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IINNSSTTIITTUUTTOO PPOOLLIITTÉÉCCNNIICCOO NNAACCIIOONNAALL

METODOLOGÍA QUE PERMITA IMPLEMENTAR LA FABRICACIÓN DE LLAVES DE CRUZ MEDIANTE

FORJA EN CALIENTE DE DADO CERRADO

T E S I S P R O F E S I O N A L P A R A

O B T E N E R E L T Í T U L O DE

I N G E N I E R O M E C Á N I C O

PPRREESSEENNTTAA::

CC.. JJEEHHUU CCOOLLUUNNGGAA MMOODDEESSTTOO

AASSEESSOORREESS::

DR. CHRISTOPHER RENÉ TORRES SAN MIGUEL

DDRRAA.. BEATRIZ ROMERO ÁNGELES

MÉXICO, D.F. 2014

EESSCCUUEELLAA SSUUPPEERRIIOORR DDEE IINNGGEENNIIEERRÍÍAA MMEECCÁÁNNIICCAA YY EELLÉÉCCTTRRIICCAA

UUNNIIDDAADD AAZZCCAAPPOOTTZZAALLCCOO

Mensaje de Cuauhtémoc a los aztecas Nuestro Sol se ocultó Nuestro Sol desapareció su rostro Y en completa obscuridad nos ha dejado Pero sabemos que otra vez volverá. Que otra vez saldrá Y nuevamente nos alumbrará Pero mientras allá esté Y en la mansión del silencio permanezca, Muy prontamente reunámonos y estrechémonos Y en el centro de nuestro ser ocultemos Todo lo que nuestro corazón ama Y que sabemos que es gran tesoro. Destruyamos nuestros recintos al principio creador, Nuestras escuelas, nuestros campos de pelota, Nuestros recintos para la juventud, Nuestras casas para el canto y el juego. Que nuestros caminos queden abandonados Y que nuestros hogares nos resguarden Hasta cuando salga nuestro nuevo sol. Los papacitos y las mamacitas Que nunca olviden guiar a sus jóvenes Y hacer saber a sus hijos mientras vivan Cuán buena ha sido Hasta ahora nuestra amada madre tierra Anáhuac Al amparo y protección de nuestro destino Y por nuestro gran respeto y buen comportamiento, Confirmados por nuestros antepasados Y que nuestros papacitos muy animosamente Sembraron en nuestro ser. Ahora nosotros les encargaremos a nuestros hijos Que no olviden informar a sus hijos Cuán buena será, cómo se levantará Y alcanzará fuerza Y cuán bien realizará su gran destino Esta nuestra amada madre tierra Anáhuac.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco primeramente a Dios que me dio la oportunidad de vivir en esta vida y haberme dado esta familia tan maravillosa, agradezco a mis padres también porque me han soportado durante todo este tiempo y el que nos falte durante esta vida.

A mi madre Noemí Modesto que me ayudó durante toda mi carrera y me recordaba que tenía que terminar la tesis y así cerrar un ciclo mas de mi vida, a mi padre Jesús Colunga que me enseñó a trabajar de una manera dura y tomar la vida como se presenta, y a valerme por mí mismo.

A mis hermanos que estuvieron conmigo en las buenas y en las malas, darle las gracias a mi hermano el Doc. Jafet Colunga M. que me enseñó una forma positiva de ver la vida y me entrenó en muchas cosas más, además siempre me dijo que buscara lo mejor de la vida para ser feliz, también a mi hermano el Ing. Jefte Colunga M. el cual me instruyo en todo lo que se acerca de la forja en caliente.

POR TODO ELLO Y MÁS, GRACIAS FAMILIA

También le agradezco a la escuela más grandiosa de todas que es él:

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Y junto con ella a la:

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

También agradezco especialmente a mí maestro el Dr. CHRISTOPHER RENÉ TORRES SAN MIGUEL. Por apoyarme cuando los otros maestros me abandonaron, además de haberme impulsado durante todo el tiempo que me tardé en realizar este trabajo. También a la Dra. BEATRIZ ROMERO ÁNGELES, por el apoyo que me brindó para terminar la tesis.

Y a las personas que han entrado a mi vida y han sido grandes amigas para mí y que me enseñaron y ayudaron en mi vida, la Lic. Samantha Ruiz, y la Srita. Rebeca Chávez ya que ellas siempre me hicieron recordar lo que dijo Bruce Lee: No esperes a que la vida te trate bien solo porque eres una buena persona, es como si esperaras que un tigre no te coma porque es vegetariano. Por todo lo que me enseñaron y la gran amistad que me han brindado gracias.

JEHÚ COLUNGA MODESTO

Resumen i

RESUMEN

Este trabajo de tesis se basa en la forma de realizar los cálculos matemáticos de una manera

rápida y sencilla de la forja en caliente. Actualmente en México la forja en caliente está

prácticamente extinta y muy pocas empresas la realizan de forma correcta, este trabajo está hecho

con el fin de que las nuevas generaciones conozcan la forja en caliente, puedan mejorarlo y

explotarlo al máximo, ya que no solo sirve para el área de la metal mecánica, sino que también se

demuestra que la forja en caliente sabiéndola utilizar de manera correcta, se puede emplear en la

manufactura de piezas de uso de implante Biomecánica, en uno de los materiales más costosos

que es el Titanio ELI en base a la norma internacional ASTM; se dan algunos ejemplos que a la

fecha se han manufacturado y han sido implantados con éxito en personas y llevan una vida

normal.

Para poder desarrollar este tipo de técnica es necesario establecer la deformación plástica de los

materiales, ya que todos los materiales tienen puntos de elasticidad, deformación y ruptura,

además en el sistema de forja ya sea caliente o fría existen los métodos de dado abierto y dado

cerrado, los cuales aunque ambos son muy eficientes, tienen diferencias entre sí y tienen

diferentes procesos, este trabajo se concentrara en los cálculos matemáticos para una forja en

caliente de dado cerrado, controlando de manera precisa el volumen de los metales, considerando

el diseño de los dados y la temperatura de la materia prima. Además que se muestra un método de

manufactura que actualmente está siendo utilizado para generar una llave de cruz desde el corte

del material hasta el empaquetado para ser llevado a su venta.

METODOLOGÍA QUE PERMITA IMPLEMENTAR LA FABRICACIÓN DE LLAVES DE CRUZ MEDIANTE FORJA EN CALIENTE DE DADO CERRADO

Objetivo ii

Objetivo Explicar de una manera sencilla y práctica la metodología matemática a seguir para realizar el

proceso de forja en caliente, el cual ayudará para la creación de herramentales, y haciendo uso de

esta técnica para la manufactura de una llave de cruz. Además demostrar que este método de

manufactura funciona para la realización de otro tipo de piezas tales como son los implantes para

seres humanos el cual se hace con un material conocido como Titanio ELI

Para la comprensión de este proceso se proponen los siguientes objetivos particulares a examinar:

Objetivos particulares

• Aplicar un método analítico para el cálculo volumétrico de la llave de cruz y de los

herramentales. Y diseñar un herramental mediante el proceso de dado cerrado

• Conocer un proceso de manufactura para la fabricación de la llave de cruz ya utilizado

actualmente desde la selección de materia prima hasta la venta.

• Analizar costos de producción para la fabricación de la llave de cruz, además de

extrapolar este proceso en el diseño y manufactura de diversas piezas de la industria metal

mecánica.


Justificación iii

Justificación

Debido a la alta competencia mundial que actualmente se da en el mercado de la manufactura, y

siendo uno de los términos más empleados el de la globalización, los ingenieros mexicanos

deben de preocuparse por actualizarse constantemente y enfrentar los retos que presenta el

desarrollo de una tecnología nacional. El no actualizarse genera que gran parte de las empresas

establecidas en nuestro país prefieren contratar ingenieros extranjeros, los cuales cuentan con

experiencia en equipos de nueva generación. Por lo que inmediatamente coloca en gran

desventaja a los alumnos recién egresados de las escuelas de Ingeniería de México.

Además, es muy importante que se considere el factor de innovación que China ha estableciendo

alrededor del mundo. Actualmente, China se encuentra generando productos a granel, los cuales

tienen la ventaja de ser fabricados por medio de una mano de obra muy barata, aunque en la

mayoría de estos productos no son de buena calidad. Tristemente, la mayoría de las veces se

tienen que comprar productos de esta índole, debido a que son muy baratos y de forma particular

se piensa que sólo se usarán una sola vez, entonces no tiene caso comprar algo que tenga una

calidad mayor y a su vez, despreciamos lo producido en el país, ya que el precio es mayor.

Es por esto, que el presente trabajo se encamina en la implementación de una tecnología de forja,

que aunque ya existe, se ha olvidado. Actualmente, en México sólo quedan dos empresas 100 %

nacionales, que se dedican a la Forja Industrial las cuales son FORJAS LARA y TRUPER.

Este trabajo se enfocará en los procesos de Forja en caliente, explicando de una manera detallada

como llevar a cabo este proceso y establece una metodología matemática sencilla que permite la

fácil comprensión del tema en relación a la forja en caliente usando dado cerrado.


ÍNDICE iv

ÍNDICE GENERAL

RESUMEN iOBJETIVO iiJUSTIFICACIÓN iiiÍNDICE ivINTRODUCCIÓN vii

CAPÍTULO I.- ESTADO DEL ARTE DEL PROCESO DE FORJA 1

I.- Generalidades 2

I.1.- Antecedentes históricos de la forja 2 I.2.- Introducción a la forja 4 I.3.- Deformación plástica 6 I.4.- Forja manual 8 I.5.- Forja en dado abierto 9 I.6.- Estampado 10 I.7.- Forjado en prensa 14 I.8.- Forjado horizontal 15 I.9.- Forjado por laminado 17 I.10.- Forjado tibio 18 I.11.- Métodos especiales 19 I.12.- Planteamiento del problema 20 I.13.- Sumario 21

CAPÍTULO II.- DIFERENCIA DE LA TÉCNICA DE DADO CERRADO Y DADO ABIERTO 23

II.- Generalidades

24 II.1.- Plasticidad 24 II.2.- Estructuras de los metales 24 II.3.- Mecanismo de la deformación plástica (Permanente) 25 II.4.- Temperatura de deformación 27 II.4.1.- Trabajo en caliente 30 II.5.- Forjado en matriz abierta 31 II.5.1.- Forjado en matriz abierta (Dado abierto): Recalcado axial 32 II.5.2.- Recalcado axial sin fricción 32 II.5.3.- Análisis del forjado en dado abierto 33 II.5.3.1.- Forjado en dado abierto (ejemplo didáctico II.1) 35

METODOLOGÍA QUE PERMITA IMPLANTAR LA FABRICACIÓN DE LLAVES DE CRUZ MEDIANTE FORJA EN CALIENTE DE DADO CERRADO

ÍNDICE v

II.5.4- Práctica del forjado en dado abierto 37 II.6.- Forjado por matriz de impresión y matriz cerrada 38 II.6.1.- Forjado por matriz de impresión 38 II.6.2.- Secuencia de forjado 39 II.6.3.- Forjado por matriz cerrada 41 II.7.- Equipo de forjado y de extrusión 41 II.7.1.- Herramientas y matrices 41 II.7.2.- Punzonado 44 II.8.- Sumario 47

CAPÍTULO III.- METODOLOGÍA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LLAVES DE CRUZ 48

III.- Generalidades. 49 III.1.- Metodología para el proceso de manufactura 49 III.1.1.-Material a utilizar 50 III.2.2.-Análisis de fabricación de una llave de cruz 53 III.2.2.1.- Corte de barra. 58 III.2.2.2.- Temperatura en las barras 58 III.2.2.3.- Forjado de boca hexagonal. 59 III.2.2.4.- Careado de la boca 62 III.2.2.5.- Maquinado exterior del cuerpo. 63 III.2.2.6.- Avellanado de la boca. 64 III.2.2.7.- Pulido de cuellos 64 III.2.2.8.- Soldado de llaves en punteadora 65 III.2.2.9.- Limpieza de llaves de cruz 66 III.2.2.10.- Pintura por inmersión o polvo 66 III.2.2.11.- Horneado de la pintura 67 III.2.2.12.- Empaquetado de las llaves. 68 III.2.2.13.- Embarque del producto. 68 III.3.- Sumario. 69 CAPÍTULO IV.- PARÁMETROS PRINCIPALES PARA FABRICAR UNA LLAVE DE CRUZ 70

IV.- Generalidades. 71 IV.1.- Reglas básicas de la forja. 71 IV.2.- Análisis volumétrico para la manufactura de herramientas 73 para forjar una llave de cruz IV.3.- Mejoras en proceso de forja 95


ÍNDICE


vi

IV.4.- Sumario 95 CAPÍTULO V.- ANÁLISIS DE RESULTADOS 96 V.- Generalidades 97 V.1.- Costo de manufactura 97 V.1.1.- Costos de manufactura por proceso de forja. 97 V.1.2.- Costos de manufactura por proceso de maquinado. 100V.1.3.- Costos de la materia prima. 102V.1.4.- Costos de inversión. 103V.1.5.- Comparación de costos. 103V.2.- Sumario 107 CONCLUSIONES 108

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 114

ANEXO I 117

ANEXO II 119 ANEXO III 128

ANEXO IV 137

ANEXO V 145

INTRODUCCIÓN

Introducción


viii

En este trabajo se está mencionando a la FORJA EN CALIENTE como una posible solución al

problema de escasez de materiales, que cada día se hace más latente en este mundo y por la

necesidad de hacer herramentales de manera rápida, sencilla y a un costo accesible.

La secuencia que lleva este trabajo se describe a continuación:

En el Capítulo I se observa el estado del arte del proceso de la forja, en el que se resumen los

orígenes de la forjan en caliente y se mencionan algunas de las máquinas utilizadas para este

proceso y la evolución de las mismas, a demás de los tipos de forja que existen.

En el Capítulo II se hace referencia a la diferencia entre las técnicas de dado cerrado y dado

abierto para la forja de materiales, además de los conceptos que servirán como fundamento para

explicar los antecedentes e interpretar los resultados de la investigación efectuada a la forja en

caliente para la creación de nuevos herramentales.

El Capítulo III describe una metodología del proceso de fabricación de llaves de cruz ya usada

actualmente en una empresa mexicana, además que se está considerando: la maquinaria, el

material, así como las diferentes operaciones requeridas para obtener el producto final.

En el Capítulo IV se conocerá la forma matemática de los parámetros que se requieren para la

fabricación de una llave de cruz empleando la técnica de dado cerrado, que ya ha sido

implementada en un desarrollo práctico y real de esta investigación. También se dará como anexo

los planos para la creación de los herramentales de forja.

En el Capítulo V se analizará los resultados obtenidos de las llaves de cruz y también otro trabajo

futuro en el que se muestra una aplicación para la forja en caliente.

CAPÍTULO I

ESTADO DEL ARTE DEL

PROCESO DE FORJA

Capítulo I ESTADO DEL ARTE DEL PROCESO DE FORJA 2

I.- Generalidades.

Los antecedentes de la forja en caliente datan de los años 3000 A.C. y desde entonces fue

evolucionando el modo de forjar al grado que se fueron creando máquinas que dan la suficiente

presión para poder forjar la pieza que se requiere. Su evolución y variedad han crecido

enormemente a través de la historia, además del tipo de forjas que preexisten y las subsecuentes

que existen a partir de ellas.

I.1.- Antecedentes históricos de la forja.

No es posible determinar con exactitud la fecha en que se descubrió la técnica de la fundición del

mineral, muy en específico el Hierro, para la producción de un metal que fuera susceptible a ser

transformado. Sin embargo, los primeros utensilios de Hierro descubiertos en Egipto, datan del

año 3000 A.C. Además, se conoce que antes de esta época, el ser humano empleaba adornos de

Hierro. Así mismo, este hallazgo tecnológico, en un inicio (como en la mayoría de los casos) fue

puesto al servicio militar y hegemónico.

Desde los inicios de la metalurgia del Hierro, se ha buscado la manera de que los hornos lograran

alcanzar temperaturas elevadas. En un principio, fueron simples agujeros excavados en el

subsuelo, recubiertos interiormente de arcilla. Estos hornos, denominados bajos, de cubeta o de

taza, fueron sencillos y variaron según las características de cada cultura (Figura I.1a).

Posteriormente, los griegos y los romanos perfeccionaron la elaboración de los metales, mediante

el diseño y desarrollo de hornos bajos.

b)a)

Figura I.1.- Evolución de los hornos. a) Horno excavado y recubierto con arcilla. b) Diferentes sistemas de expulsión de escoria



Los hornos fueron evolucionando, se cubrió la cámara de combustión, se crearon unas estructuras

elevadas, con forma de chimenea, que permitieron mejorar sus propiedades térmicas. Los hornos

también disponían de un canal, denominado chío, que servía para evacuar las escorias (Figura

I.1b). Finalmente, se establecieron unos tipos de hornos que requerían de una construcción más

compleja. Primero fueron de cámara redonda u oval, y después evolucionaron hasta una

morfología rectangular (Figura I.2). En el caso de las ferrerías catalanas, se llegó hasta un modelo

con forma troncocónica.

