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INFORME DE PRÁCTICAS

DISEÑO DE UNA TOLVA SEMIRREMOLQUE DE 25 M3 REALIZADO POR: VALVERDE VALVERDE Cristhian Yosip

ESPECIALIDAD: Ing. MECÁNICA

CENTROS DE ESTUDIOS: UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

CONDICIÓN: PRE-PROFESIONAL

SECCIÓN: DISEÑO – PRODUCCIÓN

JEFE DE SECCIÓN Ing. Roberto de la Cruz Cisneros TRUJILLO 2013


De acuerdo a la Ley Nº 28518, Ley sobre Modalidades Formativas Laborales, se busca consolidar los aprendizajes adquiridos a lo largo de la formación profesional, así como ejercitar su desempeño en una situación real de trabajo. Este aprendizaje denominado Práctica Pre-Profesional se realiza mediante un Convenio de Práctica Pre-Profesional celebrada entre el estudiante-egresado de una Institución de Estudios Superiores y una empresa. Como cumplimiento de dicha Ley, L & S NASSI SAC. Lleva a cabo el Programa de Prácticas Profesionales y Pre-Profesionales, el cual cuenta previamente con un riguroso proceso de calificación y selección de estudiantes y egresados. Descripción de la empresa: I.

INTRODUCCIÓN: En la fabricación de tolvas, dependiendo del uso que se les dé pueden variar en sus formas y los materiales con los cuales están fabricados lo cual da una variedad de tolvas que pueden ser montadas, semirremolques, roqueras, semi roqueras, graneleras, etc. En este informe se trata sobre el diseño de una tolva semirremolque – semi roquera, una vez que es aprobado la orden de compra se procede a la producción, en la empresa se trabaja por orden de producción (OP); en este caso el cliente pidió dos tolvas de 25 m3 con lo cual la empresa al llegar a un acuerdo de compra con el cliente se prosiguió a la apertura de las OP 093-094. En el armado, instalación eléctrica, instalación del sistema hidráulico y pintura se usan contratistas que en el lapso de un determinado tiempo deben entregar la unidad para pasar otra fase de la fabricación, en la empresa la instalación del sistema de aire, el corte por plasma o cizalla, doblado, maestranza (torno y taladro) son responsabilidad directa de la empresa, con lo cual tiene personal capacitado para cada área. La empresa también tiene directa responsabilidad en lo que respecta a los planos para la fabricación de las unidades y la logística que comprende almacén, cobranzas, ventas,

contabilidad

y

recursos

humanos

complementarias en el proceso de fabricación.

los

cuales

actúan

como

áreas


II. JUSTIFICACIÓN DE LA APLICACIÓN: II.1.

La importancia del trabajo de aplicación: •

El uso de programas informáticos como solidworks, inventor, catia, etc en la fabricación metalmecánica como nueva alternativa para el diseño y los diferentes procesos de fabricación.

En afianzar los conocimientos y habilidades adquiridas en los estudios universitarios aplicando y perfeccionando con la práctica por el contacto directo con la realidad laboral de la región teniendo en cuenta sus limitaciones y potenciales.

II.2.

Objetivos del trabajo de aplicación: •

Dar una nueva alternativa a la empresa para aplicar en sus nuevas fabricaciones programas 3D como solidworks. Con lo cual le ayudara a ser más competitivo.

Observar y analizar las diferencias que existen entre lo que se realiza en la computadora por medio del paquete informático y como queda en la realidad.

Afianzar los conocimientos en los procesos de fabricación y diseño contrastándolo con la realidad.

Dejar a la empresa un diseño en 3D de una tolva corrigiendo los errores que pudieran haber en los procesos de fabricación de la unidad.

Realizar pruebas de resistencia usando los paquetes informáticos y con los criterios y conocimientos de resistencia de materiales verificar los datos obtenidos.

