Fabricacion de Un Termostato

ANEXO 1. B. DETERMINACIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LOS MATERIALES PROVEEDORES DE CHAVE DE GRIFO A continuación se detallan los distintos tipos de proveedores de Chave de grifo y el tipo de material con que estos fabrican dicho llave de grifo. NOMBRE

LOGO MATERIAL

LOJADOMECANICO AgrotamA

ACERO FORJADO ACERO FORJADO

FONTANERÍA FERRAMENTAS DE CANALIZACAO

ACERO FORJADO

INFORMACION BIBLIOGRAFICA FORJA DE CARBONO Y ALEACIONES ACEROS

Introducción

Mediante la forja se modifica la forma de los materiales sin arranque de viruta por medio de golpes o presión. En las piezas de forja, la estructura es más compacta, la resistencia mecánica mayor. El trabajo tan caro de mecanización mecanización por arranque de de viruta se reduce a un mínimo. mínimo. Carbono y aceros de aleación son de lejos los materiales forjados con mayor frecuencia, y se forjan fácilmente en una amplia variedad de formas utilizando caliente, calentamiento, o "Equipo de forja en frío forjar procesos y equipos estándar. A pesar del gran número de composiciones disponibles, todos los materiales de esta categoría exhiben características de forja esencialmente similares. Las excepciones a esto son aceros que contienen aditivos de maquinado libre tales como sulfuros; estos materiales son más difíciles de falsificar que son grados de mecanizado que no son libres. La forjabilidad del acero depende fundamentalmente de su composición y especialmente de su contenido de carbono. Para contenidos crecientes de C disminuye la forjabilidad de los aceros. E l contenido de azufre hace que el acero sea quebradizo al rojo, es decir, la aparición de grietas al tratar de deformarlo cuando está caliente al rojo. El contenido demasiado alto de fosforo hace que el acero resulte quebradizo en frio, las piezas se rompen al ser deformadas en frio. El contenido de azufre y fosforo no debe por estas razones ser, en conjunto, superior al 0.1%. El manganeso y el silicio tienen una influencia imperceptible sobre la forjabilidad. El manganeso aumenta, es verdad, la dureza y trae consigo por lo tanto un más elevado consumo de trabajo de deformación pero disminuye en cambio, la influencia perjudicial del azufre.

Las propiedades características de los aceros para trabajar en caliente son:

• Buena resistencia y tenacidad en caliente • Reducida tendencia a la adhesión • Buena resistencia al revenido revenido • Alta estabilidad estabilidad dimensional dimensional • Además alta resistencia resistencia a temperaturas elevadas • Alta resistencia al desgaste desgaste • Resistencia a la erosión y a la oxidación a alta temperatura

Selección de forjar temperaturas para aceros al carbono y de aleación se basa en el contenido de carbono, composición de la aleación, el rango de temperatura óptima para la plasticidad, y la cantidad de reducción requerida para forjar la pieza de trabajo. De estos factores, el contenido de carbono tiene la mayor influencia sobre las temperaturas de forja con límite superior. Tabla 1 enumera las temperaturas de forjado en caliente típicos para una variedad de aceros al carbono y de aleación; se puede observar que, en general, forja temperaturas disminuyen con el aumento de contenido de carbono y aleación.

Tabla 1 temperaturas típicas de forja varios de carbono y aceros aleados aleados

Acero Principales elementos de aleación Forja temperatura típica

°C °F

Aceros al carbono

Las propiedades características de los aceros para trabajar en caliente son:

• Buena resistencia y tenacidad en caliente • Reducida tendencia a la adhesión • Buena resistencia al revenido revenido • Alta estabilidad estabilidad dimensional dimensional • Además alta resistencia resistencia a temperaturas elevadas • Alta resistencia al desgaste desgaste • Resistencia a la erosión y a la oxidación a alta temperatura

Selección de forjar temperaturas para aceros al carbono y de aleación se basa en el contenido de carbono, composición de la aleación, el rango de temperatura óptima para la plasticidad, y la cantidad de reducción requerida para forjar la pieza de trabajo. De estos factores, el contenido de carbono tiene la mayor influencia sobre las temperaturas de forja con límite superior. Tabla 1 enumera las temperaturas de forjado en caliente típicos para una variedad de aceros al carbono y de aleación; se puede observar que, en general, forja temperaturas disminuyen con el aumento de contenido de carbono y aleación.

Tabla 1 temperaturas típicas de forja varios de carbono y aceros aleados aleados

Acero Principales elementos de aleación Forja temperatura típica

°C °F

Aceros al carbono

1010 ... 1315 2400

1015 ... 1315 2400

1020 ... 1290 2350

1030 ... 1290 2350

1040 ... 1260 2300

1050 ... 1260 2300

1060 ... 1180 2160 ASM Metals HandBook, Vol 14 - Forming and Forging

Las temperaturas más altas dadas en la Tabla 3.5 representan en cada caso las temperaturas de comienzo de la forja, es decir que solamente después de alcanzadas esas temperaturas deberá comenzar la deformación. Las temperaturas inferiores son las temperaturas finales de la forja. Por debajo de ellas no deberá producirse ningún trabajo de deformación. La plasticidad del material ha descendido tanto por debajo de esas temperaturas, que de continuarse la forja aparecerían grietas. COMPORTAMIENTO DE FORJA EN CALIENTE

El forjado en caliente de carbono y aceros aleados en formas intrincadas rara vez es limitado por forgeability aspectos con la excepción de los de maquinado libre las categorías mencionadas anteriormente. Sección grosor, forma complejidad, tamaño y forja son limitadas principalmente por el enfriamiento que se produce cuando la calienta la pieza entra en contacto con el agua fría muere. Por esta razón que ha morir relativamente corto tiempo de contacto, como martillos, suele ser el preferido para forjar e intrincadas formas de acero.

FORJABILIDAD Prueba de giro en caliente. Un medio común de medir la forjabilidad de los aceros es la prueba de giro en caliente. Como su nombre indica, esta prueba implica la torsión de especímenes barra calentada a la fractura en un número de diferentes temperaturas seleccionadas para cubrir el posible rango de temperatura de trabajo en caliente del material de ensayo. El número de giros a la fractura, así como el par de torsión necesario para mantener a una velocidad constante, se reportan. La temperatura a la cual el número de torsiones es la más grande, si existe un máximo tal, se supone que es la temperatura óptima de trabajo en caliente del material de ensayo. La figura 1 muestra forjabilidad de varios aceros al carbono según las pruebas realizadas en caliente giro.

Fig. 1 Forgeabilities de diferentes aceros al carbono como se determina mediante ensayos de torsión. Fuente: Ref 2.

El concepto de capacidad de forjado se ha usado vagamente para denotar una combinación de resistencia a la deformación y la capacidad de deformarse sin fractura. Un diagrama que ilustra este tipo de información se presenta en la Fig. 2. Debido a que la resistencia de un metal a la deformación plástica se determina esencialmente por la tensión de flujo del material en condiciones de temperatura y velocidad de deformación dado, es más apropiado definir forjabilidad como la capacidad del material para deformar sin fallo, independientemente de la presión y requisitos de carga.

Fig. 2 Influencia de la capacidad de forjado y el flujo de fuerza en el llenado de la matriz. La flecha indica el aumento de la facilidad de llenado del troquel. ASM Metals HandBook, Vol 14 - Forming and Forging

Denominaciones de los aceros

Tradicionalmente, el American Iron and Steel Institute (AISI) y la Society of Automotive Engineers (SAE) han denominado los aceros al carbono y aleados utilizando cuatro dígitos. Los dos primeros dígitos indican los elementos aleantes y sus porcentajes; y los dos últimos indican el contenido de carbono en peso. Las denominaciones de la American Society for Testing and Materials (ASTM) son otro sistema de numeración que incorpora las denominaciones de AISI y SAE e incluye especificaciones estándar para los productos de acero. Para los metales ferrosos, la denominación consiste en la letra “A” seguida de números arbitrarios (en ge neral tres).

Al sistema de numeración actual se le conoce como Sistema Unificado de Numeración (UNS, por sus siglas en inglés) y ha sido ampliamente adoptado por las industrias de metales ferrosos y no ferrosos. Consta de una letra que indica la clase general de la aleación, seguida de cinco dígitos que denominan su composición química. Las letras utilizadas para denominación son: G: para aceros AISI y SAE al carbono y aleados J: para aceros fundidos K: para aceros diversos y aleaciones ferrosas S: para aceros inoxidables y superaleaciones T: para aceros para herramientas Los ejemplos son: G41300 para acero aleado AISI 4130, y T30108 para acero para herramientas AISI A-8. Aceros al carbono

Los aceros al carbono suelen clasificarse por su proporción (en peso) de contenido de carbono. • Acero al bajo carbono, también llamado acero dulce, tiene menos de 0.30% de C.

Con frecuencia se utiliza para productos industriales comunes (como pernos, tuercas, hojas, placas y tubos) y para componentes de máquinas que no requieren alta resistencia. • Acero al medio carbono, tie ne de 0.30% a 0.60% de C. Generalmente se utiliza en aplicaciones

que requieren una mayor resistencia que la disponible en los aceros al bajo carbono, como en maquinaria, partes de equipos automotores y agrícolas (engranes, ejes, bielas, cigüeñales), equipo ferroviario y partes de maquinaria para el trabajo de los metales. • Acero al alto carbono, tiene más de 0.60% de C. En general, el acero de alto carbono se utiliza en

partes que requieren resistencia, dureza y resistencia al desgaste, como herramientas de corte, cables, alambre musical, resortes y cuchillería. Después de formársele, usualmente se da tratamiento térmico y revenido a las partes. Cuanto más carbono tenga el acero, mayores serán su dureza, resistencia y resistencia al desgaste luego del tratamiento térmico. • Los aceros al carbono que contienen azufre y fósforo se conocen como aceros al carbono

resulfurizados (serie 11xx) y como aceros al carbono refosforizados y resulfurizados (serie 12xx). Por ejemplo, el acero 1112 es resulfurizado con un contenido de carbono de 0.12%. Estos aceros tienen una maquinabilidad mejorada.

INFORMACION MEDIANTE TABLAS. En la tabla 14.3 se da la forjabilidad de diversos metales y aleaciones, en orden decreciente. Se basan en consideraciones como ductilidad y resistencia del material, temperatura requerida para el forjado, comportamiento de fricción y calidad de las forjas producidas. Estos valores se deben considerar sólo como guías generales. En la tabla 14.3 se incluyen los intervalos característicos de la temperatura de forjado en caliente para varios m etales y aleaciones. Obsérvese que la temperatura de forjado más alta no necesariamente indica mayor dificultad en el forjado del material. Para forjado a temperatura media, las temperaturas van de 200 °C a 300 °C (400 °F a 600 °F) para aleaciones de aluminio y de 550 °C a 750 °C (1000 °F a 1400 °F) para aceros.

TABLA: COMPOSICION QUIMICA Y DUREZA DE LOS ACEROS. Manufactura, ingenieria y tecnologia kalpakjian(2) A continuación se presenta la tabla que nos ofrecen las propiedades y composición química de los diferentes aceros. TABLA: COMPOSICION QUIMICA Y DUREZA DE LOS ACEROS

VENTAJAS DEL ACERO: Material fácil de conformar en frio y en caliente Material fácil de mecanizar, ensamblar y proteger de corrosión Bajo coste unitario en comparación con otros materiales Alta disponibilidad, su producción es 20 veces mayor al resto de materiales metálicos no férreos Material altamente adaptable Fácilmente reciclable: reciclable: Se puede usar chatarra como materia prima para la producción de nuevo acero Alta resistencia mecánica (esfuerzos de tracción y compresión)

Manual de diseño diseño de Producto Producto para Manufactura BRALLA CONCLUSION: Con toda la información recabada y mediante las tablas comparativas se puede notar que es conveniente usar el ACERO 1030, siendo el acero con mejores características características para nuestra pieza, posee las siguientes ventajas: Este grupo tiene mayor resistencia y dureza, pero menor capacidad de deformación. Son los comúnmente llamados aceros de cementación. Aceros de medio Carbono para fabricación de piezas estructurales, piezas de maquinaria y herramientas. Acero para temple y revenido r evenido para los más amplios usos, tales como ejes, árboles y todas aquellas piezas que no estén sometidas a fuertes esfuerzos mecánicos. Como no tiene gran penetración de temple, este tipo de acero es aconsejable solamente para piezas templadas y revenidas de tamaño pequeño. INFORMACION TECNICA DEL MATERIAL ACERO AISI-SAE 1030 (UNS G10300)

DÓNDE:

SAE 1030

SAE: Sociedad Norteamericana de Ingenieros Automotores

10xx Como el primer dígito es 1 se sabe que es un acero al carbono y el dígito siguiente es el cero entonces se trata de un acero sin aleación, por ultimo xx es el % de carbono 30 quiere decir que el acero tiene 0.3% C 1. DESCRIPCIÓN Aceros de bajo % de carbono (desde SAE 1016 a 1030) Este grupo tiene mayor resistencia y dureza, disminuyendo su deformabilidad. La maquinabilidad de estos aceros mejora con el forjado o normalizado, y disminuye con el recocido. El acero SAE 1030 es un acero de bajo contenido de carbono, y tiene fuerza moderada y dureza en el estado bruto de laminación. Puede ser endurecida y reforzada por trabajo en frío. También tiene maquinabilidad maquinabilidad justa, ductilidad y soldabilidad soldabilidad buena.

