra de Panel de herramientas.

174


Figura 292. Pestaña anotar, herramientas de acotación

29. Haga zoom para ampliar sobre la vista seccionada. 30. En la barra de Panel, haga clic sobre la herramienta Conjunto de Cotas de Línea Base . 31. En la vista seccionada, desde abajo hacia arriba, seleccione las 11 líneas horizontales mostradas en la imagen de abajo. Figura 293. Cota de línea base

32. Haga clic con el botón derecho y seleccione Continuar . 33. Haga clic a la derecha de la vista para ubicar las cotas de línea base. 34. En la ventana gráfica, haga clic con el botón derecho y seleccione Crear para ubicar las cotas. Figura 294. Cotas vista seccionada

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35. Con la herramienta Cota general realice las cotas faltantes de la pieza como muestra la figura de abajo realícelas en la vista lateral. Figura 295. Cotas vista lateral

36. Guarde el plano con el nombre de plano de construcción pistón. 37. Puede exportar el plano para su impresión previa haga clic en el icono clic en exportar y elegir PDF. Figura 296. Exportar a PDF

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6.5.2. Actividad 10. Realizar los planos de construcción de las piezas restantes del proyecto de ensamblaje como actividad extra clase realizadas en el capitulo anterior.

6.6.

PLANOS DE ENSAMBLAJE

6.6.1. Ejercicio 18. En este ejercicio aprenderá a realizar planos de ensamblaje, el ensamblaje que se utilizara es el del proyecto de ensamblaje realizado en el capitulo anterior.

Figura 297. Plano de ensamblaje pistón

1. En la barra de herramientas Estándar, haga clic sobre la herramienta Nuevo . 2. Abra un archivo nuevo Normal.idw, Esto creara un nuevo plano con un tamaño de hoja A3. 3. El plano de conjunto necesita un tamaño de hoja mayor. A continuación, cambie el tamaño de hoja, de A3 a A2. Cambie el tamaño de hoja:

4. En el navegador, haga clic con el botón derecho sobre Hoja: 1 y escoja Editar Hoja. 5. En el diálogo Editar Hoja, seleccione A2 de la lista desplegable de Tamaño y haga clic en Aceptar .

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6. En la barra de herramientas hacemos clic en vista base y con una orientación frontal y una escala de 1:1 abrimos el ensamblaje del pistón. 7. La primera vista la ubicamos en la esquina superior derecha seguidamente desplazamos el cursor del mouse hacia la izquierda para crear una vista lateral , luego desplazamos el cursor hacia abajo para crear una vista superior y por ultimo desplazamos el cursor del mouse en forma diagonal hacia abajo para crear la vista isométrica si realizo correctamente los pasos tendrá la misma figura de abajo, haga clic derecho en la zona de gráficos y elija crear para terminar de crear las vistas. Figura 298. Creando la vista del plano de ensamblaje

8. Sombreamos la vista isométrica para una mejor presentación del plano, hacemos doble clic en una esquina de la vista isométrica y seleccionamos el estilo sombreado clic en aceptar. Figura 299. Vista isométrica sombreada

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9. Hacemos clic en la pestaña Anotar en la barra de herramientas y hacemos zoom en la vista frontal para visualizar solo esa vista, hacemos clic en la herramienta cota de línea base y seleccionamos las líneas horizontales como muestra la figura de abajo marcadas con azul una vez seleccionadas en la zona de gráficos hacemos clic derecho y elegimos la opción continuar desplazamos las cotas hacia la derecha del ensamblaje y hacemos nueva mente clic, seguidamente hacemos clic derecho y seleccionamos la opción crear.

Figura 300. Cota de línea base del ensamblaje

10. Borramos las cotas que la herramienta escoge por defecto de tolerancias hasta dejar solamente las que muestra la figura. Figura 301. Cotas del ensamblaje

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11. Nuevamente seleccionamos la herramienta cota de línea base en la barra del panel y realizamos la selección de las líneas verticales marcadas con azul en la figura de abajo. Figura 302. Cota vista frontal

12. Una vez seleccionadas las líneas hacemos clic derecho con el mouse y elegimos la opción continuar, desplazamos hacia abajo del ensamblaje y hacemos clic en la posición donde queremos las cotas, seguidamente hacemos clic derecho con el mouse y seleccionamos la opción crear. Figura 303. Cota de líneas verticales del ensamblaje

13. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta cota general y en la zona de gráficos seleccionamos los círculos para obtener los radios o diámetros de los agujeros del ensamblaje.

