UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA Vicerrectorado Académico Decanato de Docencia Departamento de Ingeniería Mecánica

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA Vicerrectorado Académico Decanato de Docencia Departamento de Ingeniería Mecánica Departamento: Ingeniería Mecánica Núcleo: Materiales y Procesos Asignatura: Procesos Metalmecánicos Código: T H/S: 4 Teoría: 4 Práctica: Lab.: U.C.: 3 Pre-requisito: T Semestre: V Especialidad: Ing. Industrial 1. JUSTIFICACIÓN: La asignatura Procesos Metalmecánicos está dirigida a estudiantes de la carrera de Ingeniería Industrial y es una continuación en el estudio de la interrelación estructura-propiedades-procesamiento-medio circundante, iniciado en Ciencia de los Materiales I, pero, centrándose en el aspecto del procesamiento de los metales. Sobre este último, conviene destacar, que, el mayor impacto que ha tenido la ingeniería en la sociedad ha sido la transformación de materias primas en productos terminados para satisfacer sus necesidades y mejorar su nivel de vida. Esto evidencia la importancia del papel que ha jugado la manufactura en el desarrollo de la sociedad. Aunque la manufactura es una actividad muy amplia, procesos importantes son: La conformación de metales por fundición, por deformación plástica, por soldadura y por arranque de viruta. El objetivo de la tecnología de la conformación de metales se centra en producir cambios en el material a formas útiles. Para esto, el ingeniero deberá considerar las propiedades del material que afectan al proceso, y percatarse que el proceso altera a su vez algunas de las propiedades. En este sentido, el ingeniero debe evaluar algunas de las variables y parámetros preponderantes en las operaciones de conformación. Todo esto permite proveer al futuro ingeniero de las herramientas necesarias para la selección, diseño, evaluación y control del proceso más adecuado en la fabricación de productos metálicos. 2. OBJETIVOS GENERALES: Al finalizar el curso los alumnos serán capaces de: Seleccionar el método más apropiado para la obtención de una pieza por fundición, deformación plástica, soldadura o por arranque de viruta, que cumpla con las especificaciones de diseño. 3. CONTENIDOS: Unidad I. INTRODUCCIÓN A LA MANUFACTURA Concepto de manufactura. Sistemas de manufactura. manufactura: clasificación e importancia. Unidad II. PROCESOS DE MANUFACTURA POR SOLIDIFICACIÓN Principios básicos de solidificación: metales puros y aleaciones. Proceso de Fundición: etapas, aplicaciones. 1/8

2 Unidad III. PROCESOS DE MANUFACTRA POR DEFORMACIÓN PLÁSTICA Curvas esfuerzo vs. deformación real. Conformabilidad. Deformación plástica de los metales dúctiles. Trabajo en frío y en caliente. Ecuación de plasticidad. Principales procesos de deformación plástica: forja, extrusión, laminación. Concepto, características, propiedades mecánicas obtenidas. Aplicaciones. Equipos utilizados. Otros procesos de deformación plástica. Unidad IV. PROCESOS DE MANUFACTURA CON ARRANQUE DE VIRUTA remoción de material. Tipo de viruta. Principales procesos de arranque de viruta: Torneado, Fresado, Taladrado. Movimientos de corte y tipos de máquinas-herramienta. Maquinabilidad y factores de los cuales depende. Unidad V. PROCESOS DE UNIÓN Conceptos básicos. Tipos de unión. unión por soldadura: clasificación. Principales procesos de soldadura: OAW, SMAW, GMAW, GTAW, SAW, soldadura blanda y fuerte. Aplicaciones. Soldabilidad. 4. MÉTODOS Y TECNICAS DE ENSEÑANZA: Participación interactiva profesor-estudiante en el proceso enseñanza/aprendizaje con apoyo del pizarrón, marcador, proyector y recursos multimedia. 5. CRITERIOS Y TÉCNICAS DE EVALUACIÓN (En términos generales): Evaluación continua: exámenes cortos, tareas, trabajos prácticos, participaciones en clase, etc. Pruebas presenciales. 6. BIBLIOGRAFÍA: Boothroyd, G. l Corte de Metales y de las Máquinas Herramientas. Mc Graw-Hill México (1978). Doyle, Lawrence. Materiales y para Ingenieros. Prentice-. México (1995). Kalpakjian, S. y Ciencias de Materiales para Ingeniería. 3ra. Hispanoamericana. México (2002). Micheletti, G. Mecanizado por Arranque de Viruta. Blume Barcelona. España (1980). Schey, J. Procesos 3ra. Edición. Editorial Mc Graw-Hill. México (2000). 2/8