2. PROPIEDADES MECANICAS

Propiedades Métricolnglesa Resistencia a la tracción 525 MPa

76,100 psi

Resistencia a la tracción, t racción, rendimiento 440 MPa

63,800 psi

Módulo de elasticidad 190-210 GPa

29.700-30458 ksi

Módulo de compresibilidad (típico para el acero) 140 GPa

20300 ksi

Módulo de cizallamiento (típico para el acero )

80 GPa 11600 ksi

El coeficiente de Poisson 0,27-0,30

0,27-0,30

Alargamiento de rotura (en 50 mm) 12%

12%

Reducción del área 35%

35%

Dureza, Brinell 149

149

Dureza, Knoop (conversión de dureza Brinell) 169

169

Dureza Rockwell B (conversión de dureza Brinell) 80

80

Dureza, Vickers (conversión de dureza Brinell) 155

155

La maquinabilidad (basado en AISI 1212 acero. Maquinabilidad como 100) 70

70

3. PROPIEDADES FISICAS Propiedades

Métrico

Inglesa

Densidad

7,85 g / cc

0,284 libras/in³

Punto de fusion1510°C 2750 °F

4. PROPIEDADES QUIMICAS

5. PROPIEDADES TERMICAS Propiedades

MétricoInglesa

Expansión térmica coeficiente (@ 15-75 ° C / 59 a 167 ° F) / en ° F

11,7 m / m ° C 6,50 micropulgadas

Conductividad Térmica 51,9 W / mK

360 BTU en / hr.ft 2 ° F.

6. PROPIEDADES TECNOLOGICAS Maquinabilidad70 Soldabilidad

0.54%

CARACTERISTICA MECANICAS TRATAMIENTO Rp 0,2 Rm MPa

MPa

HB

Dureza A %

Laminado en caliente 340-400

Z

% 550-650

163-195

20-32 42-62

Normalizado

340-400

550-650

163-195

22-34 42-62

Recocido

320-390

500-600

149-180

25-35 45-65

Estirado en frió (15% de reducción) 61

540-630

600-700

179-212

12-20 36-

Maquinabilidad SAE 1030 tiene un índice de mecanizado en estirado en frio con reduccion de 15%-70%

7. USOS Su uso esta en la fabricación de piezas estructurales, piezas de maquinaria, herramientas, cuchillas, palas entre otros.

Soporte

Embrague

 

Arandela

Ejes

Usillos

Bielas

8. EQUIVALENCIAS: Los Aceros que se indican satisfacen aproximadamente las características indicadas. Acero 1020 Acero 1214 Acero 1045 OTRAS DENOMINACIONES Otras designaciones que son equivalentes a AISI 1030 acero de carbono incluyen los siguientes: A29 ASTM (1030)

ASTM A546 (1030)

SAE J403 (1030)

ASTM A510 (1030)

ASTM A576 (1030)

SAE J412 (1030)

ASTM A512 (1030)

ASTM A682 (1030)

DIN 1.1172

ASTM A513 (1030)

ASTM A830

ASTM A519 (1030)

MIL S-11310 (CS 1030) ASTM A108

ASTM A544 (1030)

FED QQ-S-700 (C1030) FED QQ-S-635

ASTM A545 (1030)

SAE J1397 (1030)

UNI CB 35

9. NORMAS INVOLUCRADAS

Estándares típicos para AISI 1030 acero AISI 1030 ASTM A684

10. TRATAMIENTOS TERMICOS TRATAMIENTO: TEMPERATURA EN °C Y MEDIO DE ENFRIAMIENTO Forja  

Normalizado Recocido hipercritico Carbonitrurado

1000-1260

870-920

Cementado

540-720

900-930

790-900

Templado de capa cementada Enfriado   Revenido

Revenido

Templado

Enfriado

760-800 requeridas

840-870

Agua

Agua-Aceite

850-900

Recocido subcritico

150-200

Propiedades mecanicas en funcion de temperaturas de revenido

DIAGRAMA DE TRANSFORMACIONES ISOTERMICAS

PROPIEDADES DE TEMPLABILIDAD

Segun carateristicas

Diámetro critico ideal 99% M=26,7mm Diámetro critico ideal 50% M=30,7mm Diámetro critico real H=0,5 (aceite)

99% M=7,2mm 50% M=9,5mm Templabilidad: Perlitica

Diámetro critico real H=1,0 (agua)

99% M=11,5mm 50% M=14,9mm

11. ESTRUCTURA METALOGRAFICA Fig4.Microestructuras del acero 1030 templado y templado más revenido a 200 °C. En la figura 5 se presentan micrografías obtenidas en un microscopio electrónico de barrido, Jeol 5910LV. Los valores que se dan entre paréntesis corresponden a la media de los espesores de los listones de martensita.

ANEXO 2 MANDÍBULA FIJA

Calculo del diámetro de tocho según: Volumen Volumen = 57984.50 milímetros cúbicos Empleando barras cilíndricas el volumen de un cilindro es equivalente a: V=(πD^2 l)/4

Asumiendo que dividimos el tocho en dos secciones volumétricas para calcular el diámetro antes del cabeceado. Volumen = 49209.49 milímetros cúbicos De la fórmula de volumen para cilindros, donde l=253 mm Despejamos el diámetro: D_MF=√(49209.49x4/πx253)=15,74≅16 mm

La parte superior de cabeceado de longitud 17mm deberá llegar a un diámetro de: D_MF=√(((57984.50-49209.49)x4)/πx17)=25,64≅26 mm

El tocho deberá tener aproximadamente la siguiente longitud para 16mm de diámetro: l=Vx4/(〖(D〗 _MM^2 xπ)) =(57984.50 x4)/(πx〖16〗^2 )=288.39≅288 .4mm

MANDÍBULA MOVIL

Calculo del diámetro de tocho según: Volumen Volumen total de la pieza = 30226.19 milímetros cúbicos Empleando barras cilíndricas el volumen de un cilindro es equivalente a: V=(πD^2 l)/4

Asumiendo que dividimos el tocho en dos secciones volumétricas para calcular el diámetro antes del cabeceado. Volumen = 16169.57 milímetros cúbicos De la fórmula de volumen para cilindros, donde l=130 mm Despejamos el diámetro: D_MM=√((16169.57 x4)/πx130)=12,58≅13 mm

La parte superior de cabeceado de longitud 30mm pero debido a la complejidad de la pieza el cabeceado no será cilíndrico, pero el tocho deberá tener aproximadamente la siguiente longitud para 13mm de diámetro: l=Vx4/(〖(D〗 _MM^2 xπ)) =30226.19x4/(πx〖13〗^2 )=227,72≅228 mm Si incrementamos el valor del diámetro a 16 mm tenemos que: l=Vx4/(〖(D〗 _MM^2 xπ)) =30226.19x4/(πx〖16〗^2 )=150.33≅151 mm

Aceros para la Forja Carbono y acero de aleación de lingotes, tochos, palanquillas y lingotes, laminado en caliente o son echados a la aproximación de las dimensiones de la sección transversal; Por lo tanto, la

rectitud, la comba, tolerancias giro, y planitud no se aplican. Productos de acero semiterminados para la forja se producen ya sea a pesos unitarios especificados o longitudes especificadas. Acondicionamiento de superficies. Productos de acero semiterminados para la forja pueden estar condicionados por escarpado, picar o moler para eliminar o minimizar las imperfecciones de la superficie. Debe tenerse en cuenta que, independientemente de acondicionamiento de la superficie, el producto es todavía probable que contenga algunas imperfecciones de la superficie. Tolerancias de peso para palanquillas, tochos y losas son a menudo ± 5% para piezas individuales o por lotes que pesan menos de 18 mg (20 toneladas). Un montón de peso superior a que con frecuencia son objeto de ponderar las tolerancias de ± 2,5%. Cutting. Productos de acero semiterminados para la forja en general se cortan a la longitud de esquila caliente. Dependiendo de la composición del acero, también se pueden usar de aserrado o corte con llama caliente. Calidad, como el término se aplica a los productos de acero semiterminados para la forja, depende de muchos factores diferentes, incluyendo el grado de solidez interna, relativa uniformidad de la composición química y la relativa ausencia de imperfecciones de la superficie. La forja de acero semiacabado calidad se utiliza en aplicaciones de forjado en caliente que pueden implicar operaciones de tratamiento térmico o de mecanizado posteriores. Tales aplicaciones requieren relativamente cerca de control de la composición química y la fabricación de acero. Productos de acero al carbono y de aleación de calidad de forja se producen a las pautas descritas en la referencia 15. Metalurgia de polvos (M / P) aceros están también forjó desde ambos preformas sinterizadas y verdes preformas (no sinterizados). Información detallada sobre la forja de aceros M / P y las propiedades de los productos resultantes se dispone en el artículo "Polvo Forja" en este volumen.

PROVEEDORES DEL ACERO AL CARBON SAE 1030 Proveedores Primarios

Proveedores Secundarios

Proveedores Terciarios

ANEXOS 3.1. Corte de la barra de acero Las barras de acero son provistas con una longitud de 200 cm. Por lo que necesitan un corte en la longitud que cumpla las medidas establecidas para el pre-forjado y para poder ser introducidas en el Horno de Induccion para el calentamiento. Realizada mediante procesos como cizallado (recorte), aserrado o tronzado. De ser necesario, limpiar las superficies por medios como la limpieza con chorro de granalla. El corte se utiliza menos para el aluminio que para el acero, debido a palanquillas de aleación de aluminio son más suaves y más probabilidades de ser cizalladas y porque los extremos cizallados pueden tener superficies poco satisfactorios para la forja sin ser acondicionado. las máquinas de corte consideradas para este proceso son: Sierra circular la sierra circular o sierra de banda de hoja con punta de carburo es más rápido y, en general el método más satisfactorio. Sin embargo, produce bordes afilados o rebabas que pueden iniciar defectos cuando la acción se forja en matrices cerradas. El corte con chorro de agua abrasivo Es un procedimiento de corte en frío mediante el cual se consigue cortar cualquier material, haciendo impactar sobre éste un chorro de agua a gran velocidad que produce el acabado deseado. Es un método comúnmente utilizado para planchas y no para barras de acero. tronzadora La tronzadora es una herramienta de mano de corte en frio equipada con un pequeño motor de 2 tiempos y un disco de corte que sirve para cortar los materiales más

resistentes (hormigón, ladrillo, hierro, acero, asfalto, piedra…) de la manera m ás fácil y cómoda. Evitando rebabas y chispas en el corte Cizalladora Las cizallas de guillotina para metal, son máquinas empleadas para cortar metales generalmente en láminas. Los filos de ambas cuchillas de la cizalla se enfrentan presionando sobre la superficie a cortar hasta que vencen la resistencia de la superficie a la tracción rompiéndola y separándola en dos. El borde cortado por cizallamiento se presenta irregular. También es una herramienta de corte preferentemente para laminas o barras de aluminio o pequeños perfiles; y mayormente se utilizan cizallas activadas por un motor eléctrico.