Figura I.2.- Horno de morfología regular

Los griegos ya conocían, hacia el 1 500 A.C., la técnica para endurecer armas de Hierro mediante

tratamiento térmico. Como ocurre con otros materiales, la Forja del Hierro ha experimentado una

evolución histórica, conociendo épocas en que los herreros tenían que Forjar instrumentos de uso

cotidiano hasta armas de guerra.

Durante la Edad Media, el proceso de obtención de Hierro y acero bajo en carbono, se llevaba a

cabo a partir de mineral de Hierro y carbón vegetal. Las aleaciones producidas por los primeros

artesanos del Hierro (y, de hecho, todas las aleaciones de Hierro fabricadas hasta el siglo XIV

D.C.) se clasificarían en la actualidad como Hierro Forjado. Para producir esas aleaciones, se

calentaba una masa de mineral de Hierro y carbón vegetal en un horno o Forja con tiro forzado.

Ese tratamiento reducía el mineral a una masa esponjosa de Hierro metálico llena de una escoria

formada por impurezas metálicas y cenizas de carbón vegetal.



Esta esponja de Hierro se retiraba mientras permanecía incandescente y se golpeaba con pesados

martillos para expulsar la escoria y soldar y consolidar el Hierro. El Hierro producido en esas

condiciones solía contener un 3% de partículas de escoria y un 0.1% de otras impurezas. En

ocasiones esta técnica de fabricación producía accidentalmente acero auténtico, en lugar de

Hierro Forjado. Los artesanos del Hierro aprendieron a fabricar acero calentando Hierro Forjado

y carbón vegetal en recipientes de arcilla durante varios días, con lo que el Hierro absorbía

suficiente carbono para convertirse en acero auténtico.

Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos utilizados para la fundición y se

incrementó el tiro para forzar el paso de los gases de combustión por la carga o mezcla de

materias primas. En estos hornos de mayor tamaño el mineral de Hierro de la parte superior del

horno se reducía a Hierro metálico y a continuación absorbía más carbono como resultado de los

gases que lo atravesaban. El producto de estos hornos era el llamado arrabio, una aleación que

funde a una temperatura menor que el acero o el Hierro Forjado. El arrabio se refinaba después

para fabricar acero.

La producción moderna de acero emplea altos hornos que son modelos perfeccionados de los

usados antiguamente. El proceso de refinado del arrabio mediante chorros de aire se debe al

inventor británico Henry Bessemer, que en 1855 desarrolló el horno o convertidor que lleva su

nombre. Desde la década de 1960 funcionan varios mini-hornos que emplean electricidad para

producir acero a partir de chatarra. Sin embargo, las grandes instalaciones de altos hornos

continúan siendo esenciales para producir acero a partir de mineral de Hierro.

I.2.- Introducción a la forja.

Un lingote de acero tiene un uso muy reducido hasta que le es dada una forma tal que pueda

usarse en un proceso de manufactura. Si el lingote es admitido en frío, se vuelve bastante difícil,

si no imposible, convertir el material por medios mecánicos en una forma estructural. Sin

embargo, si el lingote se trabaja en caliente, puede martillarse, prensarse, rolarse o extruirse y

obtener diferentes formas (Figura I.3).



Figura I.3.- Algunos ejemplos de productos desarrollados por forja

Debido a la oxidación y otras desventajas del trabajo en caliente a temperaturas elevadas, la

mayoría de los metales ferrosos se trabajan en frío o se terminan en frío después del trabajo en

caliente para obtener un buen acabado superficial, alta exactitud dimensional y mejorar las

propiedades mecánicas. La forja fue el primer método de trabajo en caliente, como se muestra en

la histórica fotografía de la Figura I.4.

Figura I.4.- Prensa de forja movida por medio de líneas de árboles y bandas



En la Figura I.4 se mostró una prensa movida por una fuente de potencia general y una banda

desde los árboles. Tiene un brazo descendente y golpea un pedazo caliente de metal colocado en

un dado. Los procesos siguen siendo bajo el mismo método que los procesos antiguos, y aunque

la tecnología ha ido avanzando y mejorado el tipo de maquinaría, el proceso sigue siendo

mediante golpes a la pieza que se va a forjar.

I.3.- Deformación plástica.

Los dos tipos principales de trabajo mecánico en los cuales el material puede sufrir una

deformación plástica y cambiar su forma, son trabajos en caliente y trabajos en frío. Sin embargo,

como en muchos conceptos metalúrgicos, la diferencia entre el trabajo en caliente y en frío no es

fácil de distinguir, pero se puede expresar de la siguiente manera; cuando al metal se trabaja en

caliente, las fuerzas requeridas para deformarlo son menores y las propiedades mecánicas se

cambian moderadamente cuando un metal se trabaja en frío, se requieren grandes fuerzas, por lo

que el esfuerzo propio del metal se incrementa permanentemente.

Otra manera de diferenciar estos dos tipos de trabajo es: que el trabajo en caliente de los metales

toma lugar por encima de la recristalización o rango de endurecimiento, mientras que el trabajo

en frío debe hacerse a temperaturas abajo del rango de recristalización y frecuentemente es

realizado a temperatura ambiente.

Para el acero, la recristalización permanece alrededor de 500 a 700 °C, la cual le afecta en el

sentido que puede llegar a fracturarse la materia prima a forjar, aunque la mayoría de los trabajos

en caliente del acero se hacen a temperaturas considerablemente arriba de este rango. No existe

tendencia al endurecimiento por trabajo mecánico hasta que el límite inferior del rango

recristalino se alcanza. Algunos metales, tales como el plomo y el estaño, tienen un bajo rango

recristalino y pueden trabajarse en caliente a temperatura ambiente, pero la mayoría de los

metales comerciales requieren de algún calentamiento. Las composiciones aleadas tienen una

gran influencia sobre todo en el rango de trabajo conveniente, siendo el resultado acostumbrado

aumentar la temperatura del rango recristalino. Este rango también puede incrementarse por un

trabajo anterior en frío.



Durante todas las operaciones de trabajo en caliente, el metal está en estado plástico y es formado

rápidamente por presión. Adicionalmente, el trabajo en caliente tiene las ventajas siguientes:

• La porosidad en el metal es eliminada. La mayoría de los lingotes fundidos contienen

muchas pequeñas sopladuras. Estas son prensadas y a la vez eliminadas por la alta

presión de trabajo.

• Las impurezas en forma de inclusiones son destrozadas y distribuidas a través del

metal.

• Los granos gruesos o prismáticos son refinados, dado que este trabajo está en el rango

recristalino, seria mantenido hasta que el límite inferior es alcanzado para que

proporcione una estructura de grano fino.

• Las propiedades físicas generalmente se mejoran, principalmente debido al

refinamiento del grano. La ductilidad y la resistencia al impacto se perfeccionan, su

resistencia se incrementa y se desarrolla una gran homogeneidad en el metal. La

mayor resistencia del acero laminado existe en la dirección del flujo del metal.

• La cantidad de energía necesaria para cambiar la forma del acero en estado plástico es

mucho menor que la requerida cuando el acero está frío.

Todos los procesos de trabajo en caliente presentan unas cuantas desventajas que no pueden

ignorarse. Debido a la alta temperatura del metal existe una rápida oxidación o escamado de la

superficie con acompañamiento de un pobre acabado superficial. Como resultado del escamado

no pueden mantenerse tolerancias cerradas. Así mismo, el equipo para trabajo en caliente y los

costos de mantenimiento son altos, pero el proceso es económico comparado con el trabajo de

metales a bajas temperaturas. El término acabado en caliente, se refiere a barras de acero, placas

o formas estructurales que se usan en estado "laminado" en el que se obtienen de las operaciones

de trabajo en caliente. Se hacen algunos desescamados pero por lo demás el acero está listo para



usarse en puentes, barcos, carros de ferrocarril, y otras aplicaciones en donde no se requieren

tolerancias cerradas. El material tiene buena soldabilidad y maquinabilidad, dado que el

contenido de carbono es menor del 0.25%. Algunos de los principales métodos de trabajo en

caliente de los metales son; Laminado, Forjado, Estampado, Extrusión, Embutido, etc. Pero en

este trabajo sólo se tratara de los aspectos técnicos de forja.

I.4.- Forja manual.

La forja manual es la forma más sencilla de forjado y es uno de los primeros métodos con que se

trabajó el metal. Primero, el metal se calienta al rojo naranja en el fuego de una fragua, y después

se golpea sobre un yunque para darle forma con grandes martillos denominados machos de

fragua. Este es un horno de hogar abierto construido con una sustancia refractaria y duradera,

como ladrillo refractario y dotado de una serie de aberturas por las que se forza el aire mediante

un fuelle o un ventilador. En la fragua se emplean como combustible diversos tipos de carbón,

entre ellos coque o carbón vegetal. El herrero además de martillos, emplea otras herramientas en

las diferentes operaciones de Forja (Figura I.5).

Figura I.5.- Forja manual



En general existen seis tipos básicos de forjado: 1) el engrosado, que consiste en reducir la

longitud del metal y aumentar su diámetro; 2) la compresión para reducir el diámetro del metal;

3) el doblado; 4) la soldadura, o unión de dos piezas de metal por semifusión; 5) el perforado, o

formación de pequeñas aberturas en el metal, y 6) el recortado o realización de grandes agujeros.

Para engrosar una pieza de metal se golpea a lo largo de la dimensión más larga (por ejemplo, el

extremo de una barra o varilla), lo que acorta y comprime la pieza. La compresión se logra

golpeando el trozo de metal mientras se sujeta sobre el yunque con alguna de las diversas

herramientas cóncavas llamadas estampas de forja. El doblado se consigue golpeando la pieza

alrededor de un molde o haciendo palanca con la pieza en un punto de apoyo. Para soldar Hierro

en la fragua, se aplica en primer lugar un fundente —como el bórax— al metal calentado, para

eliminar cualquier posible óxido en las superficies de las piezas, y después se juntan éstas

golpeando una contra otra a altas temperaturas; si está bien hecha, una junta soldada de este tipo

es homogénea y tan resistente como el metal original.

Para taladrar agujeros pequeños se apoya el trozo de metal en una pieza anular situada encima del

yunque y se atraviesa con un punzón a golpes de martillo. Para recortar agujeros mayores o

trozos de metal se emplean cinceles pesados y afilados, similares a los cortafríos utilizados para

cortar metal en frío. La combinación de varias operaciones puede producir piezas forjadas de una

gran variedad de formas

I.5.- Forja en dado abierto.

Este tipo de forja, consiste en martillar el metal caliente ya sea con herramientas manuales o entre

dados planos en un martillo de vapor. La naturaleza del proceso es tal, que no se obtienen

tolerancias cerradas, ni pueden hacerse formas complicadas. El rango de forjado va desde unos

cuantos kilogramos y sobrepasa los 90 Kg lo que puede hacerse por forja de herrero. Los

martillos de forja se hacen con bastidor del tipo sencillo o abierto para el claro de trabajo,

mientras que el tipo de bastidor doble se hace para servicio pesado. Un martinete típico de vapor

se muestra en la Figura I.6. La fuerza del golpe es severamente controlada por el operador, y se

requiere considerable habilidad para el uso de esta máquina (Figura I.6).




Figura I.6.- Forja de dado abierto en Martinete de vapor

I.6.- Estampado.

El estampado difiere de la forja con martillo, en que se usa más bien una impresión cerrada de

dados. El estampado se produce por presión o impacto, lo cual obliga al metal caliente y flexible

a llenar la forma en los dados (Figura I.7). En esta operación existe un flujo drástico del metal en

los dados, causado por los golpes repetidos sobre el metal. Para asegurar el flujo propio del metal

durante los golpes intermitentes, las operaciones se dividen en un número de pasos. Cada paso

cambia la forma gradualmente, controlando el flujo del metal hasta que la forma final se obtiene.

El número de pasos requeridos varía de acuerdo al tamaño y forma de la pieza, las cualidades de

estampado del metal y las tolerancias requeridas. Para productos de formas grandes y

complicados se hace una operación de formado preliminar, usando más de un juego de dados. Las

temperaturas aproximadas del estampado son; acero de 1100 a 1250 °C; Cobre y sus aleaciones

TAPA DE SEGURIDAD

VALVULAS

CILINDRO

BASTIDOR

APRISIONADOR

DADOS

YUNQUE

VÁLVULAS

CONTROLES

TAPA DE SEGURIDAD


750 a 925 °C y Magnesio 370 a 450 °C. Además, la forja de acero en dados cerrados varía en

tamaño desde unos cuantos gramos hasta 10 Kg.

Figura I.7.- Estampado o forja de dado cerrado

Los dos tipos principales de martillos de estampado son el martinete de vapor y el martinete de

caída libre o martinete de tablón. En el primero, el apisonador y el martillo son levantados por

vapor, y la fuerza del golpe es controlada por estrangulamiento del vapor. Con estos martinetes,

los cuales trabajan rápidamente, se obtienen sobre 300 golpes por minuto. El rango de

capacidades de los martinetes de vapor va desde 2 hasta 200 kN. Para una masa dada del

apisonador, un martinete de vapor desarrollará el doble de la energía sobre el dado que la que

podría obtenerse de un martinete de caída libre o de tablón. En el martinete del tipo caída libre la

presión de impacto es desarrollada por la fuerza de caída del apisonador y el dado cuando golpea

sobre el dado que está fijo abajo. En la figura siguiente se muestra un martinete de caída libre con

pistón elevador.




Figura I.8.- Martinete del tipo caída libre la presión de impacto

Utiliza aire o vapor para levantar el apisonador. Este tipo de martinete permite la pre-selección de

una serie de golpes de carrera corta o larga. El operador es liberado de la responsabilidad de la

regulación de las alturas de la carrera y resultan unos terminados de forja muy uniformes. Los

martinetes de este tipo pueden servir para apisonar masas de 225 kg y hasta masas de 4500 kg

inclusive. El martinete de caída libre con tablón tiene algunos tablones de madera endurecida

unidos al martillo con el propósito de elevarlo. Después de que el martillo ha caído, unos rodillos

arrastran los tablones y levantan el martillo hasta 15 m. Cuando la carrera es alcanzada los

rodillos se separan y los tablones son sostenidos por unos trinquetes hasta que son liberados por

el operador. La fuerza del golpe es enteramente dependiente de la masa del martillo, el

apisonador, y el dado superior, el cual pocas veces excede los 35 kN. El martinete de tablón no se

levanta tan rápidamente como la unidad de aire o de vapor. Los martinetes de caída libre

CILINDRO PRINCIPAL

VÁSTAGO DEL PISTÓN

CONTROLADOR DEL PROGRAMA

GUÍA DEL APRISIONADOR

APRISIONADOR

DADO SUPERIOR

DADO INFERIOR

YUNQUE

ACCIONADOR


encuentran un uso extenso en la industria para artículos tales como herramientas manuales,

tijeras, cubiertos, partes de herramientas y piezas de aviación.

El martinete de forja por impacto, tiene dos cilindros opuestos en un plano horizontal el cual

acciona los impulsores y los dados uno hacia el otro (Figura I.9). El material se posiciona en el

plano de impacto en el cual los dados chocan. Su deformación absorbe la energía y no hay

choque o vibración en la máquina. Con este proceso al material se le trabaja igualmente en ambos

lados; existe menos tiempo de contacto entre el material y el dado; se requiere menos energía que

con otros procesos de Forja; y el trabajo es realizado mecánicamente.

DADOS

IMPULSORPIEZA FORJADA

AIRE

Figura I.9.- Martinete del tipo impacto horizontal

La pieza forjada tendrá una ligera saliente de exceso de metal extendiéndose alrededor de la línea

de partición. Se le elimina en una prensa independiente de recorte inmediatamente después de la

operación de forjado. La pequeña forja puede recortarse en frío, aunque deben tenerse algunos

cuidados en la operación de recorte para no deformar la pieza. La pieza a forjar usualmente es

sostenida de manera uniforme por el dado en el apisonador y empujada a través de las aristas de

corte. Operaciones de punzonado pueden hacerse también mientras el recorte se lleva a cabo.

En general, todas las piezas forjadas están cubiertas con escamas y deben limpiarse. Esto puede

hacerse por inmersión en ácido, granallado, o con arena dependiendo del tamaño y composición

de la pieza forjada. Si ocurre alguna deformación durante el forjado, una operación de

enderezado o formado puede requerirse. Usualmente se procura un enfriamiento controlado para



piezas grandes y si ciertas propiedades físicas se necesitan, se toman providencias para

tratamientos térmicos posteriores.

