arco en tubos

2016 - I INNOVACIÓN E INVESTIGACIÓN TECNOLÓGICA

“”

CARRERA : TECNOLOGÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

CICLO : IV

SECCIÓN : “E-F”

DOCENTE : ING. PATRICIA PINEDO PALACIOS

CURSO : INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

ALUMNOS :- Anthony Ramírez Román

- Carlos Gálvez Chirinos

- Cristopher Oyarce Chacón

- Fredy Bautista Torres

- Juan Pablo Araujo Amaya

- Lennin Gálvez Gálvez

- Rony Cabrera Ulloa

FECHA DE ENTREGA : 24/04/16

2016


ETAPAS DEL DESIGN THINKING II

A. TÉCNICAS EMPLEADAS DE CADA ETAPA

#01. En esta imagen nos entramos analizando la técnica más benéfica para aplicar a nuestro proyecto, esto es del primer proceso (EMPATIZA).

#03. En la imagen se está seleccionando la técnica del segundo proceso (DEFINE


#04. En la imagen se refleja la técnica “¿Cómo PODRÍAMOS…? En nuestro caso eran tres las opciones para obtener una maquina dobladora de perfiles, se optó por fabricar dicha máquina.

#05. En el proceso de “IDEA”, se optó por la técnica de “MAPA DE OFERTAS”. En esta imagen se observa las ofertas de las diferentes funcionalidades que ofrecen algunos productos en el mercado, esto será de ayuda para las posibles mejoras de nuestro producto para luego llevarlo al usuario final.


B. EVIDENCIA DEL TRABAJO EN CAMPO

#06. Esta imagen es el desarrollo de la técnica “PROTOTIPADO EN BRUTO”, es una posible solución a ¿Cómo diseñar nuestro producto?,

esto incluye al proceso numero 4 (PROTOTIPA).

#01. Aquí estamos tomando medidas del eje del motor, y se aprovechó en tomar datos de la placa para realizar nuestros

cálculos más adelante


C. PRESENTACION DEL PRIMER PROTOTIPO

#02. Como se aprecia en la imagen nos encontramos en la biblioteca de la institución “EL CULTURAL”, se realizó los cálculos sobre la calidad, eficiencia y perdida de potencia atreves del calor que tendría el motor para nuestro modulo (DOBLADORA DE PERFILES).

#03. Aquí con el Ingeniero Varillas explicando el funcionamiento correcto del motor.


TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN............................................................................................................................................. IVABSTRACT..............................................................................................................................................V

#01. Esta imagen muestra nuestro primer prototipo del proyecto, es escala y se realizó a lo que estaba a alcance.


CAPÍTULO I.- INTRODUCCIÓN............................................................................................................1I.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA..............................................................................................1I.2 PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN.......................................................................................1I.3 OBJETIVOS.......................................................................................................................1I.3.1 OBJETIVO GENERAL......................................................................................................2I.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...............................................................................................2I.4 LIMITACIONES.................................................................................................................2CAPÍTULO II.- PLANEAMIENTO DEL PRODUCTO / SERVICIO...............................................................3II.1 ANTECEDENTES..............................................................................................................3II.2 ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN........................................................................................3II.3 GENERACIÓN DEL CONCEPTO........................................................................................3CAPÍTULO III.- DISEÑO DEL PRODUCTO.............................................................................................4III.1 SELECCIÓN DEL CONCEPTO...........................................................................................4III.2 PRUEBA DEL CONCEPTO...............................................................................................4CAPÍTULO IV.- DISEÑO INDUSTRIAL...................................................................................................5IV.1 REFINAMIENTO PRELIMINAR........................................................................................5IV.2 REFINAMIENTO ADICIONAL Y SELECCIÓN FINAL DEL CONCEPTO.................................5IV.3 DIBUJOS O MODELOS DE CONTROL..............................................................................5IV.4 EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL DISEÑO INDUSTRIAL................................................5IV.4.1 CALIDAD DE INTER FASE DEL USUARIO......................................................................5IV.4.2 ATRACTIVO EMOCIONAL............................................................................................5IV.4.3 CAPACIDAD DE MANTENER Y REPARAR EL PRODUCTO.............................................5IV.4.4 USO APROPIADO DE RECURSOS.................................................................................5IV.4.5 DIFERENCIACIÓN DEL PRODUCTO..............................................................................5CAPÍTULO V.- ARQUITECTURA DEL PRODUCTO.................................................................................6V.1 ESQUEMA DEL PRODUCTO............................................................................................6V.2 AGRUPAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA.....................................................6V.3 DISPOSICIÓN GEOMÉTRICA...........................................................................................6V.4 INTERACCIONES FUNDAMENTALES E INCIDENTALES....................................................6CONCLUSIONES.....................................................................................................................................7RECOMENDACIONES.............................................................................................................................8BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................................9ANEXOS...............................................................................................................................................10

RESUMEN


La presente investigación es desarrollada con el objetivo de diseñar un

prototipo de máquina dobladora de tubos manual de sección circular, que pueda

trabajar para tubos se sección circular de una pulgada. Siendo de gran beneficio

para nuestro taller de TECSUP. La investigación toma un diseño experimental,

con un tipo de investigación de manera proyectiva, bajo la modalidad de proyecto

factible. Por otra parte, se utilizó el método de búsquedas bibliográficas y la

realización de algunas encuestas no estructuradas a especialistas en el área de

la construcción y metalmecánica, comprobamos el comportamiento teórico-

experimental que tendrá la maquina una vez construida, además se dejó como

aporte los planos para su fabricación y cálculos asociados para certificar la

fuerza de doblez y el factor de seguridad necesario que se consiguió para un

buen experimento de doblez.