180


Figura 304. Vista frontal completamente acotada

14. Ya tenemos la vista frontal completamente acotada ahora continuaremos a acotar la vista lateral y por último la vista superior. 15. Nos ubicamos en la vista lateral y en la barra de herramientas seleccionamos la herramienta cota de línea base y seleccionamos las líneas horizontales del ensamblaje que están marcadas con azul como muestra la figura de abajo. Figura 305. Cota vista lateral

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16. Una vez seleccionadas las líneas hacemos clic derecho en la zona de gráf icos y elegimos la opción continuar desplazamos hacia la derecha y hacemos clic para elegir una posición para las cotas nuevamente hacemos clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos la opción crear. Figura 306. Acotando la vista lateral

17. En la barra de herramientas seleccionamos Cota de línea base y seleccionamos las líneas verticales que muestra la siguiente figura. Figura 307. Terminando de acotar la vista lateral

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18. Hacemos clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos la opción continuar desplazamos el cursor hacia abajo y hacemos clic en la posición de las cotas y nuevamente clic derecho y elegimos crear y obtendremos la vista lateral del ensamblaje acotada correctamente. Figura 308. Vista lateral acotada correctamente

19. A continuación acotaremos la vista superior, en la barra de herramientas seleccionamos la herramienta cota general y seleccionamos los círculos de la pieza para obtener el valor de diámetro o radio como muestra la figura. Figura 309. Cotas vista superior

183


20. Realizados todos estos pasos tendremos terminado nuestro plano de ensamblaje guardar el plano con el nombre de plano de ensamblaje. 6.7.

PLANOS DE INGENIERÍA

6.7.1. Ejercicio 19. A continuación aprenderemos a crear un plano de ingeniería para este ejercicio utilizaremos el ensamblaje del pistón realizado en el capitulo anterior.

Figura 310. Plano de ingeniería

1. Abra el ensamblaje del pistón en Autodesk inventor. 2. En la barra de herramientas Estándar, haga clic sobre la herramienta Nuevo . 3. Abra un archivo nuevo Normal.ipn, en este crearemos un despiece de presentación para nuestro plano de ingeniería. Figura 311. Archivo de explosión

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4. Se nos despliega una nueva interfaz de trabajo para realizar nuestro despiece, en la barra de herramientas seleccionar la opción crear vista se nos muestra una nueva ventana como ya abrimos anteriormente el ensamblaje el programa entiende que va a trabajar con ese ensamble nos fijamos que el método de explosión sea manual y hacemos clic en aceptar. Figura 312. Seleccionar ensamblaje

5. Se nos abre el ensamblaje del pistón en la zona de gráficos, en el ViewCube giramos para obtener la vista frontal del ensamblaje. 6. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta mover componentes, se nos abre un nuevo dialogo Mover componente en esta definiremos la dirección del ajuste. Figura 313. Mover componente

7. Mueva el cursor del mouse hasta la parte superior del pistón para obtener una vista previa de la triada.

185


Figura 314. Ejes para mover el pistón

8. Cuando la dirección del eje Z se encuentre alineada con el pistón como muestra la figura anterior haga clic para aceptar. 9. Para definir el componente, en la ventana gráfica, seleccione la pieza Pistón. Figura 315. Mover el pistón en el eje Z negativo

10. Procederemos a definir la transformación del pistón, una vez seleccionada la pieza pistón arrástrela hacia arriba hasta el final de la biela y el inicio de los anillos. Figura 316. Pistón desplazado

186


11. Para definir la distancia exacta del ajuste, escriba -40 en el diálogo de Mover Componente. Después haga clic sobre la marca de validación verde para aceptar el valor. Figura 317. Insertando la distancia de desplazamiento

12. A continuación cambiaremos la ubicación de los anillos del pistón, Con el diálogo de Mover Componente todavía visible, haga clic sobre Borrar , para definir un nuevo conjunto de componentes para la próxima secuencia de ajuste. 13. En la zona de gráficos ubique el cursor sobre el primer anillo del pistón de abajo hacia arriba, haga clic cuando el eje Z se encuentre alineado como muestra la figura de abajo. Figura 318. Ejes para mover los anillos del pistón

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14. En componentes elija los 3 anillos del pistón y arrástrelos hasta la parte superior del pistón, para una distancia más exacta digite -80 en el dialogo mover componente. Figura 319. Desplazamiento de los anillos del pistón

15. Haga clic en la marca de validación verde y luego haga clic sobre borrar para seguir con la ubicación de los componentes. 16. Haga zoom con la rueda del mouse hasta visualizar la pieza sujetador de la biela, acerque el cursor del mouse al arco que forma la pieza y el eje Y se encuentre alineado hacia abajo como muestra la siguiente figura, haga clic para aceptar.

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Figura 320. Ejes para desplazar el sujetador de la biela

17. En componente elija la pieza sujetador de la biela y arrastre hacia abajo. Nota: si la pieza no desplaza hacia la dirección que quieran en el dialogo mover componente seleccionar la letra que indica la dirección del eje, en este caso yo quiero desplazar la pieza en el eje Y; así que nos fijamos que en el dialogo este seleccionada la letra Y. 18. Para una distancia exacta digite en el dialogo mover componente una distancia de 22, haga clic en el icono de validación verde y por ultimo en borrar para seguir ubicando las piezas. Figura 321. Desplazando el sujetador de la biela

19. En la zona de gráficos ubicamos el cursor en el arco de la biela haga clic para aceptar como muestra la figura. Figura 322. Ejes para desplazar los tornillos

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20. En componentes seleccionamos los dos tornillos que forman parte del ensamblaje, nos fijamos que este seleccionado el eje Y, y arrastramos hacia aba jo, para una distancia más exacta en el dialogo mover componente digitamos 80. Figura 323. Desplazando los tornillos

21. Hacemos clic en el icono de validación verde y por último en borrar. 22. Haciendo uso del ViewCube hacemos clic en la arista superior derecha del cubo para obtener una vista isométrica. 23. Con el dialogo de mover componente todavía visible acercamos el cursor del mouse hasta la cara frontal del bulón y hacemos clic para aceptar.

