ELABORACIN DE DETALLES

Aprobar detalles definitivosDetalles definitivos6. ELABORACION DE DETALLESDeterminar los detalles definitivos1. Proporcionar la fundamentacin, informe tcnico, clculos.2. Elaboracin de las formas, dimensionado.3. Determinar definitivamente el material, los procesos de fabricacin, tolerancia y calidad de acabado superficial.4. Determinar el estado de montaje.5. Representar las piezas.6. Detallar planos de conjuntos, lista de piezas (despiece) y otros documentos.7. Optimizacin, mejoras y verificacionesProyecto definitivoAprobar proyecto definitivo5. PROYECTARDeterminar el proyecto definitivo

DISEO CONCLUIDO

6. ELABORACION DE DETALLES 6.0 DETALLAR, ELABORACION DE DETALLES

(Ingeniera de detalles)

Como datos de entrada tenemos en esta fase del diseo el proyecto definitivo.Una vez aceptado el proyecto definitivo, ya sea por el cliente o por la instancia superior en la oficina de diseo de la empresa (o fuera de ella), entra en su fase final.En esta fase se complementar y elaborar la documentacin necesaria para su fabricacin y seleccin de cada una de las piezas. Esta documentacin debe sustentar el proyecto desde generacin de solucin hasta la estimacin de los costos de fabricacin.6.1 Proporcionar el fundamento. Informe tcnico, ClculosSe trata aqu de completar los clculos, para ello se debe verificar las piezas, que por su poca importancia, no fueron analizadas o calculadas antes, como uniones atornilladas, soldadura, acoplamientos, etc. Estos datos y decisiones se deben adjuntar o completar en el informe tcnico del sistema (documentacin del Know-How).La elaboracin del informe tcnico del proyecto se debe hacer de acuerdo a un formato establecido, como el que se presenta a continuacin.

Formato para la elaboracin del informe tcnico para proyectos deSistemas tcnicos(Proyecto en Ingeniera Mecnica)A continuacin se dan indicaciones para la presentacin del informe final de los proyectos encargados en los cursos de diseo mecnico.El informe tendr la siguiente estructura: Introduccin Diseo del sistema Memoria de clculos, Sistemas de potencia Planos y diagramas Estimacin de costos Conclusiones Bibliografa Anexos

IntroduccinEn sta parte se describir brevemente la mquina o dispositivo diseado indicando sus partes principales. En la descripcin debe estar indicada la capacidad del sistema diseado.

Diseo del sistemaAqu se debe hacer un resumen del estado de la tecnologa, la lista de exigencias, la elaboracin del concepto y el desarrollo del proyecto.Memoria de clculoSe debe calcular todas las piezas que constituyen el proyecto. Los clculos que se hicieran deben identificar claramente la pieza a calcular y su relacin con las piezas adyacentes.Todo clculo debe contener: Esquema de la estructura a calcular Modelo con diagrama de cuerpo libre Frmulas con su nomenclatura Valores admisibles de los materiales (tensiones, deformaciones, fatiga, etc.) resultados comentadosPara el caso de piezas que no necesitan clculos porque no son muy solicitadas, se deber justificar sus formas y tamaos por funcin y proceso de fabricacin.Sistemas de potenciaSe debe hacer tambin los clculos de la potencia y la correspondiente seleccin de los motores y actuadores. As mismo se debe hacer los circuitos de potencia para el arranque y proteccin.Planos y diagramasPlanos de ensamble y despiece de los componentes mecnicos Diagramas elctricos de PotenciaCircuitos neumticos, oleo hidrulicos, elctricos y si hubiera otros circuitos de control tambin se deben presentar.Estimacin de los costos de fabricacinLos costos de fabricacin son necesarios calcularlos para ofertar los proyectosConclusionesLos resultados obtenidos con el diseo se debern comparar con la lista de exigencias y sealar las cualidades y exigencias alcanzadas y las no alcanzadas. Verificar las propiedades del diseo.BibliografaSe debe consignar la bibliografa usada para la elaboracin del proyectoAnexosSe deber anexar lo siguiente El estado del arte La lista de exigencias o requerimientos del diseo La documentacin de la morfologa para obtener su concepto de solucin Copias de catlogos donde figuren las caractersticas de las piezas que han sido seleccionadas A continuacin se presentar una metodologa de clculo que incluye un procedimiento y unas recomendaciones MTODO DE CLCULOProcedimiento1. Realizar un esquema del sistema para determinar la interrelacin de las piezas: Geomtrica Fuerzas y Momentos (que se transmiten unas a otras)2. Aislar una pieza haciendo un esquema de la misma3. Definir que exigencias de uso que tiene la piezaMaterial (ej. Corrosin, abrasin, desgaste, etc.) GeometraVibracin Fatiga, etc.