La ventajas de la operación de forjado incluyen una fina estructura cristalina del metal, la

eliminación de cualquier vacío, un tiempo reducido de maquinado, y una mejora en las

propiedades físicas del acero. La forja es adaptable a aceros aleados y al carbono, Hierro dulce,

Cobre, aleaciones ligeras, aleaciones de Aluminio y aleaciones de Magnesio. Sus desventajas

abarcan las inclusiones de escamas y el alto costo de los dados que lo hacen prohibitivo para

trabajos de pequeña serie. El alineamiento de los dados es algunas veces difícil de mantener y

debe tenerse mucho cuidado en su diseño para asegurar que no ocurran grietas durante el forjado

debido al plegado del metal durante la operación. Las estampas de forja tienen un gran número de

ventajas sobre los dados abiertos de forja, incluyen una mejor utilización del material, mejores

propiedades físicas, tolerancias más cerradas, ritmos altos de producción, y se requiere menos

habilidad del operador.

I.7.- Forjado en prensa.

Las prensas de forjado emplean una acción lenta de compresión deformando el metal plástico,

contrariamente al rápido impacto del golpe del martillo. La acción de compresión es mantenida

completamente hasta el centro de la pieza que está prensándose. Estas prensas son del tipo

vertical y pueden ser operadas ya sea mecánica o hidráulicamente. Las prensas mecánicas, cuya

operación es más rápida, pueden ejercer una fuerza de 4 a 90 MPa.

La presión necesaria para formar el acero a temperatura de forja varía desde 20 hasta 190 MPa.

Tales presiones están basadas en la superficie de la sección transversal de la pieza forjada cuando

ésta se mide sobre la línea de partición del dado. Para el forjado de pequeñas piezas, se usan

estampas, y una sola carrera del apisonador es normalmente necesaria para realizar la operación

de forja. La máxima presión es alcanzada en el extremo de la carrera cuando se forzó al metal

dentro de la forma. Los dados pueden montarse como unidades separadas, o todas las

impresiones pueden ponerse en un solo bloque. Para pequeñas piezas forjadas son más

convenientes unidades individuales de dados. Existen algunas diferencias para el diseño de dados




para metales diferentes. La forja de aleaciones de Cobre puede hacerse con menos ensayos que en

acero; consecuentemente, pueden producirse formas más complicadas. Estas aleaciones fluyen

bien en el dado y son extruidas rápidamente.

En el forjado en prensa una mayor proporción del trabajo total puesto en la máquina es trasmitida

al metal que en una prensa de martillo de caída libre. Mucho del impacto del martillo de caída

libre es absorbido por la máquina y su cimentación. La reducción del metal con prensa es más

rápida, y el costo de operación consecuentemente es menor. La mayoría de las prensas de forjar

son de formas simétricas con superficies que son totalmente lisas, y proporcionan unas

tolerancias más cerradas que las obtenidas con un martillo de caída libre. Sin embargo, muchas

piezas de formas irregulares y complicadas pueden forjarse más económicamente por forja

abierta. Las prensas de forjado se usan frecuentemente para operaciones de calibrado sobre partes

hechas por otros procesos.

I.8.- Forjado horizontal.

El forjado horizontal implica la sujeción de una barra de sección uniforme en dados y se aplica

una presión sobre el extremo caliente, provocando que sea recalcado o formado según el dado,

como se muestra en la Figura I.10.

Figura I.10.- Forjado horizontal

BARRA, PORTA BARRA Y METAL PUNZONADOS

SECCIÓN DEL CILINDRO FORJADO

308

229

184

146.1


La longitud de la barra a ser recalcada no puede ser mayor de dos o tres veces el diámetro, de lo

contrario el material se doblará en vez de expandirse para llenar la cavidad del dado. Para algunos

productos la operación principal puede completarse en una posición, aunque en la mayoría de los

casos la pieza es progresivamente colocada en diferentes posiciones en el dado. Las impresiones

pueden estar en el punzón, en el dado fijo o en ambos. En muchas ocasiones las piezas forjadas

no requieren de una operación de recorte. Máquinas de este tipo son una consecuencia de

pequeñas máquinas diseñadas para hacerles cabeza en frío a clavos y pequeños tornillos.

El penetrado progresivo, o desplazamiento interno, es el método frecuentemente empleado en

máquinas de forjado horizontal para producir partes tales como cascos de artillería y cilindros

forjados de máquinas radiales. Las secuencias de operaciones para el forjado de un cilindro se

muestran en la Figura I.10. Barras cilíndricas de una longitud predeterminada para un cilindro,

primero se calientan a temperatura de forja. Para facilitar la manipulación de la barra se prensa

una porta barra dentro de un extremo.

La barra es recalcada y progresivamente penetrada hasta dejar una copa de fondo grueso. En la

última operación un punzón de extremo cónico expande y alarga el metal dentro del extremo del

dado, liberando la porta barra y punzonando hacia afuera el extremo del pedazo de metal.

Grandes cuerpos de cilindró con masas superiores a los 50 kg pueden forjarse de esta manera. El

rango de partes producidas por este proceso va desde pequeños a grandes productos que pesan

algunos cientos de kilogramos. Los dados no se limitan al recalcado, pueden usarse también para

penetrado, punzonado, recorte o extrusión.

Con objeto de producir formas masivas por este método, una máquina horizontal continua ha sido

desarrollada. Esta máquina puede alimentar barra de acero calentada por inducción a la cavidad

del dado, en donde rápidos golpes del dado horizontal o si no martillos exteriores y ajustables

alcanzan a la pieza. Algunas de estas máquinas tienen un dado de forjado horizontal hueco de

longitudes tan largas como formas de sección transversal constante pueden producirse. Otra

variación para forjado horizontal es la unión de metales. En vez de formar una abertura en la

cabeza de la barra de acero, se hace una operación de forjado de una forma cónica, similar a la




Figura I.10. El dado con forma el perfil cónico deseado y la operación de unión de metal

concluye.

I.9.- Forja por laminado.

Las máquinas para forja por laminado son primeramente adaptadas para operaciones de

reducción y configuración sobre barras de acero de pequeña longitud. Los rodillos de estas

máquinas mostrados en la Figura I.11, no son completamente circulares sino que son cortados de

un 25% a un 75% para permitir la entrada de la materia prima entre los rodillos. La porción

circular de los rodillos se ranura de acuerdo a la forma que quiere darse. Cuando los rodillos

están en posición abierta el operador coloca la barra caliente entre ellos, reteniéndola con tenazas.

Figura I.11.- Forjado por laminado

Como los rodillos giran, la barra es agarrada por las ranuras de los mismos y empujada hacia el

operador. Cuando los rodillos se abren, la barra es empujada hacia atrás y laminada de nuevo, o

PRIMERA ESTACIÓN

TERMINADO DE LAMINADO

RODILLOS GUÍA

RODILLO CONDUCTORES DEL REBORDE

RODILLO

PRINCIPAL CONDUCTO RODILLO DE

PRESIÓN


se le coloca en la ranura contigua para la operación siguiente de laminado. Girando la barra 90°

después de cada paso de laminado, no existe la oportunidad de formar rebabas. En el rolado de

ruedas, tiras metálicas y artículos similares se usa un tren de rolado de construcción un poco

diferente. En la Figura I.11, se muestra como una pieza en bruto forjada se convierte en una

rueda, terminada por la acción de los diferentes rodillos dispuestos alrededor de ella. Como las

ruedas giran, el diámetro aumenta gradualmente mientras la placa y el rin se reducen en sección.

Cuando se rola la rueda a su diámetro final, se le lleva entonces a una prensa y se le da una

operación de formado y calibrado. La forja por laminado se usa en una amplia variedad de piezas,

incluyendo ejes, barras para propulsores de avión, palancas, hojas de cuchillos, cinceles,

estrechado de tubos y extremos de muelles. Las piezas hechas de este modo tienen muy buen

terminado de superficie y las tolerancias son iguales a otros procesos de forja. El metal es

trabajado completamente en caliente y tiene buenas propiedades físicas.

I.10.- Forjado tibio.

Un proceso conocido como termo forjado utiliza una temperatura intermedia que normalmente se

usa para trabajo en frío y en caliente. No hay cambios metalúrgicos en el metal ni imperfecciones

de superficie frecuentemente asociadas con el metal trabajado a temperaturas elevadas. En la

Figura I.12, se muestra una fotografía de la sección transversal de un tornillo cabeza Allen

grabado con ácido.

Figura I.12.- Tornillo cabeza “Allen” Termo Forjado



I.11.- Métodos especiales.

A medida que se obtienen secciones más delgadas en piezas forjadas, pueden emplearse dados

calientes. Si se usa el lubricante adecuado, la oxidación adicional de la superficie se reduce al

mínimo, pueden obtenerse tolerancias más cerradas, la pieza permanece flexible por un periodo

de tiempo mayor, y el ritmo de producción se incrementa. Sin embargo, la vida del dado se

disminuye y existe un costo asociado con el calentamiento del dado.

Altas relaciones de energía de formado están usualmente asociadas con las operaciones de trabajo

en frío pero algunas prensas de alta velocidad son manejadas por varios mecanismos, cargas

explosivas, o descargas de capacitores. La mayoría de las partes formadas de esta manera son

terminadas de un golpe. De este modo la operación es rápida, pueden Forjarse secciones delgadas

antes de que el calor sea perdido. Debido a la carga de impacto y el rápido incremento de

temperatura del dado asociado con este tipo de operación, la vida del mismo es relativamente

corta. El proceso es útil en la forja a alta temperatura, difícil para formar aleaciones. Debido a lo

altamente especializado de los problemas encontrados en la producción masiva de partes, algunas

prensas clásicas de forjado se adaptan con apisonadores auxiliares o punzones que se mueven

dentro o a través de ellas. En la Figura I.13, muestra el uso de un punzón auxiliar que produce un

agujero en la pieza forjada. Debido a la complejidad de tales operaciones, sólo la producción

masiva de series puede considerarse con este proceso.

Los metales que son difíciles de forjar (por ejemplo, el Titanio) pueden fundirse a presión en

atmósfera de gas inerte. Este proceso, conocido como formado en atmósfera caliente, elimina la

mayoría de la oxidación y la cáscara y tiende a prolongar la vida del dado. Para piezas forjadas

muy grandes, el gas inerte se lanza sólo dentro del área de formado, pero en el caso de prensas

pequeñas, éstas son encerradas totalmente por una cabina dentro de la cual el Argón es admitido.

Pequeños perdigones de aluminio como granos de arroz, pueden laminarse en hojas. En la Figura

I.14, se muestra cómo el aluminio fundido es vertido en un cilindro revolvedor perforado. Las

diminutas bolitas se enfrían suficientemente para mantener su forma. Ellas son transportadas por

aire a una cámara de precalentamiento, roladas en caliente en hojas, y enfriadas. Este proceso es




adaptable a la producción de grandes volúmenes con un mínimo de gastos de equipo.

Teóricamente, pueden formarse hojas de longitud ilimitada por este proceso.

Figura I.13.- Utilización de un punzón en la forja con dado

Figura I.14.- Laminado de hojas de Aluminio a partir de perdigones

DADO SUPERIOR

DADO INFERIOR

PIEZA FORJADA

PUNZÓN AUXILIAR

Fundición

Precalentado

Compacto

Enrollado


I.12.- Planteamiento del problema

Un problema al que hay que enfrentarse en la actualidad, es la competencia masiva que se

encuentra en la industria de la manufactura, como la que se está desarrollando en países como

China, la India, Brasil, etc. por ello es necesario desarrollar procesos con tecnología nacional para

la fabricación de herramientas y/o partes de maquinaria, y los cuales puedan competir a nivel

mundial

Además, en todo el mundo se están enfrentando a la escasez de materia prima, por ejemplo, un

material llamado H-12 según la norma AISI, actualmente no se fabrica debido a la carestía de

algunas de sus aleaciones como el Wolframio. La explotación de este elemento para otro tipo de

herramienta, lo ha llevado casi a una extinción y por ello es que los herramentales o materiales

que contienen este elemento han elevado considerablemente su costo, y por tal caso el acero

mencionado H-12 han sido sustituidos por aceros como el H-13 según la norma AISI.

Es por esto, que se plantea a la forja en caliente como una posible solución usando un material

para la creación de herramentales de forja en caliente como lo es el H-13, ya que se hacen

procesos de manufactura de herramentales mucho más económicos y de muy buena calidad. Por

ejemplo hay empresas como CENTURY que fabrican llaves de cruz con material 4140R, pero por

maquinado completo en tornos CNC, el mayor problema que presentan estos procesos de

fabricación, es que si la llave de cruz que se está maquinando es de una boca de diámetro de

30mm, según la norma automotriz para este tipo de partes se necesita una barra de 1 1/8 pulgadas

(30.1 mm), para poder maquinar la boca hexagonal se tiene que maquinar la barra y reducirla a la

medida de 3/4 de pulgada (19 mm), y se tendría un desperdicio 7/16 (11.1mm) de material, el cual

no es recuperable.

I.13.- Sumario.

Hasta el momento se han tratado temas pertinentes a la historia de la forja desde el año en que

empezó por allá del 3000A.C. en Egipto ya que por esos lugares se descubrieron las primeras

herramientas al carbón y también cómo iniciaron su aparición los primeros tipos de hornos, para

empezar a hacer los primeros tratamientos térmicos. Aunque este tipo de hornos no alcanzaban

temperaturas altas ya que su rendimiento térmico era muy bajo, por ello no eran muy útiles hasta


Capítulo I ESTADO DEL ARTE DEL PROCESO DE FORJA


22

el siglo XIV, cuando se empezaron a conocer los hierros bajos en carbón y no fue hasta por la

década de los 60’s cuando empezaron a surgir los hornos de inducción eléctrica para fundir

chatarra y convertirla en acero. Este mismo proceso sigue hasta la fecha debido a que las

empresas con altos hornos siguen fundiendo hierro para realizar aceros y aceros aleados.

También se examinó la deformación plástica, ya que para que el acero sea dúctil se tiene que

alcanzar temperaturas superiores a las de cristalización, el cual es aproximadamente arriba de los

700 °C. Como se sabe todos los procesos de manufactura o de otro tipo como son los de trabajo

en caliente presentan desventajas que no pueden ignorarse. Debido a la alta temperatura del metal

existe una rápida oxidación o escamado de la superficie con acompañamiento de un pobre

acabado superficial. Como resultado del escamado no pueden mantenerse tolerancias cerradas. Se

observó también los tipos de forja que hay para realizar los diferentes tipos de trabajo en caliente

como son: forja manual, forja en dado abierto, estampado, forjado horizontal, etc. Y para

materiales como algunos aceros especiales ya sea el Titanio o aceros igual de fuertes que este, lo

que se realiza es mediante gases inertes a presión atmósfera. Este proceso es adaptable para

procesos de altos volúmenes con un mínimo de gasto en el equipo.

CAPÍTULO II

DIFERENCIA DE LA TÉCNICA

DE DADO CERRADO Y

DADO ABIERTO

Capítulo II DIFERENCIA DE LA TÉCNICA DE DADO CERRADO Y DADO ABIERTO 24

II.- Generalidades.

En este capítulo hace referencia al marco teórico, conceptos necesarios para explicar la

deformación plástica, en los métodos de forja en dado abierto o dado cerrado se abordan

problemas teóricos de cómo realizan los cálculos para forja en caliente.

II.1.- Plasticidad.

La ejecución de un proceso de conformación presupone en el material a conformar, cierta

capacidad para variar su forma en proporciones satisfactoriamente grandes bajo el efecto de

fuerzas exteriores sin que este pierda sus propiedades mecánicas. Esta propiedad se llama

plasticidad y de la misma disponen, sobre todo, los materiales metálicos, que son a su vez los más

utilizados en la construcción de maquinarias.

II.2.- Estructura de los metales.

Todo cuerpo está conformado por partes pequeñas que lo constituyen y que a su vez constan de

otras menores. Para el estudio del mecanismo de la deformación plástica, basta con aceptar al

átomo como la parte constituyente más pequeña de un cuerpo sólido.

Cuando los metales se encuentran en estado líquido sus átomos se hallan distribuidos

irregularmente y sólo a medida que el material se va solidificando, a partir de ciertos puntos,

estos pasan a ocupar una posición geométrica determinada formando los llamados enrejados

cristalinos. El tipo de enrejado depende del material y de las condiciones externas bajo las cuales

se encuentra. La parte que se repite formando el enrejado, recibe el nombre de célula cristalina

elemental. De gran importancia técnica son las células elementales cúbicas y hexagonales. Las

cúbicas se encuentran en dos formas: cúbica centrada de cuerpo y cúbica centrados de cara.

Los puntos a partir de los cuales comienza el proceso descrito son los llamados núcleos de

solidificación o centros de cristalización, que no son más que enrejados ya solidificados a los que

se adosan siguiendo un orden. Este proceso ocurre hasta un límite de 0.01 a 1μm, dentro del cual



el orden atómico es regular. El cuerpo así formado recibe el nombre de bloque. Los bloques están

ligeramente inclinados entre sí a un ángulo pequeño que oscila desde algunos segundos hasta

unos cuantos minutos y su espesor límite es de unas pocas capas atómicas. Estos bloques

presentan además irregularidades.