Proveedores empresa

Tronzadora

Lugar

HERRAMIENTAS METABO TRONZADORA CS 14-15 chile Tronzadora metal Fervi 350 mm colombia Alemania

España

Escogido: Tronzadora de la empresa Alemania, que utiliza un disco TCT

Disco de sierra circular universal TCT

El disco de sierra circular universal TCT cuenta con aleación sinterizada en unidades nanométricas de carburo de tungsteno, cobalto y otros metales raros, utilizando avanzada tecnología. Este producto se caracteriza por ser durable y estar muy bien afilado, utilizada en decoración de

hogares, proyectos de construcción, ingeniería y muchas otras industrias. La alta precisión de nuestro disco de sierra circular universal TCT ha sido mejorada, debido a que se utiliza en su fabricación la máquina CNC para soldar con láser de manera automática y las máquinas para acabados de alta precisión con sistema de control PLC, las cuales han sido importadas desde Alemania. También utilizamos tecnología única para el procesamiento de rodillo cónico para diferentes zonas, el cual realiza una rotación circular y ofrece al disco de sierra circular universal TCT una excelente rigidez. Con el fin de mejorar la eficiencia y calidad de nuestras m áquinas. Adicionalmente, esta máquina se caracteriza por adaptarse perfectamente en sierras de mano y sierras de mesa, también son importantes parámetros como el diámetro, numero de segmentos, grosor y apertura.

La máquina elegida es la tronzadora.- Ya que el disco de corte que posee TCT sirve para cortar los materiales más resistentes (hormigón, ladrillo, hierro, acero, asfalto, piedra); ofrece un magnífico rendimiento, siendo cómoda y de fácil manejo. El corte con discos presenta ventajas difíciles de igualar por cualquier otro método de corte, la principal es la perfección y rectitud de la pieza cortada y la ausencia de rebabas, evitando la necesidad de procesos adicionales de refrentado o limado. Empresa Alemania, escogemos este proveedor por las características que posee la maquina y las facilidades que nos brinda al momento de la compra del producto, nos ofrece diversidad de producto y servicios , es un empresa secundaria, que realiza la comercialización de estas máquinas y no ahí la producción, por lo que nos ofrece ventas por unidad y no por lote. ANEXO 3.2. Calentamiento de la pieza cortada Calentar la pieza a forjar en hornos apropiados, se debe Calentar un trozo de metal cortado y/o preformado en hornos de tipo eléctrico, de resistencia, de inducción, de alta frecuencia o de combustible líquido o gaseoso. Los aceros (incluyendo el acero inoxidable) son calentados aproximadamente a 1230 °C, en cambio, el aluminio se calienta a 425 °C. Eliminar la cascarilla.- De ser necesario,se debe con un cepillo de alambre, chorro de agua, vapor o raspado eliminar la cascarilla durante las etapas iniciales del forjado, ya que es quebradiza y se desprende durante la deformación. El horno de inducción nos brinda una menor formación de cascarilla por lo que no es necesaria la limpieza

HORNO: Las aleaciones de acero se calientan para forjar con una amplia variedad de equipos de calentamiento, incluyendo hornos eléctricos, hornos de gas, hornos de aceite, unidades de

calentamiento por inducción. Hornos a gas, ya sea por lotes o continua, son probablemente los más El calentamiento por inducción, calentamiento por resistencia, y calefacción de lecho fluidizado se utilizan con frecuencia en la forja.

Comparación de un horno de inducción y de Combustible Fósil (los mas comunes para la forja) Horno de inducción

Horno de Combustible Fosil

Aumenta la calidad Reducen en gran manera los costos de fabricación y mantenimiento el único costo que interviene es de la energía El costo de mantenimiento es mayor. Intervienen costos extras Se consume energía eléctrica cuando se calientan las piezas, pero no hay tiempos d e precalentamiento. en un horno convencional, hay que comenzar a calentar antes de que se le cargue de piezas para atemperar toda la cámara del horno, y esto es también un importante consumo de combustible y mano de obra. Deja de consumir en el mismo momento en que no se extraen mas piezas. En caso de paradas, cambio de matrices, averías en las prensas, etc.., el horno convencional continua consumiendo energía No contaminan tanto y proporcionan un mayor control sobre el resultado en menos tiempo, además de ser los principalmente ofertados para este mercado. Tienen una mayor contaminación por los humos emitidos en la combustión, lo que puede afectar al cumplimiento de normas medioambientales

Ventajas más importantes del horno de induccion: Ritmo de calentamiento más rápido y controlable a PLC. Ahorro de energía, ya que el calor se genera dentro de la pieza Mínimo tiempo de espera (minutos) para iniciar producción después de arrancar el horno. En comparación con el tiempo de espera de hornos de gas (horas). Se reduce la merma de cascarilla y por ende mejora la calidad del producto forjado, además de que aumenta la vida de los dados de forja. Se obtiene un calentamiento más uniforme, lo que produce un mejor flujo de material en el dado y esto resulta en una disminución de la energía que requiere la prensa para efectuar el forjado, y también se promueve un mejor llenado de la cavidad del dado de forja lo que resulta en una mejor calidad de la pieza forjada. Requiere de menos espacio productivo.

El proceso es amigable al medio ambiente y al operador, ya que su espacio de trabajo no se calienta como en el caso de los hornos de combustible fósil tradicionales y esto promueve la productividad.

PROVEEDORES DE HORNOS empresa

Horno de induccion

Lugar

Alemania

China

KEXIN

China

Escogido

HORNO PARA CALENTAR METAL

La comparación entre el CALENTAMIENTO POR INDUCCIÓN y los hornos convencionales arroja siempre resultados favorables para el calentamiento por inducción. Generalmente existen diferencias tan espectaculares como: Se llega hasta un 65% de economía utilizando un generador de inducción.

Mejora la calidad El calentamiento es directo, no hay tiempo de precalentamiento Menor contaminación CONTROL DE LA TEMPERATURA. Por lo tanto, un control cuidadoso de la temperatura en el precalentamiento es importante. la calefacción el equipo debe tener controles pirométricos que pueden mantener ± 5 ° C (± 10 ° F). Hornos continuos utilizados para precalentar suelen tener tres zonas: de precalentamiento, de calor, y de descarga. La mayoría de los hornos están equipados con la grabación / control de instrumentos y se estudian con frecuencia para uniformidad de la t emperatura de una manera similar a la utilizada para el tratamiento de solución y hornos de envejecimiento.. En la forja con dado abierto en aleaciones de acero, generalmente es deseable tener palanquillas cerca de la parte alta del rango de temperatura de forja cuando forja comienza y para terminar la forja lo más rápido posible antes de que la temperatura desciende en exceso. El horno de inducción cuenta con un pirómetro para el control de la temperatura El pirometro es como un termometro que usa un termopar como parte principal de su sistema. En base al termopar integrado al sistema, el pirometro mide la temperatura con respecto a la cantidad de electricidad generada por el termopar.

ANEXO 3.3. Calentamiento de los dados El calentamiento de los dados debe ser realizado para tener un proceso de forja optimo. - Mantiene la temperatura de las barras y evita la perdida de calor de estas - Evita un choque térmico frio-caliente de las barras con los dados, lo que puede afectar las propiedades o estructura de las barras - Facilita la deformación y conformación de la piezas. - El material utilizado por sus propiedades, requiere de un conformación en caliente.

Los dados serán calentados a una temperatura de 315 a 650 °C, según información obtenida del libro ASM Metals HandBook, Vol 14 - Forming and Forging. Maquina.- El calentamiento se realizara con un soplete a gas. Por que nuestra prensa no tiene un mecanismo de calentamiento de dados

Proveedores.-

Empresa

sloplete

Lugar

Santiago, Chile España Medellin, Colombia

ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO

http://www.gasjet.cl/entrar.html

se escoge el soplete a gas porque nuestra prensa no tiene un mecanismo de calentamiento de dados, porque es una herramienta comnmente uilizada para este proceso, existen otras formas como introducir los dados en hornos, pero esta es la mas accesible rápida y mayormente utilizada. Escogemos el proveedor Gas Jet ya que seenncuentra cerca y existen mayores facilidades para la adquisicion de los productos. Es una empresa que cumple con la norma ISO 9001 ANEXO 3.4.

Introducción de la pieza cortada a los dados Una vez calentadas las barras de acero y los dados se deben trasladar estas a los dados con pinzas especiales. Las pinzas están forjadas con largas piezas de acero al carbono y se ven como si fueran pinzas para ensaladas gigantes y gruesas. Una vez que el metal ha sido calentado a la temperatura deseada, un herrero emplea pinzas para mover el metal sobre el yunque o morsa. Las pinzas se utilizan también para sostener el metal al momento de golpear sobre el yunque. Las tenazas no deben sujetarse contra el cuerpo Existen diseños diversos de tenazas y con tamaños de acuerdo con su función. Lo indispensable es que sean fuertes y con un agarre firme, algunas tenazas perro, proporcionan un agarre muy fuerte pero en su mayoría son cortas y con ellas se trabaja muy cerca de la pieza caliente.

Tenaza Función Tenazas de cuernos ó de colmillos: ofrecen un extra de sujeción para evitar movimientos laterales de la pieza durante el forjado.

Tenazas planas para chapa ó plancha: Indicadas para chapa relativamente fina en trabajos como repujado, punzonado, cincelado, etc Tenazas básicas tubulares: especialmente diseñadas para redondos de limitada largada aunque igualmente validas para secciones cuadradas y octogonales Tenazas de codo: Tenazas polivalentes que combinan la efectividad de las Boca Plana con la especialización de una tenazas para sujetar útiles.

Proveedor Empresa

Tenaza

Lugar Chile

Polígono Laskibar Irura (ESPAÑA POLIGONO LA MARINA (BARCELONA)

El proveedor escogido es ESTENSAR, son tenazas de acero que son resistentes y económicas para el maquinado. Esta empresa tiene mas de 45 años en el mercado lo que nos asegura un proveedor confiable

Máquina y Dados de pre-forjado

Material de los dados La mayoría de las operaciones de forjado especialmente para grandes piezas se realizan a elevadas temperaturas. Los requerimientos comunes para los materiales del dado son: a) gran tenacidad y resistencia a altas temperaturas. b) capacidad de endurecimiento de forma uniforme. c) resistencia al choque mecánico y térmico. d) resistencia al desgaste, especialmente al desgaste abrasivo, por la existencia de cascarilla en la forja en caliente. La elección de los materiales idóneos para la fabricación de los dados depende de factores como - tales como la composición y las propiedades de la pieza - la complejidad de la forma, su tamaño - la temperatura de forjado, el tipo de operación de forjado - el coste de los materiales del dado y la cantidad demandada de forjas. - transferencia de calor desde la pieza caliente a los dados con la consiguiente distorsión de éstos. - Resistencia al desgaste, deformación plástica y fatiga ( mecánica y térmica ) . Para proporcionar resistencia al desgaste y la deformación plástica , la dureza troqueles debe ser tan alta como sea posible. Pero los troqueles - la resistencia necesaria como las matrices están sometidas a cambios en presiones y temperaturas. Trabajo caliente aceros mueren por lo general se someten a un calor ciclo de tratamiento antes de su uso

Los materiales más comunes utilizados para la fabricación de los dados son los aceros de herramienta y para los dados que trabajan a altas temperaturas materiales que contienen cromo, níquel, molibdeno y vanadio. Los dados se obtienen a partir de bloques, que a su vez se forjan a partir de fundición, más tarde se maquinan y se terminan con la forma y acabado superficial deseados. En la fabricación de los dados se pueden presentar fallas debido a razones que se describirán en la sección de: falla de dados, donde también se describen métodos de fabricación de dados.

Tabla 1 composiciones de herramientas y troqueles materiales para forjado en caliente

Designación Composición Nominal, %

C Mn Si Co Cr Mo Ni V W

El Cromo-base AISI de los trabajos en caliente aceros para herramientas

H10 0,40 0,40 1.00 ... 3.30 2,50 ... 0,50 ...

H11 0,35 0,30

1.00 ... 5.00 1,50 ... 0,40 ...

H12 0,35 0,40 1.00 ... 5.00 1,50 ... 0,50 1,50

H13 0,38 0,30 1.00 ... 5,25 1,50 ... 1.00 ...

