Diseño y desarrollo de equipos y herramientas 137

Esta clase le presentará los conceptos básicos del diseño de máquinas, montajes comunes de troqueles y dispositivos de inspección. Aprenderá también acerca de los desarrollos actuales en la nanotecnología y nanofabricación.

Class Details

Class Name:
Diseño y desarrollo de equipos y herramientas 137
Difficulty:
Beginner
Number of Lessons:
16
Additional Language:
English

Class Outline

  • Objetivos
  • Diseño de equipos y herramientas
  • Diseño de máquinas
  • Diseño de troqueles
  • Componentes de los troqueles
  • Troqueles comunes de trabajo en prensas
  • Dados de forja
  • Matrices para la fundición en matriz y troqueles de extrusión
  • Diseño y tolerancias de los calibradores
  • Tolerancia de los calibradores
  • Clasificaciones de los calibradores
  • Diseños comunes de calibradores
  • Dispositivos de inspección comunes
  • Nanotecnología y nanoescala
  • Nanomateriales y nanofabricación
  • Resumen

Objectives

  • Describir la función del diseño de los equipos y las herramientas.
  • Describir las consideraciones clave en el diseño de máquinas.
  • Describir las consideraciones clave en el diseño de troqueles.
  • Identificar los componentes de un troquel.
  • Describir los troqueles comunes para trabajo en prensas.
  • Describir los dados para la forja.
  • Describir las matrices para la fundición en matriz y los troqueles para extrusión.
  • Definir la tolerancia y los métodos de tolerancia.
  • Describir los calibradores de trabajo, de inspección y maestros.
  • Describir los calibradores clase XX, clase X, clase Y y clase Z.
  • Describir los calibradores comunes utilizados en la fabricación.
  • Describir los dispositivos de inspección comunes.
  • Describir la nanotecnología y la nanoescala.
  • Describir los nanomateriales y la nanofabricación.