190


Figura 324. Ejes para desplazar el bulón

24. En componente seleccionamos el bulón y lo arrastramos hacia adelante a una distancia exacta de 80, hacemos clic en el icono de validación verde y por ultimo hacemos clic en cerrar. Figura 325. Desplazando el bulón

25. Ya tenemos creado completamente el despiece que se utilizara en el plano de ingeniería, hacemos clic en el icono guardar y guardamos el despiece con el nombre de Explosión de ensamblaje del pistón. 26. En la barra de herramientas seleccionamos la opción de Nuevo mos un nuevo archivo de plano Normal.idw.

y crea-

27. El plano de ingeniería necesita un tamaño de hoja mayor. A continuación, cambie el tamaño de hoja, de A3 a A2.

191


Cambie el tamaño de hoja:

28. En el navegador, haga clic con el botón derecho sobre Hoja: 1 y escoja Editar Hoja. 29. En el diálogo Editar Hoja, seleccione A2 de la lista desplegable de Tamaño y haga clic en Aceptar . 30. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Vista base, el programa asigna por defecto la explosión del ensamblaje si no abra el explorador y seleccione la explosión que creo, en el cuadro de dialogo Vista del dibujo seleccionamos la opción ISO superior derecha como muestra la figura y hacemos clic en el plano de la zona de gráficos para generar la vista. Figura 326. Insertando la vista isométrica

31. Activamos la pestaña de Anotar en la barra de herramientas y hacemos clic en la flecha de despliegue de la herramienta referencia numérica la opción referencia numérica automática

y elija

.

32. En la ventana grafica elija la vista isométrica que creo. 33. Para identificar las piezas a las que incorporara referencias numéricas, arrastre un rectángulo alrededor de todas las piezas de la vista. Figura 327. Seleccionando las piezas del despiece

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34. Asegúrese de que la casilla de selección Ignorar Varias copias está activada. 35. Para definir la ubicación de las referencias numéricas, haga clic sobre la herramienta Seleccionar Posición , haga clic en la opción Sobre Todo el Contorno y después mueva el cursor alrededor de la vista de dibujo. 36. Observe que las referencias numéricas se mueven automáticamente alrededor del centro de la vista. Figura 328. Referencia numérica

37. Haga clic en aceptar para crear las referencias numéricas. A continuación crearemos una lista de piezas con las referencias numéricas.

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38. En la barra de Panel de Anotación del Dibujo, haga clic sobre la herramienta Lista de Piezas . 39. Haga clic una vez sobre la vista isometría que creo y después Aceptar para salir del diálogo Lista de Piezas. 40. Se le mostrará una vista previa rectangular con la lista de piezas, permitiéndole elegir su localización. 41. Mueva el cursor cerca del lateral derecho de la hoja de dibujo. Conforme acerque a la esquina superior derecha de la vista previa a la esquina superior derecha del borde, se ajustará en ese lugar temporalmente. Figura 329. Insertando lista de piezas

42. Haga clic para aceptar la ubicación y crear la lista de piezas. 43. En el Panel Vistas del Dibujo, haga clic sobre la herramienta Vista de Detalle

.

44. Haga clic en cualquier lugar de la vista isométrica. 45. En el diálogo Vista de Detalle, bajo Escala, escriba 2:1 y después seleccione el estilo Sombreado . 46. Defina el límite circular de la vista. Haga clic una vez cerca al tornillo derecho del pistón y haga clic de nuevo cuando el círculo de vista previa sea ligeramente mayor que el tornillo como muestra la siguiente figura.

194


Figura 330. Vista de detalle

47. Sitúe la vista del dibujo en el lateral derecho de la hoja, justo sobre el bloque de título. Figura 331. Creando la vista de detalle

48. En la barra de herramientas clic en la herramienta Vista base e inserte una vista frontal del ensamblaje del pistón con un estilo sombreado. Figura 332. Terminando el plano de ingeniería

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49. El plano de ingeniería está completamente terminado, guardar el plano como plano de ingeniería del pistón. 50. Para agregar el nombre del plano, la organización y rellenar completamente el cajetín del plano nos vamos a la barra del navegador y en el titulo del plano hacemos clic derecho y seleccionamos iProperties. La información ligada al pie de plano (Cajetín) está referenciada a un campo de propiedad. Se utiliza la caja de diálogo de Propiedades del Dibujo IProperties para agregar más información.

Figura 333. IProperties

51. Se nos despliega una nueva ventana de dialogo, navegando en las pestañas encontraras las casillas para agregar los datos del plano.

