GUÍA PRÁCTICA PARA EL DISEÑO DE HERRAMENTALES PARA OPERACIONES DE TROQUELADO

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Título :	GUÍA PRÁCTICA PARA EL DISEÑO DE HERRAMENTALES PARA OPERACIONES DE TROQUELADO
Autor :	CUEVA GUITRON, IGNACIO
Fecha de publicación :	2018
Resumen :	Para contribuir a la solución de problemas en la industria manufacturera en el país, es necesario favorecer a la formación de profesionales de manera integral (teórica-práctica) con bases sólidas en las diferentes áreas del conocimiento de las ingenierías y en este caso en el área del diseño, selección de materiales, manufactura y operación de herramentales empleados en los diferentes procesos de troquelado (corte, embutido, doblado y estampado) Diseñar es un proceso que puede llevar tiempo entender, no es cosa sencilla ya que siempre va de la mano con la manufactura y la selección apropiada de materiales, es indispensable tener presente que diseño sea factible de realizar con los elementos disponibles y de esta forma concebir que el producto no sea una tarea complicada o imposible de realizar. La guía que se propone deberá considerar aspectos técnicos, como los equipos a utilizar y sus especificaciones, volúmenes de trabajo, rangos y capacidades de cargas, así como un ejemplo del desarrollo de un herramental y sus diferentes etapas hasta lograr concretar el ensamble y puesta en marcha de estos, de esta forma se promueve entre los alumnos un mejor entendimiento paso a paso hasta lograr un producto funcional, aunado a lo anterior despertar el interés como futuros emprendedores y capaces de incorporarse con mayor seguridad al ámbito laboral. Prácticas a desarrollar: Práctica 1.- Diseño de herramentales empleados en operaciones de corte en chapa metálica. Práctica 2.- Desarrollo de la ruta de trabajo para la manufactura de los herramentales diseñados. Práctica 3.- Consideraciones importantes en la manufactura de los herramentales Práctica 4.- Desarrollo de herramentales para operaciones de embutido. Práctica 5.- Desarrollo de herramentales para operaciones de estampado Práctica 6.- Instrumentación de los herramentales con una celda de carga para la medición de las fuerzas requeridas en las operaciones de troquelado.
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6151
metadata.dc.contributor.responsible:	CUEVA GUITRON, IGNACIO
metadata.dc.coverage.temporal:	2018-2019
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.objective:	Promover en el estudiante la capacidad de desarrollar habilidades que le permitan aplicar tècnicas de diseño y manufactura de herramentales para resolver problemas reales en las diferentes áreas de la ingeniería.
metadata.dc.description.hypothesis:	Es posible generar una herramienta de apoyo para los profesores de la asignatura diseño de herramental que abarque aspectos importantes en el tema de operaciones de troquelado, en este sentido la guía deberá contener los pasos fundamentales del diseño, desarrollo de los planos de ingeniería en software especializados, y la ruta de trabajo para la manufactura,
metadata.dc.description.strategies:	Sin importar las limitantes y experiencias previas como diseñador, es posible lograr la fabricación de componentes que forman parte de herramentales que desempeñen diferentes funciones, no se debe intentar sin una guía precisa y planos de ingeniería de cada una de las partes diseñadas. Todos los planos de ingeniería se deben entender claramente sin dar lugar a ambigüedades, para ello es necesario auxiliarse con normas de dibujo. Es necesario tener conocimiento respecto a los procesos de manufactura que se emplearan en los componentes diseñados o auxiliarse de algún técnico con experiencia para evitar pérdidas de tiempo, desperdicio de material y accidentes. METODOLOGÍA a)Identificación de metodologías para el diseño de herramentales. b) Selección de las técnicas más apropiadas para el diseño de herramentales para operaciones de troquelado. c) Descripción de los pasos para la manufactura de los herramentales. d)Identificación de los requerimientos para las partes que componen los herramentales e)Selección de los materiales para las funciones de los componentes según la función a desempeñar. f)Identificación de las máquinas herramientas requeridas para la manufactura. g)Manufactura de los herramentales h)Inspección de las características dimensionales de los componentes terminados. i)Temple y rectificado de las piezas que lo requieran. j)Ensamble de los componentes para verificar su funcionalidad. k)Puesta en marcha en la máquina herramienta con los herramentales. La metodología a seguir en los experimentos, proporcionará a los estudiantes la oportunidad de complementar los conocimientos teóricos, y de esta manera utilizarlos posteriormente en la solución de problemas en el ámbito profesional. Generar una guía práctica para mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje en los laboratorios de manufactura y particularmente para la materia de diseño de herramental.