Job Roles

Certifications

Glossary

Vocabulary Term Definition
aceros para herramientas Tipos especializados de acero de aleación que tienen resistencia, dureza y resistencia contra el desgaste excelentes. Los aceros para herramientas se utilizan en herramientas de corte, troqueles y otras herramientas industriales.
agujereado También llamado punzonado, es la operación de cizallado de chapa metálica que crea un agujero en el metal en bruto. El metal quitado para crear el agujero es chatarra.
ángulo de desmoldeo Ahusamiento incorporado dentro de una pared o superficie. Los ángulos de desmoldeo en las paredes de la cavidad del troquel permiten la expulsión más fácil de la pieza desde la cavidad del troquel.
barras extractoras Dispositivos utilizados para ayudar a expulsar piezas de la matriz. También se llaman botadores.
bloques calibradores Bloques de acero endurecido que se fabrican con dimensiones sumamente precisas. Los bloques calibradores están disponibles en una serie de longitudes estandarizadas.
botadores Dispositivos utilizados para ayudar a expulsar piezas de la matriz. También llamado barras eliminadoras.
botón del troquel Abertura en un troquel que provee un espacio para el punzón durante la operación. Durante el trabajo con chapa metálica, la pieza en bruto pasa por esta abertura.
calibrador pasa-no pasa Calibrador o juego de calibradores que incluye un diseño "pasa" y "no pasa". Si la pieza inspeccionada está dentro de la tolerancia, pasará la prueba pasa y fallará la prueba no pasa.
calibradores Dispositivos que determinan si una característica de la pieza está o no dentro del límite o tolerancia especificado. La mayoría de los calibradores no proporcionan un valor de medición mismo.
calibradores cilíndricos Calibradores en forma cilíndrica que se utilizan para inspeccionar el tamaño de un agujero. Los calibradores cilíndricos están disponibles en diámetros estándares y a menudo son de dos lados, con un lado "pasa" y otro lado "no pasa".
calibradores clase X En el gráfico de tolerancias del fabricante de calibradores, la clasificación del calibrador con el segundo más alto nivel de tolerancia. Los calibradores de clase X son menos exactos que los calibradores de clase XX y se utilizan a menudo para la inspección final.
calibradores clase XX En el gráfico de tolerancias del fabricante de calibradores, la clasificación de calibradores con la tolerancia más estrecha. Los calibradores clase XX se utilizan generalmente como calibradores maestros.
calibradores clase Y En el gráfico de tolerancias del fabricante de calibradores, la clasificación del calibrador con el tercer más alto nivel de tolerancia. Los calibradores de clase Y son menos exactos que los calibradores de clase X y se utilizan a menudo como calibradores de inspección o de trabajo.
calibradores clase Z En el gráfico de tolerancias del fabricante de calibradores, la clasificación del calibrador con el nivel de tolerancia más holgado o menos exacto. Los calibradores de clase Z son menos exactos que los calibradores clase Y, y se utilizan generalmente solo como calibradores de trabajo.
calibradores de anillo Calibradores circulares con un agujero que se utilizan para inspeccionar el tamaño de piezas o características cilíndricas. Los calibradores de anillo vienen a menudo en pares de pasa-no pasa.
calibradores de inspección Calibradores utilizados para verificar piezas después de la producción. Los calibradores clase X se utilizan generalmente como calibradores de inspección.
calibradores de mordaza Calibradores con marco en forma de C utilizados para probar las dimensiones externas de las piezas.
calibradores de paso de rosca Calibradores con dientes calibrados para verificar el paso de rosca de un tornillo.
calibradores de referencia Calibradores utilizados para verificar la exactitud de otros calibradores. Los calibradores clase XX se utilizan generalmente como calibradores de referencia. Los calibradores de referencia se llaman también calibradores maestros.
calibradores de trabajo Calibradores utilizados para verificar piezas durante el ciclo de producción. Los calibradores clase Z se utilizan generalmente como calibradores de trabajo.
calibradores maestros Calibradores utilizados para verificar la exactitud de otros calibradores. Los calibradores clase XX se utilizan generalmente como calibradores maestros. Los calibradores maestros se llaman también calibradores de referencia.
calibradores neumáticos Instrumentos neumáticos sin contacto que utilizan aire presurizado para inspeccionar piezas.
características Componentes de máquinas diseñados para aumentar la capacidad de la máquina. Las características pueden incluir mejoras como los controles de seguridad.
casquillos Tubos en un montaje de troquel que se acoplan por afuera de un poste guía machihembrado para alinear el troquel superior e inferior durante la operación.
cavidad combinada En la fundición en matriz, una matriz que contiene distintas impresiones. Los troqueles de fundición de matriz de cavidad combinada forman piezas con distintas formas simultáneamente.
