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PROYECTO TECNOLOGICO DE FUNDICION

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guillermo rodriguez

on 22 January 2014

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Transcript of PROYECTO TECNOLOGICO DE FUNDICION

PROYECTO DE PROCESOS DE MANUFACTURA I

Brida del sello de bomba de agua

INTEGRANTES:
Guillermo Josué Rodríguez Bolaños.
Donald Ulises Pravia García.
Eduardo Robleto Taleno.
Grupo: 3T1-MEC

Ubicación de la pieza fundida en el molde
Para obtener piezas fundidas de alta calidad en los moldes estacionarios es necesario tomar en consideración junto con otros factores la influencia de la gravedad; por eso en la parte inferior de la pieza fundida se concentran los poros de gas, defectos a causa de la escoria, cavidades de contracción y porosidad. Para seleccionar la posición de la pieza fundida en el moldeo es necesario tomar en cuenta las reglas siguientes:

La mayor parte de la pieza fundida o toda la pieza es necesario situarla en una parte del molde, preferiblemente en la parte inferior,
Las superficies más importantes y que sufren el tratamiento mecánico, especialmente las superficies de fricción, es necesario situarlas en el fondo, o en caso extremo, vertical u oblicuamente.
 La posición más ventajosa para las paredes delgadas de la pieza fundida es la posición inferior, vertical y oblicua.}
Se recomienda, si las piezas fundidas son de gran longitud, llenar los moldes en posición oblicua.
 En las piezas fundidas debe procurarse que la mayor parte de las superficies a maquinar queden en la parte inferior del molde.
 Escogiendo la posición de la pieza fundida en el molde y guiándose por las consideraciones del moldeo es necesario tener en cuenta la necesidad de la construcción e instalación correcta del sistema de alimentación para el llenado correcto del molde y la alimentación correcta de la pieza fundida.
DETERMINACIÓN DEL PLANO DIVISOR DE LA PLANTILLA Y EL MOLDE :
La superficie de división se determina según la construcción de la pieza fundida, de las exigencias técnicas y de las posibilidades prácticas locales.

Es necesario guiarse por las tesis siguientes:

 Durante la determinación de la superficie de división de la plantilla y del molde es necesario guiarse ante todo en razón de la comodidad del moldeo para que se asegure la extracción fácil de la plantilla del molde con una cantidad mínima de partes sueltas.
 La cantidad de divisiones del molde tienen que ser mínimas en todos los casos. Las superficies de división durante el moldeo unitario tienen que ser planas.
 El tipo de plano divisor escogido para el molde tiene que asegurar las comodidades del apisonado, del acabado, del pintado, del secado, del montaje y del control de las dimensiones del molde, la seguridad de la colocación de los machos y la extracción fácil de la plantilla del molde.
 La división del molde tiene que asegurar la salida fácil de los gases de todos los machos y cavidades del molde.
Obtención del diseño de la pieza para adaptarla a fundición.

Determinar el diseño de la pieza para adaptarla a fundición, a fin de obtenerla sana; sería mejor si no tuviera que hacerse variaciones de diseño, pero no siempre es posible. Recordar que los cantos agudos deben eliminarse, proporcionando un determinado radio. Definir si se necesitan nervios o sobre espesores tecnológicos. Deberá asegurarse que la solidificación termine en el reservorio de metal. Valorar si hacen falta refuerzos y si son posibles por fundición todos los orificios
Sistema de alimentacion
Nociones generales

La elaboración del sistema de alimentación y la determinación de las formas y dimensiones de sus elementos correspondientes es la parte más importante en la elaboración de la teología de fundición.
La correcta conducción del metal tiene suma importancia para la obtención de una buena pieza fundida, ya que cualquier molde elaborado correctamente puede echarse a perder por una incorrecta conducción del metal líquido.
En la práctica de Fundición los defectos por causa de un sistema de alimentación de baja calidad representan no menos de un 30%. Además de esto, para obtener piezas fundidas buenas, se necesita consumir un exceso de metal en el sistema de alimentación.


Las funciones principales de un sistema de alimentación ideal son
:

 Llevar el metal al molde suavemente, sin golpes.
 Llevar el metal al molde con el mínimo posible de turbulencia para evitar la destrucción de la superficie del molde y la saturación del metal por los gases.
 Mejorar la separación de la escoria del metal y evitar que ésta no pase al molde.
 Regulación de la velocidad de la caída del metal en la cavidad del molde.
 Crear la posibilidad de mejorar el gradiente de temperatura en la pieza fundida, para garantizar una solidificación dirigida o regulada.


Cálculos económicos
Planos de la pieza
Resumen
Con la realización de este proyecto se busca desarrollar los conocimientos obtenidos a lo largo de la asignatura Procesos de Manufactura I a través de la aplicación del software para desarrollar la tecnología de fabricación de una pieza por fundición Gris.