El adosamiento de átomos en los bloques tiene lugar hasta que queda impedido por otros que se

han agrupado a partir de centros de recristalización vecinos. El conglomerado de bloques forma

el cristal. El encuentro entre bloques formados por células elementales distintamente orientadas,

provoca que el ordenamiento en los límites de estos no sea ya tan regular como dentro de cada

bloque. Un cuerpo metálico está compuesto por numerosos cristales de este tipo, de aquí que el

térmico policristal resulta también comúnmente empleado.

Con fines de estudio se puede obtener en un cuerpo cristalino, el cual consta sólo de un núcleo de

forma geométrica regular, en el que solamente existan las pequeñas variaciones de dirección ya

nombradas entre los bloques. Este cuerpo recibe el nombre de monocristal metálico. Los

monocristales son desarrollados para estudiar las propiedades de los metales que dependen de una

dirección.

II.3.- Mecanismo de la deformación plástica (permanente).

Los materiales en su totalidad se deforman a una carga externa, se sabe además que hasta cierta

carga límite el sólido recobra sus dimensiones originales cuando se le quita la carga. La

recuperación de las dimensiones originales al eliminar la carga es lo que caracteriza como

comportamiento elástico, pero al sobrepasar el límite elástico, el cuerpo sufre cierta deformación

permanente, entonces se dice que ha sufrido una deformación plástica permanente. El

comportamiento general de los materiales bajo carga se puede clasificar como dúctil o frágil

según el material muestre o no capacidad para sufrir deformación plástica.

Los materiales dúctiles exhiben una curva tensión-deformación que llega a su máximo en el

punto de resistencia a la tensión, en materiales más frágiles la carga máxima o resistencia a la

tensión ocurre en el punto de falla y en materiales extremadamente frágiles, como los cerámicos,




el esfuerzo de fluencia, la resistencia a la tensión y el esfuerzo de ruptura son iguales. La

deformación elástica obedece a la Ley de Hooke (σ= Eε), la constante de proporcionalidad E

llamada módulo de elasticidad o de Young, representa la pendiente del segmento lineal de la

gráfica tensión-deformación, y puede ser interpretado como la resistencia del material a la

deformación elástica. En la Figura II.1 se muestra un diagrama de tensión-deformación, y junto

con ella se observa una probeta en base al aumento de la tensión o fuerza y la elasticidad que

tienen todos los materiales.

Figura II.1.- Diagrama tensión-deformación

Las fuerzas exteriores y momentos producen en una sección determinada fuerzas internas. Estas

no son más que reacciones y su valor se da corrientemente referido a la unidad de área. El

cociente fuerza sobre área recibe el nombre de tensión. Para la descripción del estado tensional en

un corte se descompone esta tensión en dos componentes (Figura II.2), una perpendicular y la

E= LIMITE DE ELASTICIDAD P= LIMITE DE PROPORCIONALIDAD B=LIMITE DE APARENTE ELASTICIDAD O LIMITE DE FLUENCIA R= LIMITE DE ROTURA U= ROTURA EFECTIVA


otra paralela al plano de corte. La componente perpendicular recibe el nombre de tensión normal,

σ, mientras que la paralela al plano es la llamada tensión tangencial, τ. Para diferenciar una

tensión normal de compresión de una tracción, se emplearán los signos P y σ, es decir, en este

estudio se emplean tres signos para caracterizar tensiones:

σ - Tensión normal a tracción.

P - Tensión normal a compresión.

τ - Tensión tangencial.

τ

σ

Figura II.2.- Sección de un cuerpo y descomposición de la tensión actuante en la superficie de corte en la componentes σ (perpendicular) y τ (tangencial)

Una variación elástica de la forma puede ser producida tanto por una tensión normal como por

una tensión tangencial y su efecto será una variación de la distancia interatómica en los enrejados

en la dirección normal y un desplazamiento de los átomos en la dirección de la tensión

tangencial. La variación elástica de la forma se caracteriza por ser temporal, y sus efectos

desaparecen una vez retirada la fuerza que los causó.

Una variación plástica es producida solamente bajo el efecto de tensiones tangenciales y a partir

de una magnitud determinada. Esto ocurre debido al deslizamiento de grupos atómicos o

enrejados completos en una determinada dirección. Las direcciones de deslizamiento se

encuentran a su vez sobre planos de deslizamiento, cuya posición está determinada por el tipo de

enrejado cristalino de metal. Los planos de deslizamiento son aquellos que poseen mayor

densidad atómica. Las direcciones de deslizamiento son las líneas sobre estos planos donde

existen las menores distancias interatómicas.

II.4.- Temperatura de deformación.

En el diagrama de equilibro (Figura II.3) o de fases Fe-C, se representan las transformaciones que

sufren los aceros al carbono con la temperatura, conociendo que el calentamiento o enfriamiento



de la mezcla se realiza muy lentamente, de modo que los procesos de homogeneización tienen

tiempo para completarse. Dicho diagrama (Figura II.3) se obtiene experimentalmente

identificando los puntos críticos y las temperaturas a las que se producen las sucesivas

transformaciones. El Hierro puro presenta tres estados alotrópicos, a medida que se incrementa la

temperatura de manera controlada:

• Hasta los 911 °C, el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cúbico centrado en el cuerpo y

recibe la denominación de Hierro α o ferrita. Es un material dúctil y maleable responsable de

la buena forjabilidad de las aleaciones con bajo contenido en Carbono y es ferro magnético

hasta los 770 °C.

• Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras y recibe la

denominación de Hierro γ o austenita. Dada su mayor compacidad la austenita se deforma

con mayor facilidad y es paramagnética.

• Entre 1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en el sistema cúbico centrado en el cuerpo y recibe

la denominación de Hierro δ que es en esencia el mismo Hierro alfa pero con parámetro de

red mayor por el efecto de la temperatura.

A mayor temperatura el Hierro se encuentra en estado líquido, si se añade carbono al hierro, sus

átomos podrían situarse simplemente en los intersticios de la red cristalina de éste último; sin

embargo en los aceros aparece formando carburo de Hierro (Fe3C), es decir, un compuesto

químico definido y que recibe la denominación de cementita de modo que los aceros al carbono

están constituidos realmente por ferrita y cementita. En la transformación de la austenita se tiene

el diagrama de las fases Fe-C en las cuales se muestran dos composiciones singulares, Primero

eutéctico (composición para la cual el punto de fusión es mínimo) que se denomina ledeburita y

contiene un 4,3% de carbono (64,5 % de cementita). La ledeburita aparece entre los

constituyentes de la aleación cuando el contenido en carbono supera el 2% (región del diagrama

no mostrada) y es la responsable de la mala forjabilidad de la aleación marcando la frontera entre

los aceros con menos del 2% de C (forjables) y las fundiciones con porcentajes de Carbono

superiores (no forjables y fabricadas por moldeo). De este modo se observa que por encima de la

temperatura crítica A3 los aceros están constituidos sólo por austenita, una solución sólida de

carbono en hierro γ y su micro estructura en condiciones de enfriamiento lento dependerá por

tanto de las transformaciones que sufra ésta. Y segundo un eutectoide en la zona de los aceros,




equivalente al eutéctico pero en estado sólido, donde la temperatura de transformación de la

austenita es mínima. El eutectoide contiene un 0,77 %C (13,5% de cementita) y se denomina

perlita. Está constituido por capas alternas de ferrita y cementita, siendo sus propiedades

mecánicas intermedias entre las de la ferrita y la cementita.

La existencia del eutectoide permite distinguir dos tipos de aleaciones de acero: Uno los aceros

hipoeutectoides (< 0,77% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crítica A3 comienza a

precipitar la ferrita entre los granos (cristales) de austenita y al alcanzar la temperatura crítica A1

la austenita restante se transforma en perlita. Se obtiene por tanto a temperatura ambiente una

estructura de cristales de perlita embebidos en una matriz de ferrita, y dos aceros hipereutectoides

(>0,77% C). Al enfriarse por debajo de la temperatura crítica se precipita el carburo de hierro

resultando a temperatura ambiente cristales de perlita embebidos en una matriz de cementita.

Figura II.3.- Diagrama Hierro-Carbono

C (% ÁTOMOS)

COMIENZO DE LA SOLIDIFICACIÓN

TRANSFORMACIÓN DE LA AUSTENITA EN PERITA

C (% PESO)

T E M P E R A T U R A (°C)


II.4.1.- Trabajo en caliente.

El trabajo en caliente ofrece varias ventajas; los esfuerzos de fluencia son bajos, de ahí que las

fuerzas y los requerimientos de potencia sean relativamente bajos, y se pueden deformar incluso

grandes piezas de trabajo con equipo de tamaño razonable. La ductilidad es alta, por lo que se

pueden realizar (usualmente en una sucesión de pasadas) grandes deformaciones (una reducción

en exceso de 99%) y generar formas complejas en las piezas.

También existe desventaja ya que se requiere de energía para calentar la pieza de trabajo hasta

una temperatura elevada. La mayoría de los materiales se oxidan y los óxidos de algunos metales

(por ejemplo, cascarilla sobre el acero) pueden afectar el acabado superficial. Las variaciones en

las temperaturas de acabado pueden conducir a tolerancias dimensionales muy amplias y a un

conjunto menos definido de las propiedades en la condición de trabajado en caliente.

El trabajo en caliente se puede llevar a cabo por:

1. Formado no isotérmico. La herramienta de deformación debe ser varias veces más fuerte

que la pieza de trabajo, lo que usualmente significa que la herramienta se debe mantener

mucho más fría. Entonces es necesario minimizar el tiempo de contacto para evitar el

enfriamiento excesivo. El enfriamiento de las capas superficiales de la pieza de trabajo

tiene varias desventajas; se retrasa la fluencia del material; el enfriamiento de secciones

delgadas limita el espesor mínimo obtenible de pared; se incrementan la presión de la

matriz y la fuerza de deformación. El enfriamiento también afecta al producto, porque un

enfriamiento variable introduce variaciones en las propiedades. Además, el contacto

periódico con la pieza de trabajo caliente expone a las herramientas a un ciclo térmico, el

cual conduce a la fatiga térmica.

2. Formado isotérmico. Algunos de los problemas arriba citados desaparecen cuando la

herramienta está a la misma temperatura que la pieza de trabajo. El tiempo de contacto

deja de ser un problema puesto que no hay enfriamiento. Sin embargo, es más difícil

encontrar un material y un lubricante adecuados para la herramienta.




3. Trabajo controlado en caliente. Suele hacerse en forma no isotérmica, por lo que el trabajo

controlado en caliente se usa para impartir propiedades deseables.

II.5.- Forjado en matriz abierta.

Los procesos de forjado están entre las técnicas de manufactura más importantes, se pueden

distinguir tres amplios grupos:

1) Dado abierto: El forjado en matriz abierta permite la deformación libre de al menos

algunas superficies de la pieza de trabajo.

2) Impresión o recalcado: La deformación se restringe mucho más en el forjado por matriz

de impresión.

3) Dado cerrado: Completamente en el forjado en matriz cerrada.

Como al menos una de las superficies de la pieza de trabajo se deforma libremente, los procesos

de forjado en matriz abierta producen piezas de trabajo de menor exactitud que las de forjado por

matriz cerrada, sin embargo la simplicidad de los herramentales, la sencillez del equipo y los

bajos costos de adquisición, permite que la producción tenga una gran variedad de formas.

En la Figura II.4 se muestra un cuadro sinóptico, donde se describe los tipos de forja por medio

de matriz abierta.

Figura II.4.- Cuadro sinóptico de tipos de forja (matriz abierta)

FORJADO EN MATRIZ ABIERTO

FORJADO EN MATRIZ ABIERTA

PRÁCTICA DEL FORJADO EN

DADO ABIERTO

FORJADO EN DADO ABIERTO

EJEMPLO DIDÁCTICO

ANÁLISIS DEL FORJADO EN

DADO ABIERTO

RECALCADO SIN FRICCIÓN



II.5.1.- Forjado en matriz abierta (Dado abierto): Recalcado axial.

En el recalcado axial de un cilindro, a una pieza de trabajo cilíndrica se coloca entre dos matrices

planas y paralelas (platinas), y su altura se reduce por medio de la fuerza de una prensa o de un

martinete aplicado a las platinas. El recalcado es un proceso muy versátil que se práctica en

caliente o en frío. Los productos finales varían desde enormes rotores de acero para las estaciones

de generación de potencia, hasta componentes diminutos. Frecuentemente, se recalca una cabeza

al final de una pieza, en máquinas mecanizadas (automatizadas) con propósito especial, produ-

ciendo vastos números de clavos, tornillos, pernos, pasadores y componentes similares.

II.5.2.- Recalcado axial sin fricción.

Se supone que, por medio de la aplicación de algún lubricante la fricción se reduce de manera

exitosa hasta cero. Si se divide el cilindro en muchos elementos pequeños, ahora cada uno se

deforma de igual manera; en otras palabras, la deformación es homogénea. El cilindro se hace

más corto y, para preservar la invariabilidad del volumen, adquiere un diámetro mayor, pero aún

permanece como un cilindro real (Figura II.5). Como el recalcado es un proceso en estado no

estable, un análisis completo requiere el cálculo de variables en varios puntos durante la carrera.

El caso más simple de forjado consiste en comprimir una parte de sección cilíndrica entre dos

dados planos, muy semejante a un ensayo de la compresión. Esta operación de forjado se conoce

como recalcado o forjado para recalcar, y reduce la altura de material de trabajo e incrementa su

diámetro.

Figura II.5.- Deformación homogénea de una parte de trabajo cilíndrica bajo condiciones ideales en una operación de forjado en dado abierto; a) inicio del proceso con la parte de

trabajo a su altura y diámetros originales. b) compresión parcial. c) tamaño final.

v,

Do

ho

v,

D

h

Df

hf

(a) (b) (c)

Donde: V= Volumen F= Fuerza h= Altura D= Diámetro


II.5.3.- Análisis del forjado en dado abierto.

Si el forjado en dado abierto se lleva a cabo bajo condiciones ideales, sin fricción entre el

material de trabajo y la superficie del dado, ocurre una deformación homogénea y el flujo radial

de material es uniforme a lo largo de su altura como se muestra en la Figura II.5. Bajo

condiciones ideales, el esfuerzo real que experimenta el material durante el proceso, se puede

determinar por la Ecuación (II.1):

hholn=ε (II.1)

Donde ε es coeficiente de fricción, ho es la altura inicial del trabajo y h es altura de un punto

intermedio en el proceso. Al final de la carrera de compresión, h = hf (su valor final) y el esfuerzo

real alcanza su máximo valor. Se puede estimar la fuerza para ejecutar el recalcado. Se puede

obtener la fuerza requerida para continuar la compresión a una altura dada h durante el proceso,

multiplicando el área correspondiente de la sección transversal por el esfuerzo de fluencia

Ecuación (II.2):

AYF f= (II.2)

Donde: F es la carga aplicada, A es el área de la sección transversal de la parte y Yf es el esfuerzo

de cedencia.

El área A se incrementa continuamente al reducirse la altura h durante la operación. El esfuerzo

de fluencia Yf se incrementa también como resultado del endurecimiento por trabajo, excepto

cuando el metal es perfectamente plástico (trabajo en caliente). En este caso, el exponente de

endurecimiento por deformación n = 0, y el esfuerzo de fluencia Yf iguala al esfuerzo de fluencia

del metal Y. La fuerza alcanza un valor máximo al final de la carrera de forjado, donde el área y

el esfuerzo de fluencia llegan a su valor más alto.

Una operación real de recalcado no ocurre exactamente como se muestra en la Figura II.4 debido

a que la fricción en la superficie de los dados se opone al flujo de metal. Esto crea un efecto de



abultamiento en forma de barril, llamado abarrilamiento, que se muestra en la Figura II.5 en el

inciso “c”. Cuando se realiza un trabajo en caliente con dados fríos, el abarrilamiento es más

pronunciado. Esto se debe a:

1) Un coeficiente de fricción más alto, típico del trabajo en caliente.

2) La transferencia de calor en la superficie del dado y sus cercanías, lo cual enfría el metal y

aumenta su resistencia a la deformación.

El metal más caliente se encuentra en medio de la parte y fluye más fácilmente que el metal más

frío de los extremos. El efecto se acentúa al aumentar la relación entre el diámetro y la altura de

la parte, debido a la mayor área de contacto en la interfase dado - material de trabajo.

Do

ho

v, F

D

v, F

Df

h hf

(a) (b) (c)

Figura II.5.- Deformación cilíndrica real de una parte de trabajo en forjado en dado abierto mostrando un abarrilamiento pronunciado: a) inicio del proceso.

b) deformación parcial. c) forma final.