196


7. SIMULACION ESTRUCTURAL Figura 334. Imagen Elementos Finitos

Autor: Autodesk

7.1. ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS Utilizará la funcionalidad Análisis por Elementos Finitos (FEA) incorporada en Autodesk Inventor Professional para mejorar la pieza de buje soporte de piñón que ha diseñado en el ejercicio 4 de este de manual de aprendizaje. Debe definir la carga de la pieza de soporte, revisar los resultados de su análisis, hacer los cambios de diseño necesarios y validar que el cambio funcionará realizando el análisis de nuevo, todo esto sin abandonar el entorno de diseño de Autodesk Inventor.

7.1.1. Ejercicio 20. Para la realización de este ejercicio necesitaremos terminar de construir la pieza del ejercicio 4 una vez terminada procederemos a aplicarle la simulación estática utilizando el modulo de elementos finitos de Autodesk Inventor.

197


Figura 335. Simulación estructural

Para empezar este ejercicio primero abrir la pieza del ejercicio 4 con el nombre de buje soporte de piñón la modificaremos para aplicar el análisis de tensión.

1. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la herramienta Abrir. 2. En el diálogo Abrir, navegue hasta encontrar la pieza y haga doble clic sobre ella. Figura 336. Abrir la pieza

3. Una vez teniendo la pieza abierta en la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Empalme .

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Mejor que seleccionar aristas individuales, seleccione múltiples aristas de un tipo específico.

4. En el diálogo de Empalme, marque la casilla de verificación Todos los redondeos y haga clic en Aceptar , para crear la operación de Empalme. Esto crea una operación de Empalme con un radio por defecto de 2mm en todas las aristas cortantes externas de su pieza.

Figura 337. Empalme 2mm

5. En la barra de Panel de herramientas, haga clic sobre la herramienta Empalme. 6. En el diálogo de Empalme, marque la casilla de verificación Todos los empalmes. 7. Resalte el valor radial de 2mm y escriba 3. 8. Haga clic en Aceptar para crear la segunda operación de Empalme. Ha creado otra operación de empalme con un radio de 3mm.

199


Figura 338. Empalme 3mm



Calculando las propiedades de masa.

Cuando utilice Autodesk Inventor para diseño 3D, en cualquier punto del ciclo de diseño, puede calcular las propiedades de masa de su pieza o ensamblaje (masa, área, volumen, centro de gravedad, etc.) Vea las propiedades de masa:

9. En la barra del navegador de Modelo, haga clic con el botón derecho sobre Buje soporte de piñón y seleccione iProperties. Figura 339. Propiedades de la pieza

200


10. En el diálogo de Propiedades, haga clic sobre la pestaña de Propiedades Físicas para ver las propiedades de masa de su pieza. 11. En el diálogo de Propiedades, haga clic para expandir la lista de Materiales y seleccione Acero baja aleación, alta resistencia de la lista. Observe que se actualizan las propiedades físicas. Figura 340. Propiedades físicas de la pieza

12. Haga clic en Aceptar . 13. En la barra de Panel, haga clic sobre la herramienta Eje de Trabajo

14. En la ventana gráfica, seleccione la cara interior del buje (flecha 1). Ha creado el primer eje de trabajo.

201


.

15. Cree otro eje de trabajo. Haga clic sobre la herramienta Eje de Trabajo, de nuevo. 16. Seleccione el radio exterior de la pestaña extrudida (flecha 2). Figura 341. Ejes de trabajo

17. En la barra de Panel, haga clic sobre la herramienta Plano de Trabajo

.

18. En la ventana gráfica, seleccione los dos ejes de trabajo. Ha creado un plano de trabajo que secciona la pieza en los dos ejes de trabajo.

Figura 342. Plano de trabajo referencia de ejes

202


19. En la barra de herramientas Estándar, haga clic sobre la herramienta Boce. to 2D 20. En la ventana gráfica, haga clic sobre el plano de trabajo que acaba de crear. 21. Una vez que ingresemos en las herramientas boceto pulsamos la tecla F7 en nuestro computador para observar la pieza cortada a través del plano. Figura 343. Vista seccionada

22. En la barra de herramientas Estándar, haga clic sobre la herramienta Mirar A y seleccione el plano de trabajo. 23. Haga clic en la herramienta Zoom Ventana (o utilice la rueda del ratón) para ampliar la parte derecha de la pieza. Consejo: Cuando utilice la rueda del ratón para ampliar, se utilizará la posición del ratón como área de destino de referencia. 24. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta Rectángulo por dos puntos . 25. A una distancia aproximada a la mostrada en la figura siguiente, haga clic una vez para definir la esquina superior izquierda del rectángulo, y clic de nuevo para definir la esquina inferior derecha del rectángulo. Figura 344. Rectángulo por dos puntos

203


26. Pulse Esc para salir de la herramienta de Rectángulo por dos puntos. 27. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta de Cota General. 28. Seleccione el eje vertical derecho del rectángulo y sitúe la cota a la derecha. 29. En el diálogo de Editar Cota, escriba 8 y pulse Enter . Figura 345. Acotando el rectángulo

30. Seleccione la arista inferior horizontal del rectángulo y sitúe la cota bajo el rectángulo. 31. En el diálogo de Editar Cota, escriba 20 y pulse Enter .

204


32. Pulse Esc para salir de la herramienta Cota General. 33. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta Proyectar Geometría

.