cavidad múltiple En fundición en matriz, una matriz que contiene dos o más de la misma impresión. Las matrices de fundición en matriz con cavidad múltiple forman dos o más piezas de la misma forma simultáneamente.
CMM Máquina de medición de coordenadas. Instrumento de medición sofisticado con una mesa pulida plana y una sonda suspendida que mide la pieza en el espacio tridimensional.
comparadores ópticos Instrumentos de medición que proyectan una imagen de una pieza sobre una pantalla para comparar la forma, tamaño y ubicación de sus características. También llamado proyector óptico.
dado de impresión En la forja de metal, un dado que contiene una cavidad en forma de la pieza. Durante la forja, el metal fluye fuera de la cavidad en un canal para crear rebaba.
dados de precisión En la forja de metal, tipo de dados de impresión que no crea rebabas. Los dados de precisión se llaman también dados de forja sin rebaba.
dimensionamiento de límites Método de tolerancia que utiliza una dimensión absoluta permisible máxima y mínima.
doblado Proceso por el cual un material se forma en la forma angular deseada. En el doblado de chapa metálica, el metal se tensiona alrededor de un eje neutral.
doblado al aire Operación de doblado que utiliza un punzón para forzar la chapa metálica dentro de una cavidad de troquel, pero sin que la chapa contacte la parte inferior del troquel.
doblado inferior Operación de doblado que utiliza un punzón para forzar la chapa metálica dentro de una cavidad de troquel. Durante el doblado inferior, la chapa contacta todas las superficies de la cavidad del troquel.
embutido Para la chapa metálica, una operación de formado que transforma una pieza en bruto en una forma como una taza. El embutido de chapa metálica involucra un juego de troqueles machihembrados.
especificaciones Descripciones de las propiedades físicas y técnicas de una máquina o un dispositivo. Las especificaciones describen las funciones y capacidades de una máquina o dispositivo, tal como su tensión de operación y geometría.
estampas Montajes de troqueles utilizados para formar material sin corte. Las estampas se montan a menudo en prensas y se utilizan en operaciones con chapa metálica tales como el doblado y embutido.
extrusión Proceso de conformado que empuja el material para que fluya a través de la abertura de un troquel o alrededor de un punzón. La extrusión puede formar metales, plásticos y compuestos en una variedad de formas.
extrusión directa Proceso continuo que empuja el material para que fluya en la dirección hacia adelante por un contenedor y pase una o más aberturas de troquel. La extrusión directa también se llama extrusión hacia adelante.
extrusión invertida Proceso que empuja el material para que fluya hacia atrás alrededor de un punzón, mientras que el punzón se empuja por medio del mismo. La extrusión invertida también se llama extrusión indirecta.
forja con dado abierto Proceso de forja que comprime el metal entre dos dados planos. La forja con dado abierto también se llama forja a mano o forja con dados planos.
fundición en matriz Proceso térmico, de alta presión, de fundición de metales, que involucra inyectar metal fundido dentro de un molde a velocidad y presión altas. En la fundición en matriz, el molde se llama matriz.
huella Especificación que indica la cantidad de espacio en el piso que ocupa una máquina.
indicador de carátula Instrumento de medición con un punto de contacto conectado a un husillo y engranes, los cuales mueven una aguja sobre la carátula. Los indicadores de carátula tienen gradaciones que le permiten leer valores de medidas distintos.
juego de troqueles Montaje colectivo de portamatrices superior e inferior, postes guías, casquillos, punzones, retenedores y otros componentes de troquel. Los juegos de troqueles se abren y cierran durante la operación.
máquina de medición de coordenadas CMM. Instrumento de medición sofisticado con una mesa pulida plana y una sonda suspendida que mide la pieza en el espacio tridimensional.
muescado Operación de cizallado de chapa metálica que quita un área alrededor del borde del material. Las piezas de trabado muescadas luego pueden doblarse en formas, tales como cajas.
nanoescala Rango que mide entre uno y 100 nanómetros. La nanotecnología consta de materiales de este tamaño.
nanofabricación Proceso que fabrica de forma exacta átomos de sustancias átomo por átomo o molécula por molécula. La nanofabricación involucra sustancias que tienen al menos una dimensión en la nanoescala.
nanofabricación ascendente Proceso de nanofabricación que construye material más grande de materiales más pequeños.
nanofabricación descendente Proceso de nanofabricación que crea nanomateriales de sustancias más grandes eliminando material.
nanomateriales Materiales con al menos una dimensión en la nanoescala, la cual está entre uno y 100 nanómetros. Los nanomateriales se clasifican comúnmente en tubos, películas o partículas.