H14 0,40 0,35 1.00 ... 5.00 ... ... ... 5.00

H19 0,40 0,30 0,30 4.25 4.25 0,40 ... 2.10 4.10

Tungsteno-base AISI de los trabajos en caliente aceros para herramientas

H21 0,30 0,30 0,30

... 3.50 ... ... 0,45 9,25

H22 0,35 0,30 0,30 ... 2,00 ... ... 0,40 11,00

H23 0,30 0,30 0,30 ... 12,00 ... ... 1.00 12,00

H24 0,45 0,30 0,30 ... 3.0 ... ... 0,50 15,00

H25 0.25 0,30 0,30 ... 4.0 ... ... 0,50 15,00

H26 0,50 0,30 0,30 ... 4.0 ...

... 1.00 18,00

De baja aleación acero patentado

ASM 6G 0,55 0,80 0.25 ... 1.00 0,45 ... 0.10 ...

ASM 6F2 0,55 0.75 0.25 ... 1.00 0,30 1.00 0.10 ...

PROPIEDADES DE DRM1

PROPIEDADES H26 Propiedades Físicas Las propiedades físicas de los aceros de herramienta H26 se resumen en la siguiente tabla. Propiedades

Condiciones

T (° C) Tratamiento Densidad

8,67 x 1000 kg / m 3

25

-

Propiedades Mecánicas Las propiedades mecánicas de los aceros de herramienta H26 se t abulan a continuación. Propiedades

Condiciones

T (° C) Tratamiento El coeficiente de Poisson Módulos elásticos

0,27-0,30

27557-30458 ksi

25

-

25

-

Propiedades térmicas La siguiente tabla muestra las propiedades térmicas de los aceros de herramienta H26. Propiedades

Condiciones

T (° C) Tratamiento Expansión térmica

12,4 x 10 -6 / ºC

20-540 -

Fabricación y Tratamiento Térmico Maquinabilidad La maquinabilidad de los aceros de herramienta H26 es medio, y las tasas de 60% en comparación con el grupo de aceros W herramienta que tiene una potencia de 100%. Formando H26 aceros se pueden formar usando métodos convencionales. Soldadura Aceros de herramienta H26 pueden soldarse. Tratamiento Térmico Este proceso requiere los aceros H26 a ser precalentados a 871 ° C (1600 ° F) y después se calentó rápidamente a 1218 ° C (2225 ° F). Entonces ellos deben mantenerse a la misma temperatura durante 2 a 5 minutos y, finalmente, refrigerado por aire, aceite o sal de baño apaga. Forjando

Forja de los aceros H26 se puede realizar a 1150 ° C (2100 ° F) a 968 ° C (1775 ° F), pero no por debajo de 954 ° C (1750 ° F). Trabajo en frío Herramientas H26 aceros pueden ser trabajado en frío utilizando métodos convencionales. Recocido El recocido puede llevarse a cabo a 885 ° C (1625 ° F), seguido por el proceso de enfriamiento lento a una temperatura de 4 ° C (40 ° F) por hora. Templado El revenido de los aceros H26 se realiza a 566-677 ° C (1050-1250 ° F) a darse cuenta de Rockwell C dureza de 58 a 43. Un proceso de doble revenido también se puede realizar para obtener mejores resultados. Aplicaciones Aceros para herramientas para trabajo en caliente H26 tungsteno se aplican en zonas de temperaturas de formación calientes incluyendo hot-extrusión o formando matrices.

Los materiales que se ajustan mejor a las propiedades que necesitamos en los dados que utilizaremos en el proceso de forjado son: H26 y DRM1. Según lo observado anteriormente el mejor entre estos dos materiales es el H26 debido a sus propiedades. El proveedor escogido para el material del dado es la empresa AZO MATERIALS debido a que nos ofrecen mayores especificaciones acerca del material, y las propiedades que ofrecen cumplen a cabalidad las necesitadas. ANEXO 3.5. MAQUINA PARA LA FORJA LIBRE Para forjado en caliente, precalentar y lubricar las matrices; para forjado en frío, lubricar la matriz. Es necesario calentar los dados para evitar que la pieza pierda calor rápidamente y sufrir un endurecimiento. Los dados serán calentados a una temperatura de 315 a 650 °C, según información obtenida del libro ASM Metals HandBook, Vol 14 - Forming and Forging PRENSAS: Las maquinas más cercanas para el proceso de preforjado y forjado son Prensa mecánica Las prensas son más precisas que los martillos

Prensas mecánicas se utilizan ampliamente para pequeñas piezas forjadas, se utilizan con poca frecuencia en piezas de 45 kg (100 lb) y rara vez peso superior a 70 kg (150 lb). Prensas Mecánicas tiene un costo mayor que los martillos de capacidad equivalente, pero que requieren menos conocimientos del operador y puede producir piezas forjadas con una tasa mayor de martillos. Las forjas con prensas requieren menos salida que las piezas forjadas con martinete, y tienen por lo tanto mayor exactitud dimensional. Prensa hidraulica se puede utilizar para todos los pasos en la forja de acero inoxidable. Sin embargo, son más utilizados para completar complejas piezas forjadas tras llevar en otros tipos de equipos. Die vida, normalmente es más corto en una prensa hidráulica que en un martillo; en una rueda de prensa, el trabajo contactos metálicos el muere por un período de tiempo más largo. Sin embargo, hay menos peligro de sobrecalentamiento local del metal en prensas hidráulicas, debido a que su acción es más lenta que la de martillos. Martillo son utilizados para la forja de acero inoxidable, debido a su baja capacidad y porque un mayor control se obtiene con otros tipos de equipos. La vida útil de la matriz es un poco más largo que el de martillos en prensas hidráulicas; en un martillo, la pieza es caliente en contacto con la muerte (especialmente el troquel superior) para un período de tiempo más corto. Martillos cuestan menos que las prensas de capacidad equivalente y, por lo general, son más flexibles para diversas funciones.

Proveedores empresa

Prensa Lugar Mexico

Mexico

España

Escogido:

Elegimos la PRENSA MECÁNICA por que están bien adaptados para controlar tamaño. Además, un recorrido de tamaño generalmente es preferible a un proceso que r equiere múltiples golpes, debido a que hay menos probabilidad de fracturarse la labor metal. No se utilizan las prensas hidráulicas ya que Se usan en operaciones de embutición profunda y en procesos de altas solicitaciones como acuñado. Para operaciones de mayor exigencia, y en este proceso no es necesaria Las prensas son más precisas que los martillos. La entrega de la energía es rápida y total gastando en cada golpe una fracción de la capacidad de trabajo acumulada, no se disipa como con el martillo q gran parte de la energía de impacto se disipa cerca de la superficie del metal y por lo tanto no es posible forjar grandes secciones con martinetes; la lenta acción de la prensa de forjar, por el contrario, penetra completamente a todo el metal. Se usan para trabajos de corte, estampación, forja y pequeñas embuticiones. La forja con prensa emplea una acción lenta de compresión para deformar el metal. Las prensas de forjar se fabrican en tamaños muy grandes. Durante algún tiempo han sido comunes capacidades de hasta 18.000 toneladas, y estos últimos años han sido puestas en operación prensas de 35.000 y 50.000 toneladas.

Escogemos este proveedor , por las facilidades de comercio que ofrece, es un comercio de venta por unidades, es decir un proveedor terciaro y la prensa ofrecida cumple con las normas y certificaciones establecidas ANEXO 3.6. Control de calidad Se debe realizar un control una vez que la pieza sale del horno de calentamiento ya que en este proceso puede sufrir variaciones como perdida de sus propiedades mecánicas o en su estructura. Este control es necesario en todas las operaciones de forjado que impliquen un calentamiento de la pieza.para brindar una herramienta conforme a los estándares establecidos y que cumpla los requerimientos Proveedores Empresa

Espectometro Lugar

USA Alemania

Alemania

Proveedor

Se realizara con un Espectometro S1 MiniLab 150 Ultra compacto óptico Espectrómetro de Emisión de la empresa Analytical instruments group , esta eoresa cumple con todas las normas y certificaciones actualizadas en la oferta de sus productos, por eso escogemos esta empresa

ANEXO 3.7.

PRE-FORJADO DE LA BARRA PRE-CONFORMADO (FORJADO LIBRE). Es el tipo de forja industrial más antiguo y se caracteriza porque la deformación del metal no está limitada (es libre) por su forma o masa. Se utiliza para fabricar piezas únicas o pequeños lotes de piezas, donde normalmente estás son de gran tamaño. También puede encontrarse como forja en dados abiertos. El forjado libre se utiliza para fabricar piezas únicas o preformas a utilizar en forja con estampa. POSIBLES OPERACIONES DE PRE- FORJADO Para proporcionar la forma y las características deseadas a los productos forjados, se realizan muchas otras operaciones relacionadas con el proceso básico de forjado. Acuñado. Se trata de un proceso de forjado en matriz cerrada que por lo general se utiliza en el troquelado de monedas, medallas y joyería. Para producir detalles finos (por ejemplo, el detalle en monedas recién troqueladas), las presiones requeridas pueden ser tan elevadas como cinco o seis veces la resistencia del material. En algunas partes es posible que se requieran varias operaciones de acuñado. En éste no se pueden aplicar lubricantes, porque quedarían atrapados en las cavidades de la matriz y, al no poder comprimirse, evitarían la reproducción total de los detalles de la superficie de la matriz y el acabado superficial. El acuñado se utiliza asimismo con forjas y otros productos para mejorar el acabado superficial y proporcionar la precisión dimensional deseada con pocos o ningún cambio en el tamaño de la parte. Conocido como dimensionado, este proceso requiere presiones elevadas.

FIGURA 14.10 (a) Esquema del proceso de acuñado. Las monedas más antiguas se hacían por medio de forjado de matriz abierta y carecían de precisión y detalles de forma. (b) Ejemplo de operación moderna de acuñado que muestra la pieza de trabajo y las herramientas. Obsérvese el detalle y el acabado superficial superior que se puede obtener con este proceso.

Cabeceado. También conocido como forjado por recalcado, el cabeceado es básicamente una operación de recalcado que por lo general se efectúa en el extremo de una barra redonda o alambre para aumentar la sección transversal. Los ejemplos típicos son los clavos, las cabezas de tornillos, los pernos, remaches y muchos otros sujetadores (fig. 14.11a). El cabeceado puede realizarse en frío, en caliente o a temperatura media. Una consideración importante en él es la tendencia de la barra a curvarse si su relación de longitud a diámetro sin soporte es demasiado elevada. Por lo general, esta relación se li- mita a menos de 3:1, pero con las matrices apropiadas puede ser más alta. Por ejemplo, se pueden tolerar relaciones más altas si el diámetro de la cavidad de la matriz no es mayor a 1.5 veces el diámetro de la barra. Las operaciones de cabeceado se efectúan en máquinas conocidas como cabeceadoras, que suelen automatizarse en gran medida con velocidades de producción de cien- tos de piezas por minuto para partes pequeñas. Operaciones de cabeceado en caliente en piezas más grandes se realizan comúnmente en recalcadores horizontales. Estas máquinas tienden a ser ruidosas; se requiere una cubierta a prueba de ruido o el uso de proteccion

FIGURA 14.11 (a) Operación de cabeceado para formar cabezas en sujetadores, como clavos y remaches. (b) Secuencia de operaciones para producir la cabeza de un tornillo común por medio de cabeceado. Las operaciones de cabeceado se pueden combinar con procesos de extrusión en frío para fabricar varias partes. Penetrado. Este es un proceso de penetración de la superficie de una pieza de trabajo (sin pasar a través de ella) con un punzón para producir una cavidad o una impresión Dicha pieza se puede confinar en un contenedor (como la cavidad de una matriz) o dejar sin restricciones. Su deformación dependerá de cuánto se limita su flujo conforme desciende el punzón. Ejemplos comunes de penetrado son el ahuecamiento y la cavidad hexagonal en las cabezas de los tornillos. Después del penetrado, puede seguir el troquelado para producir un orificio en la parte (para una descripción similar de esta situación, ver la masa arriba del punzón estacionario en la parte central de la fig. 14.8).