34. Seleccione la arista inferior de la pestaña y seleccione a continuación la arista derecha (silueta) de la pestaña. Aparecerán dos líneas representando las aristas de la pestaña.

Figura 346. Líneas proyectadas

35. Pulse Esc para salir de la herramienta Proyectar Geometría. 36. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Restricción Colineal . 37. Seleccione la arista derecha del rectángulo y después la arista derecha proyectada de la pestaña. Figura 347. Alineando el rectángulo

205


El boceto rectangular se alinea verticalmente con la arista proyectada.

38. En la ventana gráfica, pulse el botón derecho del ratón y seleccione Vista Isométrica (o presione F6). 39. Con la herramienta Colineal todavía activa, seleccione la arista inferior del rectángulo y a continuación, la arista inferior proyectada de la pestaña. El boceto rectangular está ahora completamente restringido a la ubicación apropiada en la pestaña. Figura 348. Restricción Colineal

40. Pulse Esc para salir de la herramienta Colineal. 41. Para iniciar la herramienta de Revolución utilizando un atajo de teclado, pulse la tecla R de su teclado. 42. Como sólo hay un perfil cerrado en el boceto, el rectángulo será automáticamente seleccionado por usted. 43. Para definir el eje central de la revolución, seleccione el eje de trabajo del centro del buje. 44. En el diálogo de Revolución, haga clic en la opción Cortar y después pulse Aceptar , para crear la operación de Revolución. Figura 349. Revolución de corte

206


45. En el navegador, haga clic sobre el signo más (+) próximo a Plano de trabajo1. 46. Mantenga pulsada la tecla Control, y seleccione Plano de trabajo1, Eje de trabajo1 y Eje de trabajo2. Los tres elementos en el navegador quedan resaltados.

47. Haga clic con el botón derecho sobre uno de los elementos resaltados y seleccione Visibilidad. 48. Los ejes de trabajo y el plano de trabajo ya no son visibles en la ventana gráfica y los iconos de operaciones del navegador se muestran en color gris. Figura 350. Visibilidad de planos de trabajo

207


49. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Crear boceto 2D y hacemos clic en la parte superior de la pestaña derecha. Figura 351. Crear nuevo boceto 2D

50. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta círculo y realizar un círculo de 4mm de diámetro en el punto amarillo que se enmarco en la pestaña. Figura 352. Circulo diámetro 4mm

51. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta patrón circular realizar un patrón seleccionando el circulo como geometría y como eje elegir el arco de amarillo ubicado en la izquierda, y hacemos clic en aceptar. Figura 353. Estableciendo patrón circular

208


52. en la zona de gráficos hacer clic derecho y seleccionar la opción finalizar boceto 2D. 53. en la barra de herramientas seleccionar la herramienta extrusión de corte y seleccionar los 6 círculos que creo con el patrón circular la extrusión debe cortar la pieza. Figura 354. Extrusión de corte

54. Aceptar para salir de la herramienta.

209


55. En el panel de herramientas hacemos clic en crear boceto 2D y seleccionamos la parte superior del buje. Figura 355. Crear nuevo boceto 2D parte superior

56. En la barra de herramientas desplegando la flecha en rectángulo seleccionamos la herramienta rectángulo central por dos puntos y nos disponemos a realizar un rectángulo de las siguientes dimensiones 14mm de largo y ancho 8mm, más o menos en la misma posición. Figura 356. Rectángulo central por dos puntos

57. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta restricción de coincidencia y hacemos clic en el punto central del rectángulo que creo y en el 1 círculo de adentro hacia afuera en la parte superior.

210


Figura 357. Aplicando una restricción

58. Pulsamos la tecla E para un acceso rápido de la herramienta extrusión y realizamos una extrusión cortante de la geometría del rectángulo y aplicarla a todo el buje de la pieza con la intención de crear un agujero de chaveta. Figura 358. Extrudir el rectángulo cortante



Realizando análisis de tensión a la pieza.

1. En el menú Aplicaciones, seleccione la opción Análisis de Tensión y seguidamente clic en crear simulación nos aparece una ventana de dialogo seleccionamos aceptar.

211


Figura 359. Entorno, Análisis de tensión

Puede cambiar y actualizar las propiedades del material de la pieza que va a analizar en cualquier momento.

2. En el cuadro del navegador hacemos doble clic sobre Material, se nos activa una nueva ventana de dialogo Asignar materiales hacemos clic en materiales y aparece el dialogo Navegador de materiales buscamos Acero, Fundido y hacemos clic en la flecha azul a la derecha para añadir el material a el documento. Figura 360. Aplicar un material

. 3. Haga clic en la X al lado superior derecho para salir del dialogo y luego en aceptar. Aplicando una carga específica, puede predecir cómo puede comportarse la pieza bajo condiciones reales.

