“Año del “Año del Buen Servicio Ciudadano” Ciudadano”
SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN EL TRABAJO INDUSTRIAL
ESPECIALIDAD: MECÁNICO DE MANTENIMIENTO Proyecto de Innovación y/o Mejora en los Procesos de producción o Servicio en la empresa
FABRICACIÓN DE TROQUELADORA ELECTROMECÁNICA PARA METAL ASESOR: Ing. LUYA RONDÓN, Orlando ESTUDIANTES: ADVINCULA MANZANEDO, Kevin Arnaldo OSORIO CASAS, Erick ZARATE PECHO, Betzy Johana HUANCAYO - PERU 2017
“EL SABIO NO DICE NU NUNCA NCA TODO LO QUE PIENSA, PERO SIEMPRE PIENSA TODO LO QUE DICE” Aristóteles
Dedicamos este presente trabajo a nuestros padres por brindarnos su apoyo incondicional. Los estudiantes
A G R A DE C IMIE NT OS :
A Dios creador del universo y dueño de nuestras vidas que nos permite seguir adelante. A nuestros Padres por la entrega y su esmerado esfuerzo para la culminación de este trabajo. A los instructores del SENATI CFP - HUANCAYO por su dedicación, consejos y guía para la culminación de este trabajo. Al Gerente de la empresa METALIA E.I.R.L. por apoyarnos y permitirnos realizar nuestro proyecto en sus instalaciones.
ÍNDICE PORTADA EPÍGRAFE DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS ÍNDICE INTRODUCCIÓN 1.1 1.2 1.3 2.1 2.3 2.3.1 2.3.3 2.4 2.5 2.5.2 2.6 2.7
CAPÍTULO I APROXIMACIÓN AL PROYECTO DE INNOVACIÓN Situación real encontrada ..................................................................... 12 Antecedentes ......................................................................................... 13 Objetivos ................................................................................................. 14 CAPÍTULO II DESCRIPCIÓN TEÓRICA DEL PROYECTO Descripción de la innovación ............................................................... 16 Tipos de troqueladoras ......................................................................... 17 Selección de una prensa troqueladora................................................. 20 Material para la fabricación de la estructura de troqueladora ............ 22 Maquinas utilizadas en la fabricación de la troqueladora .................. 41 Cálculos matemáticos ........................................................................... 47 Accionamiento por correas ......................................................................................... 48 Secuencias y pasos de trabajo ............................................................. 50 Conceptos ambientales ......................................................................... 51 CAPÍTULO III PLANOS DEL TALLER, ESQUEMAS Y/O DIAGRAMAS CAPÍTULO IV DESCRIPCIÓN DE COSTOS, INSUMOS Y TIEMPO DE TRABAJO
4.1 4.2
Costo total estimado de la ejecución del proyecto ............................. 61 Cronograma de actividades .................................................................. 62
CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍAS ANEXOS
PRESENTACIÓN DEL PARTICIPANTE APELLIDOS Y NOMBRES
: ADVINCULA MANZANEDO, Kevin Arnaldo
ID
: 830628
PROGRAMA
: DUAL
CARRERA
: MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
INGRESO
: 2014 – II
DIRECCIÓN
: Jr. Piura MZ. 14 LT: 20 Sector 4 Yanacancha - Pasco
CORREO ELECTRÓNICO
:
[email protected]
TELÉFONO
: 983729187
PRESENTACIÓN DEL PARTICIPANTE APELLIDOS Y NOMBRES
: OSORIO CASAS, Erick
ID
: 832243
PROGRAMA
: DUAL
CARRERA
: MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
INGRESO
: 2014 – II
DIRECCIÓN
: Jr. San Lorenzo. Nº 175 – Jauja
CORREO ELECTRÓNICO
:
[email protected]
TELÉFONO
: 936627486
PRESENTACIÓN DEL PARTICIPANTE APELLIDOS Y NOMBRES
: ZARATE PECHO, Betzy Johana
ID
: 832259
PROGRAMA
: DUAL
CARRERA
: MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
INGRESO
: 2014 – II
DIRECCIÓN
: Jr. Ricardo Palma Nº 883 San Lorenzo Jauja
CORREO ELECTRÓNICO
:
[email protected]
TELÉFONO
: 933260839
DENOMINACIÓN DEL TRABAJO
TÍTULO
: FABRICACIÓN DE TROQUELADORA ELECTROMECÁNICA PARA METAL
C. F. P. / ESCUELA
: HUANCAYO
EMPRESA
: METALIA E.I.R.L.
SECCIÓN / ÁREA
: PRODUCCIÓN
LUGAR Y FECHA
: EL TAMBO - HUANCAYO JUNIO – 2017
INTRODUCCIÓN
El siglo XXI ha traído consigo grandes avances en la ciencia y tecnología, la industria ha crecido a pasos agigantados, en el campo metal mecánico también hemos tenido el desarrollo de máquinas como la troqueladora, que hace años solo perforaba papel y hoy perfora el metal. Es en este campo que hemos realizado nuestro proyecto de innovación titulado: “Fabricación de troqueladora electromecánica para metal”. El presente proyecto de innovación tecnológica fue realizado en la empresa “METALIA E.I.R.L.”, con el fin de ejecutar un trabajo que responda a la necesidad detectada en la empresa, por ello, y a partir de la experiencia de nuestras prácticas preprofesionales, aprendimos muchísimos conocimientos prácticos, motivo por el cual optamos por fabricar la troqueladora electromecánica. El trabajo está dividido en capítulos para un mejor entendimiento: el capítulo I se aproxima al proyecto, incluye la situación real encontrada, los antecedentes y los objetivos; en el capítulo II se considera la descripción teórica del trabajo, ventajas y desventajas, en el capítulo III tenemos los planos y ubicación de la empresa, mientras en el capítulo IV la descripción de costos, insumos y tiempo de trabajo. Por último, las conclusiones, sugerencias, la bibliografía, recomendaciones y anexos. Finalmente agradecemos a la empresa por darnos la oportunidad de realizar este proyecto, habiendo financiado y sobretodo confiado en los conocimientos de los estudiantes Senatinos. Esperamos que este trabajo ayude a mejorar la calidad de producción de la empresa METALIA E.I.R.L. Los estudiantes
CAPÍTULO I APROXIMACIÓN AL PROYECTO DE INNOVACIÓN
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1.1 Situación Real Encontrada La empresa METALIA E.I.R.L. ubicada en la av. Mariscal castilla N° 1360 del distrito de El Tambo, donde realizamos nuestras prácticas preprofesionales, tiene como rubro la fabricación de maquinarias para la industria del calzado, contando con las siguientes áreas laborales: administración, producción, ensamblaje, maestranza, pintura y almacén. Parte del proceso productivo consiste en fabricar contenedores de dispositivos eléctricos (paneles), los cuales forman parte de las máquinas arriba mencionadas. Cuando llegamos a la empresa pudimos percibir que los cortes desarrollados en la fabricación de dichos paneles, eran ejecutados manualmente aplicando la amoladora, los cuales presentaban defectos; provocando finalmente dificultades en el momento del ensamblaje. Lo manifestado anteriormente nos llevó a la conclusión, de fabricar una troqueladora electromecánica para metal, con materiales de acuerdo a los requerimientos y cobertura de tipo industrial. Esta propuesta finalmente ayudó a mejorar la precisión y calidad en los cortes.
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1.2 Antecedentes a) Nivel internacional: MENA MIRANDA, PATRICIO (Quito, febrero 2015) fabrica una máquina troqueladora semiautomática para corte de cuero de res, la cual utiliza como elementos: un sistema de control eléctrico, un sistema hidráulico, un sistema de temperatura. Este proyecto fue realizado por la facultad de ingeniería mecánica en la ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL.
El diseño del funcionamiento de la maquina se realizó de la manera más sencilla posible para evitar complicaciones en su uso y complacer al usuario en todas las especificaciones requeridas en los cortes de cuero de res. El diseño del
funcionamiento de esta máquina fue tomado como modelo para nuestra Troqueladora. b) Nivel internacional: MONTOÑA HOYOS, Carlos Alberto (Malasia 2008). Diseña una troqueladora manual con calidad ISO 9001, el trabajo fue realizado por la facultad de ingeniería industrial con la ayuda de COCK LOPERA, Víctor Manuel ingeniero mecánico en la universidad EAFIT acreditada por el Ministerio de Educación.