Obteniendo resultados como una Buena eficiencia de operatividad de la

máquina, diseño con estética, Buena seguridad tanto como para el operario y la

máquina, facilidad de desmontaje para su mantenimiento requerido, facilidad

para desplazarla a distintos lugares, Resistencia a golpes externos, facilidad de

su manejo y gran duración de vida útil, soportando variaciones de temperaturas,

evitando acumulaciones de polvo en los rodamientos, fajas etc.

DOBLADORA DE PERFIL ES


Capítulo I:

INTRODUCCIÓN

El diseño industrial busca modificar crear objetos o ideas para hacerlo útiles, prácticos o atractivos visualmente, con la intención de cubrir necesidades del ser humano, adaptando los objetos o ideas no solo en su forma sino también las funciones de éste, su concepto, su contexto y su escala, buscando un producto final innovador.

El diseño industrial sintetiza conocimientos métodos, técnicas, creatividad y tiene como meta la concepción de objetos de producción industrial, atendiendo a sus funciones, sus cualidades estructurales, formales y estéticas simbólicas, así como todos los valores y aspectos que hacen a su producción comercialización y utilización teniendo al ser humano como usuario. Por lo tanto, el diseño es el factor central de la humanización innovadora de tecnologías y el factor crucial del intercambio económico y cultural.

El diseño y fabricación de máquinas, en este caso una dobladora de perfiles se define en forma general como el proceso teórico práctico, que partiendo del conocimiento de una necesidad, llega a su satisfacción por medio de la construcción de la misma. El diseño de máquina es bastante complejo que no solo aplica conocimientos relativos al análisis, síntesis de mecanismos y maquinas, sino que además requiere la aplicación directa de otras disciplinas, tanto tecnológicas como de otro tipo. Por lo cual el proyecto tiene como finalidad diseñar y fabricar una máquina dobladora de perfiles par el taller mecánico de TECSUP, en donde éste no cuenta con dicha máquina, por la cual no es dificultoso doblar un perfil de acero.

I.1 RALIDADPROBLEMATICA

El problema que tenemos es no contar con una dobladora de perfiles de acero en el taller mecánico, es por ello que decidimos implementar una dobladora de tubos ya que ésta será de vital importancia en dicho taller, nos permitirá doblar


perfiles de diferentes diámetros pero para esto haremos que sea semiautomática y nos evite esfuerzos similares a una dobladora de tipo manual. También nos reducirá costos ya que cuando queremos doblar algún perfil tenemos que recurrir afueras del taller. Al darnos cuenta de este problema es que decidimos implementar esta máquina.

I.2 PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

¿Cómo se puede implementar una dobladora de tubos para que nos sea más eficiente, de fácil trabajo y nos evite esfuerzo?

I.3 OBJETIVOS

I.3.1 Objetivo general

Diseñar e implementar una máquina dobladora dobladora de perfiles de acero para taller mecánico de TECSUP.

I.3.2 Objetivos específicos

Calcular las fuerzas actuantes que soportara la mesa o base, como también los cálculos de los ejes y los engranajes a utilizar.

Calcular potencia del motor.

Elaborar planos de la máquina y de la mesa.

Hacer los diferentes trabajos que se requiere para implementar la máquina.

Poner en funcionamiento dicha máquina.

I.3 LIMITACIONES


El diámetro de un perfil de acero sea mayor que el diámetro del doblado establecido en la máquina.

No exceder a doblar aceros de alta calidad con mayor espesor de diámetro al establecido en la maquina dobladora de tubos.

CAPÍTULO II.


PLANEAMIENTO DEL PRODUCTO / SERVICIO

II.1 ANTECEDENTES

Una dobladora de perfiles es una máquina que consta de un cilindro hidráulico para doblar tubos de acero de grosor considerable, el proceso de doblado debe durar 12 segundos para conseguir un rendimiento óptimo respecto a las propiedades del tubo doblado y la productividad de la máquina.

El funcionamiento de una dobladora de perfiles consta de un cubo el cual permite que no se salga el tubo, con un cilindro que lleva una hendidura que es el que hace la curva al tubo al jalar la palanca.

Una dobladora semiautomática trabaja con un motor que hace que los rodillos giren e impulsen al tubo, uno de los rodillos sube y baja dando el ángulo necesario al tubo.