212


4. En la barra de Panel Análisis de Tensión, haga clic en la herramienta Carga de Rodamientos .

5. En la ventana gráfica, para la selección de caras, seleccione la cara interior del agujero de la pestaña opuesto al chavetero (flecha 1). 6. En el cuadro de diálogo Carga de Rodamientos, haga clic en la herramienta Seleccionar Dirección y luego, en la ventana gráfica, seleccione la cara vertical lateral de la pestaña (flecha 2). 7. Introduzca una Magnitud de 500N. Figura 361. Carga de rodamientos

8. Haga clic en Aceptar para crear la carga.

213


Figura 362. Carga de rodamientos 500N

Observe que se ha añadido la Carga de Rodamientos 1 al navegador de Análisis de Tensión.

9. En la barra del Panel Análisis de Tensión, haga clic en la herramienta Restricción Fija . 10. En la ventana gráfica, seleccione la cara de la chaveta como se muestra. Figura 363. Restricción fija

Nota: La restricción fija se opondrá a la fuerza rotacional creada en Carga de Rodamientos 1

214


11. Haga clic en Aceptar . 12. En la barra del Panel, haga clic en la herramienta Restricción de Pasador . En el diálogo Restricción de Pasador, deben estar seleccionadas las opciones Fijar Dirección Radial y Fijar Dirección Axial. 13. Seleccione el diámetro interior del soporte. Figura 364. Restricción de pasador

14. Haga clic en Aceptar . La ejecución del análisis ha generado gráficos de Tensión Equivalente, Tensiones Principales, Deformación y Factor de Seguridad. La malla utilizada en el análisis está también disponible para ser visualizada. Además de los valores numéricos de sus resultados, el modelo 3D muestra visualmente los resultados e incluso le permite animar los resultados en varias frecuencias.

15. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la herramienta Visibilidad de Elemento . 16. Pulse F6 para cambiar a una vista isométrica. 17. en la barra de herramientas seleccione la herramienta simular clic en aceptar.

y haga

18. En la barra de Panel Análisis de Tensión, haga clic en la herramienta Animar Resultados .

215


19. En el diálogo Animar Resultados, haga clic en Reproducir , Detener y Parar . 20. Haga clic en Aceptar . 

Tensión Equivalente

Autodesk Inventor Professional calcula la Tensión Equivalente de un modelo usando la teoría de Von Mises. La tensión de Von Mises simplifica la solución en un único número escalar, que se utiliza para estimar los criterios de límite para los materiales dúctiles y también para calcular la resistencia a la fatiga. El Resultado de Tensión Equivalente (Von Mises) es la visualización por defecto. Observe la Máxima Tensión Equivalente de su modelo, mostrada sobre la leyenda.

Figura 365. Tensión de Von mises



Resultados de Deformación

Autodesk Inventor define la Deformación como un cambio en la forma cuando se aplica una fuerza. Midiendo la cantidad de deformación que sucede en un modelo puede analizar si el modelo mantendrá las tolerancias dimensionales cuando esté sometido a las fuerzas especificadas. Visualice el resultado de Deformación o desplazamiento

21. En el navegador de Análisis de Tensión, haga doble clic en Deformación o en desplazamiento.

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22. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la flecha del desplegable Estilo de Deformación y seleccione Automático 2:1.

Se muestra un gráfico con una deformación exagerada con un ratio de 2:1 para proporcionar una mejor referencia visual de cómo se deformará el modelo.

22. En la lista desplegable del Estilo de Deformación, seleccione Real para volver al estado original del modelo. Nota: El Máximo valor de Deformación para el modelo se visualiza sobre la leyenda. 

Factor de Seguridad

El Factor de Seguridad de un modelo es el ratio entre el límite de resistencia del material y la tensión máxima estimada para el diseño. Un Factor de Seguridad menor que 1 indica que se sobrepasa el límite de elasticidad del material y un posible fallo de diseño. El límite de elasticidad es la tensión en la que tiene lugar una deformación permanente en el material. En la barra del navegador de Análisis de Tensión, haga doble clic en Factor o Coeficiente de Seguridad. Se muestra el gráfico del Factor de Seguridad.

Figura 366. Factor de seguridad

Nota: El Factor de Seguridad mínimo para el modelo se muestra sobre la leyenda.

217




Hacer la revisión de diseño.

Tras ejecutar el análisis, volverá al entorno de modelado y realizará modificaciones. En este ejercicio la pestaña del soporte muestra un posible fallo en el punto en el que se aplica la carga de rodamiento. Modifique la geometría para ayudar a fortalecer el brazo. Modificar el radio de la pestaña:

23. En el navegador del Modelo, haga clic con el botón derecho en la operación Extrusión 2 y seleccione Pinzamientos 3D. Figura 367. Pinzamiento 3D

24. En la ventana gráfica haga clic con el botón derecho en la cota 7 y seleccione Editar Cota. 25. En el diálogo Editar Cota, teclee 9 y luego haga clic en Aceptar .

218


Figura 368. Editando la pieza

26. En la ventana gráfica, haga clic con el botón derecho y luego haga clic en Terminar . Modifique la anchura de la zona de corte: 27. En el navegador del Modelo, haga clic con el botón derecho en la operación Revolución 1 y seleccione Pinzamientos 3D. 28. En la ventana gráfica, detenga su cursor sobre el punto de pinzamiento de la parte izquierda del perfil rectangular. Se visualiza una flecha amarilla.