El análisis funcional y de ingeniería permitió garantizar un buen desempeño del principio funcional.
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1.3 Objetivos 1.3.1 Objetivo general Fabricar una troqueladora electromecánica para mejorar la precisión en los cortes de láminas de metal aplicados en la producción de contenedores de dispositivos eléctricos en la empresa Metalia.
1.3.2 Objetivos específicos
Evaluar los criterios para la fabricación de acorde a las necesidades de la empresa.
Fabricación de la troqueladora.
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CAPITULO II DESCRIPCIÓN TEÓRICA DEL PROYECTO
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2.1 Descripción de la Innovación Habiendo detectado que en la empresa METALIA E.I.R.L. se evidencian cortes de paneles defectuosos, tenemos la necesidad de fabricar una máquina que nos permita eliminar o reducir las fallas en los cortes de los paneles, por lo que el proyecto de innovación consta en fabricar la troqueladora para metal que dará precisión a los cortes de paneles, (contenedores de dispositivos eléctricos). Dicha máquina tiene un diseño de funcionamiento electromecánico sencillo y fácil de usar, cuyo accionamiento mecánico es a través de un pedal y la transmisión de potencia es a través de correas o bandas. Para su diseño y construcción nos hemos basado en los conocimientos que la ciencia y tecnología de estos últimos tiempos ha dejado a nuestro alcance, sobre todo los conocimientos de la industria mecánica en el diseño y construcción de máquinas para el mayor rendimiento y desarrollo de la industria como es la fabricación de repuestos, fabricación de máquinas nuevas, automatizaciones entre otros.
2.2 Conceptos Tecnológicos Máquina troqueladora: El hombre a través del tiempo ha encontrado la necesidad de crear mecanismos y máquinas que le ayuden a resolver múltiples situaciones de su vida cotidiana. La transmisión de potencia y movimiento no es una excepción, ello ha llevado a que el hombre invente aparatos más complejos y complicados, como lo son los sistemas de transmisión de potencia basados en cadenas, bandas y engranajes, entre otros. La troqueladora se implementó en el siglo XIX para disminuir la mano de obra y aumentar la calidad del producto cortado. En el siglo XX se empieza a crear adaptaciones y accesorios gracias a la tecnología que ha evolucionado en los últimos 150 años. 16
En 1800 la troqueladora comenzó a dejar su huella, siendo uno de sus primeros usos en la industria del calzado. El año 1900 trajo grandes avances en las máquinas troqueladoras, las cuales eran operadas por un sistema de correa, también podían utilizar matrices; se utiliza en diferentes ramos industriales, por ejemplo: en la industria del calzado para hacer los agujeros para los cordones, en la industria del plástico y en la industria del metal para dar forma a los materiales; son usadas también para perforar cartón y papel en grandes cantidades. Otro uso importante es en la producción de artesanías en serie y para perforar o cortar cuero; Se utilizan en la elaboración de monedas, señales decorativas, señalamientos de metal, piezas metálicas para aviones y camiones, etc. Podemos definir a la Troqueladora como una prensa mecánica que utiliza energía cumulada por medio de una volante que gira siempre en un régimen determinado que es marcado por las revoluciones del motor que lo acciona.
2.3 Tipos de Troqueladoras: a) Troqueladora electro-mecánica También conocida como prensa mecánica, convierte la energía eléctrica en energía mecánica utilizando mecanismos de transmisión de potencia, es la máquina que, a través de un volante de inercia, acapara energía y la trasmite por vía mecánica sirve para hacer cortes, Para realizar esta tarea, se utiliza desde simples mecanismos de accionamiento manual hasta sofisticadas prensas mecánicas de gran potencia.
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Figura N°1 Troqueladora elecromecanica Fuente:https://www.simberscp.com/files/productos/foto _608.JPG
b) Cuello de cisne Las Troqueladoras con cuello de cisne son máquinas que acumulan la energía mediante una volante de inercia y la transmiten bien mecánica o neumáticamente a un troquel (instrumento o máquina con bordes cortantes) mediante un sistema biela manivela para realizar corte deseado.
Figura N°2 Troqueladora tipo cuello de cisne Fuente:https://images.ssstatic.com/prensa-excentrica-cuello-de-cisnede-sobremesa-4879756z0-00000067.jpg
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Ventajas:
Al ser la estructura compacta tiene la capacidad de soportar cargas elevadas.
Es fácil de hacer un mantenimiento.
Desventaja:
El tamaño es demasiado grande, pesado y es difícil de trasladarlo.
c) Montadas Laterales: Son Troqueladoras de montantes o laterales rectos, son por lo general estructuras de peso y una dimensión más grande.
Figura N°3 Troqueladora tipo montadas lateral Fuente: http://www.ham-jp.com/jp/Upload/p-99214637328630.jpg
Ventajas:
Pueden soportar cargas, pero menores que el cuello de cisne.
La cabeza de corte es automática y se mueve horizontalmente con un buen funcionamiento del campo visual.
Desventajas:
El costo de la estructura es muy elevado.
Tiene un gran peso. 19
El término troquelación Se denomina troquelación a la operación mecánica que se utiliza para realizar agujeros en metal. Se puede clasificar en dos grandes grupos: mecánicas e hidráulicas.
2.3.1 SELECCIÓN DE UNA PRENSA TROQUELADORA Siempre se tiene dificultades para la selección, pero debemos tener en cuenta el trabajo que vamos a realizar.
Tipo y volumen de trabajo que se va a realizar
Dimensiones y tipo de troquel o matriz requerido
Fuerza requerida para efectuar el trabajo
Fuerza adicional requerida debido a dispositivos como los que se usan durante el troquelado
Distancia que hay entre el punto más bajo y mesa
2.3.2.1 PARTES DE UNA TROQUELADORA a) SOPORTE DE LA PRENSA: su función es soportar los elementos de la prensa troqueladora.
b) ESTRUCTURA DE LA PRENSA: tipo c para soportar los elementos de la prensa y troquel.
c) CIGÜEÑAL: su función es hacer que el carro cabezal baje a realizar el trabajo al momento de que este es embragado en volante de inercia mediante una cuña.
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d) TORNILLO DE AJUSTE: su función es trasmitir la fuerza de ajuste hacia el carro y permitir ajustar o calibrar la altura del troquel para realizar el trabajo en forma adecuada.
e) FRENO: su función es muy importante para que la troqueladora no repita el golpe, el freno permite detener el cigüeñal al punto muerto superior antes de que inicie el siguiente ciclo, su ajuste debe ser realizado por personal capacitado.
f) VOLANTE DE INERCIA: acumular energía por un giro y que se libera cuando sea necesario.
g) CABEZA: su función es soportar y mover la parte superior del troquel para realizar el trabajo, la sujeción de la placa porta troquel puede ser mediante tornillo de fijación.
h) BOTONERO: su función es dar marcha detener el giro de la máquina.
i)
MOTOR ELÉCTRICO: su principal función es proteger de los elementos giratorios. El motor eléctrico proporciona el giro a la volante de inercia mediante la transmisión de bandas en “V”.
j)
MECANISMO DE EMBRAGUE: es un sistema que permite tanto transmitir como interrumpir la transmisión de una energía mecánica a su acción final de manera voluntaria, teniendo como función principal hacer girar la volante de inercia.
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k) PEDAL DE ACCIONAMIENTO: dar principio al ciclo al momento de accionarlo o pisarlo.
l)
BIELA: su función es trasmitir una fuerza de trabajo al tornillo de ajuste y transforma el movimiento circular del cigüeñal en movimiento lineal.
m) Volante de inercia: su función es acumular la energía necesaria mediante el giro que libera cuando sea necesaria.
n) MEZA: su función es mantener fija la parte de la porta troquel fija inferior.