Para la obtención del resultado final se necesitaron de diversos parámetros como:

Tipo de material a fundir, fabricación, cálculos de sobre medidas de maquinado y contracción, cálculo del sistema de alimentación, determinación de las medidas de la caja de moldeo así como los cálculos económicos que se emplearan para desarrollar dicha pieza con el fin de elaborar la tecnología deseada.

Introducción

La fundición se ha practicado desde el año 2000 a. de J.C, Prácticamente todos los metales y aleaciones se pueden fundir. El proceso de fundición consiste realizar por medio de un molde la elaboración de una pieza colada por metal liquido, limpiar las piezas fundidas y recuperar la arena para volver a usarla. El producto de la fundición es una pieza colada. Es un proceso que se utiliza para elaborar piezas metálicas con diferentes tipos de materiales (arena, cerámica, yeso etc,.).

Ha tenido grandes repercusiones en la historia debido a su gran uso en la industria y tecnología. Y es precisamente, el estudio de este proceso de fabricación lo que nos lleva a la realización de este proyecto, el cual es de una aplicación práctica de los conocimientos adquiridos en la asignatura Procesos de Manufactura I.
El proyecto tiene como fin desarrollar la tecnología para la elaboración de un brida de bomba de agua de aluminio para ello utilizamos un software que nos facilitó nuestro docente, planificar los procesos y los costos de la fabricación de dicha pieza.
Finalmente este trabajo puede ser de gran utilidad para los estudiantes de Ingeniería Mecánica y carreras afines, profesores y además del público en general interesado en el tema, ya que expone de manera sencilla y practica aspectos importantes, procedimientos y cálculos de la producción de un material que puede ser de gran uso en la industria.



Tema.

Tema general: Proyecto de tecnología de fundición.

Tema delimitado: Desarrollo una Tecnología para la obtención de una pieza por el proceso de fundición molde arena arcilla.
Ubicación: UNI – RUPAP.
Periodo: Octubre (2013) – Enero (2014)



Objetivos

Objetivo General

Desarrollar la Tecnología para la obtención de una Brida de Bomba de agua por el proceso de fundición molde arena arcilla por medio del software de fundición.

Objetivos específicos

Determinar si los agujeros en la pieza se pueden hacer por fundición.
Identificar algunos criterios de diseño de moldes.
Diseñar el modelo requerido para realizar la práctica de fundición, teniendo en cuenta las contracciones volumétricas que experimentan los metales cuando se solidifican.
Calcular las dimensiones requeridas para obtener la pieza deseada.
Diseñar el molde en arena para realizar la práctica de la fundición, teniendo en cuenta las partes que lo componen tales como alimentadores, colector de escoria y tragadero.
Calcular los costos económicos y daños ambientales que se deben tomar en cuenta para la elaboración de la pieza.

Hipótesis
La producción de bombas de agua de aluminio por medio de fundición gris es muy costosa por medio de fundición gris, para reducir gastos es conveniente hacerlas en producción masiva.

PLANO DIVISOR DE LA PIEZA.
Inclinación exterior de la plantilla.
Observaciones:

Las inclinaciones de fundición se hacen según las condiciones planteadas para la superficie de la pieza fundida.
a) Para superficies maquinadas o cuando la construcción de la pieza no permite reducciones en su medida nominal, se emplea el TIPO I.
b) Para superficies que no son maquinadas o que no se conectan con otras superficies y que permitan reducción en su medida nominal, se emplea el TIPO II.
c) Para superficies que no son maquinadas y cuando la construcción de la pieza permite una reducción de la medida nominal, se emplea el TIPO III.
Inclinacion exterior de la plantilla.
Observaciones

La inclinación de fundición en las partes salientes del molde se determinan en concordancia, con la altura de la parte vertical correspondiente de la plantilla h y con la relación: d / h donde d es el diámetro o el ancho mínimo de la parte saliente del molde.
Para una relación d / h < 1 las superficies interiores de las piezas fundidas pueden ser obtenidas por medio de machos.

Determinación del peso apropiado de la pieza.
Para determinar el peso de las piezas fundidas es necesario determinar su volumen según el diseño y multiplicarlo por el peso específico del metal o de la aleación. Los pesos específicos de algunos metales y aleaciones se dan en la tabla TM - 5A.
Determinación de las sobremedidas.
Sobremedidas de maquinado.

La sobremedida para maquinado es el exceso de material que se adiciona a las superficies de las piezas fundidas para llevarlas mediante el maquinado a la medida establecida en el diseño de la pieza terminada.
Sobremedidas de contracción.