Adquirir y plasmar los diferentes conocimientos de diseño y fabricación de los maestros contratistas los cuales adquirieron por la práctica en la


fabricación metalmecánica y contrastar con los conocimientos obtenidos en la universidad, los cuales son útiles para futuros proyectos de diseño

III. BASE TEÓRICA DE LA APLICACIÓN Las bases teóricas usadas en esta aplicación se dividen en dos principalmente: diseño y procesos de manufactura. III.1. Bases teóricas usadas en diseño: i)

Resistencia de materiales •

Flexión de vigas

Concentradores de esfuerzo

ii) Consideraciones geométricas III.2. Bases teóricas usadas en procesas de manufactura. i)

Doblado de planchas (deformación plástica)

ii) Corte por plasma o cizalla iii) Soldadura mig iv) Procesos de forja IV. METODOLOGÍA: Los pasos que seguidos para la para desarrollar la aplicación con el fin de lograr los objetivos expuestos en la justificación fueron los siguientes: IV.1. Diseño:


i)

Se revisa la proforma de la unidad a fabricar con los detalles obtenidos del cliente, de parte del cliente se solicita los siguientes datos a) Tipo de tracto camión o la altura a la quita rueda, 52 pulg. b) Voltaje de la conexión eléctrica. c) Si tiene o no toma fuerza.

ii) Se cubica, según los datos de proformas se procede a sacar el molde de la tolva cumpliendo con los detalles de proforma, normas técnicas y se considera el máximo de dobles de la plancha en este caso es hardox en la base y optim en los laterales. Se usa solidworks para facilitar la obtención de las formas de las planchas que se necesitan para el armado. iii) Se dimensiona el bastidor o chasis de la tolva lo cual de pende de la altura del tracto camión en lo que respecta a la altura y en el emplazamiento a la longitud de la tolva y se simula el ensamblaje en solidworks para verificar posibles fallas. iv) Se diseña los estabilizadores y el sistema de cierre de compuerta. Y se simula con solidworks para evitar posibles fallas en el montaje. v) Se ubican los diferentes accesorios como: tanque de agua, caja de herramientas, guarda barros, porta focos, porta conos, porta extintor, etc. vi) Elaboración de planos con la distribución de los puentes, platinas, etc del chasis y de la tolva; usando solidworks y pasándolo a Autocad para dar mayor detalle a los planos lo cual facilita la elaboración de planos. IV.2. Fabricación: i)

Se procede a calcular la cantidad de material que va ser necesario para la fabricación (planchas, tubos, accesorios ,etc)

ii) Se habilitan los cortes de algunas piezas para plasma por medio de los programas informáticos como puede ser la secuencia: a) Solidworks: se modela la piesa y se le convierte en chapa y después se pasa a Autocad en formato DXF.


b) Autocad: se le da espesor de 1.5 mm por el corte de plasma y se pone como referencia el centro de cordenadas (0,0) c) Pekk: se pasa de DXF a CAM d) Corte por plasma : se procede al corte por medio del archivo CAM que tuvo como origen el DXF obtenido del modelo desplegado de la chapa obtenida de la pieza en solidworks. iii) Se elaboran los planos para las bocinas, pines y ubicación de algunos aguros en piezas de grosor considerable (a partir 3/8) ya que estas deben ser trabajadas con taladro por que el plasma tiene un acabado cónico que se debe al espesor de la plancha o se usa bocinas. iv) Se elaboran los planos de doblado. Los cuales se obtienes fácilmente de solidworks, v) Una vez que la unida ha terminado de armarse con sus ejes y patas; paso por los demás procesos de fabricación que son: a) Arenado b) Pintado c) Instalación del sistema eléctrico d) Instalación del sistema de aire e) Instalación del sistema hidráulico vi) Habilitación de placas, stickers, etc.

V. RESULTADOS V.1. Mejora el proceso de diseño a producción optimizándolo con la ayuda del programa evitando posibles fallas en el momento de la construcción y agilizando a la hora de realizar los diseños que van a ser cortados por plasma ya que facilita la visualización de la pieza en 3D.


El proceso de diseño – fabricación que se dio fue a) Cubicación: Se dibuja la forma y se calcula para obtener el volumen de carga deseado


b) Se desarrolla las planchas de la tolva:


c) Desarrollo de plano para dobles y archivo CAM de corte


V.2. Facilita la innovación de nuevos diseños. En este caso se modificó la compuerta que generalmente era plana por una con curvas lo cual sería muy difícil de conseguir trabajando en entornos de 2D.


Para el desarrollo de las piezas de la compuerta se sigue el mismo procedimiento de las planchas para la tolva.


V.3. Disminuye los tiempos en diseĂąo. V.4. Mejora la percepciĂłn en lo que respecta a pesos y propiedades mecĂĄnicas los cuales son muy necesarias para evitar sobre pesos y fallas en los productos. Lo cual se logra simulando la unidad en un entorno 3D.