2.3.3 MATERIAL PARA LA FABRICACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE TROQUELADORA Acero de construcción en general St37-2 con una resistencia a la tracción y un grupo de calidad 2. 37x9.81N/mm2 = 362.97N/mm 2, soldable por fusión, Con un límite de fluencia de 235N/mm 2 con un porcentaje de carbono de 0.17 al 0.20%.
2.3.3.1 ACERO: La fabricación verdadera del acero se inició hacia 1856, cuando se introdujo en la siderurgia el empleo del convertidor Bessemer, consistente en un recipiente de gran capacidad y de forma de pera, de paredes de hierro y fondo provisto de numerosos orificios, a través de los cuales se hacía llegar una potente corriente de aire, que removía con violencia la masa de hierro colado fundido que llenaba el convertidor.
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Más modernos aún son los aceros eléctricos, obtenidos en hornos eléctricos, en éstos se afina el acero obtenido en los hornos Martín Siemens, y se le recarbura con carbono puro o aglomerados de limaduras de hierro y carbón vegetal. Las propiedades del acero se modifican con relativa facilidad, calentándolo a temperatura próxima a 1.000 °C y sum ergiéndolo con rapidez en agua, aceite o mercurio fríos (temple) se aumenta su elasticidad; si, por el contrario, se le calienta a elevada temperatura y se le deja enfriar lentamente (recocido) se obtiene acero menos elástico, pero más tenaz y resistente al choque. El acero es una aleación de hierro y carbono, esto, es, un carburo de hierro, por eso no existe de él un tipo único; sus propiedades (tenacidad, elasticidad, etc.) varían según el contenido de carbono y la clase empleada en su fabricación (martensita, perlita, ferrita o hierro puro), también influye en él, el método seguido en su fabricación. Existen aceros duros, rápidos (resistentes a la lima), etc. El acero es de gran importancia a causa de las múltiples aplicaciones que recibe. Se pueden modificar sus propiedades aleándolo con otros metales; de este modo se obtienen los aceros especiales Como la microestructura del acero determina la mayoría de sus propiedades y aquella está determinada por el tratamiento y la composición química; uno de los sistemas más generalizados en la nomenclatura de los aceros es el que está basado en su composición química. En el sistema S.A.E. - A.I.S.I, los aceros se clasifican con cuatro dígitos XXXX. Los primeros dos números se refieren a los dos elementos de aleación más importantes y los dos o tres últimos dígitos dan la cantidad de carbono presente en la aleación. Un acero 1040 AISI es un acero con 0.4%C; un acero 4340 AISI, es 23
un acero aleado que contiene 0.4%C, el 43 indica la presencia de otros elementos aleantes. Influencia de los elementos de aleación en las propiedades de los aceros
2.3.3.2 Níquel: Una de las ventajas más grandes que reporta el empleo del níquel, es evitar el crecimiento del grano en los tratamientos térmicos, lo que sirve para producir en ellos gran tenacidad. El níquel además hace descender los puntos críticos y por ello los tratamientos pueden hacerse a temperaturas ligeramente más bajas que la que corresponde a los aceros ordinarios. Experimentalmente se observa que con los aceros aleados con níquel se obtiene para una misma dureza, un límite de elasticidad ligeramente más elevado y mayores alargamientos y resistencias que con los aceros al carbono o de baja aleación. El níquel es un elemento de extraordinaria importancia en la fabricación de aceros inoxidables y resistentes a altas temperaturas, en los que además de cromo se emplean porcentajes de níquel variables de 8 a 20%.
2.3.4.3 Cromo: Es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0.30 a 30, según los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxidabilidad, etc. 24
2.3.4.4 Molibdeno: Mejora notablemente la resistencia a la tracción, la templabilidad y la resistencia de los aceros. Añadiendo solo pequeñas cantidades de molibdeno a los aceros cromo-níqueles, se disminuye o elimina casi completamente la fragilidad, que se presenta cuando estos aceros son revenidos en la zona de 450º a 550º. El molibdeno aumenta también la resistencia de los aceros en caliente y reemplaza al wolframio.
2.3.4.5 Wolframio (tungsteno): Es un elemento muy utilizado para la fabricación de aceros de herramientas, empleándose en especial en los aceros rápidos, aceros para herramientas de corte y aceros para trabajos en caliente. Sirve para mantener la dureza de los aceros a elevada temperatura y evitan que se desafilen o ablanden las herramientas, aunque lleguen a calentarse a 500º o 600º. También se usa para la fabricación de aceros para imanes.
2.3.4.6 Vanadio: Se emplea principalmente para la fabricación de aceros de herramientas, tiende a afinar el grano y a disminuir la templabilidad. Es un elemento desoxidante. El vanadio tiene una gran tendencia muy fuerte a formar carburos, por esta razón, basta con añadir pequeñas cantidades, y pocos aceros, excepto los de herramientas, contienen más de 0.02% de vanadio. Una característica de los aceros con vanadio, es su gran resistencia al ablandamiento por revenido.
25
2.3.4.7 Manganeso: Aparece
prácticamente
en
todos
los
aceros,
debido,
principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxígeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado líquido en los hornos durante los procesos de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material. Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podrían laminar ni forjar, porque el azufre que suele encontrarse en mayor o menor cantidad en los aceros, formarían sulfuros de hierro, que son cuerpos de muy bajo punto de fusión (981º aprox.) que a las temperaturas de trabajo en caliente (forja o laminación) funden, y al encontrarse contorneando los granos de acero crean zonas de debilidad y las piezas y barras se abren en esas operaciones de transformación.
2.3.4.8 Silicio: Este elemento aparece en todos los aceros, lo mismo que el manganeso, porque se añade intencionadamente durante el proceso de fabricación. Se emplea como elemento desoxidante complementario del manganeso con objeto de evitar que aparezcan en el acero los poros y otros defectos internos. Los aceros pueden tener porcentajes variables de 0.20 a 0.34% de Silicio. Se emplean aceros de 1 a 4.5% de Si y bajo porcentaje de carbono para la fabricación de chapas magnéticas, ya que esos aceros, en presencia de campos magnéticos variables, dan lugar solo a perdidas magnéticas muy pequeñas, debido a que el silicio aumenta mucho su resistividad. 26
Mejora ligeramente la templabilidad y la resistencia de los aceros a disminuir la tenacidad, y en ciertos casos mejora también su resistencia a la oxidación.
2.3.4.9 Cobalto: Se emplea casi exclusivamente en los aceros rápidos de más alta calidad. Este elemento al ser incorporado en los aceros, se combina con la ferrita, aumentando su dureza, resistencia y reduce la templabilidad de los aceros. El cobalto se suele emplear en los aceros rápidos al wolframio de máxima calidad en porcentajes variables de 3 a 10%.
2.3.4.10 Aluminio: Se emplea como elemento de aleación en los aceros de nitruración, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se suele emplear frecuentemente en la fabricación de muchos aceros. Todos los aceros aleados en calidad contienen aluminio en porcentajes pequeñísimos, variables generalmente desde 0.001 a 0.008%.
2.3.4.11 Titanio: Se suele añadir pequeñas cantidades de titanio a algunos aceros muy especiales para desoxidar y afinar el grano. El titanio tiene gran tendencia a formar carburos y a combinarse con el nitrógeno. En los aceros inoxidables cromo-níquel, actúa como estabilizador de los carburos y evita la corrosión. 27
2.3.4.12 Cobre: El cobre se suele emplear para mejorar la resistencia a la corrosión de ciertos aceros de 0.15 a 0.30% de carbono, que se usan para grandes construcciones metálicas. Se suele emplear contenidos en cobre variables de 0.40 a 0.50%.
2.3.4.13 Boro: Se ha visto que en cantidades pequeñísimas de boro del orden de 0.0001 a 0.0006%, mejoran notablemente la templabilidad, siendo en este aspecto el más efectivo de los elementos aleados y el de mayor poder templante de todos.