En el proceso de solidificación y de enfriamiento del metal en el molde se realiza el cambio de volumen de la masa metálica, es decir, la contracción.
La pieza fundida puede producirse en concordancia con las dimensiones del diseño sólo en los casos en que la contracción de fundición es seleccionada correctamente y se toma en consideración durante el proceso de fundición.
Ejemplos de dimension basica y determinante de una pieza cilindrica.
CALCULO DEL SISTEMA DE ALIMENTACION
Estandarizacion de la caja de moldeo.
Habiendo obtenido los datos anteriores logramos la suma de dichas medidas en conjunto de las piezas para obtener un aproximado y estandarizarlas con las de las tablas TM-33 y TM-34.
Caja de moldeo estandarizada.
Llenado de los moldes (vertido).
Cuchara
Nosotros seleccionamos la cuchara manual porque es la más adecuada en la fabricación de la pieza.
Las cucharas manuales con una capacidad de 15 - 25 Kg se hacen con un mango y se manipulan individualmente. Este tipo se denomina cuchara a mano individual o cuchara de mango.

Temperatura de vertido.
Para el aluminio la temperatura de vertido sera: 650 °C.

Velocidad de vertido.
En este trabajo aplicamos los conocimientos adquiridos sobre proceso de manufactura, fue necesario el diseño del molde, el modelo, y el cálculo de las contracciones lineales, la velocidad de vertido, el caudal, el tiempo de vertido, entre otros. Además, el proyecto le permitió al grupo el desarrollo de habilidades en la aplicación e implementación de las técnicas de manufactura, por lo que podemos concluir que fue una experiencia enriquecedora con la que comprobamos la teoría en la práctica. Algunos aspectos importantes a destacar que ocurrieron durante el proceso son:
• El proceso de fundición a pesar que es muy económico con respecto a otros presenta ciertas desventajas, para el caso particular de este proyecto, por tratarse de un molde de arena, ocurren limitaciones como porosidad, errores en la exactitud dimensional y el acabado en la superficie un poco defectuoso por lo que se hace necesario una operación adicional.
• Los defectos en la superficie del fundido como lavado de arena y costras son producto de la erosión del molde de arena e incrustaciones de arena en el metal, sin embargo los defectos descubiertos no son demasiado serios, pues se corrigen en gran parte por medio de pulido.
• Los pequeños orificios de la pieza no salen por fundición, por lo tanto la pieza se debe de llevar a un taller de máquinas herramientas para que reciban el acabado deseado


Conclusiones.
Recomendaciones.

• Ya que el costo de producción de esta pieza no es muy favorable, se recomienda evitar la elaboración de este modelo en pequeñas cantidades.

• Como la pieza es muy pequeña y el acabado de esta pieza no es el adecuado, es necesario que tengan mezclas de moldeo a la hora de retirar la plantilla de la caja de moldeo para asi rectificar los errores o accidentes que puedan ocurrir.



Tecnología para la recuperación de la pieza
Para la recuperación de la pieza hemos decidido utilizar soldadura Magnesio-Antimonio
Soldadura de Antimonio 2152
APLICACIONES:
Para reconstruir moldes de aluminio, antimonio, sirve para la reparación de piezas automotrices como carburadores, bombas, etc. También se usa para el sellado de piezas de aluminio. Puede reconstruir radios gastados en moldes de fundición.

CARACTERÍSTICAS:
Esta aleación brinda excelentes depósitos a baja temperatura, tiene buena soldabilidad, no necesita fundente, liga bien en aluminio y piezas de antimonio. Se puede maquinar fácilmente con lija, lima, buril o punta montada

PROCEDIMIENTO:
Para soldar piezas de antimonio limpie cualquier impureza con punta montada de acero, luego, caliente con flama carburante. Raspe con una varilla de acero inoxidable el punto a soldar para ayudar a fundir el material base, aplique una gota de Zelecta T2152 y ayude con la varilla de acero inoxidable para a que ligue la soldadura. Para soldar piezas de aluminio precaliente la pieza a 350 °C y sostenga esta temperatura durante la aplicación. Use una flama neutra, caliente el punto a reconstruir y frote la varilla de Zelecta T2152 con la pieza hasta lograr estañar la superficie. En este proceso el aluminio no se funde, por lo tanto, se obtiene una liga de aleación por superficie semejante a la que se obtiene con las soldaduras de estaño en los aceros. Siga depositando material hasta alcanzar el espesor deseado.



8. Impacto Ambiental

Dentro del sector de fundiciones, los mayores problemas ambientales son las emisiones atmosféricas y los residuos sólidos.
La emisión de gases a la atmósfera produce alteraciones en el suelo y la vegetación circundante, alteraciones de la infraestructura aledaña y toxicidad en los seres humanos, con efectos adversos Respiratorios, oftálmicos, dérmicos y en ocasiones cancerígenos.
La actividad genera elevados niveles de ruido. El impacto sobre la comunidad, sin embargo, depende de la localización de la empresa, de la infraestructura y de las medidas que ésta adopta para reducir los niveles.
Es por ello que los impactos negativos potenciales sobre la calidad del aire y el agua de todos los procesos metalúrgicos no ferrosos requieren apoyo institucional para asegurar que se maneje eficientemente el control de la contaminación y la reducción de los desperdicios. Entre el personal de planta debe haber un ingeniero capacitado de monitoreo, y las tecnologías de control de la contaminación del aire y el agua etc.

Plano de la pieza con sobremedidas.
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