Todos estos factores originan que la fuerza de recalcado sea más grande que la pronosticada por

la Ecuación II.2. Se puede aplicar un factor de forma a la Ecuación II.2 para aproximar los

efectos de la fricción y la relación entre el diámetro y la altura (Ecuación II.3):

AYKF ff= (II.3)

Donde: Kf es el factor de forma del forjado, definido como la Ecuación II.4:

hD4.01K f

μ+= (II.4)




Donde: µ es el coeficiente de fricción, D es el diámetro de la parte de trabajo o cualquier

dimensión que represente la longitud de contacto con la superficie y h es la altura de la parte.

II.5.3.1.- Forjado en dado abierto (Ejemplo didáctico II.1).

Una parte cilíndrica se sujeta a una operación de recalcado en forja. La pieza inicial tiene 3.0 pulg

de altura y 2.0 pulg de diámetro. En la operación, su altura se reduce hasta 1.5 pulg. El material

de trabajo tiene una curva de fluencia definida por Kn = 50000 lb/pulg2. Se asume un coeficiente

de fricción de 0.1. Determine la fuerza al empezar el proceso, a las alturas intermedias 2.5 pulg, 2

pulg, y a la altura final 1.5 pulg. Solución al problema planteado:

El volumen de la pieza está dado por la ecuación: 322

lg425.934

)2)((4

phD

V oo =•==

ππ

En el momento de realizar el contacto de la platina con el dado superior, h = 3.0 y la fuerza F = 0.

Al principio de la fluencia, h es ligeramente menor que 3.0 pulg, y se asume que la deformación

ε = 0.00217, en la cual el esfuerzo de fluencia es; Kn= (50000) (0.002017) = 17384lb / pulg2. El

diámetro es aproximadamente D = 2.0 pulg, y el área A = 3.142 pulg2. Para estas condiciones el

factor de ajuste Kf se calcula utilizando la ecuación II.4 quedando como:

(II.5)

La fuerza para lograr el forjado para dar la altura de 2.5 pulgadas de calcula utilizando la

ecuación II.3 así que sustituyendo valores:

F =1.027 ×17384 × 3.142 = 56077 lb.

Para determinar el coeficiente de fricción se maneja la ecuación II.1

1823.023ln ==ε (II.6)

027.1321.04.01 =⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+=fK



Yf =(F)(ε) por lo tanto Yf = 50000 × 0.18230.17 = 37438lb / pulg2. Si se supone un volumen

constante y se desprecia el abarrilamiento:

lgpu19.2Dylgpu77.35.2

426.9A 2 === (II.7, II.8)

Por ende se obtiene sustituyendo la ecuación II.5 el factor de un nuevo factor de ajuste para la

altura de 2.5 pulgadas y también la fuerza necesaria para este diámetro

( ) lb14610277.337438035.1Fy035.15.2

19.21.04.01K f ===⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+= (II.9, II.10)

De igual manera, para calcular la h = 2.0 pulg se hace todo nuevamente toda la sustitución de

valores y al final se obtiene que F = 211894 lb; y para obtener la fuerza en una h = 1.5 pulg, se

hace el mismo proceso para así obtener una F = 317 500 lb. De allí la curva carga versus carrera

de la Figura II.6 se construyó con los valores de este ejemplo.

Figura II.6.- Fuerza de recalcado en función de la altura h y de la reducción de altura (ho-h). A esta gráfica se le llama algunas veces curva carga-carrera.

0 h

ho-h

30

20

10

3 2.5 2 1 5

0 0.5 1 1.5

Fuer

za d

e

.

forj

ado

(100

0 lb

)


II.5.4- Práctica del forjado en dado abierto.

El forjado en matriz abierta emplea otros procesos que se pueden analizar por analogía con

algunos de los procesos estudiados anteriormente. Se puede producir una gran variedad de formas

con matrices relativamente sencillas, aunque a menudo por medio de una secuencia compleja de

pasos de deformación: la sencillez de las herramientas se logra a costa del complejo control del

proceso. Las piezas con un grado sustancial de complejidad se pueden forjar mediante una

secuencia planeada de pasos de forjado en matriz abierta.

El forjado caliente, en dado abierto es un proceso industrial importante. Las formas generadas por

operaciones en dado abierto son simples. Los dados en algunas aplicaciones tienen superficies

con ligeros contornos que ayudan a formar el material de trabajo.

Éste debe manipularse frecuentemente, para efectuar los cambios de forma requeridos. La

habilidad del operador es un factor importante para el éxito de estas operaciones.

Un ejemplo de forjado en dado abierto en la industria del acero es el formado de grandes lingotes

cuadrados para convertirlos en secciones redondas. Las operaciones de forja en dado abierto

producen formas rudimentarias que necesitan operaciones posteriores para refinar las partes a sus

dimensiones y geometría final.

Una contribución importante del forjado en caliente en dado abierto es la creación de un flujo de

granos y de una estructura metalúrgica favorable en el metal.

El forjado con dado abierto puede realizarse con dados convexos, con dados cóncavos y por

secciones, como se ilustran en la Figura II.7. El forjado con dados convexos es una operación de

forja que se utiliza para reducir la sección transversal y redistribuir el metal en una parte de

trabajo, como preparación para operaciones posteriores de formado con forja. El forjado con

dados cóncavos es similar al anterior, excepto que los dados tienen superficies cóncavas.




Figura II.7.- Operaciones de forjado en dado abierto: (a) Dados convexos. (b) Dados cóncavos. (c) Por secciones.

II.6.- Forjado por matriz de impresión y matriz cerrada.

No se puede crear formas complejas con gran precisión por medio de técnicas de forjado en

matriz abierta. Se requiere matrices especialmente preparadas que contienen la forma negativa de

la forja que se va a producir: el proceso se simplifica hasta una secuencia de carreras sencillas de

compresión, a costa de una forma compleja de la matriz. Teniendo presente que la mayor

preocupación es debida a que el material debe llenar en su totalidad la matriz sin defectos en su

flujo, como podrían ocurrir cuando las partes del material de la pieza de trabajo se pellizcan, se

doblan o se cortan por completo y sí así sucediera debe rediseñarse el herramental para promover

un flujo uniforme del material.

II.6.1.- Forjado por matriz de impresión.

Esta es una variante, donde se obtiene el llenando de la cavidad definida por las mitades superior

e inferior de la matriz. Se permite que el exceso de material escape en forma de rebaba; como la

DADO SUPERIOR DADO SUPERIOR

DADO SUPERIOR

DADO INFERIOR DADO INFERIOR

DADO INFERIOR

TRABAJO TRABAJO

(a)

ESPESOR INICIAL

AVANCE INTERMITENTE DEL TRABAJO

LAS LINEAS PUNTEADAS INDICAN LA SIGUIENTE COMPRESIÓN

(b)

(c)

Donde: V= Volumen F= Fuerza

ESPESOR INICIAL

F, v

F, v

F, v



matriz no está por completo cerrada, se llama adecuadamente matriz de impresión. (Figura II.8)

Figura II.8.- Las partes con almas delgadas y nervaduras altas se pueden forjar por: a) Primer paso conformación aproximada seguida de un segundo paso b) Un

acabado en una matriz acondicionada con un canal de rebaba.

II.6.2.- Secuencia de forjado.

Una forma compleja no se puede llenar sin defectos (y desgaste excesivo de la matriz),

simplemente forjando la barra de inicio en la cavidad de la matriz terminada. Son precisos varios

pasos intermedios:

1. El primer objetivo es distribuir el material en forma correcta, de manera que cambie poco

el área de la sección transversal en la matriz de acabado. Para este fin, se deben realizar

operaciones de forjado libre (en matriz abierta) en superficies formadas especialmente en

los bloques de la matriz (Figura II.10), en equipo de forjado separado o incluso por otros

métodos de separación como la laminación. Estas operaciones suelen relacionarse con el

bataneo, el rebordeado y el recalcado.

CANAL DE REBABA

7° A10°

Pc

CAMPO

3° A

L

b

W

(a) (b)

h


(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

Figura II.10.- Forjado en martinete a dos bielas; a) Material en barra, b) Batanear, c) Laminado, d) Conformado aproximado e) Terminado, f) Recortado, g) Rebaba, h) Matrices de forjado

2. La preforma se puede acercar más a la configuración final forjando en una matriz de

bloques, lo cual asegura la distribución adecuada del material pero no proporciona la

forma final (Figura II.10a). Se permite que el exceso de material salga entre las

superficies planas de la matriz, y luego esta rebaba se remueve algunas veces (recorta)

antes del forjado posterior.

3. La forma final se imparte en la matriz de acabado. De nuevo se permite que el material en

exceso escape en forma de rebaba, la cual ahora debe ser delgada para ayudar al llenado

de la matriz y producir tolerancias cerradas.

Como regla general el espesor de la rebaba es h = 0.015(A)0.5 (mm), donde A es el área

proyectada de la forja (mm2). Una rebaba delgada que sale entre superficies paralelas de la matriz

conduce a, razones elevadas L/h y a grandes presiones de la matriz. Por lo tanto, L se reduce

cortando un canal para rebaba (Figura II.10b); esto permite su libre flujo y limita su espesor

mínimo a sólo un ancho pequeño, el campo de la rebaba (generalmente, con un ancho de 3h a

5h). La rebaba se recorta ya sea en caliente o en frío, en una matriz separada que parece una

matriz para blancos.



II.6.3.- Forjado por matriz cerrada.

En el forjado por matriz cerrada, la pieza de trabajo se atrapa por completo en la matriz y no se

genera rebaba. De esta forma, el forjado es más económico, pero se deben controlar muy

cuidadosamente el diseño de la matriz y las variables del proceso. Al final de la carrera, la

cavidad está llena en su totalidad con un sólido incompresible, y las presiones de la matriz se

elevan de manera pronunciada; esto se convierte en un factor crítico en la preparación del equipo.

Las fuerzas se calculan como en el forjado por matriz de impresión. Se obtiene una reducción

drástica en las fuerzas en el tixoformado, con el material en estado semisólido. Un caso especial

del forjado por matriz cerrada es el acuñado, en el cual se imparte un detalle superficial

tridimensional a una preforma.

La aplicación más grande es, para la acuñación de monedas, el acuñado es útil para mejorar la

precisión dimensional, el acabado superficial o también el detalle de otras partes. La presión de

forjado es al menos pi = 3σf pero el llenado de los detalles finos requiere presiones de 5 σf

incluso de 6 σf.

II.7.- Equipo de forjado y de extrusión.

El forjado y la extrusión son procesos estrechamente relacionados. Algunas veces es difícil

distinguirlos (por ejemplo, punzonar un recipiente en comparación con su extrusión trasera); en

otras ocasiones se combina un proceso característico de forja con la extrusión (por ejemplo, al

hacer un perno extruyendo el cuerpo y luego recalcando la cabeza). También comparten muchos

tipos de herramientas y equipo.

II.7.1.- Herramientas y matrices.

Los procesos de deformación volumétrica se caracterizan por presiones elevadas en la interfaz y,

en el trabajo en caliente, también por temperaturas elevadas. Los materiales de las herramientas

y de las matrices se seleccionan y manufacturan con el mayor cuidado.



En general, la ductilidad se sacrifica en las matrices de trabajo en frío. Pero se debe concertar un

compromiso entre la dureza y la ductilidad para las matrices de trabajo en caliente que también

están expuestas al impacto térmico (Tabla II.1).

En contraste, las presiones en la interfaz se deben mantener lo suficientemente bajas para no

causar ninguna deformación permanente de la matriz.

Por lo tanto, dependiendo del modo de carga, las presiones no deben exceder una fracción segura

(o en la indentación, un múltiplo) del límite elástico σO.2 del material de la matriz. A partir de los

valores de la dureza dada en Rockwell C “HRC” proporcionados en la Tabla II.2. La resistencia a

la tensión se puede estimar como sigue:

Tabla II.1.- Valores de resistencia

HRC TS, MPa TS, kpsi

30 960 140

40 1250 185

50 1700 250

60 2400 350

Con un margen de seguridad, 80% de los valores arriba mostrados se pueden tomar como σ0.2. El

esfuerzo permisible depende de las configuraciones relativas de la herramienta y de la pieza de

trabajo, así que pueden estimarse las presiones permisibles de la matriz considerando la

herramienta como una pieza de trabajo cuya deformación debe evitarse.



Tabla II.1.- Materiales de la matriz y dureza HRC para el trabajo

Proceso Aleaciones de Al, Mg y Cu Aceros y aleaciones de Ni

Forjado en caliente 6G 32-40 6G 35-45

H12 48-50 H12 40-56

Extrusión en caliente H12 46-50 H12 43-47

Extrusión en frio 6G 32-40 6G 32-40

Matriz W1, A2 56-58 A2, D2 58-60

D2 58-60 WC 32-40

Punzón A2, D2 58-60 A2, M2 62-65

Estirado de formas O1 55-65 O1, M2 55-65

WC WC

Laminado en frío O1 55-65 O1, M2 55-65

Blanqueado W1 62-66 Igual que para Al, y

O1, A2 57-62 M2 60-66

D2 58-64 WC

Embutido Profundo Aleación de Zn Igual que para Al, y

W1 62-66 M2 60-66

O1, A2 57-62 WC

D2 58-64 6G 32-40

Formado en prensa Epóxico / polvo metálico Igual que para Al

Alación de Zn

Acero Dulce, hierro fundido

O1, A2, D2

* Compilado del ASM Handbook, vol. 2 ASM Internacional, Materials Park, Ohio. 1991. Los materiales de la matriz que se mencionan primero son para trabajos más ligeros, corridos más cortos.



II.7.2.- Punzonado.

Las impresiones o agujeros se hacen en una pieza de trabajo mediante el punzonado. Se utilizan

muchas variantes del proceso (Figura II.11).

ANTES DP DESPUES AP

ANTES

DESPUÉS

ANTES DESPUÉS

Pi = pi Ap= 3σf Ap

d0

Dp

(a) (b) (c)

Figura II.11.- Las palanquillas se pueden perforar; a) En un recipiente con flujo inverso. b) Expansión radial. c) Sin restricciones con dos punzones en oposición.

1. Para el punzonado en un recipiente, la pieza de trabajo se fija en su base y alrededor de sus

lados (Figura II.11a). Por lo tanto, la pieza de trabajo se comporta como un cuerpo

semiinfinito y la presión del punzón es al menos 3σf.

Cuando el punzón penetra hasta profundidades significativas en un material endurecible por

deformación, la presión se eleva a 4σ fm o 5σ fm.

El material desplazado por el punzón fluye en dirección opuesta al movimiento de éste. La

fricción sobre el punzón y en las superficies del recipiente se debe minimizar; de otra

manera, la presión de punzonado se elevará aún más. Miles de millones de cabezas de pernos



previamente recalcadas se indentan para fabricar tornillos de cabeza hueca y con recesos

formados de manera variada.

2. Las presiones se reducen en gran medida cuando la barra no llena el recipiente y un agujero

se perfora con expansión radial (Figura II.11b). El pandeo es un problema, a menos que la

forma de la pieza proporcione soporte.

3. Cuando la pieza de trabajo está sin restricciones (Figura II.11c), el patrón de deformación

depende de la razón del diámetro de la pieza de trabajo do respecto al punzón Dp. Cuando

do/Dp > 3, la pieza de trabajo se comporta como un cuerpo semiinfinito y se aplica la

Ecuación II.11.

fifi máxQmáxP σσ 3== (II.11)

En razones do/Dp menores (Figura II.11c) ocurre una deformación compleja y las presiones

bajan en forma casi lineal hasta alcanzar el valor del esfuerzo de fluencia uniaxial en do/Dp =

1 (Ecuación II.12).

p

ofnPerforació D

dP σ= (II.12)

Una pieza de trabajo cilíndrica se puede perforar con dos punzones desde extremos opuestos para

preparar un agujero de lado a lado; el material remanente se remueve en una operación separada.

La aplicación más frecuente del punzonado es en la indentación de cabezas de tornillos y pernos.

Como esto se hace sobre todo en frío y en un recipiente, las presiones sobre la herramienta de

indentación pueden ser excesivas. Otra limitación se impone por el agrietamiento, resultante ya

sea de esfuerzos de tensión secundarios desarrollados por la expansión de una cabeza sin

restricción, o por el agotamiento de la ductilidad en la operación de encabezamiento previa.

1. Punzón largo (Figura II.12a). Una palanquilla cilíndrica se alabea cuando la razón h/d es

demasiado grande, así sucede con un punzón. La fórmula de Euler es pertinente para los



punzones muy grandes; para los cortos, más usuales en el trabajo de metales, la ecuación

(II.13) de Johnson resulta adecuada:

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−≤

2

p

p2

2.02.0 D

LE

41p

πσ

σ (II.13)

Donde Lp es la longitud del punzón, Dp su diámetro y E es el módulo de Young para el

material del punzón (210 GPa para el Acero, 350 GPa para el Carburo de tungsteno).