FIGURA 14.12 Tocho redondo penetrado que muestra el patrón de flujo de los granos (ver también fig. 14.2c). La fuerza de penetrado depende de (a) el área de la sección transversal y la geome- tría de la punta del punzón, (b) la resistencia del material, y (c) la magnitud de la fricción en las interfaces de deslizamiento. La presión puede ser de tres a cinco veces la resisten- cia del material, que se encuentra casi al mismo nivel de esfuerzo requerido para efectuar una penetración en las pruebas de dureza. PUNZONADO DE CAVIDADES O CLAVADO. Este proceso consiste en prensar un punzón endurecido con una geometría especial de la punta, dentro de la superficie de un bloque de metal. La cavidad producida se utiliza después como matriz para operaciones de formado, como las que se utilizan para artículos de mesa. Por lo general, la cavidad de la matriz es poco profunda; para

cavidades más profundas se puede eliminar parte del material de la superficie mediante maquinado antes del clavado (ver fig. 23.3c). La fuerza de clavado se puede calcular a partir de la ecuación Fuerza de clavado =3(UTS)(A) (14.3) en la que UTS se obtiene de la tabla 2.2 y A es el área proyectada de la impresión. Por ejemplo, para un acero de alta resistencia con UTS =1500 MPa y una parte con un área proyectada de 400 mm2, la fuerza de clavado sería (3)(1500 N/mm2)(400 mm2) =1.8 MN =179 toneladas métricas.

OPERACIONES DE PREFORJADO Mandibula fija Operación 1 : cabezeado de la barra, en caliente se realizara esta operación para aumentar la sección transersal para la operación de forjado, se necesita un cabezeado en la ……. Parte de la barra

Una consideración importante en él es la tendencia de la barra a curvarse si su relación de longitud a diámetro sin soporte es demasiado elevada. Por lo general, esta relación se li- mita a menos de 3:1. En esta operación no existe este riesgo porque la parte de cabezeado es mucho menor a la admitida También conocido como forjado por recalcado, el cabeceado es básicamente una operación de recalcado que por lo general se efectúa en el extremo de una barra redonda o alambre para aumentar la sección transversal. Los ejemplos típicos son los clavos, las cabezas de tornillos, los pernos, remaches y muchos otros sujetadores (fig. 14.11a). El cabeceado puede realizarse en frío, en caliente o a temperatura media. Una consideración importante en él es la tendencia de la barra a curvarse si su relación de longitud a diámetro sin soporte es demasiado elevada.

Mandibula móvil 1. Realizamos un cabeceado en dado cerrado, esta operación nos ayudara a incrementar el diámetro de la barra en la sección superior para dar una pre-forma a la cabeza de la pieza.

2. Volvemos a efectuar un cabeceado en Dado Cerrado pero con una geometría más próxima a la pieza final. En este cabezeado incrementaremos el diámetro de la barra y le daremos un doblado sutil para que se asemeje a la pieza final.

Mandibula fija 1.- Primero realizamos un pre-forjado de cabeceado en Dado Cerrado de la barra para incrementare el diámetro de la barra en la parte superior de la mandibula para asemejarlo a la pieza final, esta pieza tiene un cabezeado de menor proporción a comparación de la mandibula móvil.

ANEXO 4.1.

FORJA EN CALIENTE Esta técnica es, sin duda, el mejor proceso de transformación de aceros para conseguir una herramienta de alta calidad. Todo esto debido a: El metal se hace más tenaz pues los cristales formados son más pequeños y por lo tanto más numerosos, además porque se disminuye el espacio entre cristales y se segregan las impurezas. Se requiere menor fuerza y por lo tanto menor tiempo, ya que el material es más maleable. Facilidad para empujar el metal a formas extremas cuando está caliente, sin roturas ni desgastes pues los cristales son más plegables y se forman continuamente. Ayuda a perfeccionar la estructura granular. Se eliminan zonas de baja resistencia. Se eliminan los poros en forma considerable debido a las altas presiones de trabajo.

Baja costos de dados. EI material tiene buena soldabilidad y maquinabilidad, dado que el contenido de carbono es menor al 0.25%. Las ventajas del forjado sobre el maquinado completo de la parte son: velocidad de producción más alta, conservación del metal, mayor resistencia y orientación más favorable de los granos de metal.

Comportamiento de Forjado en Caliente El forjado en caliente de carbono y aceros aleados en formas intrincadas rara vez es limitado por forgeability aspectos con la excepción de los de maquinado libre las categorías mencionadas anteriormente. Sección grosor, forma complejidad, tamaño y forja son limitadas principalmente por el enfriamiento que se produce cuando la calienta la pieza entra en contacto con el agua fría muere. Por esta razón que ha morir relativamente corto tiempo de contacto, como martillos, suele ser el preferido para forjar e intrincadas formas de acero. ANEXO 4.2.

DADO DE ESTAMPADO El forjado con dado impresor o forjado con matriz de impresión la pieza a fabricar adquiere la forma de los huecos o cavidades al forjarse entre dos matrices con perfil. Cuando se realiza esta operación algo de material fluye hacia fuera y forma una rebaba, ésta tiene un papel importante en el flujo del material en el estampado ya que es delgada, se enfría rápidamente y al ejercer una resistencia gracias a la fricción que existe entre la rebaba y la matriz, somete a grandes presiones al material en la cavidad de la matriz causando así el rellenado de la cavidad. Los mejoramientos de la tecnología del forjado con dado impresor han tenido como resultado la capacidad de producir forjados con secciones más delgadas, formas más complejas, reducción drástica de los requerimientos de ahusamiento en los dados, tolerancias más estrechas y la virtual eliminación de concesiones al maquinado. Los procesos de forjado con estas características se conocen como forjado de precisión. Ventajas y desventajas del forjado con dado cerrado Este proceso de forjado cuenta con una serie de ventajas y desventajas. -Ventajas: Buena utilización del material a procesar. Obtención de piezas con mejores propiedades mecánicas que las obtenidas en forja con dado abierto.

Buena precisión dimensional. Gran capacidad de producción y reproductibilidad. -Desventajas Gran coste de los dados para bajo número de piezas a producir. Necesidad del maquinado para la obtención del producto final.

Conclusión La operación de forjado escogido es FORJADO por dado cerrado o impresor. Debido a las ventajas que nos brinda existe una menor inversión de mecanizado el forjado por dado cerrado es utilizado en volúmenes de producción menor en comparación al forjado por dado abierto q es para producciones de volumen mayor este proceso de forjado se ajusta a la complejidad de nuestra pieza

ANEXO 4.3.

MATERIAL DEL DADO La elección de los materiales idóneos para la fabricación de los dados depende de factores tales como la composición y las propiedades de la pieza, la complejidad de la forma, su tamaño, la temperatura de forjado, el tipo de operación de forjado, el coste de los materiales del dado y la cantidad demandada de forjas. Otro factor importante es la transferencia de calor desde la pieza caliente a los dados con la consiguiente distorsión de éstos. La mayoría de las operaciones de forjado especialmente para grandes piezas se realizan a elevadas temperaturas. Los requerimientos comunes para los materiales del dado son: a) gran tenacidad y resistencia a altas temperaturas. b) capacidad de endurecimiento de forma uniforme. c) resistencia al choque mecánico y térmico. d) resistencia al desgaste, especialmente al desgaste abrasivo, por la existencia de cascarilla en la forja en caliente. Los materiales más comunes utilizados para la fabricación de los dados son los aceros de herramienta y para los dados que trabajan a altas temperaturas materiales que contienen cromo, níquel, molibdeno y vanadio.

Los dados se obtienen a partir de bloques, que a su vez se forjan a partir de fundición, más tarde se maquinan y se terminan con la forma y acabado superficial deseados Tabla 1 composiciones de herramientas y troqueles materiales para forjado en caliente

Designación Composición Nominal, %

C Mn Si Co Cr Mo Ni V W

El Cromo-base AISI de los trabajos en caliente aceros para herramientas

H10 0,40 0,40 1.00 ... 3.30 2,50 ... 0,50

...

H11 0,35 0,30 1.00 ... 5.00 1,50 ... 0,40 ...

H12 0,35 0,40 1.00 ... 5.00 1,50 ... 0,50 1,50

H13 0,38 0,30 1.00 ...

5,25 1,50 ... 1.00 ...

H14 0,40 0,35 1.00 ... 5.00 ... ... ... 5.00

H19 0,40 0,30 0,30 4.25 4.25 0,40 ... 2.10 4.10

Tungsteno-base AISI de los trabajos en caliente aceros para herramientas

H21 0,30 0,30 0,30 ... 3.50 ... ... 0,45 9,25

H22 0,35 0,30 0,30 ... 2,00 ... ... 0,40 11,00

H23 0,30 0,30 0,30 ... 12,00

... ... 1.00 12,00

H24 0,45 0,30 0,30 ... 3.0 ... ... 0,50 15,00

H25 0.25 0,30 0,30 ... 4.0 ... ... 0,50 15,00

H26 0,50

0,30 0,30 ... 4.0 ... ... 1.00 18,00

De baja aleación acero patentado

ASM 6G 0,55 0,80 0.25 ... 1.00 0,45 ... 0.10 ...

ASM 6F2 0,55 0.75 0.25 ... 1.00 0,30

1.00 0.10 ...

Tabla 1: Composición de los materiales considerados adecuados para los útiles de forja en caliente

Selección de material para matrices de forja principalmente depende de su resistencia al desgaste, deformación plástica y fatiga (mecánica y térmica) . Para proporcionar resistencia al desgaste y la deformación plástica, la dureza troqueles debe ser tan alta como sea posible. Pero los troqueles También debe tener la resistencia necesaria como las matrices están sometidas a cambios en presiones y temperaturas. Trabajo caliente aceros mueren por lo general se someten a un calor ciclo de tratamiento antes de su uso. Después del endurecimiento (por temple ) son también generalmente templado (una vez o múltiples veces) para proporcionar suficiente tenacidad. Templado la temperatura es la temperatura a la que los troqueles se llevan a cabo después del endurecimiento .como la temperatura de revenido se aumenta , la dureza logrado después del templado disminuye. Por lo tanto, la dureza requerida para las matrices establece el límite de la máxima dureza que los troqueles puede ser usado.

Las propiedades características de los aceros para trabajar en caliente son: Buena resistencia y tenacidad en caliente Reducida tendencia a la adhesión Buena resistencia al revenido Alta estabilidad dimensional Además alta resistencia a temperaturas elevades Alta resistencia al desgaste Resistencia a la erosión y a la oxidación a alta temperatura

Proveedores

NOMBRE

LOGO UBICACIÓN DE LA EMPRESA

BOHLER

ARGENTINA

UDDEHOLM

ESPAÑA

Cia. GENERAL DE ACEROS S. A. DAIDO

CHINA

NACHI

EUROPA

AZO MATERIALS

COLOMBIA

EEUU

PROPIEDADES DE DRM1

PROPIEDADES H26 Propiedades Físicas Las propiedades físicas de los aceros de herramienta H26 se resumen en la siguiente tabla. Propiedades

Condiciones

T (° C) Tratamiento Densidad

8,67 x 1000 kg / m 3

25

-

Propiedades Mecánicas Las propiedades mecánicas de los aceros de herramienta H26 se t abulan a continuación. Propiedades

Condiciones

T (° C) Tratamiento El coeficiente de Poisson Módulos elásticos

0,27-0,30

27557-30458 ksi

25

-

25

-

Propiedades térmicas La siguiente tabla muestra las propiedades térmicas de los aceros de herramienta H26. Propiedades

Condiciones

T (° C) Tratamiento Expansión térmica

12,4 x 10 -6 / ºC

20-540 -

Fabricación y Tratamiento Térmico Maquinabilidad La maquinabilidad de los aceros de herramienta H26 es medio, y las tasas de 60% en comparación con el grupo de aceros W herramienta que tiene una potencia de 100%. Formando H26 aceros se pueden formar usando métodos convencionales. Soldadura Aceros de herramienta H26 pueden soldarse. Tratamiento Térmico Este proceso requiere los aceros H26 a ser precalentados a 871 ° C (1600 ° F) y después se calentó rápidamente a 1218 ° C (2225 ° F). Entonces ellos deben mantenerse a la misma temperatura durante 2 a 5 minutos y, finalmente, refrigerado por aire, aceite o sal de baño apaga. Forjando Forja de los aceros H26 se puede realizar a 1150 ° C (2100 ° F) a 968 ° C (1775 ° F), pero no por debajo de 954 ° C (1750 ° F). Trabajo en frío Herramientas H26 aceros pueden ser trabajado en frío utilizando métodos convencionales. Recocido El recocido puede llevarse a cabo a 885 ° C (1625 ° F), seguido por el proceso de enfriamiento lento a una temperatura de 4 ° C (40 ° F) por hora. Templado

El revenido de los aceros H26 se realiza a 566-677 ° C (1050-1250 ° F) a darse cuenta de Rockwell C dureza de 58 a 43. Un proceso de doble revenido también se puede realizar para obtener mejores resultados. Aplicaciones Aceros para herramientas para trabajo en caliente H26 tungsteno se aplican en zonas de temperaturas de formación calientes incluyendo hot-extrusión o formando matrices. El Acero para herramientas es el acero que normalmente se emplea para la fabricación de út iles o herramientas destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, por presión o por arranque de viruta.

