MINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN TÉCNICA Y PROFESIONAL M.03.00.02 Grupo de Especialidades: Mecánica Especialidad: Conformación de Metales Programa: Tecnología y Maquinaria del Estampado en Frío Nivel: Técnico Medio Escolaridad Inicial: 9no y 12 Grado Fecha: Junio/2009 Año del 50 aniversario del triunfo de la Revolución
Orientaciones generales de la asignatura en la especialidad: En la asignatura Tecnología y Maquinaria del Estampado en Frío, se prevé el estudio de las bases teórico-práctico de la operación, así como los métodos de elaboración de los procesos tecnológicos, de la instalación, mantenimiento y explotación de herramientas y máquinas empleadas en los talleres. Los alumnos al concluir el estudio de la asignatura deben ser capaces de elaborar los procesos tecnológicos de la conformación en frío, realizar la selección y mantenimiento de la máquina herramienta y además realizar la valoración técnico económica de estos teniendo en cuenta la eficiencia y las técnicas de seguridad. Al impartir la asignatura es necesario tener en cuenta el incremento de la producción a través de la conformación en frío, la introducción progresiva en la producción de tecnologías de avanzadas, sustitución de materiales caros por otros más baratos y menos deficitarios. En el proceso de enseñanza aprendizaje los profesores deben potenciar el desarrollo del principio vinculación del estudio con el trabajo y despertar en los estudiantes el interés por el estudio e investigación de fenómenos relacionados con la especialidad, siempre bajo la concepción del socialismo como sistema de igualdad. En la impartición de la asignatura el profesor debe emplear métodos que propicien la producción de conocimientos a través de situaciones problémicas, es necesario abordar unidad en las terminologías y el significado de las magnitudes se ajuste a las actuales normas. Los medios de enseñanza a emplear deben transitar desde los tradicionales hasta las tecnologías de la información y la comunicación, haciendo énfasis en el empleo de dibujos, gráficos, esquemas, cartas tecnológicas y piezas reales. Para la reafirmación de conocimientos el presente programa concibe clases prácticas en 8 unidades jugando un papel importante el vínculo escuela centro laboral. La asignatura se imparte en el segundo año de la especialidad con un total de 232 horas, para el ingreso con 9º grado, con 80 horas en el segundo y 152 horas en tercer año y 160 horas en el segundo año para los que ingresan con 12º grado. La misma es del tipo teórico práctico, siendo del grupo de formación específica dentro de la especialidad Conformación de Metales. Esta asignatura se desarrolla bajo las formas organizativas de clases de tratamiento de la nueva materia y clase práctica; en la misma se vinculan armónicamente las operaciones
de corte, doblado, embutido, conformado y prensado en frío; aportando al alumno un conocimiento integral y específico teórico práctico de la especialidad, elevando así su nivel cultural y tecnológico. Lo anterior implica que el estudiante debe recibir como contenidos propedéuticos a la asignatura la Matemática, Dibujo Técnico, Tecnología de los Materiales y Taller de Ajuste, en lo fundamental. En las actividades de carácter práctico debe primar el método de trabajo independiente, de manera que se puedan alcanzar las habilidades y disciplina tecnológica requeridas para la especialidad. Objetivos específicos de la asignatura: Estudiar las bases técnicas y la tecnología del estampado en frío, instalaciones, explotación y mantenimiento. Estudiar las ventajas y desventajas de los diferentes métodos del estampado en frío. Estudiar los materiales para el estampado en frío. Caracterizar las operaciones de conformación en frío, a través de los elementos que la integran para su posterior aplicación en los centros productivos. Seleccionar la operación de conformación en frío, a partir de las características de la pieza y su aplicación en la producción para evitar daños económicos. Calcular las operaciones tecnológicas de los procesos de conformación en frío siguiendo la metodología diseñada para su posterior ejecución en los centros productivos.
Plan temático: Para aplicar a los alumnos que ingresan a partir del curso escolar 2009-2010 y los que ingresaron en el 2008-2009. Familia de especialidades: Mecánica. Especialidad: Tecnología y Maquinaria del Estampado en Frío. Escolaridad de ingreso: 9no Grado. Año: 2do. Semanas lectivas: 40. Frecuencia semanal: 2 horas. Total de horas de la asignatura: 80 horas. No. Unidades Temáticas Total 1 Introducción 2 2 Corte de chapas en cizallas 6 3 Corte de chapas en estampas 5 4 Juego entre matriz y punzón 3 5 Corte y perforado exactos. Operaciones de acabado. 3 6 Determinación del centro de presión 6 7 Corte con goma. Corte en materiales no metálicos. 3 8 Disposición de las piezas en la chapa durante el corte. 9 Proceso de doblado 3 Horas Prácticas 6 2 10 Elementos constructivos tecnológicos del doblado. 12 2 11 Proceso de embutido 3 12 Determinación de las medidas de la pieza y forma en la embutición de las piezas clínicas 6 13 Determinación del número de operaciones y su orden durante la embutición. 4 14 Determinación del esfuerzo el trabajo y la potencia durante la embutición 15 Estampas para la embutición 4 16 Métodos especiales para la embutición 3 5 2 17 Operaciones complementarias en la embutición. 6 2 Total 80 8
Año: 3ro. Semanas Lectivas: 38. Frecuencia Semanal: 4 horas. Total de Horas de la Asignatura: 152 horas No. Unidades Temáticas Total 18 Operaciones de conformado. 4 Horas Prácticas 19 Operaciones de prensado. 4 2 20 Extracción. 4 2 21 Recalcado en frío. 4 1 22 Durabilidad de las estampas. 2 23 Exigencias tecnológicas para el diseño de piezas estampadas. 8 24 Secuencia para la elaboración de los procesos tecnológicos. 10 2 25 Maquinaria de los talleres de estampado en frío. Generalidades. 3 26 Prensas mecánicas. 12 4 27 Prensas hidráulicas. 8 28 Prensas diversas. 4 29 Máquinas especiales para el estampado en frío. 4 30 Máquinas automáticas para el recalcado en frío. 4 1 31 Máquinas automáticas para las operaciones posteriores al recalcado en frío. 3 32 Clasificación de las estampas según su principio tecnológico. Materiales. 14 33 Mantenimiento de las estampas. 4 1 34 Técnicas de seguridad en los talleres de estampado en frío 7 35 Fundamentos para la proyección de los talleres de estampado en frío. Proceso tecnológico. 6 36 Principio de distribución de las máquinas. 4 37 Fundamentos de la proyección de los talleres de estampado en frío. 10 38 Proyecto de curso 33 33 Total 152 46