2.3.4.14 Eje SAE 1045 Descripción: Acero de medio carbono, posee baja soldabilidad y buena maquinabilidad, responde al tratamiento térmico y al endurecimiento por llama o inducción, pero no es recomendado para cementación o cianurado. Por su dureza y tenacidad es utilizado para la fabricación de componentes de maquinaria.
Usos: Por sus características de temple, se tiene una amplia gama de aplicaciones automotrices y de maquinaria en general de resistencia media, tales como: ejes, semiejes, cigüeñales, engranajes, piñones, cuñas, tornillos, pernos, martillos, pasadores, remaches, partes de maquinaria y herramientas agrícolas.
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Composición química (%) C Mn P S
0,43 - 0,50 0,60 - 0,90 0,04 Máx. 0,05 Máx.
Tabla N° 1 Composicion quimica de un SAE1045
Tratamiento térmico Valores en ºC 850 – 1100 850 – 880 550 – 650 650 – 700 Agua 820 - 850 Aceite 830 - 860
Forjado Normalizado Revenido Recocido Templado
Tabla N° 2 Tratamiento termico de un SAE10454340
Propiedades mecánicas Laminado en caliente Resistencia a laTracción
63 - 73 kgf/mm2
Límite de fluencia Elongación Reducción de área Maquinabilidad
40 kgf/mm2 16% 40% 55%
Dureza (HB)
163
Tabla N°3 Propiedades mecanicas de un SAE1045
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2.3.4.15 ACERO SAE 4340 UTILIZADO PARA EL CIGÜEÑAL: Acero de medio carbono aleado con Cr-Ni-Mo. Posee buena resistencia a la fatiga alta templabilidad, excelente tenacidad con una resistencia a la tracción 95105Kgf/mm2 con un límite de fluencia 60-74Kgf/mm 2 con una dureza de 280-340HB.
CARACTERISITICAS: Tenaz
Resistente a la torsión
Anticorrosivo
Resistente al desgaste
Resistente a altas temperaturas
Resistencia la tracción
Resistente a la torsión
Resistente a cambios de flexión
Figura N°4 Acero SAE4340 Fuente:https://lh3.googleusercontent.com/uA_DUoWPKE4CUqZSoZrwoSTY moYTCSLqcVnYs7zWX-Fie8Qi6-CK-0jCv4m8whJARevPizk=s85 4340
APLICACIÓN: Partes de maquinarias Cigueñales Ejes de levas Ejes de levas Barra de torsion Volantes Pines Discos de embrague
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Muñones
COMPOSICION:
% Carbono 0.38 0,43
% Cromo 0.70 0.90
% % Niquel Silicio 1.65 ≤0.4 2.00
% Manganeso 0.50 0.8
% % % Molibdemo Azufre Fosforo 0.15 0.035 ≤0.035 0.30
Tabla N°4 Composicion de una SAE El cigüeñal, también llamado cigoñal, es un eje que dispone de codos y que, gracias a un mecanismo de biela, logra convertir un movimiento circular uniforme en un movimiento rectilíneo alternativo y viceversa. Podemos comprender qué es un cigüeñal analizando los distintos términos que forman parte de la mencionada definición. Un eje es una barra que funciona de sostén de un cuerpo giratorio cuando hay un movimiento. El mecanismo o juego de biela, por su parte, alude a la volante que transforma un movimiento de traslación en un movimiento circular. Teniendo en cuenta estos detalles, podemos afirmar que el cigüeñal es una barra acodada que, interactuando con otros componentes de una máquina, permite la transformación de un movimiento rectilíneo en circular (o al revés). Por lo general los cigüeñales se realizan con aleaciones muy resistentes, ya están sometidos a un esfuerzo de gran intensidad. Muchas veces cuentan con conductos y perforaciones por donde circula una sustancia lubricante. Dicho movimiento es transmitido a una biela que está unida al pistón y al cigüeñal. Cuando el movimiento llega al cigüeñal, éste lo transforma en un movimiento rotatorio o circular. Los contrapesos y los volantes del cigüeñal permiten minimizar las irregularidades que se generan en el movimiento del eje.
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Figura N° 5 Cigüeñal Fuente: http://i58.tinypic.com/rsfvi8.jpg
2.3.4.16 ACERO SAE 4340 UTILIZADO VOLANTE DE INERCIA: El volante de inercia es, básicamente, un sistema de almacenamiento
de
energía
mecánica.
Su
principal
característica frente a otros sistemas es la capacidad de absorber y ceder energía en poco tiempo. Es adecuado para sistemas mecánicos de ciclo energético discontinuo donde el periodo de tiempo sea muy corto, por lo que, tradicionalmente, se ha utilizado en motores y compresores alternativos, prensas y troqueladoras, etc.
Figura N°6 Volante de inercia Fuente:http://www.rmttools.com/wp-content/uploads/2014/06/Flywheel.jpg
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2.3.4.17 POLEAS ESTÁN FABRICADAS EN FUNDICIÓN DIN 1691 GG20 - GG25 ISO 4183) Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el curso de una rueda o banda que hace pasar por el canal se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección de movimiento en máquinas y mecanismos. Además, formando conjunto sirve para reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso variando su velocidad.
2.3.4.18 POLEA MOTRIZ: También llamada polea conductora: es la polea ajustada al eje que tiene movimiento propio, causado por un motor. En definitiva, este eje conductor posee el movimiento que deseamos transmitir.
PARTES DE LA POLEA: La llanta: Es la zona exterior de la polea y su constitución es esencial; ya que se adaptará a la forma de la correa que alberga.
El cuerpo: Las poleas estarán formadas por una pieza maciza cuando sean de pequeño tamaño. Cuando sus dimensiones aumentan irán provista de nervios/o brazos que generen la polea, uniendo el cubo con la llanta.
El cubo: Es el agujero cónico y cilíndrico que sirve para acoplar al eje.
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Figura N°7 Polea Fuente: http://www.cevisa.es/modulos/usuariosFtp/conexion/DEU_imagenes770A.JPG
2.3.4.19 CORREAS DE TRASMISIÓN: TRASMISIÓN: Las correas se utilizan para transmitir, mediante un movimiento de rotación, potencia entre árboles normalmente paralelos, entre los cuales no es preciso mantener una relación de transmisión exacta y constante. El hecho de no poder exigir una relación de transmisión exacta y constante se debe a que en estas transmisiones hay pérdidas debido al deslizamiento de las correas sobre las poleas. Dicho deslizamiento no es constante, sino que varía en función de las condiciones de trabajo, es decir, de los valores de par transmitido y de la velocidad de la correa. Las transmisiones por medio de correas son denominadas de tipo flexible pues absorben vibraciones y choques de los que sólo tienden a transmitir un mínimo al eje arrastrado. Son estas transmisiones adecuadas para distancias entre ejes relativamente grandes, actuando bajo condiciones adversas de trabajo (polvo, humedad, calor, etc.), son además silenciosas y tienen una larga vida útil sin averías ni problemas de funcionamiento.
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Figura N° 8 Correa De Trasmisión Fuente:http://repositorio.sena.edu.co/sitios/elementos_maquinas/vol6/imagenes/contenido_cartilla/zo nas_correas_v.jpg
Las correas trapezoidales o correas en "V" trabajan a partir del contacto que se establece entre los flancos laterales de la correa y las p aredes del canal de la polea. Según las normas ISO las correas trapezoidales se dividen en dos gra ndes grupos: las correas de secciones con los perfiles clásicos Z, A, B, C, D y E, y las correas estrechas de secciones SPZ, SPA, SPB Y SPC. En la figura adjunta se representa esquemáticamente una sección tipo de correa trapezoidal o correa en "V": Dónde: a: es el ancho de la cara superior de la correa; h: es la altura o espesor de la correa; p: es el denominado ancho primitivo de la correa.
Figura N°9 Esquema De Una Correa Trapezoidal Fuente:http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/objetos/figutut121/fig1tut121.jpg
En la siguiente tabla se muestran los valores de los parámetros anteriores según el perfil de correa: 35
Tabla N°5 Perfiles normalizados para correa correa tra tra ezoi ezoida dall CONSTITUCIÓN: Donde: 1. Es el núcleo; 2. Tensores o fibras resistentes; 3. Recubrimiento.