CONCLUSION Los materiales que se ajustan mejor a las propiedades que necesitamos en los dados que utilizaremos en el proceso de forjado son: H26 y DRM1. Según lo observado anteriormente el mejor entre estos dos materiales es el H26 debido a sus propiedades. El proveedor escogido para el material del dado es la empresa AZO MATERIALS debido a que nos ofrecen mayores especificaciones acerca del material.

ANEXO 4.4.

LUBRICACION DEL DADO Muere debe ser lubricada antes de cada golpe. Para forjar en aguas poco profundas impresiones, un aerosol de grafito coloidal en queroseno o de baja viscosidad aceite mineral es generalmente suficiente. Por lo general, muere se rocían manualmente, pero en prensa forja, aerosoles automático temporizado con la prensa carrera a veces se utilizan. Para las cavidades más profundo, sin embargo, a menudo es necesario utilizar un suplemento de pulverización manual (por lo general) para llegar a las zonas profundas de la cavidad o limpiar la cavidad con un aceite forja convencional. Forjar aceites suelen ser mezclas de aceite y grafito; el nivel de aceite debe estar libre de plomo y azufre. Forjar los aceites son a menudo adquiridos como las grasas y se diluyen con aceite mineral para la viscosidad deseada. Cualquier lubricante volátil se deben utilizar con moderación. Ni siquiera con un ligero exceso, explosiones de vapor es probable, y cantidades mayores pueden provocar explosiones que se expulsa la pieza, posiblemente causar lesiones al personal. Los lubricantes son esenciales e influyen en la fricción y desgaste como resultado sobre las fuerzas requeridas y sobre el flujo del metal en las cavidades del dado. Otro aspecto importante del lubricante es que puede actuar como barrera térmica entre la pieza caliente y los dados que se encuentran relativamente fríos, disminuyendo la velocidad de enfriamiento de la pieza y

mejorando el flujo del metal. También sirve como agente de desprendimiento ya que impide que la pieza forjada se pegue en los dados. En el forjado se puede emplear gran variedad de lubricante. Para una forja caliente se suelen emplear grafito, disulfuro de molibdeno, y, a veces, vidrio. Para la forja en frío los lubricantes que se usan generalmente son aceites minerales y jabones, aplicados después del recubrimiento de conversión de las piezas brutas. En la forja en caliente el lubricante se suele aplicar directamente sobre los dados, mientras que en la forja en frío se aplica sobre la pieza. El método de aplicación y la uniformidad del espesor del lubricante son muy importantes para la calidad del producto forjado. Durante muchos años, el aceite de grafito mezclas fueron los que más se utilizan lubricantes para forjar de carbono y aceros aleados. Los recientes avances en tecnología lubricante, sin embargo, han dado lugar a nuevos tipos de lubricantes, incluyendo las mezclas agua/grafito y agua-base lubricantes sintéticos. Cada uno de los lubricantes usados comúnmente tiene sus ventajas y sus limitaciones (Tabla 3), que debe ser equilibrado contra requisitos del proceso.

Tabla 3 Ventajas y limitaciones de los principales los lubricantes utilizados en el forjado en caliente de aceros

Tipo de lubricante

Agua-base micro- grafito Elimina humo y fuego; proporciona refrigeración morir; puede ampliarse fácilmente con agua Debe ser aplicado por pulverización para obtener los mejores resultados

Agua sintética base Elimina humo y fuego; es más limpio que los aceites de base agua o grafito; sida mueren de refrigeración; es de fácil dilución, agitación y no es necesario después de la primera mezcla, reduce la obstrucción de equipos de fumigación; no transfiere pigmento oscuro de la parte Se debe pulverizar; carece de la lubricidad de grafito para forjar las operaciones graves

Aceite de base grafito

Líquido película en sí se presta a una aplicación o un hisopo de pulverización; tiene un buen rendimiento en un amplio rango de temperaturas (hasta 540 °C o 1000 °F)

Genera humo, fuego y olores nocivos; carácter explosivo puede acortar morir vida; puede tener graves consecuencias sobre la salud y la seguridad de los trabajadores

Ventajas Limitaciones Criterios de selección. Selección del lubricante para forjar se basa en varios factores, incluyendo la temperatura, temperatura del chip, forjar equipos, el método de aplicación del lubricante, la complejidad de la pieza que se está forjando, y las consideraciones de seguridad y medio ambiente. En condiciones normales de temperatura de forja de carbono y aceros aleados, ag uabase lubricantes a base de grafito se utilizan casi exclusivamente, aunque algunas tiendas martillo puede emplear aceite de base grafito.

El más común de calentamiento temperatura de formación de carbono y aceros aleados es 540 a 870 °C (1000 a 1500 °F). Debido a la gravedad de la situación a estas temperaturas, billet revestimientos se utilizan con frecuencia junto con die lubricantes. El tocho revestimientos usados incluyen grafito en un fluido portador o agua de recubrimientos de base utilizado en conjunción con revestimiento de conversión de fosfato de la pieza.

Para forjar las temperaturas siguen siendo bajos (menos de 400 °C o 750 °F), disulfuro de molibdeno tiene una mayor capacidad de transporte de carga que el grafito. Disulfuro de molibdeno puede ser aplicado en forma sólida o dispersos en un fluido portador. Más información sobre lubricantes química, aplicación, y la selección está disponible en Ref 14.

ANEXO 4.5.

SELECCIÓN DE LAS MÁQUINAS PARA FORJA La selección de los equipos para forja depende idealmente de la geometría, tamaño de la pieza y número de éstas, así como de la carga demandada para su producción. Es difícil relacionar la

energía de los martillos de caída libre para los pesos y dimensiones de las piezas que puedan producirse, debido a las limitaciones impuestas por el material y la forma específica de la forja. En general, un martillo de 454 kg (1,000 lb) puede producir piezas de acero al carbono y aleaciones que pesen arriba de 1.36 kg (3 lbs); uno de tabla de 1,361 kg (3000 lb) con una potencia de golpeo alrededor de 1,935 kg-m (14,000 ft-lb) se puede emplear en la fabricación de piezas que pesen arriba de 11.4 kg (25 lb). Por su parte, un martillo de 2,537 kg (5,000 lb) puede fabricar forjas convencionales que pesen arriba de 454 kg (1000 lb). Como se comentó anteriormente, las prensas se emplearán en el caso de piezas de configuración más compleja, cuando se requiere mayor precisión y para lotes mayores a las 10,000 unidades. Para la selección de las prensas será necesario calcular primero la presión y la carga de forja demandada por la pieza, además, es necesario diseñar las etapas intermedias para revisar la posibilidad de que la estampa se adapte a las dimensiones de la prensa. Una vez cubiertos ambos requisitos se tendrá la seguridad de que la pieza se puede producir con el equipo propuesto.

ANEXO 5.1. CORTE DE LA REBABA: MAQUINARIA: Gracias al surtido variado de prensas utilizadas tanto para uso general como para especialidades, las prensas están construidas para cualquier aplicación. La impresionante y versátil línea de prensas Ha sido diseñada con las características más solicitadas para acomodar toda aplicación, desde el banco de taller hasta las plantas industriales. Ya sea que se utilicen para cortar, enroscar, perforar, planear, lijar o simplemente sujetar, Se denomina operación mecánica a la troquelacion, Los elementos básicos de una troqueladora lo constituyen el punzón que tiene la forma y dimensiones del agujero que se quiera realizar, y la matriz de corte por donde se inserta el punzón cuando es impulsado de forma enérgica por la potencia que le proporciona la prensa mediante un accionamiento de excéntrica que tiene y que proporciona un golpe seco y contundente sobre la chapa, produciendo un corte limpio de la misma. Se realizara el corte de la rebaba con la misma prensa porque nos conviene sería un costo menos OPERACIÓN: La prensa mecánica o prensadora es una máquina que acumula energía mediante un volante de inercia y la transmite bien mecánicamente (prensa de revolución total) o neumáticamente (prensa de revolución parcial) a un troquel o matriz mediante un sistema de biela-manivela. Actualmente las prensas de revolución completa (también llamadas de embrague mecánico o de chaveta). ANEXO 5.2. LIMPIEZA DE LA SUPERFICIE MAQUINARIA: Tenemos dos opciones para realizar la limpieza en nuestra pieza forjada

AIRE COMPRIMIDO: Se utiliza Cuando el tipo de abrasivo a utilizar no permite por su poco peso o textura el ser lanzado por una turbina. Corindón, bola de vidrio, abrasivos plásticos y abrasivos vegetales, etc. Cuando las dimensiones de las piezas a tratar no permite hacerlo con una maquina automática. Cuando hay muy poca producción, moldes, pequeños talleres y limpiezas puntuales y en piezas muy específicas que requieren una perfección visual importante, sobre todo en moldes. GRANALLADO POR TURBINAS: Se utiliza Sobre todo por la diferencia de consumo de energía, con respecto a la cantidad de granalla lanzada, así con la simplicidad a la hora del lanzamiento de la granalla. Por lo tanto: La limpieza que nos otorga mayores ventajas y se adecua mejor a nuestra pieza fundida es la de GRANALLADO POR TURBINA. Debido a que por aire comprimido necesitamos un compresor de una potencia considerable y un depósito de presión. La relación de consumo puede estar para una potencia de 4 kw. De turbina, necesitaremos de 80 a 100 kw. De compresor. Para poder lanzar la misma cantidad de granalla. Dentro de las granalladoras por turbina tenemos las siguientes: PARA PIEZAS A GRANEL TAPIZ DE GOMA: Para hacer piezas de peso reducido, no suelen ser superiores s 15 o 20 kg. Sobre todo en tornillería, piezas de aluminio pequeñas, piezas mecanizadas y de automoción. TAPIZ METALICO: Está formado por lamas de acero especial antidesgaste con perforaciones. Se utiliza en fundiciones de acero, latón etc., donde hay que quitar parte de la arena de los moldes. BOMBO METALICO. Para piezas cortantes, o que pudieran clavarse en tapices de goma y por su pequeño tamaño no se puedan granallar en una granalladora de tapiz metálico, cuchillos destornilladores etc.

PARA PIEZAS POSICIONADAS GRANALLADORAS DE GANCHO. Podemos colocar una o muchas piezas dependiendo del tamaño, se miden por la capacidad de diámetro y altura de estas. Desde 600 a 3000 x 800 a 4000. GRANALLADORAS DE PLATO: Se utilizan para producciones más pequeñas, porque no necesitan útiles, colocamos las piezas encima de plato y ya está, pero solo se nos hacen por una cara, tenemos que darles la vuelta para que se hagan por la otra cara, es una máquina que cada vez se utiliza menos, porque por un precio parecido podemos obtener una de gancho mucho más versátil y productiva.

GRANALLADORAS DE BANDA CONTINUA. Hay con banda metálica, o de goma, son para gran producción de piezas, las piezas se colocan en estas bandas y son granalladas por la parte superior y por la inferior. Observando las especificaciones de los diferentes tipos de granalladoras que hay vemos que el más adecuado es la granalladora por turbina de tapiz metálico. El proveedor elegido para la adquisición de la granalladora será TECNO BLAST (ARGENTINA), porque sus equipos son sumamente versátiles, adaptables a distintos tipos de piezas, alta productividad y confiablidad. Se trabajara con granallas de acero esféricas ABRASIVOS PARA GRANALLA: DE ACERO INOXIDABLE: Utilización - Fundición de aluminio, zamac, magnesio, y metales no ferrosos. - Fundición, Micro-fusión y Forjas en acero inoxidable. - Limpieza de estructuras de máquinas y equipamientos en aluminio y acero inoxidable. - Limpieza, rugosidad, mármol, granito y otras. - Limpieza de moldes o herramientas. DE OXIDO DE ALUMINIO Aplicaciones: - Limpieza de piezas en general. - Remoción de óxidos. - limpieza de “cascarillas” de tratamiento térmico. - Preparación de superficies a ser pintadas o revestidas. El abrasivo para lña granalla a utilizar será el ACERO INOXIDABLE debido a que se ajusta a nuestro tipo de pieza. Su utilización es buena para piezas forjadas de acero, limpieza y acabado de piezas, etc. El proveedor es GRANALLADORA AMERICANA S.C.A. porque cuenta con lo que requerimos. PROVEEDORES DE LA MAQUINA GRANALLADORA Nombre

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BLASTING TURBINAS DE GRANALLADO

ESPAÑA

GRANALLADORA AMERICANA S.C.A.