Escolaridad de ingreso: 12 grado. Año: 2do. Semanas lectivas: 20 Frecuencia semanal: 8 horas. Total de horas de la asignatura: 160 horas. No. Unidades Temáticas 1 Introducción. 2 Total Horas Prácticas 2 Corte de chapas en cizallas. 4 3 Corte de chapas en estampas. 3 4 Juego entre matriz y punzón. 2 5 Corte y perforado exactos. Operaciones de acabado. 2 6 Determinación del centro de presión. 4 7 Corte con goma. Corte en materiales no metálicos. 2 8 Disposición de las piezas en la chapa durante el corte. 4 1 9 Proceso de doblado 2 10 Elementos constructivos tecnológicos del doblado. 6 2 11 Proceso de embutido 2 12 13 14 Determinación de las medidas de la pieza y forma en la embutición de las piezas clínicas Determinación del número de operaciones y su orden durante la embutición. Determinación del esfuerzo el trabajo y la potencia durante la embutición. 15 Estampas para la embutición. 3 16 Métodos especiales para la embutición 2 4 3 1 3 1 17 Operaciones complementarias en la embutición. 5 2 18 19 20 Operaciones de conformado. Operaciones de prensado. Extracción. 4 3 2 3 2
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 Recalcado en frío. Durabilidad de las estampas. Exigencias tecnológicas para el diseño de piezas estampadas. Secuencia para la elaboración de los procesos tecnológicos. Maquinaria de los talleres de estampado en frío. Generalidades. Prensas mecánicas. Prensas hidráulicas. Prensas diversas. Máquinas especiales para el estampado en frío. Máquinas automáticas para el recalcado en frío. Máquinas automáticas para las operaciones posteriores al recalcado en frío. Clasificación de las estampas según su principio tecnológico. Materiales. Mantenimiento de las estampas Técnicas de seguridad en los talleres de estampado en frío Fundamentos para la proyección de los talleres de estampado en frío. Proceso tecnológico Principio de distribución de las máquinas. Fundamentos de la proyección de los talleres de estampado en frío. Proyecto de curso 3 1 2 6 6 2 2 8 4 6 3 4 3 1 3 8 4 1 2 4 2 6 25 25 Total 160 45
Plan Analítico: Objetivo del año: Aplicar técnicas y tecnologías, como participante directo en la producción con la orientación del tutor de la empresa y el profesor general integral, en los talleres de conformación en general, y ajuste y montaje de estampas con interés profesional, independencia responsabilidad, laboriosidad, disciplina laboral y tecnológica, de acuerdo con los principios revolucionarios, sobre la base de la aplicación de Sistema Internacional de Unidades, las convenciones de unidades, dominio de la lengua materna, el manejo de los datos de consumo y costos, los fundamentos básicos de la conformación de metales, el uso correcto de herramientas, materiales, equipos y procesos tecnológicos y con una adecuada protección del medio ambiente en condiciones modeladas o de producción. Sistema de habilidades del año: 1. Seleccionar los metales y aleaciones destinados a la conformación, así como los métodos de estudio, investigación y tratamiento térmico y termoquímico. 2. Seleccionar y utilizar herramientas y equipos, así como instrumentos de control y medición, para el trabajo y el control de la calidad en los talleres de conformación de metales. 3. Defectar piezas conformadas, determinando las causas de los defectos, utilizando distintas técnicas y procedimientos. 4. Interpretar planos y elaborar croquis de piezas conformadas de baja y mediana complejidad. 5. Operar los equipos básicos de baja complejidad de los talleres de conformación. 6. Realizar las operaciones de forja, estampado, embutición y troquelado en piezas de baja complejidad. 7. Realizar las operaciones de corte y preparación de los semiproductos empleando distintas técnicas y procedimientos. 8. Calcular las operaciones tecnológicas de los procesos de conformación, así como de diseño de estampas y troqueles. 9. Identificar flujos tecnológicos de los procesos de conformación de metales.
10. Utilizar y aplicar los medios y normas de protección e higiene recomendados para los talleres de conformación. UNIDAD 1: Introducción. - Clasificar los métodos fundamentales de la conformación en frío. - Caracterizar los materiales empleados en la conformación en frío. - Explicar los ensayos tecnológicos de los materiales. Conformación en frío. Desarrollo actual de la producción de piezas. Clasificación de los métodos fundamentales, ventajas y desventajas en la construcción de maquinarias. Materiales para la conformación en frío, exigencias planteadas para metales ferrosos y no ferrosos. Efectos del tamaño del grano en la capacidad del acero para la conformación en frío. Ensayos tecnológicos del material. Materiales no metálicos utilizados en la conformación en frío. El desarrollo del contenido en la unidad 1 debe partir del concepto de conformación en frío, así como de la gran difusión que ha alcanzado esta operación en la construcción de automóviles, aviones, maquinas eléctricas y artículos de amplio consumo. En esta parte del programa se anuncian las operaciones divisoras (corte, punzonado) y las que modifican la forma (doblado, embutido). La operación de conformación en frío brinda la posibilidad de organizar la producción en masa de piezas totalmente iguales por la forma y dimensiones, asegurándose la intercambiabilidad total de las partes en los mecanismos y máquinas, estas y otras ventajas deben tratarse en las clases, así como las desventajas de esta operación de construcción de maquinarias en comparación con otras. En el contenido referido a los materiales ferrosos y no ferrosos deben abordarse los tipos, propiedades que le permiten deformarse y espesor para la operación de conformación en frío. Los ensayos mecánicos más difundidos realizados al material son los de tracción y compresión, estos permiten juzgar con suficiente exactitud el comportamiento del material cuando está sometido a deformaciones. Las horas de la unidad deben impartirse empleando métodos que propicien el intercambio profesor-alumno, partiendo de las vivencias personales y situaciones problémicas que conciba el docente para el desarrollo cognoscitivo de los alumnos.