Figura N°10 Elementos De Una Correa Trapezoidal Fuente:https://image.slidesharecdn.com/correasdetransmision-151125183938-lva1app6891/95/correas-de-transmisin-7-638.jpg? cb=1448476988
IDENTIFICACIÓN: Las correas trapezoidales se identifican por sus dimensiones físicas. Así, para proceder a su identificación se coloca en primer lugar una letra que indica la sección de la correa, seguido por un número que expresa la longitud nominal de la correa.
Figura N°11 Identificación De Correa Trapezoidal Fuente:https://lh3.googleusercontent.com/IeMmO6SrflABLAzZXdaG 4hEXEWpzEPVlHYzb3m0D-ysbbr47a-30OE13zwYGR-We2DzIQ=s170
36
2.3.4.20 MOTOR TRIFÁSICO DE 5 CABALLOS DE FUERZA Es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Los motores eléctricos trifásicos, se fabrican en las más diversas potencias, desde una fracción de caballo hasta varios miles de caballos de fuerza (HP), se los construye para prácticamente, todas las tensiones y frecuencias (50 y 60 Hz) normalizadas y muy a menudo, están equipados para trabajar a dos tensiones nominales distintas. Se emplean para accionar máquinasherramienta,
bombas, montacargas,
ventiladores,
grúas,
maquinaria elevada, sopladores, etc.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: Cuando la corriente atraviesa los arrollamientos de las tres fases del motor, en el estator se origina un campo magnético que induce corriente en las barras del rotor. Dicha corriente da origen a un flujo que al reaccionar con el flujo del campo magnético del estator, originará un par motor que pondrá en movimiento al rotor. Dicho movimiento es continuo, debido a las variaciones también continuas, de la corriente alterna trifásica. Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.
37
SELECCIÓN DE MOTOR Dentro del universo de motores eléctricos, el motor jaula de ardilla es el más común y de uso más generalizado por diversas razones:
Bajo costo
Bajo mantenimiento
Fácil de adquirir
Alto grado de protección
Pocos componentes
Robusto
Por carecer de chispas internas, puede instalarse en ambientes de riesgo. Con el avance de la electrónica de potencia, hoy en día es el motor más práctico para realizar aplicaciones en donde se requiere variación de velocidad, llegando incluso a desplazar el motor de corriente continua.
Figura N°12 Motor Trifásico De 5hp Fuente:https://lh3.googleusercontent.com/NipbW596E9eNODs0knBW83D0yKi5IS DNMiWQYZvfGYickI1Z94KURsvYUdlVfKLxTo2new=s118
Para garantizar una adecuada selección de motor, es importante conocer el significado de grado de protección IP, definido según normas internacionales. IP significa INTERNAL PROTECTION y determina el grado de protección (mecánico) o de encerramiento del motor. Viene seguido de dos cifras características; la primera de ellas indica la 38
protección contra el ingreso de cuerpos sólidos y la segunda indica la protección contra el ingreso de líquidos. Por lo tanto, nosotros como estudiantes hemos optado por la selección de un motor. IP22: Protegido contra contacto con los dedos, contra ingreso de cuerpos sólidos mayores que 12 mm y contra gotas de agua hasta una inclinación de 15° con la vertical.
INSTALACION: Se acostumbra a que los motores con potencias de potencias de 10 HP o superiores sean aptos para el arranque EstrellaTriángulo, con el objetivo de que la red no se desestabilice por las altas corrientes consumidas durante el arranque directo. De esta forma, para las potencias mencionadas los motores Standard en nuestro país tienen doce cables de conexión. Esta característica les hace aptos para funcionar prácticamente en cualquier red, pero es importante tener bastante precaución en las conexiones, pues con mayor cantidad de uniones a realizar, se puede presentar mayor cantidad de errores. Esto debe evitarse durante la etapa de instalación.
ARRANQUE DIRECTO: arranque más sencillo en el que el estator se acopla directamente a la red. Controlar una planta o sistema sin necesidad Que un operario intervenga directamente sobre los elementos de salida.
ELECCION DE APARATOS: En toda instalación eléctrica existen características, reglamentos y exigencias que son necesarios para la correcta elección.
INTERRUPTOR TERMICO 20ª CHINT: conocido como llave térmica finalidad es interrumpir la corriente eléctrica c uando esta sobrepasa ciertos valores máximos.
CONTACTOR CHINT: Dispositivo mecánico tiene consumo elevado, con una capacidad de soportar cargas de sus contactos 39
AC-1 18A de clase 10 Cargas no inductivas o debidamente inductivas calefacción eléctrica cos/0.9 corriente alterna.
RELÉ: AC-7ª23A CHINT: Interruptor accionado por electroimán sirve para proteger las sobrecargas.
CONDUCTOR ELECTRICO AWG N° 12: es un material que ofrece resistencia al movimiento de la carga eléctrica
CABLE VULCANIZADO DE 3x12: conductor eléctrico de 3 trifásico
PULSADORES: dispositivo utilizado para realizar alguna función pueden ser de contacto NO o NC
Figura N°13 Instalación Eléctrica Fuente: http://3.bp.blogspot.com/EVJPQJhUMGc/ToTrdKgAoGI/AAAAAAAAAa0/sZsTqWGPuHc/s1600/Sistemas+de+arranque+para+ motores+as%25C3%25ADncronos+%25281%2529_page4_image1.jpg
2.3.4.21 MECANISMO DE EMBRAGUE Y FRENO El sistema de embrague y freno es un elemento crítico de los equipos mecánicos de conformado de metales, troqueladoras, prensas de cortina, cortadoras, enrolladoras, equipo de corte, punzonadoras, prensas para forja, líneas de extrusión y otras numerosas máquinas relacionadas. 40
Estas máquinas transfieren el movimiento rotatorio del motor por medio de un volante en un movimiento lineal de deslizamiento. Al iniciar el golpe de una máquina, el embrague acopla la masa rotatoria del volante a la transmisión de la prensa, que a su vez mueve el carnero a una posición recíproca Embrague de revolución completa combinado con frenos de zapatas.
Figura N°14 Mecanismo de Embriague Y Freno Fuente:https://lh3.googleusercontent.com/4ZsjhscM zxNHqXiRJbQoPeWVW9Z0azr_3QVz9K_o563O KbkkpJrltbmCVjThC5MJhCshDjY=s140
Figura N°15 Pedal de Accionamiento Fuente:http://www.jmcprl.net/Guias/@Datos/GT _equipos_trabajo_files/Fig1equipo1.gif
2.4 MAQUINAS UTILIZADAS EN LA FABRICACION DE LA TROQUELADORA
2.4.1 FRESADO: El fresado consiste principalmente en el corte del material que se mecaniza con una herramienta rotativa de varios filos, que se llaman dientes, labios o plaquitas de metal duro, que ejecuta movimientos en casi cualquier dirección de los tres ejes posibles en los que se puede desplazar la mesa donde va fijada la pieza que se mecaniza.
a) FRESADO FRONTAL: Consiste en el fresado que se realiza con fresas helicoidales cilíndricas que atacan frontalmente la operación de fresado. En las fresadoras de control numérico se utilizan cada vez más fresas
41
de metal duro totalmente integrales que permiten trabajar a velocidades muy altas.
Fresado Parcial De Caras: en el cual la fresa sobrepasa el área de trabajo solo en un lado
Fresado Terminal: aquí el diámetro de la fresa es menor que el ancho del área de trabajo, de manera que se corta una ranura dentro de la parte.
Fresado De Perfiles: es una forma de fresado terminal en el cual se corta una parte plana periférica.
Figura N°16 Tipos De Fresado Fuente: https://image.slidesharecdn.com/fresado-100417150726-phpapp01/95/fresado-9728.jpg?cb=1271517070
b) TORNO: Máquina y herramienta
que permiten mecanizar, roscar, cortar,
agujerear, cilindrar, desbastar y ranurar piezas de forma geométrica por revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o también llamado Chuck fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herra mientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.