4. Definir los criterios de aceptacin:Esfuerzo y Factor de SeguridadDesplazamiento mximoDeformacin mximaEstos valores dependen del tipo de mquina. Por ejemplo, las mquinas herramientas necesitan verificacin por deformacin, ya que la deformacin mxima de este tipo de mquinas no debe interferir con la precisin de maquinado. Otro ejemplo es la maquinaria pesada, ya que estas tienen que soportar posibles cargas de impacto, o estar sometidas a grandes fuerzas eventualmente (ej. Cargas que se atoran) necesitan factores de seguridad elevados.5. Hacer el Diagrama de Cuerpo Libre (D.C.L.) de la pieza para determinar que fuerzas y/o momentos actan en ella. 6. Hallar las fuerzas que actan sobre la pieza a partir de los datos que se tengan como: Potencia Torque Velocidad Coeficiente de friccin Presin, etc.7. Asumir los datos que sean necesarios a partir de catlogos de fabricantes, experiencia, recomendaciones, piezas similares, etc. Si al final del clculo no se obtienen valores aceptables es posible cambiar lo asumido.Estos datos pueden ser tales como: Tipo de engranajes Forma de fajas, cadenas, etc. Caractersticas de pernos Tipo de cojinete (rodamientos o cojinetes de contacto plano) Tipo de acoplamiento, etc.

8. Definir un mtodo de fabricacin. Criterios: Disponibilidad de las mquinas herramientas Tamao Complejidad Precisin Material elegido, etc.9. Definir una geometra preliminar a partir de clculos aproximados.Definir que dimensiones y formas se pueden modificar y cuales son fijas.10. Hacer los diagramas de fuerzas y momentos, ej.: D.F.C., D.M.F.11. Definir los puntos crticos, los de mayor carga o menores secciones o presencia de concentradores de tensiones.12. Hallar los esfuerzos equivalentes (usar las teoras de fallas como Von Mises, Tresca o algn otro criterio recomendado para la pieza o material) o las deformaciones.13. Para el caso de que el criterio de diseo sean los esfuerzos, hallar el esfuerzo admisible y seleccionar el material a usar. En el caso del diseo por rigidez, comprobar si los valores obtenidos son menores que los aceptables.14. Si no se ha podido obtener un material con la resistencia o rigidez necesaria, o se quiere optimizar la pieza, cambiar la geometra y regresar al paso 10 u 12 segn sea el caso.15. Al iniciar los clculos, para obtener las primeras medidas principales, tomar factores de seguridad altos y luego de hacer todos los detalles constructivos sobre la pieza comprobar las tensiones y las deformaciones en forma ms precisa (fatiga, concentradores, deformacin torsional, modo de vibracin, etc.)

Recomendaciones1. Los clculos deben ser rpidos, seguros (sin errores y apropiadamente exactos) y reconstruibles (para facilitar la verificacin y reajuste).2. Los clculos se pueden efectuar manualmente, por calculadora, computadora o grficamente. El mtodo depende de la complejidad de clculos, requerimiento de precisin, rapidez necesaria, etc.3. Preferir usar tablas para organizar y ordenar los resultados intermedios y finales.4. Utilizar cuadernos para hacer los clculos. Evitar hojas sueltas.5. Tener a mano las tablas y grficos de mayor uso6. Preferir tener las frmulas ms usadas graficadas. Esto facilita los clculos y el anlisis.7. Si el clculo es muy complejo, dividirlo en partes (ej.: A, B, C...) para facilitar su ejecucin y verificacin.8. Establecer claramente los clculos, los supuestos, las frmulas empleadas y las referencias.9. Antes de iniciar los clculos determinar las unidades que se emplearn.10. No se deben hacer clculos mentalmente, estos deben documentar. Ser explcito en los pasos para evitar errores y permitir la verificacin posterior.

6.2 Elaboracin de las formas, dimensionado

Se trata bsicamente de la elaboracin de dibujos de taller. Todas las piezas a fabricar deben de contar con su plano de fabricacin respectivo. Por ejemplo para fabricar engranajes se debe dar la descripcin de su geometra, tolerancias, acabado superficial, material y sus datos tcnicos de fabricacin como mdulo, ngulos, correcciones, tratamiento trmico, etc.Para muchas piezas se debe consignar los tratamientos posteriores que tienen una vez fabricadas, como por ejemplo galvanizado, recubrimiento, pintura, etc.