Bibliografía: - Procesos Tecnológicos Progresivos en la Construcción de Maquinarias. Colectivo de autores. Capítulo V pág. 169-176. - Teoría y Diseño de Troqueles. Eugenio Pérez Carrazana. pág. 252. UNIDAD 2: Corte de chapas en cizallas. - Caracterizar el corte de chapas en cizallas y su campo de utilización. - Determinar la magnitud de juego entre las cuchillas. - Interpretar las medidas de seguridad e higiene en el corte de chapas en cizallas. Clasificación de las operaciones de corte. Deformaciones y tensiones en el metal durante el corte. Tipos de cizallas. Proceso de corte en las cizallas con cuchillas rectas, inclinadas, circulares y vibratorias. Campo de utilización. Diseño de las cuchillas. Magnitud del juego entre las cuchillas. Medidas de seguridad e higiene durante el trabajo en las cizallas. El desarrollo del contenido en la unidad 2 debe partir de la definición y clasificación de las operaciones de corte según NC 09-01 (corte simple, punzonado, recortados, periférico, repasado, corte parcial y rotura) corte La caracterización del corte con cuchillas rectas, inclinadas y circulares debe abordar el cálculo de la fuerza de corte y el trabajo con tablas. Los valores característicos y el campo de empleo del corte pueden ser consultados en la tabla 7.34 del Libro Conformación de Metales del autor Manuel Mallo Gallardo. Las horas de la unidad deben impartirse empleando métodos que propicien el intercambio profesor-alumno, el docente debe mostrar distintos tipos de cizallas y el diseño de cuchillas en dependencia de la operación, si el territorio donde está enclavada la escuela existen estos equipos debe programarse una visita para que los alumnos realicen la observación e intercambien con el personal de experiencia de la industria. Bibliografía: Conformación de Metales. Manuel Mallo Gallardo, pág. 255-261. UNIDAD 3: Corte de chapas en estampas. Caracterizar el corte de chapas en estampas. Calcular la magnitud del juego entre punzón y matriz. Calcular el esfuerzo de corte durante el corte de chapas en estampas.
Seleccionar los métodos de control del producto terminado, según el defecto producido durante el corte. Interpretar las medidas de seguridad e higiene en el corte de chapas en estampas. Tipos de estampas de corte y campo de utilización. Proceso de corte con estampas de aristas paralelas e inclinadas. Resistencia al corte en dependencia a las propiedades mecánicas, espesor del material, forma y medida del perfil cortante. Juego entre punzón y matriz. Determinación de la magnitud del juego. Corte con juego pequeño, grande y óptimo. Construcción del orificio pasante de la matriz. Velocidad de deformación y lubricación del material y la herramienta. Determinación del esfuerzo de corte. Defectos del corte y métodos de control de los productos terminados. Medidas de seguridad e higiene durante el corte de chapas en estampas. El desarrollo del contenido en la unidad 3 debe partir de los tipos fundamentales de estampas de corte y el campo de aplicación que aparecen en el libro Conformación de Metales, pág. 262-266, además de los materiales de elaboración de las estampas y las tablas de parámetros de diseño para distintos filos. El juego entre punzón y matriz se define durante la clase y se representa gráficamente en la pizarra, se determina su importancia e influencia en la calidad del producto, los valores de fuerza y la durabilidad de la herramienta. Las diferencias entre juegos para el corte debe abordarse por las propiedades del material y el espesor, para el cálculo del diámetro del punzón y la matriz debe seguirse el procedimiento que aparece en el libro Conformación de Metales pág. 276. La unidad tiene 2 clases prácticas que pueden dedicarse a calcular dimensiones de matrices y punzones para el corte en estampas de piezas tipos arandelas (Teoría y diseño de troqueles, pág. 42), además de realizar visitas a fábricas donde pueda observarse esta operación. La construcción de orificios pasantes de la matriz puede abordarse a partir de las tablas 14, 15, 16, 17, 18 y 19 del L/T Teoría y diseño de troqueles. Bibliografía: Conformación de Metales. Manuel Mallo Gallardo. Teoría y Diseño de Troqueles. Eugenio Pérez Carrazana.
UNIDAD 4: Juego entre matriz y punzón. Calcular juego óptimo para el corte. Determinar la dependencia entre la medida de la pieza cortada y la medida de las aristas cortantes. Trazar chapas para realizar cortes. Determinación de la magnitud del juego. Corte con juego pequeño, grande y óptimo. Designación de las medidas. Determinación del juego óptimo para el corte. Explicación de la formación de rebabas. El desarrollo de la unidad 4 debe partir de la distribución de las piezas en la plancha a cortar (L/T Teoría y Diseño de Troqueles Pág. 16-22) El aprovechamiento máximo del material puede abordarse a partir del contenido que aparece en la pág. 284-293 del L/T Conformación de Metales. La determinación del juego para el corte y las recomendaciones para realizar un corte limpio aparecen desde la pág. 31-43, pág. 105-108 L/T Teoría y Diseño de Troqueles, el uso de tablas y la representación grafica permitirá desarrollar las habilidades del tema. La unidad tiene dos clases prácticas que pueden dedicarse a determinar el aprovechamiento del material para distintas piezas, así como las dimensiones para un corte limpio, además de realizar visitas a fábricas donde pueda observarse esta operación. Bibliografía: Conformación de Metales. Manuel Mallo Gallardo. Teoría y Diseño de Troqueles. Eugenio Pérez Carrazana. UNIDAD 5: Corte y perforado exacto. Operaciones de acabado. Caracterizar la operación de corte y punzonado. Calcular la magnitud de juego y el esfuerzo de corte. Identificar los defectos y los métodos de control de los productos terminados. Corte y punzonado. Corte con las aristas de la estampa-matriz. Perforado con los bordes cortantes del punzón. Determinación de la magnitud del juego. Corte con juego pequeño,
grande y óptimo. Sobreespesor (margen) para la limpieza. Limpieza de la pieza por el contorno exterior del punzón. Velocidad de deformación y lubricación del material y la herramienta. Determinación del esfuerzo de corte. Perforado simultáneo y acabado con punzón escalonado. Defectos del corte y métodos de control de los productos terminados. Corte y perforado limpio. Determinación de la dependencia entre la medida de la pieza cortada y la medida de las aristas cortantes de la estampa. El desarrollo del contenido en la unidad 5 debe partir de las características del corte con punzón, empleo más frecuente y exigencias tecnológicas para alcanzar calidad en la fabricación de piezas. El ajuste de los punzones a excepción de los redondos se lleva a cabo por el sistema de eje único, por apriete del agujero porta punzón. El punzonado de diámetros pequeños debe abordarse a partir de lo que aparece desde la pág. 68-70 del L/T Teoría y Diseño de Troqueles. El punzonado combinado puede abordarse a partir de lo que aparece en la pág. 66 y 67. Al culminar esta unidad debe aplicarse el 1er TCP, evaluándose desde la unidad 1 hasta la 5, la realización del TCP debe ocupar 2 horas y la revisión y análisis de los resultados debe ocupar 2 horas. Bibliografía: Teoría y Diseño de Troqueles. Eugenio Pérez Carrazana. UNIDAD 6: Determinación del centro de presión. Determinar la influencia del centro de presión en el trabajo de la estampa y la prensa. Calcular el centro de presión de la estampa. Necesidad de determinar el centro de presión de la estampa. Influencia del centro de presión en el trabajo de la estampa, de la prensa y el esfuerzo necesario para la operación de estampado en frío. Métodos analíticos y gráficos para determinar la situación del centro de presión de la estampa. Ejercitación. UNIDAD 7: Corte con goma. Corte de materiales no metálicos. Caracterizar el corte de metales con goma. Comparar con otros procesos de conformado.