nanómetro Medida que es igual a un mil millonésima parte de un metro. La nanoescala va en el rango de uno a 100 nanómetros.
nanotecnología Estudio y utilización de materia entre uno y 100 nanómetros.
nanotubos de carbono Moléculas de carbono de forma cilíndricas con propiedades mecánicas y físicas aumentadas. Los nanotubos de carbono se han utilizado para fabricar equipos automotrices y deportivos más ligeros y más resistentes y muestran el potencial para utilizarse en la energía verde y electrónica.
placa de soporte Placa que está diseñada para sujetar el portamatriz en su lugar. La placa de soporte se acopla a la superficie superior de la bancada de la prensa.
placa extractora Placa dentro de un montaje de troquel que tira el material de la chapa metálica desde el punzón conforme se repliega.
portamatriz Placa metálica sobre la cual se montan varios componentes del juego de troqueles. Los juegos de troqueles generalmente contienen portamatrices superior e inferior.
poste guía Barra endurecida utilizada para guiar y alinear los portamatrices durante la operación. Los postes guías se acoplan en casquillos machihembrados.
prensa Máquina con una base fija y un émbolo superior que se mueve a lo largo de un eje vertical para cortar, doblar o formar chapa metálica.
proyectores ópticos Instrumentos de medición que proyectan una imagen de una pieza sobre una pantalla para comparar la forma, tamaño y ubicación de sus características. También llamado comparador óptico.
punzón Herramienta generalmente acoplada a la parte superior del juego de troqueles que forma o penetra la chapa metálica.
punzonado También llamado agujereado, es la operación de cizallado de chapa metálica que crea un agujero en el metal en bruto. El metal que se retira para crear el agujero es chatarra.
rebaba Rebosamiento de material en exceso. Durante la forja con dados de impresión, la rebaba fluye desde el dado de impresión principal hasta un canal y debe eliminarse después del proceso de forjado.
sujetador de pieza Herramienta en un troquel de embutido que sujeta el borde exterior de la chapa metálica, conforme se estampa dentro de la cavidad del troquel.
sujetador del troquel Área del troquel que contiene las impresiones o cavidades que forman el metal. El sujetador de troquel también sujeta el botón del troquel.
tolerancia Desviación no deseada pero aceptable de una dimensión dada. Tanto las piezas de trabajo como los calibradores tienen tolerancias especificadas.
tolerancia bilateral Método de tolerancia que especifica una desviación igual de más y menos de la dimensión especificada.
tolerancia de trabajo Desviación no deseada pero aceptable de una dimensión dada en una pieza.
tolerancia del calibrador Desviación no deseada pero aceptable de una dimensión dada en un calibrador. La tolerancia del calibrador es generalmente diez por ciento de la tolerancia de trabajo.
tolerancia unilateral Método de tolerancia que utiliza una desviación en una sola dirección, ya sea más o menos, de la dimensión especificada.
tolerancias del fabricante de calibradores Especificación utilizada para clasificar el grado de exactitud de un calibrador. Existen cuatro tolerancias del fabricante de calibradores que incluyen la clase XX, clase X, clase Y y clase Z.
tratamientos térmicos Procesos de calentamiento y enfriamiento controlados utilizados para cambiar la estructura de un material y alterar sus propiedades físicas y mecánicas.
troquelado Operación de cizallado de chapa metálica que quita una sección interior de material llamada pieza en bruto. La pieza en bruto es la pieza deseada y a menudo mueve a otras operaciones, tales como punzonado o embutido.
troqueles Herramientas de producción completas utilizadas para producir piezas consistentemente para especificaciones requeridas. Los ejemplos incluyen un bloque perforado a través del cual el metal o el plástico se embute o extrude, las formas de acero endurecido para cortar o formar chapa metálica, y los moldes ahuecados dentro de los cuales se empuja el metal o plástico.
troqueles de combinación Troqueles diseñados para realizar más de una operación simultáneamente con cada ciclo de la prensa. Por ejemplo, un troquel de combinación puede troquelar y perforar en un solo golpe.
troqueles de corte Montaje de troqueles que contiene una herramienta de corte diseñada para cizallar o penetrar el material. Los troqueles de corte generalmente se montan en prensas y se utilizan en operaciones con chapa metálica tales como el cizallado y recorte.
troqueles progresivos Troqueles que contienen una serie de estaciones que realizan una operación de prensa después de otra en serie. Un troquel progresivo forma una pieza gradualmente conforme se mueve a través del troquel y la operación final separa la pieza.
valor nominal Dimensiones estipuladas de una pieza o dimensiones ideales. La tolerancia de trabajo se calcula en base a la desviación aceptable desde el valor nominal de una pieza.