6.3 Determinar definitivamente el material, procesos de fabricacin, tolerancias y la calidad del acabado superficial.Si de fabricar se trata, se tienen que fijar los tipos de materiales y su estado de suministro.Los materiales y los procesos de fabricacin de cada una de las piezas no siempre dependen de los clculos que se han hecho, sino tambin del tamao de la produccin (producto nico, pequea serie, produccin en masa).Las tolerancias de las piezas se fijan principalmente por la funcin y la fabricacin, lo que tambin es vlido para el acabado superficial. Las tolerancias deben garantizar la intercambiabilidad de las piezas (reemplazo y mantenimiento) y buen funcionamiento una vez ensambladas.6.4 Determinar el estado del montajeSi el dibujo del montaje vara en forma sustancial con respecto al presentado en la etapa anterior, podra ser necesario hacer nuevos planos de ensamble y tambin presentar secciones para mostrar los detalles constructivos.El estado del montaje es imprescindible para el caso de piezas que varan su configuracin inicial de fabricacin al efectuar el montaje, esto ocurre cuando: se junta dos piezas por medio de un ajuste por interferencia, se remacha, se dobla, se pega, etc.Tambin es necesario, a veces, dibujar los ensambles en diferentes posiciones de trabajo, para verificar que no haya interferencias y determinar los espacios usados por los sistemas.Nota: las piezas soldadas son consideradas como una sola pieza.

6.5 Representacin de las piezas.Al representar las piezas se debe cumplir minuciosamente con las reglas del dibujo mecnico. Lo ideal es hacer los dibujos a escala, sin embargo los dibujos a mano alzada tambin son usuales, estos reemplazan fcilmente los dibujos a escala en los pequeos talleres.Se debe de tener sumo cuidado al colocar las dimensiones, indicar el material, tolerancias y acabado superficial. Para facilitar la fabricacin y verificacin en el plano deben estar desplegados los valores mnimos y mximos de las medidas con tolerancias.Cualquiera que sea la representacin, se debe escoger la escala y el formato del papel adecuado al tamao de la pieza, de preferencia dibujar a escala 1:1. Cuando esto no es posible se debern usar las otras escalas normalizadas.Los dibujos de las piezas se deben presentar acotadas en dos dimensiones (2D) y si es posible colocar el dibujo de la pieza en tres dimensiones (3D). Esto ltimo facilitar su comprensin por el personal encargado de la fabricacin y montaje.En el dibujo de una pieza debe indicar: Nmero (posicin en el ensamble) Un nombre, este debe estar relacionado con la funcin que realiza la pieza Material El acabado superficial Tolerancias La escala en que se dibuja Tambin debe estar indicado los nombres de las personas que intervienen en la elaboracin y aprobacin del plano.

6.6 Detallar planos de conjuntos, listas de piezas y otros documentosLos ensambles y los sub-ensambles son indispensables tanto para comprobar la compatibilidad de las piezas durante el diseo como para permitir y mostrar el montaje y desmontaje de cada una de ellas.Los ensambles o planos de montaje debern elaborarse de preferencia a escala y deben estar acompaados de la lista de piezas.La lista de piezas deber responder a algn criterio de los conocidos: por cantidad, por estructura, por variantes, bloques constructivos, etc. La codificacin de las piezas (para el rea de logstica) debe responder al criterio establecido por la empresa.Las piezas en un dibujo de ensamble se deben listar con mucho cuidado y describirlas correctamente para que sean reconocidas por todo el personal que est involucrado en su ejecucin y manipulacin (compra, fabricacin, ensamblaje, almacenamiento, ventas, .etc.6.7 Optimizacin, mejoras y verificacionesEn esta ltima fase del diseo no se trata solamente de dibujar todas las piezas del sistema. Adems tambin se debe optimizar los detalles de cada una de las piezas en cuanto a la forma, tamao, material, superficies, ajustes y tolerancia.Esto se hace con el propsito de facilitar el tipo de fabricacin y reducir los costos. En lo posible se deber tener en cuenta las normas tcnicas existentes.Usar preferentemente las piezas que se fabrican (o se pueden fabricar) en la empresa o las que son fciles de adquirir en el mercado.El control de los dibujos (actividad que debe ser permanente) debe hacerse siguiendo estos 3 puntos de vista fundamentales. Funcin Montaje FabricacinEs posible hacer una evaluacin tcnica - econmica al final de todo el sistema tcnico, esto se logra comparando las cualidades finales del producto con el producto ideal o con los que existen en el mercado.Para este efecto se puede aplicar tambin la recomendacin VDI 2225 hoja 1: Diseo tcnico econmico.Los planos finalmente deben ser revisados en la empresa por el personal encargado de la normalizacin, para evitar la proliferacin de piezas, mejorando as la calidad de su almacn.