Corte de metales con goma, particularidades y campo de aplicación. Medidas mínimas de los agujeros mediante corte con goma. Goma utilizada para la operación de corte. Corte de materiales no metálicos. El desarrollo del contenido de la unidad 6 debe partir de las características del proceso y la herramienta a emplear, así como el diseño de la misma para cortar cuero, goma, corcho y textolita. Se recomienda representar los punzones para este tipo de corte y comparar con otras operaciones estudiadas. La evaluación principal de esta unidad es un trabajo práctico referido al contenido y los temas a investigar deben ser: a) Aplicación de elementos no metálicos en la construcción de maquinarias. b) Materiales no metálicos empleados. Características. c) Características en cuanto a diseño y propiedades del punzón para cortar goma. Bibliografía: Teoría y Diseño de Troqueles. Eugenio Pérez Carrazana, pág. 71. UNIDAD 8: Disposición de las piezas en la chapa durante el corte. Caracterizar el trazado de las chapas. Determinar el porciento de utilización de las chapas. Trazado de la chapa para realizar un corte adecuado. Tipos fundamentales de trazado con desperdicio, sin desperdicio y con insignificante desperdicio. Magnitud de los desperdicios y su utilización. Métodos para economizar material. Bibliografía: Teoría y Diseño de Troqueles. Eugenio Pérez Carrazana. UNIDAD 9: Proceso de doblado. Clasificar las operaciones de doblado. Identificar la línea neutra. Caracterizar la operación de doblado. Calcular las medidas de la pieza para el doblado.
Calcular los esfuerzos durante el doblado. Clasificación de las operaciones de doblado. Características de las operaciones de doblado. Estado tensional del metal durante el doblado. Cálculo del semiproducto para el doblado. Diseño del útil del doblado teniendo en cuenta la línea neutra, la recuperación elástica y otros factores. Línea neutra. Determinación de la situación de la línea neutra durante el doblado. Determinar las medidas de la pieza para el doblado. Doblado a un radio determinado. Doblado por ángulo sin redondeamiento. Recuperación elástica en el doblado. Método de compensación. Doblado con estiramiento del material. Momento y esfuerzo durante el doblado. Determinación del momento. Trabajo y potencia del doblado. Radios de redondeado de los bordes de trabajo durante el doblado. El desarrollo del contenido de la unidad 9 debe partir de la definición de doblado y las características de la operación. En el contenido debe abordarse las potencias necesarias para doblar. La programación de visitas a industrias permitirá relacionar lo aprendido a través de la observación y el diálogo con especialistas. La clasificación de las operaciones de doblado puede tratarse a partir de lo que aparece en el L/T Conformación de Metales pág. 169-176. La determinación del estado tensional durante el doblado puede analizarse a través de la figura 5.3 del L/T Conformación de Metales, además de la derivación de ecuaciones que propicia el Mflex durante el doblado. El cálculo de la fuerza para el doblado debe partir de la fórmula Mmax = Fa. X, la misma se deriva del esquema de doblado que aparece en la fig 5.7 del L/T Conformación de Metales. La determinación del radio durante el doblado debe tratarse a partir del radio mínimo, es muy importante este indicador para evitar grietas y roturas durante al ejecución de la operación. La ecuación para el cálculo es r mín = c.h, donde h es el espesor del semiproducto y c es una constante que aparece en la tabla 5.1 pág 182 y 183 del L/T Conformación de Metales. La recuperaron elástica durante el doblado puede analizarse a partir de los criterios del epígrafe 5.2.5 del L/T Conformación de Metales pág 184.
