mordaza de sujeción

Proyecto Nº 1
“mordaza”

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Introducción

Para poder diseñar un elemento se debe tener en cuenta varios puntos, uno de ellos
es el problema que se intenta solucionar con la elaboración de dicho producto.
La función de la mordaza es permitir la sujeción por fricción de una pieza
presionándola de forma continua, es utilizada en procesos de elaboración y reparación. Envarios tipos de maquinas herramientas de mecanizado, como las fresadoras, taladradoras,
pueden venir incorporadas o también pueden ir fijas al banco de trabajo.
Lo que se busca con el diseño es mejorar la calidad y tiempo de producción de piezas
mecánicas, aumentando el rendimiento ya que la mordaza permitirá sujetar dos fragmentos
que se mecanizaran en una maquina herramienta para la elaboraciónde una pieza
mecánica. A la vez la mordaza admitirá utilizar su área completa para el trabajo de una pieza
de mayor dimensión.

Heraldo Bastidas Medel

Alumno: Robert Freire

Fecha: 06/05/2014

Universidad del Bío-Bío
Facultad de Ingeniería
Dpto. Ing. Mecánica

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“mordaza”

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Nomenclatura
Øe: diámetro exterior
Øm: diámetro medio
Øi: diámetro interior
σ̞:sigma total (esfuerzo momento flector y de compresión o tracción)
σ˓: sigma sub. c (esfuerzo de compresión o tracción)
σˌ: sigma sub. i (esfuerzo de momento flector)
τ: tau (esfuerzo de corte)
τadm: tau admisible
π: pi
µ: coeficiente de roce
Ι: momento de inercia
Ζ: numero de espiras (dientes)
Μ: momento
Ν: newton
Α: area
T: torque
F: fuerza axial
P: fuerza necesaria para el torqueD: brazo de palanca (distancia)
(mm): milímetros
MPa: mega páscales

Heraldo Bastidas Medel

Alumno: Robert Freire

Fecha: 06/05/2014

Universidad del Bío-Bío
Facultad de Ingeniería
Dpto. Ing. Mecánica

Proyecto Nº 1
“mordaza”

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Objetivos
Diseñar un tipo de mordaza que reduzca los tiempos de producción, y facilite la
elaboración y reparación de piezas mecánicas,simplificando el trabajo de sujeción de
las piezas a mecanizar, dando mayor funcionalidad a una mordaza, permitiendo
sujetar más de una pieza, que esta modifique su área de trabajo dejando mecanizar
piezas del porte de largo máximo de la mordaza.

Heraldo Bastidas Medel

Alumno: Robert Freire

Fecha: 06/05/2014

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Memoria calculo:
Acero del tornillo SAE 1045.
lim de fluencia= 310 MPa
lim de ruptura= 380 MPa
f.s= 1.8
τ: 310/1.8= 172.2

aproximado a 173

Fuerza minima de apriete = 1800 kg
Fuerza minima de apriete = 1800 x 9.8= 17640 N/mm²
τadm: F/A
Øe: √((17640x4)/(πx173x10̂ 6)) = 0.0113
Øe=11.3 mm
Nota: por motivos de diseño se tomo un Øe= de 20 con un pasodefinido por tabla de 2.5mm

Øm: (Øe- Paso/2) = 20- (2.5/2)= 18.75 mm
Øi: (Øe – Paso)= 20 – 2.5= 17.5 mm
Según una tabla el coeficiente de rose entre el acero y el bronce µ= 0.15

P= (F((µ+(l/ Ømxπ)))/(1-µ x (l/ Øm x π))
P= (17640((0.15+(2.5/18.75 x π))) / (1- 0.15 x (2.5/ 18.75 x π)) = 3416.4
P= 3416.4 (N x mm)
T= P x (Øm/2) = 3416.4 x (18.75/2)= 32025
Torque = Fo/D
Fo: Fuerza ejercida porel operario 35 Kg. equivalente a 343 N

32025= 343 x D
32025 / 343 = D
D = 93.36
nota: por motivos contractivos se da un brazo de palanca de 120 mm.

Heraldo Bastidas Medel

Alumno: Robert Freire

Fecha: 06/05/2014

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Calculo de pernos de anclaje
F= 1800/4= 450 kg
450 x 9.8 =4410 N/mm
Pernos 5.6
σr= 50kg/mm² = 500 MPa
τr = 0.5 x 500 = 250 MPa

aplicando un F.S de 1.6

τadm= 250/1.6 = 156.25 aproximado a 160 MPa
d= √((4F) / (π x 160 x10̂ 6))
d= √((4x 4410) / (π x 160 x10̂ 6)) = 0.0059 m
d= 5.9 mm
nota: se aproximara a 8 mm por motivos contractivos

Heraldo Bastidas Medel

Alumno: Robert Freire

Fecha: 06/05/2014

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