42
Figura N°17 Torno Fuente: http://img.directindustry.es/images_di/photo-g/614522730891.jpg
TORNEADO: arranque de viruta utilizando una herramienta de corte
CILINDRADO: es una operación realizada en el torno mediante la cual se reduce el diámetro de la barra de material que se está trabajando. Para poder efectuar esta operación, la herramienta y el carro transversal se han de situar de forma que ambos formen un ángulo de 90º (perpendicular), y este último se desplaza en paralelo a la pieza en su movimiento de avance. Esto es así por el hecho de que por el ángulo que suele tener la herramienta de corte, uno diferente a 90º provocará una mayor superficie de contacto entre ésta y la pieza, provocando un mayor calentamiento y desgaste.
Figura N°18 Cilindrado Fuente:https://68.media.tumblr.com/4773e6cd4a7fe65f24413785ab0d4b7f/tumblr_inline_ mxgai9frRA1stklvw.png
43
REFRENTADO: La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operación también es conocida como fronteado. Las ventajas del torneado son:
Buen acabado superficial.
Requiere menos energía que otros procesos.
El control de la viruta es sencillo
Figura N°19 Refrentado Fuente:http://2.bp.blogspot.com/_gLqOGz9sLho/TNGOz10R9QI/AAAAA AAAAEQ/MZU5GtLDcEk/s1600/tor2.jpg
CILINDRADO DE INTERIORES: Aumenta el diámetro interior de la pieza. Parámetros similares a la operación de cilindrado.
Figura N°20 Cilindrado De Interiores Fuentes:https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQAxaaEfQearAX1zm0 GUnSYlYg6Ih1RC9mqLelNTCOHhRvXFqwaVg
44
SOLDADURA MIG: La soldadura por arco bajo gas protector con electrodo consumible es un proceso en el que el arco se establece entre un electrodo de hilo continuo y la pieza a soldar, estando protegido de la atmósfera circundante por un gas inerte (pr oceso MIG).
Figura N°21 Soldadura MIG Fuente:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/10/GMAW_weld_ar ea.png/300px-GMAW_weld_area.png
ALAMBRE DEL ELECTRODO Si el gas más usado para crear la atmosfera protectora es argón con oxígeno o dióxido de carbono, los desoxidantes del alambre de aportación son esenciales para proteger la soldadura de oxidación por el gas
Los Rollos Del Alambre:
Figura N° 22 Carbofil Fuente: https://image.slidesharecdn.com/soldaduramig-mag-120824235443-phpapp02/95/soldaduramig-mag-17-728.jpg?cb=1345852682
45
EL PROCESO DE SOLDADURA MIG Semiautomático: la tensión de arco voltaje, velocidad de alimentación del alambre, intensidad de corriente (amperaje) y flujo de gas se regula previamente. El arrastre de la pistola de soldadura se realiza manualmente.
Figura N°23 Equipo básico para la soldura MIG Fuente:http://3.bp.blogspot.com/-uEfxlmmVpL4/VfAQ-J6b-rI/AAAAAAAAA_I/xYY_wbpJV4/s1600/equipo_soldadura-mig-mag.jpg
VENTAJAS:
Se puede soldar en todas las posiciones
Buena apariencia con un buen acabado
Poca formación de gases contaminantes y tóxicos
46
2.5 CÁLCULOS MATEMÁTICOS 2.5.1 FUERZA DE CORTE:
= Donde: A: Es superficie de corte en Kg r: Resistencia de corte en Kg F: Fuerza de corte
DESARROLLO:
= = = ( + . ) / = = . Kn
47
2.5.2 ACCIONAMIENTO POR CORREAS
D1xn1=d2xn2 Donde: D1: diámetro de la polea motriz N1: número de revolución de la polea motriz d2: diámetro de la polea conducida n2: número de revoluciones de la polea conducida
DESARROLLO: D1xN1=d2xn2 25.4x1200=735xn2 30480=735n2 n2=41.46 rpm 2.5.3 SELECCIÓN DE LA POTENCIA DEL MOTOR:
P = √3 * V* I * Cos φ Dónde: P: Potencia en W V: Voltaje o tensión en voltios I: corriente en amperios Cos φ: Factor de potencia)
DESARROLLO:
∗ ∗.∗. = .
=
I=12.23A 48
Selección de velocidad de corte en el torno: .∗∗
VC=
Tabla N°6 Velocidad de corte en el torno Selección de velocidad de corte en la fresadora: .∗∗
VC=
Tabla N°7 Velocidad de corte en la fresa
49
2.6 SECUENCIAS Y PASOS DE TRABAJO 2.6.1 SECUENCIA DE TRABAJO
Tomar datos para evaluar el estado situacional de la empresa
Plantear alternativas de solución
Determinar los tipos de materiales que utilizaremos
Elaboración de planos
Aprobación para la fabricación
2.6.2 PASOS DE TRABAJO PASO 1: Habilitar material de acuerdo a los planos. Esto consiste en trazar, cortar planchas para la estructura de la máquina con el equipo oxiacetilénico y la amoladora.
PASO 2: Se procesó un prearmado. Apuntalar la estructura, soldar, reforzar en las partes donde la máquina ejerce más fuerza.
PASO 3: Una vez armada la estructura se hizo las fuentes, la puerta y la meza. PASO 4: Fresar la meza, cortar el material de acuerdo al plano indicado, taladrar, hacer el avellanado, empernar y fijar la meza. Por ello optamos por trabajar con una fresadora:
PASO 5: Seleccionar el motor adecuado, fabricar una caja o panel (contenedor de dispositivos eléctricos). Seleccionar los componentes necesarios para la instalación adecuada
50
Figura N° 24 Tabla de selección de materiales eléctricos
PASO 6: Hacer el accionamiento mecánico de la máquina, tornear eje, colocar volante y bocina.
PASO 7: Colocar motor y hacer cálculos para la selección de fajas. PASO 8: En cada uno de los pasos que desarrollamos siempre teniendo en cuenta los diferentes aspectos de seguridad industrial y producción limpia trabajando con seguridad
2.7 CONCEPTOS AMBIENTALES 2.7.1 NORMAS DE CALIDAD / SEGURIDAD 2.7.1.1 ISO 9001:2015 GESTION DE CALIDAD: Desde junio del 2012 se inició la revisión de la versión actual de la norma; ciertamente la intención es hacer una renovación mayor. Se busca que con el uso y certificación de esta norma las empresas sean más competitivas para el año 2020. Según el INLAC la norma cambiará en un 30%, respecto a la versión 2008; teniendo una estructura de alto nivel, incorporando dos nuevos requisitos quedando su estructura de la siguiente manera: La norma ISO 9001 de sistemas de gestión de la calidad proporciona la infraestructura, procedimientos, procesos y recursos 51
necesarios para ayudar a las organizaciones a controlar y mejorar su rendimiento y conducirles hacia la eficiencia, servicio al cliente y excelencia en el producto. La certificación ISO 9001:2015 le ayuda a transmitir:
Compromiso a sus accionistas
Reputación de su organización
Satisfacción de cliente
Ventaja competitiva
COMO APLICAR UNA ISO 9001 EN LA EMRESA METALIA E.I.R.L.
Conocer los requerimientos normativos y legales en torno a la calidad.
Teniendo una buena infraestructura.
Ser puntuales en cada trabajo que realizamos, manejar orden de producción.
Documentar los procesos requeridos por la norma ISO 9001.
Proporcionar formación a los integrantes de la empresa.
Realizar auditorías internas con ayuda de los propios trabajadores.
Utilizar el sistema de calidad y ponerlo en marcha para comprobar su eficacia.
Registrar el uso del sistema y mejorarlo.