Simulando la viga del chasis

Se simula por elementos finitos las propiedades mecรกnicas de la viga


VI. DISCUSIÓN: VI.1. Evita por medio de la simulación y la mejor visualización, colisiones entre componentes, que sería una gran molestia al ya estar la unida toda armada hasta ya con los demás conexiones puestas. VI.2. La utilización de programas en 3D mejoran la visualización de las piezas en diferentes perspectivas lo cual sería muy tedioso hasta difícil trabajarlo en programas de entorno 2D en cual se necesitaría múltiples vistas auxiliares y no se podría simular los pesos y mucho menos nos da la facilidad de convertir en chapa. VI.3. Al tener más herramientas de diseño agiliza el trabo de diseño recortando los tiempos que se empleaba por ejemplo en el desarrollo de chapas. En las modificaciones es más dinámico lo cual ayuda a la hora de diseñar.


VI.4. Un gran problema en actualidad es el sobrepeso de unidades lo cual origina mayor consumo de combustible, menor cantidad de carga útil lo cual encarece el flete de viaje asiendo menos competitivo a las empresas de transporte de mercancías, mineral y otros; y esto se debe a la percepción de que más grueso la plancha más resistente, lo cual es cierto, pero no necesariamente en toda la unidad, lo cual con la ayuda del programa se pueden simular recortes de pesos hasta llegar a un ideal el cual cumpla con los requisitos de resistencia mecánica y los pesos mínimos exigidos por el cliente.

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES VII.1. Se logró incentivar el interés en la empresa y contratistas encargados en el área de armado sobre el uso de solidworks u otro programa en 3d VII.2. Se notan diferencias entre el modelo en computadora y el que está en la realidad de alrededor de 1-10 mm lo cual se debe a los siguientes factores: i)

Los maestros constructores utilizan como unidad mínima de medida

el 1 mm en longitud y en ángulos 1°. ii)

Los dobleces depende de la maquina pudiendo variar según la

matriz de doblado y la potencia de la maquina como por ejemplo en el doblado de planchas duras como Hardox antes la maquina podía doblar esta planchas hasta 155° pero por perdida de potencia de la maquina solo dobla hasta 165° Pero la fabricación es grande lo cual son aceptables estas variaciones o se pueden subsanar fácilmente. VII.3. Pude comprobar mis conocimientos en diferentes áreas de diseño gracias a lo que pude conseguir del área de ing de la empresa y de las experiencias de los maestros contratistas. VII.4. Se sugiere para próximos proyectos tener en cuenta el radio de dobles el cual varía según el grosor de la plancha, en anexos dejo una tabla planchas con sus respectivos radios de dobles.

de


VII.5. Sugiero buscar amistad con los maestro de armado para poder perfeccionar las nociones de diseño ya que ellos tienen la experiencia de trabajo lo cual para un recién egresado es vital en su formación como ing. Mecanico en el área de diseño. VII.6. Se deja a la empresa en lo que respecta al armado de la tolva de 25m3 los planos en 3D y 2D y con todos los archivos DXF y CAM, para su posterior uso en futuras fabricaciones similares. VII.7. Sugiero usar computadoras de última generación para el uso de solidworks para un mejor desempeño. VII.8. Si se va sacar pesos con solidwork tener cuidado con las piezas sólidas o huecas y con las asignaciones de material, por ejemplo en mi caso salía un sobrepeso que se debía a las llantas ya que eran de referencias pero a la hora de calcular lo añadía y eran piezas solidas cuando en realidad son llenas de aire. VIII. BIBLIOGRAFÍA IX.

ANEXOS A. FOTOS:


MARCO ROJAS MAESTRO CONTRATISTA DE ARMADO

VISTA DE LA CAMISA CON EL PISTON


DETALLE DEL ESTABILIZADOR Y PUENTES DEL CHASIS

PUENTES DE LA TOLVA


MODELO EN QUE SE BASO EL DISEÑO DE LA TOLVA EN 3D

B. PLANOS DE LA TOLVA PLANOS EN DISCO C. MATERIALES QUE SE USARON PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA TOLVA ARCHIVO EXCEL EN EL DISCO D. RADIOS DE CHAPAS PARA USAR ES SOLIDWORKS RADIOS PARA CHAPA EN SOLIDWORKS ANCHO RADIO 3.175 1/8IN 5.75 4.7625 3/16IN 8.7 6.35 1/4IN 11.6 9.525 3/8IN 17.5


12.7 1/2 IN 2 mm 4mm 1/16 1.5875

23.25 3.65 7.32 2.9

Informe de practicas  

practicas pre profesionales

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