Mecanizado De Un Piston

Proceso de mecanizado de un pistón

En este ejercicio se analizará el proceso de mecanizado de un pistón, a partir de una preforma de aluminio, que tiene la forma final salvo sobreespesores. 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 lacorrecta realización del ejercicio, 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 lotes medianos 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: Setrata de un ejercicio guiado, por lo que se debe seguir el orden establecido y las instrucciones que se indican en cada apartado.

1. ESTUDIO DEL PLANO DEL PISTON
Para obtener esta pieza, deberemos mecanizar cinco superficies en total. La superficie número 1 sufrirá varias operaciones, correspondientes a la realización de los segmentos y de los agujeros de ajuste con el bulón, por lo que podemosrealizar dentro de ella dos subdivisiones, que corresponden a las superficies 3 y 4. A su vez, dentro de la superficie 4, deberemos mecanizar la superficie 5. Es importante recalcar, que el interior del pistón no será necesario mecanizarlo, ya que la preforma proveniente de fundición, ya tiene la forma adecuada y no requiere mejor acabado superficial.

Superficie Nº 1 2 3

TIPO

COTAACABADO

REFERENCIA concentricidad con el eje de la pieza

Cilíndrica Esférica Cilíndrica

82 421.25 2X1

RECTIFICADO ACABADO ACABADO

concentricidad con el eje de la pieza perpendicularidad de su eje con el de la pieza perpendicularidad de su eje con el de la pieza

4

Cilíndrica

21

RECTIFICADO

5

Cilíndrica

23

ACABADO

Información del plano

Información de lapieza
MATERIAL: Se ha elegido aleación aluminio como material para la realización del pistón por diferentes razones: 1. 2. 3. 4. 5. Baja densidad (un tercio menor que el hierro) Facilidad para la fundición (incluso en el caso de inyección), forja y mecanizado Gran conductividad térmica Buena resistencia a la corrosión Buenas características de resistencia frente al acero y hierro.

Desventajas,para la mayoría de procesos, incluyendo: 1. 2. 3. 4. Alto coeficiente de expansión térmica Baja dureza Efectos adversos de la alta temperatura en la resistencia Coste del material

La mayoría de los motores con cilindros de menos de 152 mm de diámetro, usan pistones de aluminio procedentes de la fundición. También, muchos de los grandes motores usan este material. Mientras que las secciones de lospistones de aluminio deben ser más gruesas que la de los de hierro, el sobrepeso es menor y la gran conductividad térmica del aluminio tiende a reducir la temperatura del pistón. Esta ventaja es especialmente importante cuando no se utiliza ningún sistema especial

de refrigeración ( usando aceite o agua circulante simplemente). Características generales para las Aleaciones de Aluminio Fundido1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. UTS,ksi Módulo elástico, psi*10^-6 BHN Relación de resistencia EL/UTS Elongación , por ciento Conductividad del calor, cal/cm ºC hr Coeficiente de expansión por ºF *10^6 Maquinabilidad relativa 15-17 10-11 23-135 0.35-0.50 1-30 0.37-0.53 12.7-13.3 excelente

SOBREESPESORES: Será suficiente con 2 mm de sobreespesor ya que la fundición nos permitirá obtener un ajuste...