2. Punzón corto (Figura II.12b). Es igual al recalcado axial de un cilindro y p = σ0.2 Los

punzones de acero están limitados a aproximadamente 1 200 MPa en compresión simple.

Algunos punzones de WC cementados con cobalto operan a presiones hasta de 3 300 MPa.

3. Platina plana (Figura II.12c). Cuando una matriz plana es mayor que la pieza de trabajo,

ésta se convierte, en efecto, en un punzón. Así, por analogía con el punzonado. Cuando D >

3d en la platina, p = 3σO.2. Cuando la placa es más pequeña resulta en la Ecuación (II.14):

p = σO.2 (D/d). (II.14)

4. Cavidad (Figura II.12d). Éste es un caso mucho más delicado que el de la matriz plana,

porque la pieza de trabajo desarrolla una presión interna, la cual puede reventar la matriz.

Esto también es cierto para los recipientes de extrusión. El diseño de recipientes es un tema

especializado; como una guía muy burda, p= σO.2 / 2 cuando D ≥ 3d. De esta manera, un

recipiente de una sola pieza hecho de acero de matriz de alta resistencia puede soportar una

presión de hasta 1 000 MPa.

La parte interna del recipiente (revestimiento) se puede ensamblar por encogimiento (Figura

II.12e) dentro de un anillo exterior mayor (recipiente) o puede envolverse con una banda de acero

o con alambre bajo tensión elevada. Así la superficie interior del recipiente está en compresión y


Capítulo II DIFERENCIA DE LA TÉCNICA DE DADO CERRADO Y DADO ABIERTO


47

puede soportar hasta 1700 MPa de presión interna. Las construcciones especiales permiten

presiones de hasta 2700 MPa.

Figura II.12.- Las herramientas y las matrices fallan por varios mecanismos. a) Los punzones

largos por pandeo. b) Los punzones cortos por recalcado. c) Las platinas planas por indentación. d) matriz, e) Las cavidades de la matriz o del recipiente por presión interna.

II.8.- Sumario.

En este capítulo se presentó el marco teórico, necesario conocer sobre la manufactura de las

piezas, se muestra con claridad las ventajas y desventajas de los tipos de forja, además de las

diferencias de realizar forja en frio y caliente, los tipos de aceros utilizados en cada tipo de forja y

de trabajo, ya sea el caso de laminado, extrusión o forja.

Dp

Dp

D

d

P

P

P Recipiente Revestimiento

(a)

(c)

(d)

(e)

(b)

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DEL

PROCESO DE FABRICACIÓN

DE LLAVES DE CRUZ

Capítulo III METODOLOGÍA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LLAVES DE CRUZ 49

PROCESO DE MANUFACTURA.

III.1.- Generalidades.

Una vez conocido un marco teórico de la forja en caliente es necesario establecer un proceso de

fabricación para la llave de cruz, ahora se desarrollara un proceso de fabricación que se esta

sugiriendo para la manufactura de nuestro herramental para así saber cuáles son los procesos de

manufactura que se pueden llevar a cabo para realizar la llave de cruz

III.2.- Metodología para el proceso de manufactura.

Como cualquier proceso de manufactura se necesita una metodología por el cual la pieza que se

vaya a realizar debe de transitar, la Tabla III.1 muestra los pasos estructurales analizando el

proceso desde que es una barra de acero hasta llegar al empaquetado de la pieza para ser

entregada a donde se vaya a realizar su venta.

Tabla III.1.-Proceso de Manufactura

1.- Material a utilizar

2.- Corte de barra.

3.- Calentar barra

4.- Forjar boca hexagonal

5.- Careado de la boca

6.- Maquinado exterior del cuerpo.

7.- Avellanado de la boca.

8.- Pulido de cuellos.

9.- Soldado de llaves en punteadora.

10.- Limpieza de llaves de cruz

11.- Pintura por inmersión o polvo.

12.- Horneado de la pintura.

13.- Empaquetado de las llaves.

14.- Embarque del producto.



III.2.1.- Material a utilizar.

Anteriormente la empresa FORJAS LARA utilizaba en la fabricación de sus llaves de cruz un

Acero 4140, el cual tiene las siguientes características que se muestran en la Tabla III.2.

Tabla III.2.- Análisis químico según Norma Nacional NMX B-301 (% en peso)

Carbón (C) Silicio (Si) Manganeso

(Mn)

Fosforo

máx. (F)

Azufre

máx. (S)

Cromo

(CR)

Molibdeno

(Mo)

0.38-0.43 0.15-0.35 0.75-1.00 0.035 0.040 0.80-1.1 0.15-0.25

Hay varias formas en las que se puede conseguir este acero las cuales son: barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera laminadas o forjadas en caliente, peladas o maquinadas, barra hueca, Placa laminada en caliente y en discos. El 4140 es uno de los aceros de baja aleación más populares por el espectro amplio de propiedades útiles en piezas que se someten a esfuerzo, al templarlo se logra muy buena dureza con una gran penetración de la misma, teniendo además un comportamiento muy homogéneo además que tiene también una buena resistencia al desgaste. Por lo general se emplea en cigüeñales, engranes, ejes, masas rotatorias, válvulas y ruedas dentadas, también es utilizado en piezas forjadas, como herramienta, llaves de mano y destornilladores, espárragos, árboles de levas, flechas de mecanismos hidráulicos. En sus propiedades mecánicas al temple, se obtiene la Tabla III.3 donde se observa el tipo de tratamientos térmicos a los cuales se puede someter o son recomendados por él proveedor.

Tabla III.3.- Tratamientos térmicos recomendados para aceros SAE 4140 (Valores en °C) FORJADO NORMALIZADO RECOCIDO

1050-1200

870-890

ABLANDAMIENTO REGENERACIÓN

680-720

815-870

ENFRIAR AL HORNO

TEMPLADO REVENIDO PUNTOS CRÍTICOS PROX.

830-850

Aceite

500-650 AC1 AC3

750 795

En la Tabla III.4 se observa el tipo de tratamientos térmicos a los cuales se puede someter o son recomendados por él proveedor para alcanzar un mejor rendimiento mecánico.



Tabla III.4.- Propiedades Mecánicas del SAE 4140

TIPO DE

PROCESO

Y ACABADO

RESISTENCIA A

LA TRACCIÓN

LÍMITE DE FLUENCIA DUREZA

BRINELL

ALARGA-

MIENTO

EN 2%

REDUCCIÓN

DE ÁREA EN

% MPa (kgf/mm2) [ Ksi ] MPa (kgf/mm2) [ Ksi ]

CALIENTE Y

MAQUINADO

641 ( 63 ) [ 89 ] 427 ( 44 ) [ 62 ] 187 57 187

ESTIRADO

EN

FRÍO

703 ( 72 ) [ 103 ] 620 ( 63 ) [ 90] 223 50 223

TEMPLADO

Y

REVENIDO

1172 ( 120 ) [ 170 ] 1096 ( 112 ) [ 159] 341 50 341

Sin embargo, para la óptima aplicación del proceso de forja en caliente se seleccionó un acero

SAE 1045 ya que cubre el requerimiento para la fabricación de las llaves de cruz, es un material

de mediano contenido de carbón y actualmente es el material que se utiliza en la empresa Forjas

Lara para la forja de llaves de cruz, el cual tiene los siguientes elementos que se muestran en la

Tabla III.5

Tabla III.5.- Análisis químico según Norma Nacional NMX B-301 (% en peso)

Carbón (C) Silicio (Si) Manganeso (Mn) Fosforo máx. (F) Azufre máx. (S)

0.43-0.50 0.15-0.35 0.60-0.90 0.040 0.050

El material tiene diferentes formas y acabados como son: barra redonda, cuadrada, hexagonal y

solera, laminadas o forjadas en caliente, estiradas en frío y peladas o maquinadas y placa

laminada en caliente además de anillos forjados. Dentro de sus características se tiene que entre

los aceros de mediano carbono, el SAE 1045 es el más versátil por sus propiedades mecánicas; y

es muy utilizado en todas las aplicaciones que se requiera soportar esfuerzos alrededor de los 600

MPa, o en el caso de diámetros mayores, en donde se necesite una superficie con dureza media

de 30 a 40 HRc, y un centro tenaz. Aunque su maquinabilidad no es muy buena, se mejora con el

estiramiento en frio, además con este acabado es ideal para las flechas, tornillos, etc. de alta

resistencia.



Además por sus propiedades mecánicas al temple, se tiene una amplia gama de aplicaciones

automotrices y de maquinaria en general, en la elaboración de piezas como ejes y semiejes,

cigüeñales, etc. de resistencia mediana. En la Tabla III.6 se observa el tipo de tratamientos

térmicos a los cuales se puede someter o son recomendados por él proveedor.

Tabla III.6.- Tratamientos térmicos recomendados para aceros SAE 1045 (Valores en °C) FORJADO NORMALIZADO RECOCIDO

1050-1200

870-890

ABLANDAMIENTO REGENERACIÓN

650-700

ENFRIAR AL AIRE

800-850

ENFRIAR AL HORNO

TEMPLADO REVENIDO PUNTOS CRITICOS PROX.

820-850 Agua

830-860

Aceite

300-670 AC1 AC3

730 785

Las propiedades mecánicas que tiene el acero a utilizar son las que se describen en la Tabla III.7

Tabla III.7.- Propiedades Mecánicas del SAE 1045 TIPO DE

PROCESO

Y ACABADO

RESISTENCIA A

LA TRACCIÓN

LÍMITE DE FLUENCIA DUREZA

BRINELL

MPa (kgf/mm2) [ Ksi ] MPa (kgf/mm2) [ Ksi ]

CALIENTE Y

MAQUINADO 400 ( 41 ) [ 58 ] 220 ( 22 ) [ 32 ] 116

ESTIRADO

EN

FRÍO

440 ( 45 ) [ 64 ] 370 ( 38 ) [ 54] 126

Propiedades mecánicas mínimas estimadas según SAE J1397:

- Las propiedades arriba listadas, son de una barra de 20 mm a 30 mm de sección, probadas

conforme a las prácticas estándar con probeta de 50 mm según norma nacional NMX B - 172.

- En barras más delgadas de 20 mm, deben esperarse valores ligeramente mayores en los datos de

resistencia.



- En barras con diámetros mayores de 30 mm, existe un efecto de masa que tiene una influencia

directa sobre las propiedades mecánicas resultando en una disminución ligera de las mismas.

Una vez seleccionado el material que se usará para el proceso, se inicia la forma de manufactura

por el cual pasara la pieza y así empezar con todos los pasos para la creación de la misma.

III.2.2.- Análisis de fabricación de una llave de cruz.

Se realizara un análisis de fabricación de la llave de cruz por el cual pasa la herramienta desde el

corte de materia prima hasta su venta, después de ello se analizará a profundidad lo que se hace

para realizar la llave de cruz partiendo del plano general de la pieza a realizar.

2 0

1 7 m m 2 1 m m

3 / 4 "

1 3 / 1 6 "

1 6

1 9 5 0

1 .5 x 4 5 °

Ø3 23 1Ø

2 82 7

2 05 0 1 9

1 6 1 6

1 6

2 0

5 0

1 9

Ø 1 9

2 5 4

1 9 ,51 9 ,2

2 2 ,5 22 2 ,1 7

1 7 ,51 7 ,1 4

2 0 ,2 11 9 ,7 9

2 1 ,52 1 ,1

2 4 ,82 4 ,2 5

2 0 ,7 52 0 ,1 5

2 3 ,92 3 ,3

R 3

R 5 0R 5 0

R 3 1 .5 x 4 5 °

R 5 0

R 3

Ø3 23 1

1 .5 x 4 5 °

R 5 0

Ø3 23 1 1 .5 x 4 5 °

2 0

1 9

5 0

2 5 4

1 9

Figura III.1.- Plano general de llave de cruz con sus cuatro bocas




Fases Esquema Explicativo

Maquina,

herramientas de

corte, elementos

de sujeción y

control

Observaciones

1

51419

Troqueladora.

Dispositivos de

corte.

Flexo metro.

Troquelado.

Colocar la barra a la

longitud de 150 a 170

mm, oprimir pedal para

realizar el corte de la

barra

2

Horno de

Inducción u Horno

de Gas.

Pirómetro.

Tabla de

temperatura por

colores.

Horno.

Calentar barra en Horno

a una temperatura entre

1000 °C a 950 °C

3

COTA No.

1 17.14 17.39

2 29.0 28.0

3 26.0 23.0

4 27.0 25.0

Prensa de Forja

Dados de Forja.

Dados de Apriete.

Punzones de forja

de forma hexagonal

Vernier.

Offseter.

Colocar barra en dado

de primer paso de la

forja a una longitud de

150 mm. Retirar barra y

colocar en dados de

segundo paso para

forjar boca de llave de

cruz.

150 mm a 170mm


4

17,517,14

20,2119,79

28

Torno Horizontal

Porta herramientas

de inserto rómbico.

Torno Horizontal.

Careado de Boca de

llave de cruz en torno a

una RPM de 500,

acercar porta

herramientas y rebajar

un milímetro.

5

1.5x45°

Ø2827

2050 19

Ø19

R50

Torno Copiador

hidráulico.

Patrón de figura de

llave de cruz.

Porta herramientas

de inserto rómbico.

Vernier

Maquinado Exterior del

cuerpo de la Llave de

cruz en torno Copiador

dando el diámetro

exterior de 28 mm y la

longitud de 30 mm, con

un radio al final de la

boca de 19 mm hacia la

barra.

6

COTA No.

1 1.57 x 45°

Taladro de

columna.

Broca de acero de

alta velocidad en

D= 38.1 mm

Taladro de Columna.

Colocar barra con las

dos bocas ya forjadas,

bajar el taladro y hacer

el avellanado.

7

COTA No.

1PULIDO R. 11.0 +/- 1.5

Motor pulidor.

Lija de esmeril

grano 60.

Motor pulidor.

El operador toma una

barra con dos bocas

forjadas, coloca en la

banda de lija y procede

a pulir, quitando marcas



de dados de apriete

8

COTA No.

A 425.4 - 438.1mm

Punteadora.

Dispositivo de

bronce a 90°.

Flexometro.

Colocar las barras con

las 4 bocas a soldar.

Apretar pedal.

Dejar 1.5 minutos para

que se fusión

adecuadamente las

barras.

9

Granalla

Granalla metálica

de D= 4 ó 4.5 mm

Meter 20 llaves

sueldadas a la máquina

de granalla para su

limpieza por 2 a 3

minutos

10

COTA No.

1 PINTURA NEGRA UNIFORME

Pintura por

inmersión o polvo.

Pintura negra en

base de agua.

Tina de pintura.

O pistola de polvos

Sumergir pieza en la

tina o colocar pieza en

gancho y disparar

pintura por medio de

una pistola de polvos, el

proceso depende si se

desea brilloso u opaco.

90°±1°

SOLDADO POR FUSION

A

A

±5.0

±5.0



11

Horno de Pintura.

Ganchos para

colgar llaves.

Estructura para

transporte de llaves

Termómetro

Meter piezas en horno

para la cocción de la

pintura a una

temperatura de 150 °C a

120 °C por

aproximadamente una

hora

12

COTA No.

1CANTIDAD POR CAJA

2 ETIQUETA

E 90 mm

L 520mm

270mm

Empaque

Cajas de cartón

para empaquetar

Meter 10 llaves de Cruz

en cada caja de cartón.

Se deja 101 mm de

pestaña para cierre de

caja.

Se coloca hoja de

especificaciones.

13

COTA No.

1 VISUAL

Embarque Se colocan las cajas en

tarimas para su

transporte, haciendo

camas de 8 cajas,

haciendo un máximo de

4 camas.



III.2.2.1.- Corte de barra.

El material que se utilizará para el proceso de forja es un acero SAE 1045 RC. con 19 mm de

diámetro, el corte de la barra se realiza en una prensa de 10 toneladas en el área de troqueles, el

operador enciende la máquina, desliza la barra ∅ 19 mm hasta que tope con una distancia

previamente calculada, la maquina se observa en la (Figura III.1), una vez realizado el corte se

procede a presionar el pedal de accionamiento del troquel este deja una longitud de 498.5 - 504.8

mm, posteriormente se coloca el material en el Rack correspondiente, sin que sea rebasada la

altura para que las barras cortadas no se caigan por todo el recorrido hasta la siguiente máquina y

puedan ocasionar algún accidente. Debe observarse que la longitud de las barras dependerá del

filo de las cuchillas, ya que si está bien se dejara en una longitud de barra de 498.5 mm, y si el

brío esta gastado se dejara en una longitud de barra de 504.8 mm.

Figura III.1.- Troquel para corte de Material

III.2.2.2.- Temperatura en las barras.