52
2.7.1.2 NORMA ISO 14001 SEGURIDAD AMBIENTAL: La certificación ISO 14001 es bien conocida en el sector industrial. Con esta certificación se trata de mejorar la manera en que una empresa reduce su impacto en el medio ambiente, lo que puede crear beneficios internos al mejorar el uso de los recursos (por ejemplo, reduciendo el uso de materia prima y energía, o mejorando el manejo de desechos). La principal limitación con ISO 14001 es que no hay requisitos específicos. Esto quiere decir que una empresa con metas muy ambiciosas y una con metas más modestas, pueden ser certificadas por igual. En algunos casos, una certificación ISO 14001 sólo significa que la empresa ha desarrollado un plan de protección ambiental y que está cumpliendo con las leyes nacionales referentes al medio ambiente, mientras que, para otras, implica mucho más. En consecuencia, el efecto depende en gran medida del compromiso que asuma cada empresa de manera individual. Los productos de una finca con certificación ISO 14001, no pueden llevar la marca ISO 14001 en la etiqueta y no reciben ningún sobreprecio en particular. Dado que cada vez más empresas están obteniendo la certificación ISO, es posible que esta norma no sea un factor determinante para obtener una mayor ventaja en el mercado, pero como se mencionó anteriormente le puede traer beneficios internos a la empresa COMO PRACTICAMOS UNA ISO 14001 EN LA EMRESA METALIA E.I.R.L.
Reduciendo el uso de la materia prima.
Colocando recipientes en cada área para la selección de residuos inorgánicos.
Usar la energía de manera responsable.
Lo más importante el orden y la limpieza.
53
2.7.1.3 Norma OHSAS 18001 - Gestión de la Seguridad y Salud Laboral La norma OHSAS 18001 establece los requisitos mínimos de las mejores prácticas en gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo, destinados a permitir que una organización controle sus riesgos y mejore su desempeño. ISO 45001: La primera norma internacional de gestión de seguridad y salud laboral del mundo, está siendo actualmente desarrollada. La norma ayudará a las organizaciones a proporcionar un lugar de trabajo seguro para los trabajadores y resto de personas; evitando fallecimientos, lesiones y problemas de salud relacionadas con el trabajo, accidentes laborales… así como mejorará de manera continua el desempeño de la Seguridad y Salud en el Trabajo.
BENEFICIOS:
Disminuir el índice de lesiones, enfermedades y muertes relacionadas con el trabajo
Eliminar o reducir los riesgos relacionados con la SST
Mejorar el desempeño y la efectividad de la SST
Demostrar su responsabilidad corporativa y cumplir con los requisitos de la cadena de suministro
Proteger la reputación de marca
Motivar e involucrar a los empleados mediante consultas y participación
Aumentar la conciencia y cultura de SST
COMO PRACTICAMOS UNA OSHAS 18001 EN LA EMRESA METALIA E.I.R.L.
Utilizando equipos de protección para controlar los riesgos que pueden producir daños para su salud.
Si hay deficiencia de los equipos informar los superiores.
Concéntrate al máximo en el trabajo que realizas.
54
2.6.1.3.1 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL Son equipos llevados por el trabajador para protegerlo de los riesgos que pueden producir daños para su salud.
Overol: Prenda de seguridad contra chispas
Botas con punta de acero: Generalmente de cuero, que resguarda el pie y parte de la pierna y sirve de protección. Las botas industriales o de taller contienen una especie de metal en la punta que nos protege los dedos en caso de que caiga algo pesado sobre la punta de la misma o en caso de un tropiezo en el taller.
Gafas: Es un accesorio de protección personal para la vista. Es importante utilizar gafas en el taller, porque cuando fresamos suelen salir virutas, pequeñas partículas, si no se está trabajando con protección visual adecuada, puede producir serias lesiones en la vista.
Guantes: Es un implemento que protege la piel de nuestras manos. En un taller se usa guantes de cuero para los casos de maquinado para evitar quemaduras de las virutas. Además, se utiliza guantes en las diferentes actividades que se realizan.
2.7.1.4 UNE-EN ISO 12100:2012 Máquinas-herramienta, Prensas mecánicas, Seguridad Esta norma específica medidas y requisitos de seguridad que deberán de adoptar aquellas personas involucradas en el diseño, fabricación y suministro de las prensas mecánicas con embrague de revolución parcial en adelante prensas destinadas a trabajar metales en frio. Esta norma también cubre las prensas cuyo principal uso previsto es el trabajo de metales en frio, que se vallan a utilizar de la misma forma para trabajar otro tipo de materiales en láminas (tales como cartón, plástico, cuero y metal) También aplica a los dispositivos auxiliares que son parte integral de la p rensa esta norma se aplica también a las maquinas integradas en una línea de producción 55
automática donde los peligros y los riesgos generados sean comparables a los de máquinas que trabajan de forma aislada. 2.7.1.5 ISO 129 DIBUJO TÉCNICO Desde los tiempos más remotos el hombre ha empleado el dibujo para comunicar ideas a sus semejantes y para registrar estas ideas a fin de no olvidarlas. Las formas más primitivas de escritura, tales como los jeroglíficos egipcios, fueron formas pictóricas. La palabra gráfico significa “comunicación de ideas por medio de líneas o signos impresos sobre una superficie”. Un dibujo es una representación grá fica de una cosa real. Por consiguiente, el dibujo es un lenguaje gráfico, ya que emplea imágenes para comunicar pensamientos e ideas. Debido a que estas imágenes las entienden personas de diferentes nacionalidades, se dice que el dibujo es un “lenguaje universal”. Debe de ser:
COMPLETO FUNCIONAL. CLARO
ESCALAS: No siempre se puede dibujar una pieza a su tamaño real, Por el contrario, hay piezas también demasiado grandes para poder ser dibujadas a tamaño real, Surge entonces la necesidad de utilizar una escala adecuada para su representación y pueden ser de ampliación o de reducción, recomendándose las siguientes:
Tamaño real Esc.1:1
Ampliación Esc. 2:1, 5:1, 10:1, 50:1.
Reducción Esc. 1:2, 1:5, 1:10, 1:50, 1:100.
TIPOS DE LÍNEA: Los rasgos distintivos de las líneas que forman una parte permanente del dibujo son las diferencias en grueso y en construcción. Las líneas deben ser claramente visibles y forman un contraste bien definido con las demás líneas. Este contraste es necesario cuando el dibujo deba de ser claro y fácil de comprender. 56
Línea continua gruesa: se utiliza en contorno de piezas y cuadro de referencia con un grosor de 0.4 a 0.5 mm (0.016” - 0.020”)
Línea continua: fina se utiliza en márgenes, líneas de cota, líneas de extensión, puntas de flecha con un grosor de 0.25 mm (0.010”).
Línea de trazos: cortos se utiliza para representar aristas no visibles y tienen un grosor de 0.25 mm (0.010”) Línea de centros se utiliza para representar
Líneas de centros: ejes de simetría, etc.; teniendo un grosor de 0.2 mm (0.008”).
Φ Diámetro
R Radio
Arco
Cuadrado
S Esfera
Roscas y elementos roscados
M 12 (métrica normal)
M16x1,5 (métrica fina)
¾ (whitworth normal)
W 28,8x1/14 (whitworth fina)
G ¼ (de gas)
Tr40x7 Izq. (trapeciales izquierdas)