MEXICO

La granalladora sera de la empresa GRANALLADORA AMERICANA S.C.A. ya que cuenta con lo requerido.

HERRAMIENTA: GRANALLA: Las granallas de acero esféricas y angulares encuentran campos de aplicaciones bastante diversificados, pudiendo ser utilizadas en operaciones, tales como: limpieza, empañado, eliminación de rebabas, "shot peening", etc. Tipos de granalla Granalla de acero (granallas esféricas y angulares)

* Las Granallas metálicas de acero esféricas se fabrican a partir de acero hiperentectoide, templadas y revenidas, tienen un contenido en carbono superior al 0,85%. Los tratamientos térmicos y el revenido son estrictamente controlados lo que les confieren una resiliencia y resistencia óptimas a la fatiga de rotura por impacto.

Este tipo de granalla es adecuada para realizar todo tipo de trabajos tales como eliminación de óxidos, limpieza de superficies en general, eliminación de tensiones y pretensados de las capas superficiales, shot peening. Se utilizan en procesos de chorreado a presión con aire comprimido y en procesos de granallado por turbina.

* Las Granallas angulares son de acero fundido, obtenidas por trituración. Se les aplica la misma tecnología de templado y revenido. Las granallas angulares tienen un alto índice de erosión y están destinadas a trabajos duros en superficies muy contaminadas. Son excelentes para la preparación superficial antes de aplicar la pintura, metalización o adherencia para engomados.

Se utilizan en chorreado a presión con aire y en granallado por turbina. Tienen gran capacidad de erosión y, por lo tanto, para aumentar la rugosidad superficial.

Se aplican controles de calidad total inspeccionando: la granulometría, esfericidad y angular del grano, composición y resistencia. Se suministran en sacos de papel de 25 kg. Se recomienda almacenar sobre pallet, en lugar seco y protegido de la lluvia y la humedad.

Se utilizara la granalla esférica porque nos brinda muchos beneficios mencionado anterior mente

PROVEEDORES DE GRANALLA Nombre

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SUZHOU SUNHAW METAL MATERIAL CO.LTD GRANALLADORA AMERICANA S.C.A.

ESTADOS UNIDOS MEXICO

CONCLUSION: Los perdigones elegidos para utilizar en la granalladora son de ACERO INOXIDABLE debido a que su utilización es buena para piezas forjadas de acero, limpieza y acabado de piezas, etc. Por estos motivos los perdigones de ACERO INOXIDABLE se ajusta mejor a nuestro tipo de pieza De la empresa GRANALLADORA AMERICANA S.C.A. OPERACIÓN: La limpieza de una superficie a través del chorro de granallas puede considerarse como una Verdadera operación de bombardeo, en que un sinnúmero de partículas abrasivas son lanzadas en alta velocidad contra el objetivo Las partículas sufren una violenta desaceleración en el instante del impacto, transformando parte de la energía cinética en calor, parte en energía de deformación o de fractura y parte en trabajo de limpieza, restando también una parte de energía cinética que no es transformada (parte de las granallas sufren rebote).

Para conseguir la máxima eficiencia del equipo, se debe verificar con bastante atención: a. Si las piezas están correctamente posicionadas debajo del chorro, con la finalidad de que el recubrimiento de las piezas sea integral, o sea, todas las superficies de las piezas reciban las cantidades necesarias de impactos de los abrasivos, quedando perfectamente limpias; b. Si el área de granallado está debidamente llena, para que el chorro no alcance directamente la oruga o los revestimientos internos de la cámara y, por lo tanto, no ocurran desgastes excesivos e innecesarios de los abrasivos, soportadores y blindados de la cámara de granallado; c. Si no fueran cargadas demasiadas piezas, principalmente en los equipos tipo barril o esteras evitándose, de esta forma, piezas mal granalladas por falta de recubrimiento y daños prematuros por sobrecarga de los rodamientos, ejes, esteras, etc.

ANEXO 5.3. PERFORACION DE ORIFICIOS PASANTES Y CIEGOS MAQUINARIA: la perforación de orificios se puede hacer con las siguientes maquinas

TALADRO: Los taladros tienen los más diversos fines; así por ejemplo, se utilizan para alojar remaches, tornillos, pernos, arboles, émbolos, etc., o para dar salida a gases, líquidos, etc. El taladro es un procedimiento de trabajo que lleva consigo arranque de viruta y se utiliza para ejecutar agujeros redondos en materiales metálicos o no metálicos. Los taladros se practican en el material por medio de herramientas cortantes. Por las siguientes razones: Operación rápida Precisión y acabado superficial mejorados en comparación con fundición/forja Posibilidad de realizar agujeros de diferentes diámetros Diferentes materiales (limitación en materiales muy duros) TORNO: Por las siguientes razones:

Permiten obtener mayor precisión en el mecanizado Permiten mecanizar piezas más complejas Se puede cambiar fácilmente de mecanizar una pieza a otra. Se reducen los errores de los operarios Cada vez más barato los tornos CNC.

Por lo tanto y poniendo la versatilidad de la máquina para realizar la operación de perforación de orificios pasantes o ciegos y otras operaciones se elige como maquina el TALADRO DE BANCO debido que son 3 perforaciones que no es muy compleja se utilizara la maquina mencionada ya que el torno son para piezas más complejas. El taladro será adquirido de milanuncios.com(ESPANA) porque el costo de envío está incluido en el precio de la máquina PROVEEDORES DE TALADRO Nombre

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MILANUNCIOS

SODIMAC(CHINA)

ALIBABA.COM

CHINA

El taladro será adquirido de milanuncios.com (ESPANA) porque el costo de envío está incluido en el precio de la máquina y la broca se comprara de la empresa SODIMAC(CHINA) HERRAMIENTA: Brocas: En general, las brocas poseen altas relaciones de longitud a diámetro (fig. 23.19), por lo que tienen la capacidad de producir orificios relativamente profundos. Sin embargo, son de alguna manera flexibles y se deben utilizar con cuidado para taladrar orificios con precisión y evitar su ruptura. Además, las virutas que se producen dentro del orificio se mueven en dirección opuesta al movimiento de avance de la broca. Por lo tanto, la disposición de las virutas y la eficacia de los fluidos de corte pueden ocasionar serias dificultades en el taladrado. Por lo general, las brocas dejan una rebaba en la superficie inferior tras la penetración, lo que hace necesarias operaciones de rebabeo (sección 26.8). Además, debido a su movimiento giratorio, el taladrado produce orificios con paredes que tienen marcas circunferenciales. En contraste, los orificios troquelados tienen marcas longitudinales (ver fig. 16.5a). Esta diferencia es significativa en términos de las propiedades de fatiga del orificio, como se describe en la sección 33.2.

El diámetro de un orificio producido por taladrado es ligeramente más grande que el diámetro de la broca (sobredimensión), como puede notarse al observar que una broca se retira con facilidad del orificio que acaba de producir. La medida de la sobredimensión depende de la calidad de la broca y del equipo utilizado, así como de las prácticas empleadas para el maquinado. Además, dependiendo de sus propiedades térmicas, algu- nos materiales metálicos o no metálicos se dilatan en forma considerable debido al calor que produce el taladrado, por lo que el diámetro final del orificio puede ser más pequeño que el diámetro de la broca. Para mejorar el acabado superficial y la precisión dimensional, los orificios taladrados se pueden someter a operaciones posteriores, como escariado y honeado. Broca helicoidal. La broca más común es la broca helicoidal de punta estándar (fig. 23.19a). La geometría de su punta es tal que el ángulo normal de ataque y la velocidad del filo de corte varían con la distancia a partir del centro de la broca. Las características principales de esta broca son (con los intervalos típicos de ángulos entre paréntesis): (a) ángulo de la punta (118° a 135°); (b) ángulo de alivio del labio (7° a 15°); (c) ángulo de filo o borde biselado (125° a 135°), y (d) ángulo de la hélice (15° a 30°). Dos canales (estrías) espirales recorren la longitud de la broca, por donde se guían hacia arriba las virutas generadas. Los canales también sirven como pasajes que permiten que el fluido de corte llegue a los filos o bordes de corte. Algunas brocas tienen orificios longitudinales (por ejemplo, ver la broca mostrada en la fig. 23.22a) a través de los cuales se fuerzan fluidos, mejorando la lubricación y el enfriamiento, así como la eliminación de las virutas. Otros tipos de brocas. En la figura 23.20 se muestran diversos tipos de brocas. Una broca escalonada produce orificios con dos o más diámetros diferentes. Se utiliza una broca de núcleo o sondeo para agrandar un orificio existente. Las brocas de abocardar y avellanar producen depresiones en la superficie para acomodar las cabezas de tornillos y

pernos bajo el nivel de la superficie de la pieza de trabajo. Una broca de centros es corta y se utiliza para producir un orificio en el extremo final de una pieza de material, de manera que se pueda montar entre los centros del cabezal y el cabezal móvil o contrapunto de un torno (fig. 23.2). Se emplea una broca de punto o piloto para marcar (iniciar) un orificio en la ubicación deseada de una superficie. Las brocas de paleta o tipo espada (fig. 23.21a) poseen puntas o barrenas removibles y producen orificios profundos de diámetro grande. Tienen las ventajas de mayor rigidez (debido a la ausencia de estrías en el cuerpo de la broca), facilidad de rectificar los filos de corte y menor costo. Una broca similar es la broca de estrías rectas (fig. 23.21b). Existen brocas de carburo sólido y con punta de carburo (fig. 23.21c y d) para taladrar materiales duros (como hierros fundidos), metales de alta temperatura, materiales abrasivos (como concreto y ladrillo; brocas para mampostería) y materiales compósitos con refuerzos de fibras abrasivas (como vidrio y grafito).

CONCLUSIÓN: Se utilizara la broca helicoidal para taladro de banco porque es más utilizado a diferencia de los demás por decir la broca trepanado es porque hace el corte en forma de disco y generalmente es para superficie planas. la broca se comprara de la empresa SODIMAC(CHINA)

OPERACIÓN: Utilizaremos el taladros de banco es el más sencillo y común, el dispositivo del avance manual de la herramienta es el que permite al operario sentir el efecto del corte en la pieza a trabajar. Se colocara la herramienta husillo porta útil luego en el mecanismo principal transmite al husillo de taladrar el movimiento de giro de un motor eléctrico o de una trasmisión. Mecanismo para el movimiento de avance es producido frecuentemente por un trinquete de acoplamiento o una rueda de trinquete mediante accionamiento de palancas se puede obtener distintos avances. La mesa de taladrar soporta la pieza a taladrar se sujeta por medio de ranuras de fijación.