Una vez cortadas las barras se procede a llevar la materia prima en los Racks a un horno de

inducción o en caso de que no se tenga el horno de inducción será llevado a un horno de gas. A

continuación se toma la barra del rack, se acomoda la barra en el horno de inducción, se acciona

el pedal para que la barra suba al interior del inductor y se caliente a una temperatura aproximada

de 950 °C a 1000 °C, (Figura III.2) se retira la barra y se continúa a la siguiente operación.



En caso que no se tenga un Horno de inducción controlado por un PLC, lo que se hace es colocar

las barras dentro de un horno de inducción de gas, en las cuales se pueden meter varias barras

dependiendo de la capacidad del horno, sea que tenga un buen tamaño o sea un horno pequeño,

de cualquier manera en este tipo de hornos que no son controlados por un PLC la medición de la

temperatura es empírica ya que se realiza mediante una forma visual del hornero, que al ver el

color del acero y en base a una tabla de temperatura por colores (Anexo I tabla de Temperaturas)

procede a retirar las piezas del horno y pasa al siguiente proceso.

Figura III.2.- Horno de Inducción controlado por PLC

III.2.2.3.- Forjado de boca hexagonal.

El siguiente proceso es realizado por un máquina de forja de cierre horizontal en dado cerrado

conocida como offseter, la cual sirve para acumulación de material y formación de la forja

definitiva (Figura III.3), la barra rápidamente es colocada dentro de los dados de forja pues al ser

sacada del horno inmediatamente comienza la transferencia de calor por el medio ambiente y

después por la colocación del material en los dados de forja donde también hay transferencia de

calor y es ahí en donde empezará la acumulación de material para crear la boca de 17 mm,

3/4“,13/16” o 7/8” según sea el caso. En el primer paso, la temperatura baja drásticamente a 850



°C por el choque de dados y punzón con el material pues los dados y el punzón regularmente

trabajan de 300 °C a 350 °C.

Figura III.3.- Prensa de Offseter para acumulación y formación de la forja

El segundo paso tiene que ser rápido pues si la temperatura llega a 650 °C ya no se podrá

continuar con el proceso pues ya se rebasó la temperatura del punto de la deformación plástica. Y

podría romper el punzón o atorar la máquina ya que el golpe es a 500 Ton. El operador se da

cuenta de la falta de temperatura fácilmente observando el color del material, se nota claramente

el color rojo obscuro (Ver anexo I).

Si se llegara a dar este caso de la baja temperatura se podría calentar la barra de nuevo solo sin

exceder el calentamiento de 900 °C pues si se llegara a 950 °C o 1000 °C provocaría una de

carbonización en el material y puede ocasionar poros en el producto final y aunque no afecte

mecánicamente no es agradable a la vista y por lo tanto no es comerciable.

Dependiendo la boca de la llave de cruz se podría necesitar de dos a tres pasos de forja para

obtener la pieza, todo depende de la cantidad volumétrica que se requiera, una vez fabricada se

acomoda en el rack para volver a iniciar el ciclo de operación en la figura III.3.1 se muestra la

operación.



Este proceso tiene que ser rápido pues los choques térmicos y el intercambio de temperatura es

mayor debido al número de pasos el operador tiene un promedio de 1 minuto para realizar los tres

pasos.

(d)

(a) (b) (c)

Figura III.3.1.- Dados de forja de tres pasos (a) 1er paso, (b) 2do paso,

(c) 3er paso y (d) puntos a revisar de la boca de la llave de cruz

Este proceso se lleva a cabo bajo controles de calidad bastante estrictos, este alude a un muestreo

y un control de las piezas, para reducir la posibilidad de tener que checar el lote completo para

ver si todas las piezas están mal o solo ocurrió descuido del operador, quizá encontrar desgaste en

las herramientas de forja, si fuera que las herramientas llegaron a su límite máximo de desgaste,

que es aproximadamente 5000 piezas, el lote puede ser desechado, es recomendable que se

revisen cada 100 piezas el desgaste en los dados y punzones. Lo más grave es si se erosiona el

punzón pues las dimensiones se reducen uniformemente y deja de dar la medida interior del

hexágono de la llave de tuercas lo cual no permitiría según los estándares de tuercas para

vehículos.

También uno de los problemas mayores al que se enfrenta la forja de la llave de cruz es que en

este punto hace mediante un proceso de causa y error, o sea que como no se tiene una medida

estandarizada ni un control preciso de la figura volumétrica para forjar, los dados se van haciendo

mediante la forja se va realizando para así saber cuál es la medida correcta en la que debe quedar

el diámetro exterior de la llave, para que al ser maquina no tenga ningún problema y limpie

correctamente y el problema con eso es que queda con un exceso de material el cual perjudica el



maquinado y hace que cueste más trabajo por el exceso de material ya que la rebaba que deja

después de la forja es demasiada, además los dados de forja son de una sola figura y una sola

posición, lo cual hace que el cambio de dados para la forja de otra boca sea muy complicado y

eleva el tiempo de respuesta para el forjado de de otra pieza o simplemente para el cambio de

dados por desgaste, lo cual nos deja en manos de la habilidad del operador para poder realizar el

cambio de los dados de forja.

III.2.2.4.- Careado de la boca.

Lo que se procede a hacer es un maquinado exterior en un Torno en el cual el operador toma la

pieza del rack móvil y la acomoda en el torno, accionando el botón de arranque de la máquina a

500 RPM, acerca un buril de pastilla de ½, posteriormente el operador detiene el torno y quita la

pieza de la máquina y la acomoda en otro rack móvil para facilitar los movimientos a la siguiente

operación. (Figura IV.5.)

Una vez terminada la operación de careo o refrentado de la boca se transporta a otro torno en el

cual se realiza el siguiente maquinado.

Figura III.5.- Careado o refrentado de la Boca




III. 2.2.5.- Maquinado Exterior del Cuerpo.

Ya que han sido careadas las bocas de las llaves lo que se hace es un maquinado exterior o

cilindrado, ya sea en la misma máquina o en un torno copiador el cual ya tiene patrones guía para

que todas las piezas queden iguales, el torno copiador tiene una unidad hidráulica que por medio

de un palpador va siguiendo el contorno de un patrón previamente estandarizado a la medida de

la pieza. En el siguiente paso el operador toma la pieza del rack y la acomoda en el torno, el cual

tiene un punzón de arrastre en forma hexagonal cónica para que así gire la pieza y sea fácil de

colocar y remover, acciona el botón de arranque de la máquina, acerca el buril de pastilla de 1/2,

con esta operación se da el diámetro exterior de la pieza mediante un cilindrado y en este mismo

proceso se tornea el ángulo que tiene la boca hacia la barra (Figura III.6), detiene el torno, quita

la pieza de la máquina y acomodando la pieza en el rack, vuelve a colocar otra pieza en la

máquina para reanudar el ciclo hasta terminar todas la piezas que tiene el otro Rack.

Figura III.6.- Cilindrado de la Boca en Torno



III. 2.2.6.- Avellanado de la Boca.

na vez que se han maquinado todas las piezas tanto del refrentado o careado y el cilindrado se

ara ello, el operador toma la pieza del rack y la sujeta en un taladro que tiene un dispositivo de

U

manda a un taladro en donde todas las bocas van a ser avellanadas para permitir una mayor

facilidad al meter la llave de cruz en la tuerca. (Figura III.7).

P

sujeción para la pieza, una vez sujeta la pieza se acciona el botón de arranque de la máquina, baja

la broca que es de un diámetro mayor que el hexágono de la boca, entonces se realiza el

avellanado y sube la broca, detiene la máquina, retira la pieza y la acomoda en el rack.

Figura III.7.- Avellanado de la Boca en Taladro

II.2.2.7.- Pulido de Cuellos.

na vez que fueron torneadas las piezas se llevan al área de pulido, ya que presentan marcas de

pieza, el operador coloca las piezas en otro rack y pasan a la siguiente operación.

I

U

los dados de apriete. Se utiliza lija de Esmeril de “Grano 60”, la lija es de banda debido a que la

máquina es un motor pulidor de doble brazo y polea para así colocar dos bandas y poner dos

operadores para que la cantidad de piezas sea mayor (Figura III.8), el operador toma la pieza del

rack y pule las barras hasta el cuello, les quita los residuos o cicatrices de los dados de apriete que

regularmente miden de 8 a 10 cm de longitud. Esto sirve para dar una apariencia uniforme a la



Figura III.8.- Pulido de las Barras con Banda Lijadora

III. 2.2.8.- Soldado d

rack, salen del pulido y se dirigen al área de

oldadura, él operador prepara la máquina de soldadura que tiene un dispositivo de sujeción para

e Llaves en Punteadora.

Una vez pulidas las piezas se colocan en el

s

las dos barras que contienen las bocas que se forjaron, se acciona el pedal de la máquina

punteadora ésta baja la parte superior, el proceso de soldadura es por resistencia, una barra se

toma como positivo y otra en punto negativo, así se lleva a cabo un cortocircuito, el cual provoca

la unión de las barras elevando su temperatura a un rango de 1400 °C a 1500 °C, puestas las

piezas pasan aproximadamente 1.5 minutos para que las barras queden fusionadas, una vez

terminado el proceso se quitan ambas barras soldadas del dispositivo (Figura III.9), después se

acomoda en un área especial para que estas se enfríen a temperatura ambiente, un extremo de la

llave que contiene las bocas 17mm - 3/4" y el otra barra contiene las bocas 13/16" - 7/8".

Figura III.9.- Sueldado de las barras con las bocas en Punteadora



III.2.2.9.- Limpieza de llaves de cruz.

Cuando las piezas ya han sido soldadas y se han enfriado se limpian de escoria a través de la

granalla numero 4 o 0.4 mm, el operador prepara la máquina de limpieza con la granalla, toma las

piezas del rack y las acomoda en la maquina (Figura III.10. Acciona el botón de arranque de la

máquina para que se limpien las piezas, saca las piezas y las acomoda en el rack.

Figura III.10.- Limpiado de las llaves en granalla

III.2.2.10.- Pintura por inmersión o polvo.

En este proceso el operador prepara la solución de esmalte negro o el color que se desee pintar,

esta pintura es base agua y evita el plomo de la pintura, ya que la pintura es horneada y al

momento de la combustión desprende partículas no toxicas al medio ambiente.

El operador toma una de las piezas del rack y la

después de sumergir todas las piezas se meten al horno en un soporte que no deja que la pintura

se marque, este tipo de pintado se usa regularmente cuando se desea que el acabado sea brilloso

ate se utiliza el proceso de pintura por

alte negro y no

sumerge en la tina que contiene la pintura

pero cuando se desea un acabado más opaco o tipo m

polvo.

Cuando la pintura es de polvo se toma una pieza del rack, se coloca en unos ganchos para que

lgada y se pueda rotar mientras se le rocía con una pistola neumática el esmeste co



sufra ninguna marca (Figura III.11), después de ello las llaves se cuelgan y meten en el horno

para que seque la pintura.

Figura III.11.- Pintura por inmersión o polvo

III.2.2.11.- Horneado de la pintura.

El operador prepara el horno, coloca las piezas en una estructura especial (Figura III.12) para que

cuando entre en el horno la pintura se seque uniforme y no le cause ninguna marca a las piezas,

las piezas son horneadas a una temperatura de 120 a 150 °C a un tiempo aproximado de 1 hora,

una vez que el horno se apaga el operador verifica que la pintura d s piezas este seca, si la

pintura no está seca antes so de que la pintura esté

seca se dejan enfriar las piezas y se verifica la adherencia de la pintura, en caso de que la

e despinta y se procede a repetir todo el proceso

e pintura, si la adherencia es la correcta se sacan las piezas del horno y las coloca en un área

e la

que el horno se enfrié las vuelve a meter, en ca

adherencia de alguna de las piezas no esté bien s

d

especial en la cual pasara otro operador y se las llevara en el rack para que sean empaquetadas.

Figura III.12.- Ganchos para colgar las llaves para meterlas al Horno



III.2.2.12.- Empaquetado de las llaves.

Se toma una caja de cartón corrugado de 520 x 270 x 90 mm. Se corta de los extremos dejando

una altura aprox. de 4" para cerrarla, después se colocan 10 piezas por caja, se doblan las cejas de

la caja hacia dentro, se coloca el fleje y se pegan las etiquetas (en la caja y llave). Por último se

coloca una hoja de especificación de empaque donde se establece la dirección de entrega, la

cantidad que lleva cada paquete y el código del material que se uso.

Figura III.13.- Empaquetado

III.2.2.13.- Embarque del Producto.

En el inicio de embarque debe llevar una etiqueta circular color verde con la leyenda GP-12,

hasta que se indique lo contrario, se colocan las cajas de material en tarimas de madera cuando se

maneja con montacargas, haciendo camas de 8 cajas cada una, como máximo 4 camas, cada una

de las cajas debe de tener la identificación adecuada, se debe de tener los siguientes cuidados:

proteger las cajas con plástico, evitar cualquier daño o deterioro a cajas y producto, seguir

instrucciones como lo muestra la ue para que así llegue al destino

in ningún problema.

hoja de especificación de empaq

s

Figura III.14.- Embarque del producto.

Capítulo III METODOLOGÍA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE LLAVES DE CRUZ


69

El capítulo III desarrolló el proceso de manufactura de la llave de cruz describiendo paso a paso

toda la ruta que se debe seguir para poder llegar al producto terminado, iniciando desde el tipo de

material que se necesita, las operaciones por las cuales va a pasar el material, las herramientas

que se utilizaron en la forja, los dispositivos y condiciones generales que se necesitan para

trasformar la materia prima en una llave de cruz, y junto con ello el empaquetado y almacenaje

para que este sea vendido.

III.3.- Sumario.

CAPÍTULO IV

PARÁMETROS PRINCIPALES

PARA FABRICAR UNA

LLAVE DE CRUZ

Capítulo IV PARÁMETROS PRINCIPALES PARA FABRICAR UNA LLAVE DE CRUZ 71

DESARROLLO ANALÍTICO DE HERRAMENTALES

IV.- Generalidades.

Es fundamental establecer una metodología para el desarrollo de cualquier proyecto de diseño por

forja en caliente, a su vez debe ser práctico y aplicable a la manufactura de herramental o pieza

que se quiera fabricar. En este caso la metodología propuesta examina uno a uno los pasos de

forja de una llave de cruz hasta llegar a la forma requerida. La secuencia a emplear se puede usar

en cualquier geometría solo cambiando el tipo de ecuación en base al cuerpo volumétrico que se

requiera realizar según las normas establecidas por la asociación de forjadores de Estados Unidos

FIA por sus siglas en ingles que significa Forging Industry American.

IV.1.- Reglas básicas de la forja.

La acumulación del acero se hace conforme a las reglas de deformación plástica del acero, es

decir la forja del acero en centros de acumulado u OFFSETERS siguiendo las ecuaciones

establecidas para ello. Las cuales se obtienen en el manual de la FIA (Forging Industry

American). Entonces el proceso se debe iniciar teniendo las siguientes reglas:

1.- Nunca se podrá realizar una deformación mayor de 1.4 veces al diámetro de un material

(Figura IV.1) ya que se forman bucles, que son pequeñas burbujas de material hueco los cuales

provocan la fractura del material; por ellos es que nunca se debe pasar del 1.4 veces el diámetro y

que el material que salga de los dados no pase de 3 veces el diámetro del material a forjar.

ØA

Ø1.4xA

3xØA

3A

1.4A

Figura VI.1.- Pieza a 1.4 veces del diámetro inicial y longitud de 3 veces el diámetro a forjar



Cuando se sigue de forma correcta la regla antes menciona, lo que sucede es que las fibras del

material forjado se orientan con el eje longitudinal de la pieza (Figura IV.2)

Figura IV.2.- Líneas de esfuerzo correctamente alineadas a través del material

Cuando no se sigue la regla de 1.4 veces el diámetro como máximo a forjar por paso y de una

longitud de 3 veces el diámetro de la pieza a forjar, sucede que en la pieza la fibra no queda

alineada sino corrugada, generando bucles por lo que no tiene una buena resistencia mecánica

(Figura IV.3)

Figura IV.3.- Líneas de esfuerzo incorrectas y desordenadas y formando bucles a través del

material



2.- La temperatura de forja fluctúa entre 850 ºC y 1000 ºC dependiendo el material que se esté

forjando es decir; para los aceros blandos como 1018 AISI hasta A36 ASTM pueden ser de 850

ºC y los materiales como 4140R AISI y 1060 AISI pueden llegar hasta 950 ºC, pero materiales

como el Titanio pueden llegar hasta los 1100 ºC, debido al enfriamiento tan rápido que presenta

este material, por lo que el proceso es difícil de controlar ya que en un horno de gas o fragua no

se puede dar o saber exactamente la temperatura a la que está el material, porque de aumentar

excesivamente la temperatura podría estrellarse el material o mejor dicho fundirse, y de calentar

menos el material podría no llenar correctamente las cavidades y generar bucles, debido a las

variaciones del poder calorífico del gas generado por el medio ambiente en el que se encuentre él

horno, por ello existen actualmente hornos de inducción eléctricos con los cuales al estar

debidamente programados con un PLC se obtienen variaciones mínimas de 1 a 3 ºC, que no

genera una afectación en el proceso.