metadata.dc.description.goals:	Metas cumplidas: En un periodo de tiempo de un año fue posible cumplir y superar las metas planteadas para los dos primeros años del planteamiento del proyecto, pese a las dificultades para ejercer los recursos, principalmente por los procedimientos que son de un alto nivel burocrático por quienes liberan los recursos en la administración de la Facultad de Ingeniería. La forma de resolver estos problemas fue un acuerdo entre los académicos participantes para aportar recursos económicos y lograr los objetivos planteados, obteniendo los productos que se mencionan a continuación: Se concluyeron dos tesis de licenciatura Título: “Diseño y manufactura de un troquel de corte e instrumentación para la medición de fuerzas” 2018 Presentó: Luz López Erick Francisco Título: “Diseño y manufactura de un troquel de embutido e implementación de un protocolo de medición de fuerzas” 2018 Presentó: Pichardo Aragón Diego Ricardo Hasta el momento se están elaborando y afinando dos artículos para presentar en el XXV congreso internacional anual de la SOMIM que se realizará en Mazatlán, Sinaloa, México con títulos: “Procedimiento para el diseño y manufactura de un troquel de corte con fines didácticos” “Diseño, manufactura e instrumentación de un troquel de embutido para la enseñanza” Se concluyeron 5 prácticas que se listan a continuación: Práctica 1.- Metodología para el diseño y manufactura de herramentales para operaciones de troquelado (generación de los planos de ingeniería). Práctica 2.- Desarrollo de la ruta de trabajo para la manufactura de los herramentales diseñados. Práctica 3.- Consideraciones importantes en la manufactura de los herramentales Práctica 4.- Desarrollo de herramentales para operaciones de embutido. Práctica 5. Protocolo para la instrumentación y medición de las fuerzas en operaciones con troqueles. Y finalmente se cuenta con un documento que pretende ser una guía para el diseño de herramentales. Aun cuando se lograron excelentes resultados gracias a la buena planificación por el grupo de trabajo, las metas para el tercer año requieren de la adquisición de una celda de carga adecuada según los cálculos teóricos de las operaciones de corte y embutido (aproximadamente 100 KN) de tal manera que se puedan medir las fuerzas en tiempo real; sin embargo los recursos fueron insuficientes y aunque se logró desarrollar el protocolo para la instrumentación y utilizar una celda prestada los resultados obtenidos con ésta dejaron mucho que desear debido a la sensibilidad por lo que se propone continuar con este proyecto por lo menos un año más para concluir con lo que ha quedado pendiente y cerrar de manera exitosa este trabajo.
metadata.dc.description.selfAssessment:	En esta etapa fue posible generar herramentales de un grado de complejidad muy aceptable, que sin lugar a dudas superaron las expectativas planteadas en un inicio y concluyendo de manera exitosa. Tomando en cuenta que este trabajo se está consolidando al mostrar un gran interés en alumnos y profesores que imparten materias relacionadas con las áreas afines al diseño y la manufactura con materiales de ingeniería. Aun cuando el tiempo para el desarrollo del proyecto a mi consideración fue corto basado en la experiencia de fabricación de troqueles desde su concepción hasta la obtención del producto final se logró integrar un excelente equipo entre los participantes conformado por profesores y alumnos. Cabe mencionar que de los alumnos que se involucraron en este proyecto lo hicieron con un alto nivel de responsabilidad; brindándoles una beca y motivados por los buenos resultados de los trabajos realizados, lograron concluir sus trabajos de tesis, que sustentaron en su examen profesional de manera exitosa. Para darle continuidad a esos trabajos tres de los alumnos participantes han ingresado en el programa de maestría y doctorado en ingeniería de la Facultad de Ingeniería de la UNAM y uno más inició con el trabajo escrito de tesis de licenciatura. Alumnos participantes en el proyecto y que ingresaron al programa de maestría y doctorado de la Facultad de ingeniería: Luz López Erick Francisco con número de cuenta 310005630 Pichardo Aragón Diego Ricardo con número de cuenta 310130435 Martinez Rincon Juan Javier con número de cuenta 310150589 La guía para el diseño de herramentales hasta el momento se considera terminada sin embargo siempre estará abierta la posibilidad de incorporar mejoras que contribuyan a lograr un mejor desempeño y aprovechamiento de los recursos, en este proyecto se obtuvieron excelentes resultados con el diseño y manufactura de dos troqueles con una alta calidad en los acabados superficiales y cumpliendo perfectamente con las tolerancias de diseño. Las prácticas desarrolladas se integrarán de manera gradual a los laboratorios de ingeniería mecánica en las asignaturas afines, lo que sin duda contribuirá a la formación de estudiantes con una visión integral en cuanto a los procesos del diseño y las operaciones de manufactura. Finalmente cabe resaltar que se tienen contemplados dos artículos para congresos nacionales derivados de los trabajos de este proyecto además se logró concluir con los productos y actualmente se encuentra funcionales e incluso se logró impartir prácticas con los herramentales fabricados. Con la implementación de las prácticas será posible beneficiar a por lo menos 200 alumnos por semestre de las asignaturas diseño de herramental, manufactura I y II entre otras..