57
CAPITULOS III PLANOS DE TALLER, ESQUEMAS Y/O DIAGRAM
58
CAPITULO IV DESCRIPCION DE COSTOS, INSUMOS Y TIEMPO DE TRABAJO
59
4.1 Material e insumos empleados en la implementación del proyecto.
T E M 1
2
DENOMINACIÓN DE LOS MATERIALES
DESCRIPCIÓN TÉCNICA
UNIDAD DE MEDIDA
CANTIDAD
Acero St37
Acero de construcción en general St37-2 con una resistencia a la tracción de 360N/mm2
m2
2
Acero SAE 4340 con una resistencia a la tracción 95 - 105 kgf/mm 2
Unid
Acero SAE 4340 con una resistencia la tracción 95 - 105 kgf/mm 2
Unid
Volante de inercia
3
Cigüeñal
4
Perno
5
Eje
6
Bocinas
7
Motor
8
Polea
9
Flap de 1/2x1 1/2 SAE 1045 con una resistencia a la tracción 63 - 73 kgf/mm2 SAE 1045 con una resistencia a la tracción 63 - 73 kgf/mm2 WEG 5HP DIN 1691 GG20 - GG25 ISO 4183)
1
Unid
12
m
1
Unid
1
Unid
1
Unid
1
Correas de A-150 Unid trasmisión Tabla N° 8 Descripción de materiales e insumos
60
1
4
MATERIALES PARA EL CABLEADO DENOMINACIÓN DE LOS INSUMOS Conductor eléctrico THW Térmico trifásico Contactor Reley térmico Pulsadores Piloto Borneras de 25 A Cinta aislante Cable vulcanizado
ÍTEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9
DESCRIPCIÓN TECNICA
UNIDAD CANTIDAD
Alambre THW N° 12
Metros
3
25 A 20 A NR2-25 17-25ª Rojo NC y verde NO Rojo Se utilizó como puente 3M 3x12
Unid Unid Unid Unid Unid Unid Unid Metros
1 1 1 2 1 6 1 3
Tabla N°9 descri ción de materiales eléctricos
4.2 Costo Total Estimado De La Ejecución Del Proyecto PRECIO PRECIO ÍTEM DENOMINACIÓN DE LOS UNIDAD en TOTAL en S/. S/. MATERIALES 1 Acero St37 1200.00 1200.00 2 Eje SAE 1045 150.00 150.00 3 Bocinas SAE 1045 80.00 80.00 4 Perno 0.70 8.40 5 Volante de inercia SAE 4340 300.00 300.00 6 Polea 35.00 35.00 7 Fajas 20.00 80.00 8 Motor 1200.00 1200 .00 9 Conductor eléctrico THW 1.70 3.40 10 Térmico trifásico 25 A 25.00 25.00 11 Contactor 20 A 32.00 32.00 12 Reley térmico 17-25 A 33.00 33.00 13 Pulsadores rojo y verde 6.00 12.00 14 Piloto rojo 6.00 6.00 15 Borneras de 25 A 3.00 3.00 17 Cinta aislante 3M 3.00 3.00 18
Cable vulcanizado de 3x12
6.50
19.50
19
Mano de obra calificada
250.00
750.00
TOTAL
3940.3 Tabla N°10 costos de materiales 61
N°
1 2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15
FABRICACIÓN DE TROQUELADORA ELECTROMECÁNICA PARA METAL COORDINACIÓN CON EL MONITOR. INFORME SOBRE LA SITUACIÓN REAL ENCONTRADA DE LA EMPRESA. ELABORAR ESTRATEGIA MEJORAR PRODUCTIVIDAD.
06
11
13
X
X
3 18
4
20
25
X
X
X
X
X
X
27
5
6
04
06
11
X
X
X
7
8
9
10
11
12
13
18
20
25
26
31
03
08
10
12
17
22
24
X
X
X
X
X
X
X
X
X
13
14
29
01
06
X
X
X
X
X
X
08
15 13
15
X
X
16 20
22
27
X
ALGUNA PARA LA
DEFINIR PROYECTO “FRABRICACIÒN DE TROQUELADORTA ELECTROMECANICA PARA METAL”. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN: FOLLETOS, LIBROS, MANUALES Y PAGINAS DE INTERNET. REALIZAR COTIZACIONES DE LOS MATERIALES, E INSUMOS. ELABORACIÓN DE PROYECTO DE INNOVACIÓN “ESTRUCTURA DE LA PARTE TEORICA” SACAR MEDIDAS Y ESTRUCTURAR LOS PLANOS. COMPRA DE MATERIALES PARA LA FABRICACIÓN DE LAS PARTES DE LA MAQUINA. HABILITADO DE MATERIAL PARA LA TROQUELADORA. MECANIZADO Y PINTADO DE LOS COMPONENTES DE LA TROQUELADORA. EMSAMBLADO DE LAS PARTES MECANICAS. PRUEBA, FUNCIONAMIENTO Y COMPROBAR. PRESENTACIÓN INFORME FINAL SUSTENTACIÓN PROYECTO
SEMANAS 1 2 DIAS
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
x
X
X
X
X X
DEL
x
X
X X
DEL
4.3 Cronograma de actividades 62
X
CONCLUSIONES
Se cumplió con el objetivo principal del proyecto, esto es la fabricación de troqueladora de acuerdo a las necesidades de producción de la empresa METALIA E.I.R.L., tomando en cuenta las diferentes normas de seguridad.
Se logró minimizar al máximo las fallas en los cortes de paneles (contenedor de dispositivo eléctrico), logrando precisión en los cortes.
RECOMENDACIONES Y/O SUGERENCIAS
Usar la máquina troqueladora para hacer cortes de metales de 1/8” de espesor.
Utilizar los implementos de seguridad para operar la máquina.
Cumplir con el plan de mantenimiento correcto de la máquina, ayudará a que no se deteriore o dañe alguna pieza y pueda funcionar en óptimas condiciones de trabajo.
Las áreas y ambientes de trabajo deben contar con orden y limpieza para permitir que las labores se efectúen con exactitud, eficiencia y evitar accidentes.
64
BIBLIOGRAFIA REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍAS:
A.L. CASILLAS, Maquinas Cálculos de taller, Edición 40 artes gráficas Enco. S.L.-2008 Madrid
ORGANIZACION INTERNACIONAL DEL TRABAJO (CINTERFOR) 1979, Enciclopedia practica Mecánica General, volumen 4 informaciones tecnológica
HERMANN JUTZ, EDUARD SCHARKUS, ROLF LOBERT, Tablas para la industria metalúrgica, Edición 3 Editorial REVERTE S. A.
ALFREDO MENDIOLA, Seguridad Industrial, edición 2 julio2014
REXON DE COLOMBIA, Cálculos de Trasmisiones, manual de productos 2001
WEG Transformando energía en soluciones, manual de productos
ACEROS BRAVO, catálogo de productos.
NODREAU, Robert; LORENZ Meller, Enrique. El torno y la fresadora. Versión de 4ta edición francesa. Editorial Gustavo Gili S.A. Barcelona.
REFERENCIAS ELECTRÓNICAS:
Monografía de una troqueladora a escala http://es.calameo.com/read/000772905e080a46a7683.
Maquinas troqueladoras https://prezi.com/m/fq_5nbs9m7xd/maquina-troqueladora/.
Definición de la norma OSHAS 18001 http://autogestión.stps.gob.mx:8162.
Manual de sistemas de gestión medioambiental https://es.wikipedia.org/wiki/ISO_14001:2004.
Nueva ISO 9001:2015 https://www.youtube.com/watch?v=Z4qOazB2eVM. 65
ANEXOS Ubicación de la empresa “METALIA E.I.R.L.”
Figura N°25 Ubicación de la empresa METALIA
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Figura N° 26 Puerta Principal de la Empresa
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SELECCION DE MATERIALES:
Tabla Nº11 Selección del Conductor Electrico Fuente: http://2.bp.blogspot.com/hLCIuSmuxBU/U4lMMzShnHI/AAAAAAAABJY/t9ap0FVqe3Y/s1600/corrienteypotencia.jpg
Tabla Nº12selección de aparatos electricos Fuente:http://www.epro.es/resources/Tabla+potencias+nominales+motores+trifasicos+de+induccion.jpg
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Tabla Nº13 Selección de Correas trapezoidales Fuente:http://www.scielo.org.co/img/revistas/rfing/v22n35/v22n35a04t6.jpg
Selección de materiales Aceros BӦHLER
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HABILITACION DE MATERIALES
Figura N°27 Base de la troqueladora
Figura N°28 Estructura en C
Figura N°29 Apuntalado
Figura N°30 Corte con la tortuga
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Figura N°32 Trazado
Figura N°31 Soldadura
Figura N°34 Presentaciones del Eje
Figura N° 33 Mesa
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Figura N°35 Cordones de Soldadura
Figura N°36 Bocina
Figura N°37 Motor Eléctrico.
Figura N°38 Instalación de Panel de Control.
Figura N°39 Panel de control de la Troqueladora.
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Figura N° 40Figura Preensamblado N° 41 del Eje. Preensamblado.
Figura N°42 Perforación de Agujeros para los Prisioneros
Figura N° 43 Ajuste de la Mesa Suspendida
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