29. Detenga su cursor sobre la flecha de pinzamiento amarilla hasta que se vuelva roja, indicando que está seleccionada (flecha 1). Figura 369. Pinzamiento 3D para la pestaña

219


30. Con la flecha seleccionada, haga clic y arrastre su cursor hacia la derecha, reduciendo la anchura del rectángulo. Arrastre la flecha hasta que la cota de anchura muestre un valor de 14 (flecha 2). Modifique altura de la zona de corte:

31. Con la Edición de Pinzamientos 3D todavía activa, en la ventana gráfica, detenga su cursor sobre el punto de pinzamiento superior del perfil rectangular. 32. Detenga su cursor sobre la flecha de pinzamiento amarilla hasta que se vuelva roja, indicando que está seleccionada (flecha 3). 33. Con la flecha seleccionada, haga clic y arrastre el cursor hacia abajo, reduciendo la altura del rectángulo. Arrastre la flecha hasta que la cota de altura muestre un valor de 5 (flecha 4). Figura 370. Recortando pestana

34. En la ventana gráfica, haga clic con el botón derecho y seleccione Terminar para aceptar el cambio. 

Actualizando el Análisis de Tensión

Vuelva a ejecutar el análisis de la pieza:

35. En el menú Aplicaciones, seleccione la opción Análisis de Tensión. 36. En la barra de herramientas, haga clic en la herramienta Simular para actualizar la simulación.

220


Vea los resultados del nuevo análisis:

37. En el navegador Análisis de Tensión, observe el nuevo valor de los resultados de la Tensión Equivalente. 38. En el navegador Análisis de Tensión, haga doble clic sobre Deformación para ver los resultados actualizados. 39. En el navegador Análisis de Tensión, haga doble clic sobre Factor de Seguridad para ver los resultados actualizados. Figura 371. Tipos de análisis



Generando un Informe

Cuando haya completado su análisis y esté preparado para comunicar sus resultados a gerencia, compañeros, clientes y proveedores, podrá generar un informe profesional usando el Generador automático de Informes.

40. En el panel Análisis de Tensión, haga clic en la herramienta Informe Autodesk Inventor crea el documento automáticamente.

221


.

Consejo: Por defecto, Autodesk Inventor crea el informe en formato HTML. También puede guardar y editar el documento en formato MS Word. 41. Guarde el ejercicio con el nombre de Sujetador de un piñón. 42. En el Anexo D encontrara un ejemplo del informe que arroja Autodesk Inventor en Análisis Estático.

222


8. CONCLUSIONES Esperamos que haya disfrutado de su experiencia de diseño 3D. Este manual de ejercicios prácticos solo pretende dar a la persona una enseñanza básica del uso de la herramienta Autodesk Inventor ya que es imposible cubrir en un solo manual el 100% de las herramientas de diseño que dispone el software. Los ejercicios de aprendizaje fueron recopilados y seleccionados por su complejidad para un mayor entendimiento, a demás se le asuma que son perfectos para el estudiante de ingeniería mecánica para agradar y motivar a seguir utilizando la herramienta. Autodesk Inventor ofrece ayuda virtual acerca del software para investigar sobre los temas menos comunes y así tener un aprendizaje más completo para el uso de la herramienta. Este manual de aprendizaje fue realizado con mucho esfuerzo y dedicación darle un uso adecuado ayudara a el estudiante de ingeniería mecánica ser más competitivo y ampliar su campo de desempeño profesional como es el diseño mecánico. Este manual de aprendizaje se ha desarrollado con la idea de que cualquier persona con los conocimientos básicos de informática y con un mínimo de interés llegue a un dominio tal del programa que le permita afrontar con garantías el diseño de cualquier tipo de máquina. Con la ayuda de este manual de aprendizaje el estudiante aprenderá a crear planos de ensamblaje, planos de ingeniería, planos de construcción pasando por los módulos de boceto en donde se plasma el perfil que llevara la pieza a crear, luego se pasa a él modulo de ensamblaje en donde ensamblara componentes o diferentes tipos de piezas con diferentes geometrías para armar un proyecto que les permita en las asignaturas de la carrera ser más creativos y tener el mejor rendimiento en diseño mecánico. El autor acepta cualquier crítica constructiva que ayude a mejorar la presentación, a ampliar los ejercicios y ofrecer ayuda acerca del contenido de este manual por eso dejo el correo personal para estar en contacto con la persona interesada.

[email protected]

223


9. BIBLIOGRAFIA Joseph E. Shigley y Charles R. Mischke, Diseño en Ingeniería Mecánica, 6ta Edición, McGraw-Hill, México, 2002. F.Singer & L.Pytel, Resistencia de Materiales, 3ra Edición Alfahomega, 2005. Robert L. Norton, Diseño de máquinas, 3ra Edición, McGraw-Hill, México, 2005. Guía de entrenamiento de Autodesk Inventor. Autodesk, 2008. Guía de Evaluación de Autodesk Inventor. Autodesk, 2008. Manual Autodesk Inventor ® 9. Autodesk®,2009. Manual Autodesk Inventor ® 10. Autodesk ®,2010.

224


Anexo A. Plano de construcción.

