DEFENSA DE ANTEPROYECTO

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Azcapotzalco

DISEÑO DE LÍNEA DE PRODUCCIÓN PARA RECICLAJE DE REBABA METÁLICA EN FORMA DE BRIQUETA A UN RITMO DE PRODUCCIÓN DE

10 TON/TURNO

DEFENSA DE ANTEPROYECTO DE INGENIERÍA COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO MECÁNICO

ASESORES:

• Ing. Bernal Rodríguez Alfredo
• M. en C. Martínez García Abraham

EQUIPO: 53/6

• García Campero Xavier
• García Pérez Saúl
• Magdaleno Colín Miguel Ángel
• Rivero Duarte Galilea
• Vargas Martínez Guadalupe

Resumen

En la industria Mexicana es considerado un desperdicio la rebaba metálica, ya que, no se tiene un proceso de reciclaje; por este motivo existen empresas que buscan obtener una recuperación económica, a través del desperdicio que genera su materia prima con una estimación diaria de 8 Ton.

Mientras, que otras empresas solo buscan diseñar maquinaria para el briqueteado de la rebaba metálica sin considerar el tratamiento previo que ésta requiere, por lo que su mercado se reduce a empresas que ya cuenten con el resto de la maquinaria para la limpieza de la rebaba metálica o que cuenten con ésta ya tratada.

A través de una investigación se concluyó que toda la maquinaria necesaria, México la importa y esto hace que el costo aumente un 30% de acuerdo con los impuestos. Y sobre todo que las empresas requieren un ahorro de espacio para almacenar o transportar sus desperdicios.

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Resumen (continuación)

La solución es diseñar una línea de producción de rebaba metálica de 10 Ton/turno que contará con las siguientes maquinas: trituradora giratoria, centrifugadora continua y briqueteadora hidráulica, además de la tolva de alimentación, para obtener como producto final, briquetas metálicas de forma cúbica con dimensiones de 150x120x80 mm para facilitar la fundición de éstas.

Teniendo como beneficio una recuperación económica del 90 al 98% de la rebaba metálica, así mismo tener un ahorro de espacio en el transporte y almacenaje del material. Dirigiéndose el diseño a las empresas del sector metal mecánico que generen rebaba metálica, teniendo un techo financiero de $3,000,000.00 M.N.X

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Diseño preliminar del producto (Ingeniería del producto)

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Objetivos

Objetivo General.

Diseñar las maquinarias correspondientes a una línea de producción que incluyen las operaciones de recepción, triturado, centrifugado y briqueteado para reciclaje de rebaba metálica, mediante la aplicación de Ingeniería de Manufactura, haciendo uso de metodologías y normas de diseños para la producción de briquetas de rebaba metálica, logrando así, su reutilización en el sector metal mecánico.

Objetivos Específicos.

• Definir las metas de diseño a través de la metodología QFD.
• Elaborar diseños conceptuales 3D para las propuestas de solución de la distribución de operaciones de la linea de producción.
• Elaborar el diseño de distribución 2D de las operaciones (Layout) de la línea de producción bajo la norma EDA.
• Elaborar los diseños de subconjunto y construcción de la maquinaria correspondientes a las operaciones de briqueteado y triturado de partes especiales bajo la Norma EDA.
• Elaborar diagrama de flujo de la Línea de Producción para reciclaje de rebaba metálica, así como, de las operaciones a diseñar.
• Realizar memorias de cálculo funcional de componentes comerciales de las operaciones de briqueteado y triturado.
• Realizar las animaciones y diagramas de control electrohidráulicos de la operación 20 y 40

CASA DE LA CALIDAD

Requerimientos del cliente

Traducción a parámetros de ingeniería

Metas de diseño

Con esta metodología se determinaron las metas de diseño para la línea de producción, las cuales son: diseñar la línea de producción con una capacidad de 10 toneladas por turno, con una briqueteadora con una capacidad de 1,500kg/h, una trituradora con una capacidad de 1,700kg/h, una centrifugadora con capacidad de 1,500kg/h, semiautomatizada, obteniendo un producto inherte del 98 a 100%, todo con un techo financiero de $3,000,000 M.X.N.

Árbol de funciones

Matriz morfológica

Diseños conceptuales

Diseños conceptuales (continuación)

Diseños conceptuales (continuación)

Matriz de Pugh

Diseño normalizado 2D de la solución ganadora

Diseño de subconjunto

Operación

No. 20

Diseño de subconjunto operación No. 40

Circuito electrohidráulico(continuación)

Circuito de control

Cotización preliminar de linea de producción

Diseño del subconjunto de la operación

No. 20

Diseño constructivo partes especiales de la operación

No. 20

Diseño del subconjunto de la operación No.40

Ejemplo del Diseño constructivo de la operación No. 40

Cálculos de Ritmo de producción

Cálculos de la Operación 20

Cálculos de la Operación 20 (continuación)

Cálculos de la Operación 40

Cálculos de la Operación 40 (continuación)

Cálculos de la Operación 40 (continuación)

Cálculos de la Operación 40 (continuación)

Conclusión

Para el diseño de la línea de producción de rebaba metálica, fue necesaria la aplicación de la metodología QFD junto con otras herramientas y así obtener las metas de diseño que se tomaron con base a las necesidades del cliente, desarrollando los diseños conceptuales que permitieron elegir la solución ganadora.

Teniendo la solución ganadora, se aplicó la Ingeniería de Manufactura para el diseño normalizado con base a la norma EDA de la línea de producción (Layout), así como, el diseño de subconjunto de la operación 20 y 40 para nivel anteproyecto de las máquinas que la componen y los diseños de construcción de éstas.

Posteriormente se diseñarán los diseños de subconjunto y de construcción de las maquinarias correspondientes a las operaciones 10 y 30 durante la evolución del anteproyecto para convertirlo en proyecto de ingeniería, así como, la animación de toda la línea de producción para validar su funcionamiento.

Para la viabilidad económica se hicieron las estimaciones pertinentes a la operación 20 y 40 con la ayuda de sus planos de construcción, para que estas estimaciones se encuentren dentro del margen establecido, así obteniendo una cotización preliminar de la línea de producción.

Se inició el diseño de control, realizando un diagrama de flujo que presenta todo el proceso de manufactura para obtener las briquetas de rebaba metálica, como producto final a un ritmo de producción de 10 Ton/turno.

Finalmente se elaboraron los cálculos pertinentes para la selección de componentes comerciales que conforman a las operaciones 20 y 40.