3 UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA VICERRECTORADO ACADEMICO COMISION CENTRAL DE CURRICULUM PROGRAMA ANALITICO Asignatura: Procesos Metalmecánicos Código: T _ Unidad I: Introducción a la Objetivo General: conocer el concepto de manufactura y la importancia que tiene en la economía de un país. 1. Conocer el concepto de. 2. Clasificar los procesos 3. Explicar los sistemas de. 1. Se desarrollarán clases algún sistema multimedia, donde se resaltará la importancia de los procesos de manufactura. 2. Análisis y discusión de los temas tratados en la unidad. 3. Análisis de los procesos de manufactura mediante ejemplos de la vida real. 1. Conceptos básicos de manufactura. 2. Sistemas de manufactura. 3. Importancia de la manufactura. 4. Clasificación de los procesos de manufactura. Primer 30% Unidades I y II Schey, J. Procesos 3ra. Edición. Editorial Mc Graw- Hill. México (2000). Kalpakjian, S. y Ciencias de Materiales para Ingeniería. 3ra. Hispanoamericana. México (2002). 3/8

4 Unidad II: por Solidificación. Objetivo General: conocer los principios básicos que rigen los procesos de solidificación. 1. Comparar la solidificación de metales puros y aleaciones. 2. Analizar los principales procesos para la obtención de formas fundidas. 3. Analiza el diseño de una pieza para determinar la factibilidad de producirla por fundición. 4. Comparar ventajas y desventajas entre los principales procesos de fundición. 1. Se desarrollarán clases algún sistema multimedia, donde se resaltará la importancia de los procesos de manufactura. 2. Se analizarán y discutirán los principales procesos de manufactura de fundición. 3. Se estudiará la secuencia de operaciones y procesos para obtener una pieza fundida. 4. Se presentará en clase un caso real de fundición, para el análisis y discusión. 1. Procesos básicos de solidificación: Metales puros y aleaciones. 2. Fundición: Tipos de procesos, criterios de selección, productos, aplicaciones y costos. Primer 30% Unidades I y II Schey, J. Procesos 3ra. Edición. Editorial Mc Graw- Hill. México (2000). Kalpakjian, S. y Ciencias de Materiales para Ingeniería. 3ra. Hispanoamericana. México (2002). 4/8

5 Unidad III: por Deformación Plástica. Objetivo General: comprender los fundamentos que rigen la manufactura por deformación plástica. 1. Entender las leyes básicas que rigen el comportamiento plástico en los materiales dúctiles. 2. Reconocer el efecto de los procesos de deformación en las propiedades mecánicas de los materiales procesados. Comparar el efecto de la temperatura y la razón de deformación. 3. Analizar los procesos de deformación plástica en los materiales y los parámetros que les rigen: roce, lubricación, configuración geométrica, estado de esfuerzos. 4. Conocer los equipos requeridos para la aplicación de los procesos de deformación plástica. 1. Se desarrollarán clases algún sistema multimedia, donde se estudiarán las leyes básicas de la plasticidad de los materiales. 2. Se analizarán las variables que influyen en la conformación plástica de los diferentes materiales: temperatura de deformación y razón de deformación. 3. Se comparan los efectos del trabajo en frío y en caliente en las propiedades obtenidas en materiales conformados plásticamente y en la carga aplicada. 4. Se expondrán las características, variables, aplicaciones y estado de esfuerzos de los procesos de Forja, Extrusión y Laminación. 5. Se analizarán en clase ejemplos reales de aplicación de los procesos de deformación plástica, que permitirán establecer criterios para seleccionar el proceso adecuado. 1. Curva esfuerzo vs. deformación. 2. Conformabilidad. 3. Deformación plástica de los metales dúctiles. 4. Trabajo en frío y en caliente. 5. Ecuación de Plasticidad. 6. Principales Deformación Plástica: forja, extrusión, laminación. Conceptos, características, propiedades mecánicas obtenidas, aplicaciones. 7. Equipos utilizados en los procesos de conformación por deformación plástica. Segundo 30% Unidad III Schey, J. Procesos 3ra. Edición. Editorial Mc Graw- Hill. México (2000). Kalpakjian, S. y Ciencias de Materiales para Ingeniería. 3ra. Hispanoamericana. México (2002). 5/8