La unidad tiene dos clases prácticas que pueden dedicarse al cálculo de los distintos parámetros para la ejecución del doblado, además de demostrar como se realiza la operación. Bibliografía: Conformación de Metales. Manuel Mallo Gallardo, pág. 187-194 UNIDAD 10: Elementos constructivos tecnológicos del doblado. Caracterizar el doblado de piezas típicas. Identificar los defectos de las piezas dobladas. Seleccionar el método para eliminar los defectos. Interpretar las técnicas de seguridad en el doblado. Métodos de doblado de piezas típicas. Métodos fundamentales del doblado de casquillos cortados y piezas en forma de tubo. Construcción de piezas curvadas de alambres, barras y laminados. Exactitud en el doblado. Errores de las formas. Medidas erróneas. Lubricación en el doblado. Tipos de defectos y métodos para eliminarlos. Métodos de control. Técnica de seguridad en el doblado. El desarrollo del contenido de la unidad 10 debe partir de la caracterización del doblado de piezas típicas, a partir del uso de troqueles y su configuración en la obtención de configuraciones circulares y angulares. En el contenido debe abordarse las máquinas para doblar y la productividad en la actualidad de las mismas. La programación de visitas a industrias que se dediquen a la conformación en frío por este método permitirá relacionar lo aprendido a través de la observación y el diálogo con especialistas. Bibliografía: Conformación de Metales. Manuel Mallo Gallardo, pág. 187-206. UNIDAD 11: Proceso de embutido. Caracterizar el proceso de embutición. Clasificar las operaciones de embutido. Clasificación de las operaciones de embutición. Proceso de embutición de la chapa. Características de la operación. Estado tensional de deformación del metal en la
embutición de cuerpos cilíndricos. Formación de pliegues en la embutición. Embutición con pisador y sin él. El desarrollo del contenido de la unidad 11 debe partir de analizar la clasificación y se puede abordar la definición de embutido y el proceso de elaboración. Después la clasificación de las operaciones de embutición como son: repujado, conformación tensionada, expansionado, estirado con cojinetes deformables y repulsados. Las tensiones que surgen durante la operación (y las fuerzas que deben aplicarse) pueden determinarse a partir de lo que aparece desde la pág. 215-222 L/T Conformación de Metales. La importancia del pisador para evitar pliegues debe abordarse a partir de los criterios de las pág. 241 y 242 del L/T Conformación de Metales, además de relacionar la presión para distintos materiales que aparece en la tabla 6.6 y la vía de determinarlo. Bibliografía: Conformación de Metales. Manuel Mallo Gallardo, Pág. 215-242. UNIDAD 12: Determinación de las medidas de la pieza y su forma en la embutición de piezas cilíndricas. Caracterizar la forma de las piezas para la embutición. Caracterizar los métodos para la embutición. Calcular las dimensiones de los semiproductos a embutir. Determinación de las medidas y formas de piezas para la embutición de cuerpos cilíndricos, cuadrados y rectangulares. Método de igualdad de pesos, volumen y superficie. Método gráfico y gráfico analítico. Tolerancia en el corte de cuerpos cilíndricos sin reborde y con bordes grandes. Medidas de las piezas para la embutición continua de la chapa. Construcción de semiproducto para la embutición de piezas complicadas y asimétricas. Medidas de los semiproductos para la embutición con adelgazamiento de las paredes. El desarrollo del contenido de la unidad 12 debe partir de la determinación de las medidas de la pieza para la realización de la embutición, en el L/T Conformación de Metales pág. 242-246 aparece la metodología para calcular la dimensión del material para distintas
configuraciones, es importante ejercitar el contenido porque permite elevar el conocimiento y evita errores durante la ejecución de la operación, las clases prácticas deben proyectarse hacia lo anterior mostrándose ejemplos que relacionen la experiencia personal con el contenido. Bibliografía: Conformación de Metales. Manuel Mallo Gallardo, Pág. 242-246. UNIDAD 13: Determinación del número de operaciones y su orden durante la embutición. Calcular el coeficiente de embutición. Determinar el número de operaciones en la embutición de distintos perfiles. Determinar el cambio de altura de las piezas durante la embutición. Coeficiente de embutición. Grado de deformación. Embutición de piezas cilíndricas con rebordes grandes. Determinación del número de operaciones y su secuencia en la embutición contínua de planchas, piezas cuadradas, rectangulares, escalonadas, cónicas, esféricas y parabólicas. Determinación del número de operaciones de piezas cilíndricas embutidas con adelgazamiento de las paredes. Determinación del cambio de altura de las piezas en las operaciones de embutido. El desarrollo del contenido de la unidad 13 debe partir de los tipos de configuraciones que se pueden obtener durante la embutición a través de chapas planas, punzones y matrices escalonadas que realizan el proceso en uno o varios pasos hasta alcanzar la forma final. Se puede abordar el embutido de cuerpos llanos grandes, el escalonado continuo, por pasos separados y con matriz elástica a través del L/T Conformación de Metales de la Página 246 a la 253. La determinación de las dimensiones de las piezas con distintas configuraciones puede mostrarse a través de la figura 6.26, página 244, el contenido propicia realizar ejercitaciones con distintas formas.
UNIDAD 14: Determinación del esfuerzo de trabajo y la potencia durante la embutición. Calcular la tensión y esfuerzo en la primera operación y operaciones sucesivas de embutición de piezas cilíndricas. Calcular la tensión y esfuerzo en la embutición de piezas cilíndricas, cuadradas y rectangulares. Calcular la magnitud de la presión del anillo pisador. Calcular la magnitud de trabajo, velocidad y potencia en la embutición. Tensión y esfuerzo en la primera operación de embutición de piezas cilíndricas con pisador y sin adelgazamiento de las paredes. Tensión y esfuerzo en la primera operación de embutición sin pisador. Tensión y esfuerzo en las operaciones sucesivas de embutición de piezas cilíndricas sin y con adelgazamiento de las paredes. Tensión y esfuerzo en la embutición de piezas cilíndricas, cuadradas y rectangulares sin adelgazamiento de las paredes. Determinación de la magnitud de la presión del anillo pisador. Determinación de la magnitud del trabajo, velocidad y potencia en la embutición. El desarrollo de estos contenidos puede partir de las tensiones que se forman durante la operación en las piezas. La explicación que parte de la figura 6.10 puede abordarse durante las clases de la unidad. La fuerza de conformación en el embutido puede determinarse a partir del epígrafe 6.2.3 del texto Conformación de Metales. La relación de embutido de un solo paso o varios puede desarrollarse a partir de la pág. 227 y ejercitar para uno o varios pasos empleando la expresión gráfica para analizar el cambio en dimensiones. Los valores límites de la relación de embutido para chapas de acero aparecen en la tabla 6.2. Los valores de resistencia de algunos materiales pueden abordarse a partir de la tabla 6.3 y comparar los mismos a través del estado en que se encuentran. UNIDAD 15: Estampas para la embutición. Calcular la magnitud del radio de los bordes de trabajo del punzón y la matriz. Calcular el juego entre el punzón y la matriz en la embutición.