Anteriormente los tubos eran doblados de forma artesanal o manual lo cual generaba en el operario mayor dificultad al realizar este tipo de trabajo y no se optimizaba el tiempo y la calidad del trabajo no era muy buena. Actualmente fueron creadas nuevas máquinas de tipo mecánicas las cuales poseen un motor que le brinda mayor facilidad de trabajo al operario, optimiza el tiempo y genera una mejor calidad de producción.

Nuestra máquina está diseñada para para doblar la mayoría de tubos de acero, tubos de acero inoxidable y aluminio en formas simples y complejas. La dobladora de tubos hace el proceso semiautomáticamente, el operador inserta el tubo y regula luego la máquina hace todo, esto facilitara el trabajo del operario.

Dobladora de tubos antigua:


Dobladora a implementar:

II: 2 ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN

Dificultad al doblar el tubo de forma manual

Mejor doblado de tubos mayor precisión

Facilita el trabajo al operario


EXÁMEN DE EFECTOS:

Metodología para análisis y solución de problemas.

IDENTIFICACIÓN DE CAUSAS:

Metodología para análisis y solución de problemas:


IDENTIFICACIÓN DE CAUSAS (Árbol de causas y efectos)


DEFINICIÓN DE OBJETIVOS (Árbol de objetivos)


FORMULACIÓN DE ACCIONES.


DEFINICIÓN DE OBJETIVOS (Árbol de objetivos)


ÁRBOL DE MEDIOS (acciones)

ACCIONES Y ALTERNATIVAS


ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN.


II.3 GENERACIÓN DEL CONCEPTO

SOLUCIÓN A

SOLUCIÓN B


II.3.1SELECCIÓN DEL CONCEPTO

Nuestra dobladora de tubos está diseñada para reducir al máximo el coste de fabricación y dar las máximas presentaciones de doblado de tubos, perfiles en U, curvado del Angulo, doblar barra maciza, tanto cuadrada como redonda, realizar espirales en tubo o caño cuadrado, rectangular o redondo y en diferentes materiales: hierro, acero , inoxidables, latón, cobre, aluminio. La finalidad de estos doblados es la fabricación de mesas, sillas, protección de automóviles, puertas, ventanas, rejas y una infinidad de productos metálicos.

Buena seguridad tanto como para el operario y la máquina, facilidad de desmontaje para su mantenimiento requerido, facilidad para desplazarla a distintos lugares, Resistencia a golpes externos, facilidad de su manejo y gran duración de vida útil, soportando variaciones de temperaturas, evitando acumulaciones de polvo en los rodamientos, fajas etc.

II.3.2PRUEBA DEL CONCEPTO

“El doblado de metales es un proceso que ocurre al aplicarle a un metal de superficie recta esfuerzos superiores al límite elástico o punto de cadencia, en una dirección diferente al eje neutral del material, así se consigue una deformación plástica permanente en forma de curva”

Con un eje neutro los esfuerzos serán nulos y el equilibrio vendrá dado por el centro de masa e inercia del mismo.

Ángulo de doblez

Eje neutral

Lado de tension

Lado de compresión

Diametro del material

Fig: 01 Naturaleza de doblez de un tubo metálico


a) FACTORES QUE INTERVIENEN EN UN CURVADO DE TUBO

“Espesor del tubo: Variable determinada por el tipo de material usado, el posible uso de la pieza fabricada y que está expresado generalmente en calibre o milímetros. De este valor depende mucho el resultado del doblado. Diámetro interno y externo de las paredes: Esta variable permite evaluar significativamente hasta que radio puede ser curvado un tubo.

Radio Mínimo y Máximo: Por lo general está asociado al grado de curvatura del tubo.

b) PRINCIPIO DEL CURVADO

La Norma DIN 8582 determina que el curvado es la deformación plástica o permanente que sufre un material tras aplicarle un esfuerzo flector. El curvado se efectúa en frío, ya que sólo los espesores muy gruesos requieren un calentamiento previo.

La deformación plástica se produce tras sobrepasar la tensión de fluencia, propia de cada material. Esto se evidencia propiamente en el diagrama esfuerzo-deformación del material al superar esta zona los materiales pasan de una zona elástica a una zona plástica simultáneamente.

Así mismo, como la deformación elástica es reversible, el material recupera parte de su forma inicial tras el curvado. La suma de ambos procesos genera una serie de fenómenos colaterales, como la reducción del ángulo de curvado, elongación del tubo, pérdidas de espesor, reducción de bordes entre otros.

Los principios de diseño de máquinas se enfocan en la creación de piezas o modificación a través de ensayos, destructivos o no destructivos, partiendo de la zona elástica del mismo.

Por otra parte, la recuperación elástica se da debido al carácter elástico del material, la pieza curvada recupera parcialmente su forma inicial disminuyendo ligeramente su ángulo de curvado final (de a1 a a2) presentándose en ella una deformación unitaria cronometrada bajo la acción de una fuerza, como se observa en la Figura 2.

a 1

A 2


BIBLIOGRAFÍA

https://www.google.com.pe/search?q=antecedentes+de+la+dobladora+de+tubos&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwi

Fig: 02 Angulo de curbado.




arco en tubos

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