6 Unidad IV: l Corte y de las Máquinas-Herramientas. Objetivo General: reconocer los conceptos básicos de fabricación de piezas por procesos de remoción de material. 1. Identificar los elementos que intervienen en el proceso de manufactura por arranque de material. 2. Diferenciar los tipos de viruta producidos por corte. 3. Clasificar las distintas máquinas en base a sus movimientos de corte y el grado de automatización. 4. Definir el concepto de maquinabilidad en el comportamiento de un material. 5. Relacionar los factores que afectan la maquinabilidad. 1. Se introducirá el tema de mecanizado por arranque de viruta a través de ejemplos ilustrativos y se mostrarán los elementos que intervienen y sus principios. Se hará una síntesis de las variables involucradas. 2. Se explicará la relación entre las propiedades del material y los diferentes tipos de viruta y el efecto del filo recrecido. Se ejercitará su aplicación mediante preguntas de casos de mecanizado de diferentes materiales y el tipo de viruta producida. 3. Se ilustrará sobre los movimientos de corte. Se examinarán varios tipos de máquinas para señalar los elementos básicos, su movimiento y su grado de tecnología. 1. manufactura por remoción de material. 2. l corte de metales. 3. Tipos de Viruta: 3.1.Viruta discontinua 3.2.Viruta continua 3.3.Viruta mixta o con borde acumulado 3.4.Clasificación de la viruta según su forma. 4. Movimientos de corte de las máquinas herramientas: 4.1.Velocidad de corte. 4.2.Avance. 4.3.Profundidad de corte. 5. Tipos de máquina herramienta: 5.1.Elementos básicos. 5.2.Distribución de velocidades. 5.3.Clasificación. Tercer 40% Unidades IV y V Boothroyd, G. l Corte de Metales y de las Máquinas Herramientas. Mc Graw-Hill México (1978). Micheletti, G. Mecanizado por Arranque de Viruta. Blume Barcelona. España (1980). Doyle, Lawrence. Materiales y para Ingenieros. Prentice-. México (1995). 6/8

7 4. Se explicará el comportamiento de un material sometido a trabajo mecánico por arranque de material con dependencia a su composición, propiedades y procesamiento previo al mecanizado para determinar los factores que afectan su maquinabilidad. Se discutirán casos típicos. 6. Maquinabilidad: 6.1.Concepto. 6.2.Factores de los cuales depende. 6.3.Indice de maquinabilidad. 5. Se desarrollarán clases algún sistema multimedia que permitan la comprensión del tema. 7/8

8 Unidad V: Unión. Objetivo General: comprender los principios básicos de los principales procesos de unión. 1. Clasificar los procesos de unión, para los diferentes tipos de material. 2. Estudiar los principales procesos de unión por soldadura: oxiacetilénica, por arco eléctrico, soldadura blanda y fuerte. 3. Definir soldabilidad operativa y metalúrgica. Aplicar estos conceptos en los procesos de soldadura. 1. Se desarrollarán clases algún sistema multimedia, donde se estudiará la clasificación de los procesos de unión. 2. Se expondrán las principales características de los principales procesos de unión por soldadura. 3. Se definirá soldabilidad operativa y metalúrgica. 1. Conceptos básicos. 2. Tipos de Unión. 3. Unión por Soldadura: clasificación. 4. Soldabilidad. Tercer 40% Unidades IV y V Schey, J. Procesos 3ra. Edición. Editorial Mc Graw- Hill. México (2000). Kalpakjian, S. y Ciencias de Materiales para Ingeniería. 3ra. Hispanoamericana. México (2002). 8/8