Identificar los defectos, sus causas y las medidas para prevenirlos. Radios de las aristas cortantes de la matriz y punzón de estampas de embutición. Dependencia del radio con los distintos factores de la embutición. Determinación de la magnitud del radio de los bordes de trabajo del punzón y la matriz. Juego entre el punzón y la matriz en la embutición. Dependencia del juego con los distintos factores. Exactitud en la embutición. Tipos de defectos, causas y medidas para prevenirlos. Métodos de control. El desarrollo del contenido de esta unidad puede partir de la influencia del redondeo del borde de la matriz durante el proceso de embutido. La tabla 6.5, página 238 del L/T Conformación de Metales posee los valores recomendables de redondeo de la matriz en función del espesor de la chapa. El radio del punzón se recomienda que sea igual o mayor que el de la matriz, además debe explicarse la importancia del agujero elaborado en el punzón, así como los inconvenientes. El juego entre el punzón y la matriz debe ser mayor que el espesor de la chapa. En la impartición del contenido puede precisarse los inconvenientes de un excesivo juego o lo contrario. La determinación del juego para la embutición puede analizarse a partir de la expresión que aparece en la pág. 239 y 240 de Conformación de Metales. Las clases prácticas pueden basarse en este contenido. La evaluación principal de esta unidad puede ser un trabajo práctico referido al contenido y los temas a investigar: Caracterización de los radios de redondeo en matrices y punzones. Determinación del juego de embutición y su importancia en la calidad de la operación. El empleo del dibujo a mano alzada debe estar dirigido hacia el diseño de la matriz y el punzón y el juego entre ellos. UNIDAD 16: Métodos especiales de embutición. Caracterizar los métodos especiales de embutición.
Embutición con punzón rígido y matriz de goma. Embutición con punzón de goma en matriz rígida. Embutición de piezas cilíndricas con calentamiento y enfriamiento. Embutición y moldeo por el método de alargamiento del metal. Embutición en los martinetes. Embutición moldeo con aire comprimido y gases. Embutición con onda explosiva. Se puede partir de la explicación de métodos de embutición escalonados, continuos, por pasos separados, sistema Hidroform, sistema Dualform y sin herramientas de forma que aparecen en el texto básico, pág. 248 a 253. Por ser esta unidad la encargada de analizar métodos diferentes por el empleo de matrices y punzones con configuraciones variadas. El uso de la expresión gráfica para interpretar la operación es fundamental, al igual que la programación de visitas a centros productivos donde se puedan visionar las operaciones. Deben abordarse las diferencias de estos métodos con otros tratados con anterioridad con sus respectivas ventajas y desventajas. UNIDAD 17: Operaciones complementarias de embutición de chapas. Caracterizar las operaciones complementarias de la embutición de chapas. Explicar el proceso de endurecimiento del metal en la embutición. Recorrido del metal a través de rodillos especiales. Lubricación en la embutición. Fostación. Endurecimiento del metal en la embutición y su recocido. Decapado (ataque químico). Efecto del espesor relativo de la pieza en el método de embutición. Comprobar el efecto de lubricación en la embutición. Medidas de seguridad e higiene durante la embutición. Se puede comenzar desde la selección de los lubricantes para la operación de embutición y la caracterización de estos, la ventaja de los lubricantes durante su aplicación y las formas de aplicarlos. Bibliografía: Conformación de Metales.
UNIDAD 18: Operaciones de conformado. Clasificar las operaciones de conformado. Caracterizar otras operaciones de conformado y estampado volumétrico. Clasificación de otras operaciones de conformado. Relieve de conformado. Rebordeado. Rebordeado de agujerar. Rebordeado con adelgazamiento de las paredes. Rebordeado de agujeros no redondos y de contornos externos. Alargamiento (tracción). Reducción de la sección de piezas estiradas y tubulares. Enderezado. Métodos fundamentales de enderezado. Se sugiere comenzar por la clasificación de operaciones de conformación que aparece en el texto Básico., desde la pág. 352 a la 369. En la caracterización de las operaciones de conformación se deben abordar los métodos y ventajas de cada uno. La proyección de una visita a industrias donde los estudiantes visualicen las operaciones contribuirá a la motivación y al dominio del contenido. La conformación electrohidráulica, mediante campos magnéticos y por explosivos permitirá enriquecer el conocimiento del alumnado. UNIDAD 19: Operaciones de prensado. Caracterizar las operaciones de prensado en frío. Características y clasificación de las operaciones. Límite permisible del grado de deformación en el recalcado. Conformado volumétrico. Calibrado superficial y volumétrico. Marcación y acuñación. Trazado. Graneteado. Se sugiere arrancar del concepto de recalcado y la clasificación de la operación. La expresión gráfica para representar el recalcado paralelo, radial y parcial permitirá una mejor interpretación de la operación. Las tensiones durante la conformación pueden determinarse a partir de las indicaciones que aparecen desde la pág. 43 a la 56 del texto básico. Las fuerzas durante la conformación se pueden determinar a partir de las indicaciones que aparecen desde la pág. 57 a la 66.
El profesor debe mostrar piezas obtenidas por el recalcado y la aplicación de las mismas. UNIDAD 20: Operaciones de extrusión. Caracterizar las operaciones de extrusión. Determinar las fases fundamentales de la extrusión. Métodos y sus características. Materiales a los que es aplicable esta operación. Operaciones. Ejemplos de piezas obtenidas por este método. Deformaciones permisibles. Determinación de la presión necesaria. Cambios de Propiedades mecánicas. Fases fundamentales de la extrusión. Preparación del material. Maquinarias y equipos empleados. Exactitud y acabado superficial de las piezas obtenidas por extrusión. Se sugiere arrancar del concepto de extrusión y la clasificación de la operación. Las presiones durante la conformación se pueden determinar a partir de las indicaciones que aparecen desde la pág. 57 a la 66. El profesor debe mostrar piezas obtenidas por el proceso de extrusión y la aplicación de las mismas. UNIDAD 21: Recalcado en frío. Caracterizar las operaciones de recalcado. Calcular las fuerzas en el recalcado. Calcular la longitud del semiproducto en el recalcado. Esencia del proceso. Campo de utilización. Fenómeno de las arrugas (pliegues). Magnitud del esfuerzo. Ventaja del método de recalcado en frío. Preparación del material. Determinación de la longitud del semiproducto. Proceso tecnológico del recalcado en frío de tornillos, bolas, tuercas y otras piezas. Se sugiere profundizar el concepto de recalcado y la clasificación de la operación. Profundizar en el campo de su utilización y en las ventajas y desventajas del método. Calcular las fuerzas durante la conformación y la longitud del semiproducto. El profesor debe mostrar piezas variadas obtenidas por el recalcado y la aplicación de las mismas.