225


Anexo B. Plano de ensamblaje.

226


Anexo C. Plano de Ingeniería.

227


Anexo D. Informe de simulación Estática Autodesk Inventor.

Informe de análisis de tensión

Archivo analizado:

Buje soporte de piñon.ipt

Versión de Autodesk Inventor: 2013 (Build 170138000, 138) Fecha de creación:

09/11/2013, 04:54 p.m.

Autor de la simulación:

Rohuder Gaviria

Resumen:

Información de proyecto (iProperties) Resumen

Autor Rohuder Gaviria Proyecto

Nº de pieza

pestaña

Diseñador

Rohuder Gaviria

Coste

$ 0,00

Fecha de creación 10/10/2013 Estado

Estado del diseño Trabajo en curso

228


Propiedades físicas

Material

Acero, fundido

Densidad

7,85 g/cm^3

Masa

0,918604 kg

Área

30198,7 mm^2

Volumen

117020 mm^3

x=0,00019715 mm Centro de gravedad y=-0,54981 mm z=0,148898 mm Nota: los valores físicos pueden ser diferentes de los valores físicos utilizados por CEF indica-

dos a continuación.

Simulación: 1 Objetivo general y configuración:

Objetivo del diseño

Punto único

Tipo de simulación

Análisis estático

Fecha de la última modificación

09/11/2013, 04:36 p.m.

Detectar y eliminar modos de cuerpo rígido No

Configuración de malla:

Tamaño medio de elemento (fracción del diámetro del modelo) 0,1 Tamaño mínimo de elemento (fracción del tamaño medio)

0,2

Factor de modificación

1,5

Ángulo máximo de giro

60 gr

Crear elementos de malla curva

Sí

229


Material(es) Nombre

Acero, fundido

General

Densidad de masa

7,85 g/cm^3

Límite de elasticidad

250 MPa

Resistencia máxima a tracción 300 MPa

Tensión

Tensión térmica

Módulo de Young

210 GPa

Coeficiente de Poisson

0,3 su

Módulo cortante

80,7692 GPa

Coeficiente de expansión

0,000012 su/c

Conductividad térmica

50 W/( m K )

Calor específico

460 J/( kg c )

Nombre(s) de pieza Buje soporte de piñon

Condiciones de funcionamiento Carga de rodamientos: 1

Tipo de carga Carga de rodamientos Magnitud

500,000 N

Vector X

-386,671 N

Vector Y

316,995 N

230


Cara(s) seleccionada(s)

Restricción fija:1

Tipo de restricción Restricción fija Cara(s) seleccionada(s)

231


Restricción de pasador: 1

Tipo de restricción

Restricción de pasador

Fijar dirección radial

Sí

Fijar dirección axial

Sí

Fijar dirección tangencial No

Cara(s) seleccionada(s)

Resultados Fuerza y pares de reacción en restricciones Fuerza de reacción Nombre de la restricción

Magnitud

Componente (X,Y,Z)

Pares de reacción Magnitud

-1061,59 N Restricción fija:1

1075,5 N -172,426 N

Componente (X,Y,Z)

0,0612601 N m 1,5924 N m

0N

0,0467141 N m 1,59053 N m

232


1450,52 N Restricción de pasador:1 1457,84 N -145,863 N

0,722453 N m 2,2685 N m

0N

0,91943 N m -1,94392 N m

Resumen de resultados Nombre

Mínimo

Máximo

Volumen

117012 mm^3

Masa

0,918541 kg

Tensión de Von Mises

0,0000723648 MPa

33,0363 MPa

Primera tensión principal

-8,1873 MPa

33,2029 MPa

Tercera tensión principal

-27,4164 MPa

3,88931 MPa

Desplazamiento

0 mm

0,00717449 mm

Coeficiente de seguridad

7,56742 su

15 su

Tensión XX

-16,7212 MPa

32,946 MPa

Tensión XY

-5,52682 MPa

12,9616 MPa

Tensión XZ

-5,44654 MPa

3,56561 MPa

Tensión YY

-20,5509 MPa

10,457 MPa

Tensión YZ

-5,51624 MPa

7,30969 MPa

Tensión ZZ

-8,59178 MPa

8,89767 MPa

Desplazamiento X

-0,00634956 mm

0,000438565 mm

Desplazamiento Y

-0,000994308 mm

0,00431857 mm

Desplazamiento Z

-0,000276761 mm

0,000404467 mm

Deformación equivalente

0,000000000298786 su 0,000140226 su

233


Primera deformación principal -0,0000000114444 su 0,000153388 su Tercera deformación principal -0,000116666 su

0,000000000160365 su

Deformación XX

-0,0000469665 su

0,000151798 su

Deformación XY

-0,0000342136 su

0,0000802382 su

Deformación XZ

-0,0000337167 su

0,0000220728 su

Deformación YY

-0,0000898828 su

0,000036985 su

Deformación YZ

-0,0000341482 su

0,0000452505 su

Deformación ZZ

-0,0000198086 su

0,000026381 su

Figuras Tensión de Von Mises

234


Primera tensión principal

Tercera tensión principal

235


Libro de Tesis Manual Autodesk Inventor 2013

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