metadata.dc.description.goalsAchieved:	Metas para primer año Plantear un marco de referencia respecto a la situación actual en el área de los laboratorios de manufactura y una herramienta de apoyo para la asignatura de diseño de herramental y haciendo uso de la capacidad instalada e infraestructura, promover entre los académicos y alumnos un ambiente de trabajo profesional. Para la fabricación de los componentes requeridos se cuenta con máquinas herramientas convencionales y de CNC, además se cuenta también con una troqueladora mecánica con capacidad de 60 toneladas, con la que se realizarán las pruebas y posteriormente el desarrollo de las prácticas. Práctica 1.- Diseño de herramentales empleados en operaciones de corte en chapa metálica (generación de los planos de ingeniería). Práctica 2.- Desarrollo de la ruta de trabajo para la manufactura de los herramentales diseñados. La elaboración de un artículo para congreso nacional Procedimiento para el diseño de un troquel de corte con fines didacticos Desarrollo de una tesis de licenciatura por el alumno Erick Francisco Luz López con título: Diseño de un herramental para operaciones de corte en chapa metálica. Metas para segundo año La manufactura, un punto muy importante en el desarrollo de cualquier producto, donde siempre se busca que el tiempo y el dinero requerido sea el menor posible, aumentando la producción y disminuyendo el costo. El troquel que se fabricará permitirá el uso de herramientas de gran ayuda, que para una industria puede marcar la diferencia, la aplicación de un software CAD-CAM, en este caso el NX que ayudará a disminuir los tiempos de diseño, observar las posibles interferencias entre elementos ensamblados, corregir dimensiones, y realizar planos de ingeniería de las piezas. Así mismo es de gran ayuda en la manufactura, ya que el programa genera los códigos de control numérico para las máquinas usadas para la fabricación del troquel. Práctica 3.- Consideraciones importantes en la manufactura de los herramentales Práctica 4.- Desarrollo de herramentales para operaciones de embutido. La elaboración de un artículo para congreso nacional Procedimiento para el diseño y manufactura de un troquel de embutido para la enseñanza Desarrollo de una tesis de licenciatura por el alumno Diego Pichardo con título: Diseño de un herramental para operaciones de embutido en chapa metálica con fines didácticos. Metas para el tercer año Instrumentación de los troqueles desarrollados, se adaptará una celda de carga a los troqueles para poder medir en tiempo real las fuerzas demandadas por las diferentes operaciones de troquelado. En este sentido el grupo de trabajo ya cuenta con una tarjeta de adquisición de datos, un amplificador de señal, y el software para la visualización de forma gráfica de los datos. Será indispensable diseñar algunos elementos adicionales para el acoplamiento de la celda a los troqueles de carga. Una vez generada la infraestructura necesaria para la instrumentación se procederá al diseño y desarrollo de las dos prácticas propuestas, las cuales son: Práctica 5.- Desarrollo de herramentales para operaciones de estampado Práctica 6.- Instrumentación de los herramentales con una celda de carga para la medición de las fuerzas requeridas en las operaciones de troquelado La elaboración de un artículo para congreso nacional Instrumentación y puesta en marcha de un troquel de estampado, corte y embutido en chapa de aluminio. Desarrollo de una tesis de licenciatura con título: Influencia de los lubricantes en la fuerza de corte y embutido en chapa de acero, aluminio y latón.
metadata.dcterms.provenance:	Facultad de Ingeniería
metadata.dc.subject.DGAPA:	Ingenierías
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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