UNIDAD 22: Durabilidad de las estampas. Caracterizar los métodos de determinación de la durabilidad de las estampas. Explicar los métodos del cálculo de la durabilidad de las estampas en las distintas operaciones tecnológicas del estampado en frío. Factores que permiten aumentar su durabilidad. Métodos de conservación. Se debe explicar cada uno de los métodos de cálculo de la durabilidad de las estampas en las distintas operaciones tecnológicas de estampado en frío. Determinar los factores que permiten aumentar la durabilidad en las estampas y explicar cómo se puede influir en ellos para lograr mejores resultados. Explicar además los métodos de conservación de estampas. UNIDAD 23: Exigencias tecnológicas para el diseño de piezas estampadas. Explicar las exigencias tecnológicas para el diseño de piezas estampadas. Caracterizar los métodos para mejorar la técnica de estampación de piezas y para economizar materiales. Exigencias tecnológicas fundamentales para la construcción de piezas de superficies planas, obtenidas por corte y perforado, piezas curveadas, cilíndricas formadas por estampación y conformación. Métodos para mejorar la técnica de estampación de piezas y para economizar materiales. Se debe explicar las exigencias tecnológicas para el diseño de piezas estampadas, para lograr mayor calidad a través de todo el proceso teniendo en consideración el ahorro de materiales. UNIDAD 24: Secuencia para la elaboración de los procesos tecnológicos. Explicar el contenido y el orden de elaboración de los procesos tecnológicos. Seleccionar el equipamiento tecnológico y la documentación técnica.
Contenido y orden de la elaboración de los procesos tecnológicos. Trazado del material. Determinación del carácter, cantidad, secuencia y combinación de las operaciones. Selección del equipamiento tecnológico. Documentación técnica. Elaboración del proceso tecnológico del estampado en frío de una pieza de complejidad media. Debe explicarse el orden de elaboración de los procesos tecnológicos y el contenido de cada uno de ellos. Se debe explicar también los aspectos a tener en cuenta para seleccionar el equipamiento tecnológico y la documentación técnica correspondiente. UNIDAD 25: Maquinaria de los talleres de estampado en frío. Generalidades. Analizar las diferentes maquinarias utilizadas en la conformación en frío. Clasificar las prensas según su principio de funcionamiento. Explicar los esquemas cinemáticas de las distintas maquinarias empleadas en el estampado en frío. Maquinarias utilizadas en la producción estampada en frío. Clasificación de las prensas por su principio de funcionamiento y por el carácter de su acción sobre el material estampado (Mostar esquema cinemática de las distintas maquinarias empleadas en el estampado en frío). Desarrollo de prensas modernas. El estudiante debe llegar a conocer las diferentes máquinas utilizadas en la conformación en frío. Saber además clasificar las prensas según el principio de funcionamiento. Explicar los esquemas cinemáticas de las distintas maquinarias empleadas en este proceso. UNIDAD 26: Prensas mecánicas. Caracterizar el campo de utilización de cada una de las prensas mecánicas. Explicar las particularidades constructivas de los diferentes tipos de prensas mecánicas. Explicar cómo se realiza la regulación de la prensa en el montaje de las estampas. Explicar los mecanismos fundamentales y los elementos de las prensas mecánicas de manivela.
Prensas sin transmisión. Prensa manual y de cuchilla. Prensa de tornillo sinfín, perros, palancas, de biela manivela y de pedal. Manivela de pedal. Instalación y trabajo en ellas. Campo de aplicación. Cizallas para el corte de las chapas metálicas. Instalación y trabajo de las guillotinas con disco y vibratorias. Construcción. Elementos fundamentales y piezas. Construcción de puntos de apoyo. Elementos complementarios. Prensas de simple acción. Prensa de manivela de uno y dos montantes inclinables. Gráficos de la carrera, velocidad de movimiento del cursor y presión de la prensa. espacio abierto y cerrado de la prensa. Prensa de manivela con transmisión inferior, de acuñar y de biela manivela. Particularidades constructivas y campo de utilización. Prensas de doble y triple acción. Prensas de manivela de pedal acodado. Con transmisión común y con dos transmisiones independientes. Esquema de instalación y funcionamiento de las prensas. Gráfico del movimiento y esfuerzo del cursor. Regulación de la prensa en el montaje de las estampas. Prensas automática para el estampado de planchas. Regulación del espacio cerrado de la prensa. Regulación de los pasadores. Mecanismos fundamentales y elementos de las prensas mecánicas de manivela. Bancadas enterizas y seccionadas. Manivela, excéntrica y de cigüeñal. Bielas. Corredera. Columnas de dirección. Mesa de la prensa. Traviesa. Perno. Volante. Transmisión de la prensa. Regulación del espacio cerrado. Frenos, embrague. Mecanismo para desconectar automáticamente el embrague. Manejo de prensas. Botadores mecánicos. Almohadas neumáticas e hidroneumáticas. Balancines. Mecanismo de inclinación de la bancada. El estudiante debe llegar a caracterizar el concepto de utilización de cada una de las prensas mecánicas, teniendo en consideración las particularidades constructivas de los diferentes tipos de prensas mecánicas. Así mismo debe conocer el esquema de instalación y funcionamiento de las prensas, cómo se regula la prensa en el montaje de las estampas. Es importante dominar la regulación del espacio cerrado de las prensas. Debe dominar además los mecanismos fundamentales y los elementos de las prensas mecánicas.