ANEXO 5.4. EL ACANALADO DE LA MANDIBULA FIJA Y MOVILFRESADORA: El fresado de roscas permiten roscar materiales de mayor dureza y desarrollar velocidades de corte y avance muy superiores al roscado con macho. También puede realizar varias operaciones en los orificios, como taladrar un orificio,

hacerle un chaflán, mecanizar la rosca y ranurar el final de la misma. Puede hacer que la rosca llegue más cerca del fondo de un orificio ciego, e incluso roscar agujeros de diferentes dimensiones en la misma pieza. Un macho solo puede producir "el sentido" de la rosca —derecho o izquierdo— que ha sido tallado en la herramienta. Pero la fresadora puede producir roscas en ambos sentidos cambiando la programación CNC. El control de las virutas mejora mucho con el fresado de roscas. Además la fresa de roscar se puede ajustar radialmente para conseguir una tolerancia distinta de la teórica o para alargar la vida de la herramienta. Por las siguientes razones: Mayor precisión y mejor calidad de productos Un operario puede operar varias máquinas a la vez Fácil procesamiento de productos de apariencia complicada Reducción de costo de inventarios Flexibilidad para el cambio en el diseño y en modelo en un tiempo corto Fácil control de calidad Permite simular el proceso de corte a fin de averiguar que este sea correcto Aquí utilizaremos la fresadora para los dientes de la mandíbula es el más conveniente La fresadora será de la empresa ALIBABA EXPRESS (CHINA). HERRAMIENTA: La herramienta utilizar es la fresa angular pero esto no permite mucha versatilidad porque como es una sola herramienta no podrá hacer los dientes de mandíbula por esta razón nos conviene mandar a que nos fabrique una herramienta para los dientes de la mandíbula así la operación sea más rápida. La herramienta será fabricada por la empresa GLEASON (ESPANA), ya que utiliza las última tecnología en insertos indexables y reemplazables para mejorar la eficacia del taladro OPERACIÓN: Para el acanalado de las mandíbulas fija y móvil se utilizara la maquina fresadora de bancada CNC porque se adapta a las variaciones de la configuración del producto, además permite realizar mecanizado de producción con mucha facilidad. Esta máquina en el cabezal contiene los husillos verticales o horizontales y el sujetador del cortador donde se colocara la herramienta y la pieza se sujetara mediante ranuras T. se moverá de forma longitudinal

PROVEEDORES DE LA FRESADORA Nombre

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MAQUINARIA HERRAMIENTAS Y CNC ALIBABA EXPRESS

CHINA

MEXICO

La fresadora será de la empresa ALIBABA EXPRESS(CHINA). La herramienta utilizada será la fresa madre de la empresa GLEASON(ESPANA), ya que utiliza las última tecnología en insertos indexables y reemplazables para mejorar la eficacia del taladro ANEXO 5.5. EL ROSCADO DE LA MANDIBULA MOVIL TERRAJA: Una terraja o tarraja de roscar (también llamado cojinete roscado) es una herramienta manual de corte que se utiliza para el roscado manual de pernos y tornillos, que deben estar calibrados de acuerdo con la característica de la rosca que se trate. El material de las terrajas es de acero rápido (HSS). Las características principales de un tornillo que se vaya a roscar son el diámetro exterior o nominal del mismo y el paso que tiene la rosca. También se le emplea para realizar las roscas de los caños o tubos para construir conductos, por ejemplo para agua. Estos caños pueden ser de diversos materiales como hierro, bronce, cobre, pvc (cloruro de polivinilo), etcétera. De acuerdo a la consistencia del elemento a roscar, deberá ser la dureza del material con que está confeccionada la terraja. CONCLUSION: El roscado de la mandíbula móvil será realizado mediante el proceso de la terrajado ya que es muy sencillo de usar, ahorra tiempo operativo y son más beneficiosos que cualquier otra máquina. El proveedor es la empresa FLUOSA (suministros y servicios para la industria de procesos ARGENTINA) PROVEEDORES DE LA TERRAJA Nombre FLUOSA RIDGID

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Ubicación de la empresa ARGENTINA

ESPAÑA

HERRAMIENTA: la terraja es un cilindro chato, a veces con circunferencia exterior hexagonal. La pieza está calada con una figura simétrica en forma de trébol. Los bordes que dan hacia el centro son las cuchillas que, al girar sobre la pieza cilíndrica a roscar, realizan el corte en forma de espiral, de acuerdo a la medida que corresponda. Por lo general, encontraremos terrajas métricas o imperiales y que en una misma medida, van del número 1 al número 3. Estos números son los que nos indican el tipo de debaste que nos dará la terraje, ya sea para iniciar la rosca y para finalizar la misma. La herramienta es el cojinete de roscar o terraja que esto se puede elegir de diferentes diámetros. El proveedor será el mismo porque también tiene las herramientas para proporcionar. OPERACIÓN: La pieza, cuyo diámetro exterior se debe roscar, se coloca en forma perpendicular atravesando el hueco central de la terraja, utilizando una prensa para sujetar el elemento a roscar, de manera tal que quede totalmente firme. La terraja se hace girar sobre la pieza valiéndose de la barra o porta-terraja. Se debe utilizar un aceite lubricante durante el trabajo de corte, para disminuir el rozamiento. A medida que el giro progresa, las cuchillas interiores van tajando el

metal con la forma de espiral correspondiente a la graduación adecuada para el tornillo que se obtendrá como resultado de esta operación. A medida que se va avanzando con el roscado de la pieza, se recomienda retroceder un poco y luego seguir avanzando. De esta manera, se avanza a un paso más lento, pero con un mejor resultado (rosca más limpia y mejor acabado). ANEXO 5.6. TRATAMIENTO TERMICO TEMPLE: El tratamiento a utilizar es el temple por las siguientes razones: - Aumento de la dureza del acero.

- Aumento de la resistencia al desgaste.

- Aumento de la resistencia a la fatiga.

- Aumento de la resistencia a la tracción, resistencia al doblado, resistencia a la torsión, etc. Como es una llave Stillson esto necesita que se aumente la dureza ya que es utilizada para ajustar o aflojar piezas de diferentes dimensiones, tales como tornillos, tuercas, tubos, cañerías, etc. CONCLUSIÓN: Utilizaremos el aceite para el temple porque permiten un rápido enfriamiento de las piezas de acero al carbón para hacerlas más fuertes y resistentes. Tienen una resistencia a la oxidación excepcional. Proveen de una película de vapor que cubre inmediatamente la superficie del metal durante la primera etapa de enfriamiento. Esta película se colapsa en el momento que el aceite hace contacto con la superficie del metal y una violenta ebullición ocurre permitiendo un rápido enfriamiento del material. Cuando esta etapa concluye, el aceite baña la superficie del metal disipando en una tercera etapa el calor de la pieza. MAQUINARIA: Tenemos dos opciones para realizar el tratamiento térmico para nuestra pieza forjada HORNO DE ATMOSFERA CONTROLADA: Los hornos de atmósfera controlada endotérmica utilizan una mezcla de gases (atmósfera reductora + gas + amoniaco) para realizar los procesos de temple, normalizado, carburizado y carbonitrurado. El control del potencial de carbono, se realiza automáticamente por medio de un controlador de %C a través de un sensor de oxígeno que se encuentra en el interior del horno. En este tipo de hornos se pueden procesar aceros al carbono o de baja aleación. HORNOS DE BAÑO DE SALES: Este tipo de hornos pueden ser calentados por electricidad (electrodos sumergidos o resistencias) o por gas también, pueden contener las sales fundidas en

crisoles de acero o de tabique refractario. Estos hornos son muy versátiles ya que se pueden utilizar para diversos rangos de temperaturas, desde 140°C hasta 1230°C además, se pueden procesar piezas de diversos tamaños en base a su capacidad. Los hornos de sales fundidas tienen un alto rango de aplicación, se pueden realizar todos los tipos de tratamientos térmicos, tales como recocido, normalizado, relevado de esfuerzos, cementado, revenido, nitrurado, pavonado, temple y austempering. Desde el punto de vista metalúrgico y dimensional son muy estables y confiables. EI calentamiento es muy homogéneo debido a que se pueden realizar varias etapas de calentamiento escalonados sin embargo, en componentes con perforaciones y cavidades intrincadas o profundas la sal es difícil de remover. En este tipo de hornos se pueden procesar todos los tipos de aceros. Se utilizara el horno de baños de sales porque Estos hornos son muy versátiles ya que se pueden utilizar para diversos rangos de temperaturas, desde 140°C hasta 1230°C además, se pueden procesar piezas de distintos tamaños en base a su capacidad. Entre otras ventajas cabe citar la rapidez de tratamiento, la uniformidad de temperaturas, la ausencia de oxidación, y, sobre todo, la facilidad de manejo. Utilizaremos el horno de baño de sales de la empresa BOREL nos ofrece ya que este nos brinda la temperatura ideal para el tratamiento del templado. Ya que el horno de atmosfera controlada no conviene porque produce siempre corrosiones y oxidaciones que, en algunos casos, pueden causar serios perjuicios a las piezas a tratar. PROVEEDORES DE HORNOS DE BAÑOS DE SALES Nombre NABERTHERM

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BOREL SPECIAL FURNACES SUIZA

El proveedor del horno es la empresa BOREL SPECIAL FURNACES ya que cumple con lo requerido. HERRAMIENTA: El temple utiliza como medios de enfriamiento agua, aceites, baños de plomo, mercurio y sales fundidas Agua: Debe evitarse que el agua se caliente durante el temple, debido a que puede prolongarse la primera etapa del enfriamiento. El agua enfría muy rápidamente la superficie, con lo que se forma una corteza muy dura y se crean tensiones interna peligrosas que pueden deformar o romper las piezas. Aceites: Los aceites animales y vegetales con el uso continuo a determinada temperatura se descomponen, espesan y se vuelven gomosos dando temples bastante irregulares. Además son caros y de olor desagradable. Los mejores aceites para el temple son los minerales obtenidos por destilación fraccionada del petróleo. El aceite caliente tiene más poder refrigerante (30 - 40 oC) que el frío, por ser más fluido. Este tipo de temple produce deformaciones y tensiones internas notablemente inferiores a los del agua y soluciones salinas. Un buen aceite de temple debe poseer las propiedades siguientes:

Volatilidad no muy elevada. Temperatura de inflamación y combustión lo más elevada posible. Gran resistencia a la oxidación. Aquí nos conviene el aceite por el agua tiene las siguientes desventajas: En el temple en agua cuando la zona exterior de la pieza se ha transformado en martensita, en la zona interna no se ha iniciado todavía la transformación. El retraso es notable y así surgen tensiones internas fuertes con peligro de deformación o rotura. Generalmente es utilizado en aceros al carbono. Enfría con alta velocidad crítica de temple siendo inconveniente en la zona de transformación martensítica. Las ventajas del aceite: En el temple en aceite cuando en el exterior se completa la formación de martensita, en el interior se ha iniciado ya dicha transformación. El retraso es menor en el caso anterior y por lo tanto las tensiones internas también lo serán con menos peligro de deformaciones. Este medio tiene la ventaja de que es casi insensible al cambio de temperatura por lo que el temple se realiza del mismo modo a cualquier temperatura. Se adquiere este aceite de la empresa IEQ (MEXICO), que proporciona mínimos residuos de carbón, baja tendencia a la formación de lodos, una magnifica estabilidad térmica y máxima velocidad de enfriamiento OPERACIÓN: Consiste en un calentamiento del material hasta una temperatura crítica seguido de un enfriamiento muy rápido, para impedir la transformación normal del constituyente obtenido en el calentamiento. El objetivo central del temple es fundamentalmente, aumentar la dureza y resistencia mecánica. El constituyente obtenido es la Martensita, la cual representa la sobresaturación distorsionada de los cristales de hierro alfa. El temple utiliza como medios de enfriamiento agua, aceites, baños de plomo, mercurio y sales fundidas. Las temperaturas del temple son algo más elevada que la crítica superior Ac (entre 900-950ºC) La obtención de la martensita se da con el enfriamiento rápido del acero desde la zona de la fase austenitica la cual se consigue con una consistencia dura y fr ágil. La profundidad del temple de un componente enfriado con rapidez depende de su templabilidad (capacidad a la penetración del temple), que a su vez depende, fundamentalmente, del diámetro o espesor de la pieza y de la calidad del acero y de la misma forma esta en función de la composición del acero y del tamaño de grano. Un acero de determinada templabilidad adquiere un grado de temple tanto m ayor cuanto más elevada sea la velocidad de enfriamiento, que, a su vez, depende del medio de enfriamiento, del grado de agitación y del espesor de la pieza. El enfriamiento de la pieza se lleva acabo sumergiéndola calientes en un baño de inmersión que puede contener, en orden ascendente de eficacia, como los mencionados con anterioridad.

ANEXO 5.7. PINTURA: Las pinturas se podrían definir como una sustancia de consistencia líquida o viscosa que aplicada sobre determinada superficie la protege de los agentes corrosivos, la reviste, y le da color. Todas tipo de pinturas está compuesta por unos elementos básicos que son: el aglutinante, el disolvente, los pigmentos y eventualmente la carga, secativos, y otros aditivos especiales para su mejor performance. El proceso de aplicación de pinturas es relativamente más económico comparado con otros sistemas de protección anticorrosiva. Se Utilizara la pintura porque nos beneficia en la pieza forjada por lo mencionado anterior. PROVEEDOR DE LA MAQUINARIA PARA LA PINTURA Nombre

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El proveedor para la maquinaria para la pintura es de la empresa albiz