Diseño De Herramientas

Proceso de mecanizado de un cuerpo de válvula

En este ejercicio se analizará el proceso de mecanizado de un un cuerpo de válvula, a partir de una preforma de aluminio. En cada sección se irán mostrando las características de la pieza, etc., necesarios para la fabricación de la misma. Asimismo, se plantearán algunas cuestiones para su razonamiento y solución.
Para la correcta realización delejercicio, se deberá estudiar detenidamente el plano de la pieza, para así comprender mejor las diferentes posibilidades que existen para su mecanizado. Posteriormente, se deberá realizar un análisis de las superficies y volúmenes a mecanizar.
Se considera que la fabricación se realiza en un taller de mecanización y montaje de una PYME con una gran variedad de producción, trabajando con lotesmedianos de forma que no se justifica la inversión en máquinas especiales. Aunque lo ideal sería el planteamiento de fabricación flexible mediante una célula de mecanizado, para el desarrollo del ejercicio se ha considerado disponer únicamente de Máquinas Herramienta y Centros de Mecanizado CNC, por lo que la carga de piezas y fijación de utillajes será manual.
IMPORTANTE: Se trata de un ejercicioguiado, por lo que se debe seguir el orden establecido y las instrucciones que se indican en cada apartado.

1. ESTUDIO DEL PLANO DE HOUSING-VALVE | |
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Para obtener esta pieza, deberemos mecanizar cinco superficies en total.

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1
1
5
5
4
4
3
3
2
2
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Superficie Nº  | TIPO  | COTA  | ACABADO  | REFERENCIA  |
1 | Escuadra | 1.15  | Acabado | Paralelismo con lael eje de la pieza |
2 | RANURA  | .5X.4  | ACABADO  | Perpendicular al eje |
3 | Cilíndrica  | ϴ1.47  | RECTIFICADO | concentricidad con el eje de la pieza  |
4 | Cilíndrica  | .063x.125  | RECTIFICADO  | Concentricidad con el eje de la pieza  |
5 | Cilíndrica  | .375 | ACABADO  | perpendicularidad de su eje con el de la pieza  |
Información del plano  |

Informaciónde la pieza
MATERIAL: Se ha elegido aleación aluminio como material para la realización del cuerpo de válvula por diferentes razones: 
1. Baja densidad (un tercio menor que el hierro)
2. Facilidad para la fundición (incluso en el caso de inyección), forja y mecanizado
3. Gran conductividad térmica
4. Buena resistencia a la corrosión
5. Buenas características deresistencia frente al acero y hierro.
Desventajas, para la mayoría de procesos, incluyendo: 
1. Alto coeficiente de expansión térmica
2. Baja dureza 
3. Efectos adversos de la alta temperatura en la resistencia
4. Coste del material

Características generales para las Aleaciones de Aluminio Fundido 
1. UTS,ksi                                                        15-17
2.Módulo elástico, psi*10^-6                           10-11
3. BHN                                                             23-135
4. Relación de resistencia EL/UTS                     0.35-0.50
5. Elongación , por ciento                                  1-30
6. Conductividad del calor, cal/cm ºC hr            0.37-0.53
7. Coeficiente de expansión por ºF *10^6        12.7-13.3
8. Maquinabilidad relativa                                  excelente

ESPECIFICACIONES: La superficie interna debe  tener un muy buen acabado.
2. ANALISIS DE OPERACIONES ELEMENTALES | |
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Para conformar el cuerpo de la válvula hemos dividido el cuerpo en cinco superficies, que han sido definidas en el apartado anterior; a continuación vamos a desarrollar las operacionesque se deben realizar sobre cada superficie. Las superficies 3, 4,5 se realizarán en un torno de control numérico. En las superficies 4 y 5 se planteará una discusión sobre cual sería el mejor método de mecanización.

Superficie 1 y 2:


Esta superficie 1 comprende una cara plana por lo que haremos un fresado con una máquina de fresado de control numérico. Por su parte...