Tecnologías De Fabricación 

oIngeniería Industrial 



 

19 de enero de 2010   

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PROBLEMA. (40 % nota final examen. Valor de cada apartado sobre nota 10).
Se desea fabricar un pedido de 8.000 piezas del tipo XTC_87M, tal y como muestra el plano. El material utilizado es una aleación de cromo cobalto tratada y envejecida (AISI 5537C, “cobalt - based allow heat-treated”) de dureza Brinell 260 HB. Parafabricarla se parte de un redondo de ∅1=80 mm y 260 mm de longitud.

En la planta se realiza el proceso completo de fabricación que consta de cinco fases y operaciones. Primero, una extrusión parcial en el lado derecho del redondo, de forma que la sección resultante (área conocida) quede de una longitud de 30 mm. Segundo un recalcado en el lado izquierdo, tercero un cilindrado entre puntos,cuarto un ranurado con fresa y, finalmente, una electroerosión en el cilindro. A.) Al realizar la operación de extrusión, primera fase, y el recalcado, segunda fase, se obtienen unas secciones conocidas. Sabiendo que el material se comporta según el modelo 1 de deformación plástica σ = c εn y que la deformación ha sido la máxima posible (condición de inestabilidad según el modelo de deformaciónhomogénea), se pide: (0,5 pt.) A.1.- Calcular la longitud sin extruir ni forjar de la pieza. (1 pto.) A.2.- Calcular la fuerza que realiza el pistón en el momento final de la forja teniendo en cuenta una tensión media del proceso. B.) Seguidamente, tercera fase, se lleva la pieza a un torno donde se realiza el cilindrado para eliminar el material sobrante. La potencia eléctrica nominal del torno es de 8kW, con un rendimiento eléctrico del motor del 95%, y con unas pérdidas mecánicas globales de la máquina aproximadamente del 8% de la potencia de corte. Las condiciones de corte para el cilindrado son: Herramienta de metal duro S05F Ángulo de desprendimiento de la herramienta Ángulo de posición principal Velocidad de avance en trabajo Velocidad de corte Vida de la herramienta

(Considere todaslas correcciones oportunas para cumplir la vida de la herramienta)

γC = 3º χC = 45º fnC = 0,15 mm/rev. vcC (recomendadas fabricante) TC = 40 min.

Para la operación de cilindrado, se pide: (0,5 pt.) B.1.- Realizar un dibujo de la operación con todos los parámetros. (0,75 pt.) B.2.- Calcular la fuerza de corte para una máxima profundidad de pasada. (0,75 pt.) B.3.- Calcular la potencia decorte. (0,25 pt.) B.4.- Calcular el tiempo de corte de cilindrado (0,25 pt.) B.5.- Calcular el número de piezas que se pueden hacer con una herramienta.
©2010 Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación. Universtat Jaume I 1 de 10

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19 de enero de 2010   

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C.) La cuarta fase consiste en realizar una ranura paralelaal eje de revolución de 10 mm de profundidad, 15 mm de ancho y 100 mm de longitud. Se utiliza una fresa de disco de 16 dientes de 50 mm de diámetro de metal duro recubierta y se realiza en una fresadora vertical de 20 kW de potencia eléctrica nominal, con un rendimiento eléctrico del 92% y unas pérdidas mecánicas globales aproximadamente del 8% de la potencia de corte. Las condiciones de corte son:Herramienta de metal duro GC2030 Ángulo de desprendimiento de la herramienta γF = 7º Ángulo de posición principal χF = 90º Velocidad de avance en trabajo fzF= 0,1 mm/diente. Velocidad de corte operación vcF = 24 m/min Para el proceso de conformado de la ranura, se pide: (1 pt.) C.1.- Calcular el valor medio de la fuerza de corte sobre un filo. (1 pt.) C.2.- Calcular la potencia media consumidapor el motor. (0,25 pt.) C.3.- Calcular el tiempo de corte de ranurado con fresa. (0,25 pt.) C.4.- Calcular el número de piezas que se pueden hacer con una herramienta. D.) Finalmente, se realiza la electroerosión de la cajera rectangular con un electrodo de forma, manteniéndose siempre el proceso continuo. Para TODO el proceso de conformado de las piezas, se pide: (2 pt.) D.1.- Calcular el...