Unidad 27 Prensas hidráulicas. Caracterizar el campo de empleo de los principales tipos de prensas hidráulicas. Analizar las particularidades de la construcción de las prensas hidráulicas. Explicar los diferentes elementos y las piezas principales de las prensas hidráulicas. Prensas hidráulicas de simple, doble y triple acción. Prensas con transmisión hidráulica individual y que trabaja a través de una banda. Esquema cinemático de las prensas hidráulicas. Particularidades de su construcción. Ventajas y desventajas. Gráfico de la carrera, de la velocidad y de la presión. Espacio abierto y cerrado de la prensa. Elementos y piezas fundamentales. El estudiante debe llegar a caracterizar el campo de empleo de los principales tipos de prensas hidráulicas, llegando a explicar brevemente el esquema cinemático de dichas prensas. Debe conocer las particularidades de su construcción, los gráficos de carrera, velocidad y presión, así como las principales ventajas y desventajas. Debe explicar en qué consiste el espacio cerrado y abierto de las prensas, así como su utilización y las consecuencias que puede traer su incorrecta determinación, conocer la utilización de los elementos y piezas fundamentales de las estampas. Unidad 28 Prensas diversas. Caracterizar el campo de empleo de las prensas de fricción de husillos y las electromagnéticas. Explicar el mecanismo de fijación de las estampas. Explicar los procesos tecnológicos que se pueden realizar en estas prensas. Prensa de fricción de husillo. De un volante, de dos, de tres y sin volante. Instalación y trabajo en ellas. Piezas y conjuntos fundamentales. Fijación de estampas. Prensas electromagnéticas. Construcción principal de la prensa. Campo de utilización. Tipos de procesos tecnológicos utilizados en estas prensas.
Debe explicarse de forma clara la instalación y el trabajo con este tipo de prensas para que el estudiante llegue a caracterizar el campo de empleo. Explicar la utilización de piezas y conjuntos fundamentales, dentro de ellas el mecanismo por el cual se fijan las estampas. Explicar los tipos de procesos tecnológicos realizados en estas prensas. Unidad 29 Máquinas especiales para el estampado en frío. Caracterizar el campo de empleo de las máquinas especiales. Explicar las piezas y elementos fundamentales de estos tipos de prensas. Presión de la máquina. Máquinas de tallar roscas en piezas huecas, corte, cuñeros. Máquinas para la producción de muelles, doblado sin mandril. Maquinas rebordeadotas y de doblado-estirado. Máquinas de perfilar. Máquinas automáticas de doblado de piezas de alambres. Instalación y campo de empleo. Piezas y elementos fundamentales. Instalación y trabajo de los rodillos enderezadores. Tambores. Se debe hacer énfasis en el campo de empleo de cada una de estas máquinas en función de los procesos particulares que en ellas se realizan. Se deben explicar los elementos fundamentales y las piezas que en ellas se pueden producir. Unidad 30 Máquinas automáticas de recalcado en frío. Caracterizar cada una de las máquinas automáticas de recalcado y su campo de empleo. Máquinas automáticas de uno y de dos golpes. Máquinas automáticas con matrices abiertas y cerradas. Esquema cinemático de las máquinas automáticas. Máquinas automáticas para el estampado de bolas. Máquinas automáticas para el recalcado de tuercas. Máquinas automáticas combinadas.
Debe trabajarse fundamentalmente para que el estudiante caracterice cada una de las máquinas automáticas, sus principios de funcionamiento de forma sencilla y destacar su s importancia dentro del campo de empleo. Unidad 31 Máquinas automáticas para las operaciones posteriores al recalcado en frío. Explicar el principio de funcionamiento. Caracterizar las máquinas automáticas para las operaciones posteriores al recalcado en frío. Máquinas automáticas de corte, de roscado y de recalcado. Esquema de mecanismos. Dispositivos de estampa, su durabilidad y características. Máquinas automáticas combinadas para la estampación de tornillos con cabeza recortada y tallado de roscas. Se debe trabajar en función de explicar los principales tipos de máquinas automáticas, cuáles son sus características fundamentales y abordarse los esquemas fundamentales de sus mecanismos y los dispositivos de las estampas. Unidad 32 Clasificación de las estampas según su principio tecnológico. Materiales. Clasificar las estampas según su principio tecnológico. Seleccionar los materiales para la construcción de estampas. Caracterizar los principales defectos de las piezas estampadas. Clasificación de las estampas según su principio tecnológico. Por la forma de realización de las operaciones. Por la forma en que desplazan los elementos. Por la cantidad de piezas que se obtienen en cada operación de estampado. Materiales utilizados para la confección de estampas. Defectos de las piezas estampadas en frío.
Debe trabajarse en función de la clasificación de las estampas según su principio tecnológico. Son importantes las exigencias hechas a los materiales para la construcción de estampas, para así llegar a la selección de los mismos para su posible utilización. Se debe trabajar con los defectos de las piezas estampadas en frío, la causa por la que aparecen, así como la forma de evitarlos. Indicar como trabajo independiente de los alumnos la elaboración de láminas sobre clasificación de las estampas y sobre los materiales empleados para su construcción. Unidad 33 Mantenimiento de las estampas Definir concepto de mantenimiento y reparación. Caracterizar los principales tipos de mantenimiento. Concepto de mantenimiento y reparación. Finalidad. tipos de mantenimiento. Se debe partir de los conceptos de mantenimiento y reparación, la finalidad que tiene cada uno de ellos y que objetivo persigue. Debe caracterizarse los distintos tipos de mantenimientos y cuando se realizan. Unidad 34 Técnicas de seguridad en los talleres de estampado en frío. Explicar las técnicas de seguridad para trabajar en las prensas. Explicar las condiciones técnicas de seguridad para el trabajo en las prensas de conformado en frío. Reglas generales de seguridad para el trabajo con prensas. Antes de comenzar a trabajar, durante el trabajo y después de terminada la tarea. Dispositivos de protección de las manos cuando se trabaja con prensas. Condiciones técnicas de seguridad para el trabajo en las prensas. Es necesario explicar las reglas de seguridad para el trabajo en las prensas durante todo el turno de trabajo, los dispositivos utilizados para la protección y las condiciones técnicas de seguridad.