3.- Se debe conservar el mismo volumen inicial durante todo el proceso ya que solo se deformará

el material aplicando una presión que debe ser constante o en aumento para poder generar la

deformación que se requiere teniendo presente lo que se menciona en la Ecuación IV.1.

V Inicial = V Final. (IV.1)

Esto se refiere a que inicialmente se debe calcular el volumen de la pieza ya terminada, ya sea de

forma física o en planos, ya que la forja es solo una acumulación de volúmenes, por lo tanto

como se mencionó; el Volumen inicial es igual al Volumen final, siendo el Volumen inicial el de

la pieza a forjar y el Volumen final el de la pieza forjada.

IV.2.- Análisis volumétrico para la manufactura de herramientas para forjar una llave de

cruz.

Se propone para el desarrollo de la forja en caliente, una llave de cruz normal para extraer tuercas

de automóvil, estas se fabrican con cuatro bocas de diámetro exterior de 28 mm y cuyas

dimensiones de hexágono son mixtas: 17mm, 21mm, 3/4 pulgada y 7/8 de pulgada, como las

cuatro bocas son geométricamente iguales solo se diseña para este trabajo de tesis la boca de



17mm. Por ende para poder aplicar la forja en caliente se inicia por el cálculo de los volúmenes,

conociendo previamente el diseño final de la llave de cruz a forjar, ya teniendo el desarrollo

matemático, se procede a realizar el diseño para la fabricación de los herramentales para forjar la

llave de cruz. Se muestra en la Figura IV.4 la pieza a fabricar, que es una llave de cruz

ampliamente utilizada.

20

17mm 21mm

3/4"

13/16"

16

19 50

1.5x45°

Ø3231Ø

2827

2050 19

16 16

16

20

50

19

Ø19

254

19,519,2

22,5222,17

17,517,14

20,2119,79

21,521,1

24,824,25

20,7520,15

23,923,3

R3

R50R50

R3 1.5 x45°

R50

R3

Ø3231

1.5 x45°

R50

Ø3231 1.5 x45°

20

19

50

254

19

ANEXO IV

ANEXO V ANEXO II

ANEXO III

Figura IV.4.- Llave de Cruz de cuatro bocas



Para iniciar los cálculos se establecen en un plano todas las dimensiones de la pieza a forjar, tal

como se muestra en la Figura IV.5. Estas dimensiones son el paso final en cómo debe quedar el

herramental, además que esta figura está bajo las dimensiones de normas internacionales para

herramienta automotriz.

17mm

Ø17,51.5x45°

Ø2827

2050 19

16

Ø19

17,517,14

20,2119,79

R3

Figura IV.5.- Plano de la boca a Forjar de 17mm

El procedimiento a seguir para crear los herramentales de la boca de 17 mm, como se mencionó

anteriormente se inicia dando las dimensiones de la boca y el hexágono según la norma

internacional para herramienta automotriz.

1.- Inicialmente se deja un exceso de material de aproximadamente un 1.5 mm por lado, pero

únicamente en el diámetro exterior de la pieza, esto se hace debido a que la forja sale con escoria

debido al calentamiento de la barra y al hecho de cómo se dijo se necesita limpiar mediante un

maquinado, por lo tanto se deja en un diámetro de 30 a 31 mm como se muestra en la (Figura

IV.6). La cual está de acuerdo a la norma de calidad QS-9000 para partes automotrices, donde

establece que no perjudica el Rin o tapón del vehículo.



17mm

Ø3130

2050 19

17,517,14

20,2119,79 45°

19

Figura IV.6.- Incremento de 1.5mm por lado en el diámetro

2.- Lo que se debe saber para realizar los cálculos en la forja, es que se inicia por el último paso

luego por el primero y dependiendo de cuantos pasos se requiera para realizar la forja se van

calculando en orden ascendente, por ejemplo si fueran 6 pasos, se inicia el cálculo por el sexto

paso después el primero, luego el segundo y así sucesivamente, esto se deriva debido a que el

último paso es el que indica a que volumen mayor es al que va a llegar la pieza. Para el tipo de

forja que se está calculando solo se requiere de dos pasos, esto se sabe ya que una de las reglas

mencionadas por la FIA que es la de no rebasa 1.4 veces el diámetro mayor de la pieza a forjar

por lo que queda como: (1.4)(19)=26 mm como diámetro mayor para el primer paso, para el

segundo paso sería (1.4)(26)=36 mm dando así el diámetro requerido de la llave de cruz.

3.- Se toma de la (Figura IV.6) los volúmenes de la pieza a calcular, delimitando una por una las

figuras volumétricas que contiene la pieza. Para realizar el cálculo de cada volumen tanto de los

volúmenes sólidos como de los volúmenes huecos, la (Figura IV.7) muestra los volúmenes a

trabajar.




Ø3130

2050 19

45°19

Figura IV.7.- Diagrama de los volúmenes a calcular

4.- Se inicia con el cálculo de los volúmenes de los sólidos los cuales son: V1 y V2 con la ecuación

(IV.1) se calcula el volumen de los cilindros.

LDV •=4

2

1π

(IV.1)

Posteriormente se procedió a la sustitución de los valores en base a la (Figura IV.7)

Diámetro mayor = 31 mm

Longitud = 50 mm

504

)31)(( 2

1 •=πV

504

07.30191 •=V

Por lo tanto el volumen del cilindro es de:

38.377381 =V

V2 V4

V1

V3 V5

mm3


La siguiente ecuación sirve para el cálculo del volumen dos que es un cono trunco.

LdDdDV •++= )(12

222

π (IV.2)

Sustituyendo los valores se tiene:

20])19()1931()31[(262.0 222 •+•+=V

Reduciendo términos se obtiene:

201911262.02 ••=V

Por lo tanto se obtiene el valor del volumen dos el cual es un cono trunco por lo tanto:

3m 2 64.10013 mV = mm3

Una vez que se han obtenido los valores de los dos volúmenes sólidos que se tienen, se suman los

volúmenes sólidos por lo tanto se tiene:

21 VVVs += (IV.3)

Sustituyendo los valores en la ecuación se tienen:

64.1001338.37738 +=Vs

Lo cual deja un volumen total para los sólidos de:

3m 02.47752 mVs = mm3



Ahora, ya que se ha calculado el volumen total que ocupan los sólidos, lo que se procede ahora es

a calcular los volúmenes huecos que se refiere a la aparte del hexágono que es el V3, y dos conos

que hay dentro de la pieza el cual uno es el V4 que es el cono trunco, y el V5 que es un cono

normal, tal como se mostró en la (Figura IV.7)

Posteriormente, para calcular los volúmenes huecos se empieza por el volumen del Hexágono y

para ello se tiene la Ecuación IV.4:

LaPV ••

=23 (IV.4)

Pero para poder emplear esta ecuación, como se puede observar, se necesita de dos elementos que

no se poseen que son; el perímetro P y la apotema a, por lo tanto lo primero que se realiza es el

cálculo de estas incógnitas. Apotema es la distancia entre el centro de un polígono regular a

cualquiera de sus lados, por lo tanto en esta no se tiene ningún problema ya que es un hexágono

la Figura IV.8 muestra las dimensiones.

17mm

Ø3130

2050

17,517,14

20,2119,79 45°

Figura IV.8.- A partir de esta figura se calcula la apotema y se calcula el V3



Entonces para poder calcular la apotema se toma la distancia que hay entre caras y se divide entre

dos con lo que se obtiene la apotema:

mma 75.82

5.17== (IV.5) mm

El perímetro es el contorno de una superficie y para poder calcularlo se tiene:

nhP •= (IV.6)

Donde “P” es el perímetro “h” es la altura del centro del hexágono hasta una de las aristas y “n”

es el número de caras o lados que tiene la figura geométrica para nuestro caso es de seis caras. El

cálculo de la altura se hace por Trigonometría y para ello se tiene la siguiente (Figura IV.9)

8,75

30°

h

Figura IV.9.- Triangulo formado del hexágono interior de la pieza

Para resolver el triangulo se tiene la siguiente ecuación:

hACCos .

=θ (IV.7)

Sustituyendo los valores:

hCos 75.830 =

Por lo tanto despejando esta ecuación:

3075.8

Cosh =



Por lo tanto:

mmh 1.10= mm

Una vez que se obtiene la altura, se puede sustituir los valores en la ecuación (IV.6) para el

perímetro entonces se dice que:

61.10 •=P Por lo tanto se obtiene que el valor del perímetro sea: mmP 6.60= mm

Ahora ya que se obtuvieron los valores del perímetro y la apotema se sustituyen en los valores de

la ecuación (IV.4) la cual es la correspondiente al volumen tres V3.

LaPV ••

=23 (IV.8)

Por lo tanto sustituyendo los valores:

202

75.86.603 •

•=V

Por lo tanto el valor total del volumen tres es:

3m 3 5.5302 mV = mm3

Una vez calculado el volumen del hexágono, se calcula el volumen del cono trunco, que es el

volumen cuatro “V4” y para ello se podrá utilizar la misma ecuación es:

LdDdDV •++= )(12

224

π (IV.9)



Sustituyendo los valores se obtiene:

30])7.12()7.125.17()5.17[(262.0 224 •+•+=V

Reduciendo términos:

3079.689262.04 ••=V

Por lo tanto se obtiene que el valor del Volumen cuatro del cono trunco es de:

3m 4 75.5421 mV = mm3

Una vez calculado el volumen del cono trunco ahora se calcula el volumen del cono que es el

volumen cinco “V5” y para ello se tiene la siguiente ecuación:

LDV ••= 25 12

1 π (IV.10)


57.12121 2

5 ••= πV

Por lo tanto se obtiene que el valor del Volumen cinco del cono es de:

3m 5 3.211 mV = mm3



Una vez que se han obtenido los valores de los volúmenes huecos lo que procede es una simple

suma de volúmenes como la de los volúmenes sólidos por lo tanto:

543 VVVVH ++= (IV.11)

Sustituyendo los valores en la ecuación se obtiene:

3.21175.54215.5302 ++=HV

Lo cual deja un volumen total para los volúmenes huecos de:

355.10935 mmVH = mm3

Ahora ya que se ha calculado el volumen que tiene las partes huecas, lo que se hace es calcular el

volumen total que tiene la pieza que se está forjando, por lo tanto lo que ahora se efectúa es la

aplicación de la ecuación (IV.12):

HST VVV −= (IV.12)

Sustituyendo los Valores de los Volúmenes sólidos y Volúmenes huecos:

55.1093502.47752 −=TV

Por lo tanto se obtiene el Volumen Total del segundo paso que es: 3m 47.36816 mVT = mm3

Ahora es necesario realizar los cálculos pertinentes para el primer paso, debido a que esta forja no

se va a realizar de un solo golpe, sino que es mediante el uso de 2 impactos, ya que uno solo no

efectuaría adecuadamente la acumulación del volumen requerido. Es pertinente recordar lo que se




mencionó anteriormente, porque en el caso de la forja los cálculos comienzan con la forma final

de la pieza, debido a que ahí se conoce el volumen completo que tiene el herramental, después de

ello se hace el cálculo para el primer paso del herramental para así poder igualar los volúmenes y

aber la cantidad que materia prima que se requiere para llenar los dados de la forja.

ulos más rápidamente. Para

l primer paso de la herramienta a calcular se tiene la (Figura IV.10)

s

Ahora el diseño del primer paso de la forja es un poco más complicado que el anterior, pero solo

en su diseño, ya que se tiene que checar cómo quedaría la forma de esta figura para así poder

realizar las operaciones correspondiente para la obtención del volumen y que esté tenga el mismo

valor que el del paso final de la forja, para la obtención de este se tienen que realizar demasiados

cálculos y figuras para poder así igualarlo y obtener el mismo valor que el que se obtuvo en la

figura final de la forja, algunas herramientas que agilizan el diseño mecánico de las piezas son los

programas de computo CAD, mediante estos se podrá realizar los cálc

e

30,99

23,75

9,86 12,736,8713,85

10°19

20°

15,88

9,52

Figura IV.10.- Plano del primer paso manteniendo el mismo volumen

en de los sólidos a partir de la (Figura IV.10) ahora

empezando por el cilindro del Volumen 1:

Empleando las ecuaciones del cálculo anterior y debido a que son prácticamente las mismas

figuras geométricas, se obtendrá el volum

LDV •=4

2

1π (IV.13)

V1

V3

V2

V4

V5



Al sustituir los valores se tiene:

iámetro = 31 mm

Longitud = 12.7 mm

D

7.124

)31)(( 2

1 •=πV

7.124

07.30191 •=V

El volumen del cilindro es de:

a siguiente ecuación sirve para calcular el V2 que es un cono trunco.

31 54.9585 mmV =

L

LdDdDV •++= )(12

222

π (IV.14)

ustituyendo los valores se obtiene:

educiendo términos:

S

906.9])82.23()75.2331()31[(262.0 222 •+•+=V

R

906.981.2266262.02 ••=V

Por lo tanto se obtiene que el valor del Volumen dos del cono trunco es de:

3

2 22.5883 mmV = mm3



Usando la ecuación para el volumen de los cilindros se calcula ahora el Volumen tres “V3”:

LDV •=4

2

3π

(IV.15)

Sustituyendo los Valores se obtiene:

83.364

)75.23)(( 2

3 •=πV

En la reducción de términos queda:

83.364

05.17723 •=V

Por lo tanto el volumen del cilindro es de:

o usando la ecuación para el volumen de los conos truncos se calcula el Volumen Cuatro

V4”:

33 2.16316 mmV =

De nuev

“

LdDdDV •++= )(12

224

π (IV.16)

ustituyendo los valores se obtiene:

educiendo términos:

S

85.13])19()1975.23()75.23[(262.0 224 •+•+=V

R

mm3

Capítulo IV PARÁMETROS PRINCIPALES PARA FABRICAR UNA LLAVE DE CRUZ


87

85.1331.1376262.04 ••=V

Por lo tanto se obtiene que el valor del Volumen cuatro del cono trunco es de:

nido los valores de los volúmenes de los sólidos se realiza una suma de

olúmenes por lo tanto:

34 4995mmV =

Una vez que se han obte

v

4321 VVVVVs +++= (IV.17)

ustituyendo los valores en la ecuación:

S

49952.1631622.588354.9585 +++=Vs

Lo cual deja un volumen total para los sólidos de:

ocede a calcular el

olumen del hueco, lo que se refiere es solo a la aparte del cono que es el V5

Entonces se calcula el volumen del Cono, para ello se tiene la siguiente ecuación:

396.36779 mmVs =

Ahora ya que se ha calculado el volumen total que ocupan los sólidos se pr

v

LDV ••= 25 12

1 π (IV.18)

mm3

mm3




5.916121 2

5 ••= πV

Por lo tanto se obtiene que el valor del Volumen cinco del cono es de:

caso solo se tiene un solo volumen Hueco que es el

volumen cinco “V5” por lo tanto se obtiene:

35 7.636 mmV =

Una vez que se han obtenido los valores de los volúmenes huecos lo que procede a realizarse es

una simple suma de volúmenes pero en este

5VVH = (IV.19)

ustituyendo los valores en la ecuación (IV.19) se obtiene:

o cual deja un volumen total para los huecos de:

e ocupan los huecos, se calcula el volumen total

mediante una operación aritmética la cual es:

S

37.636 mmVH =

L

37.636 mmVH =

Ahora ya que se calculó el volumen total qu

HST VVV −= (IV.20)

Sustituyendo los Valores de los Volúmenes sólidos y huecos

:

7.63696.36779 −=TV

Por lo tanto se obtiene: 336144mmVT =

mm3

mm3

mm3

mm3



Entonces al checar el volumen del segundo pasó con respecto a la del primer paso se tiene:

Volumen del segundo Paso:

n error del 3% por lo tanto se observa que el cálculo de los

olúmenes a forjar es correcta.

lar la longitud de la materia

rima que se obtiene mediante la siguiente ecuación para cilindros:

Volumen del primer Paso: V 336144mmT =

347.36816 mmVT =

Como se observa los volúmenes totales entre el primer y segundo paso son prácticamente iguales,

lo cual indica que el cálculo de los volúmenes es correcto, ya que entre el volumen del primer y

segundo paso de la pieza a forjar se debe tener una tolerancia de error del 5% como máximo, y el

cálculo que se realizó tiene u

v

Posteriormente de realizar el cálculo volumétrico es necesario conocer la longitud del material

que se requiere para realizar la forja y estas queden debidamente sin presentar una deficiencia de

material o bien un exceso del mismo. Para ello es necesario calcu

p

LDV •= 2

4π

(IV.21)

rmente, se obtiene la siguiente ecuación (IV.22) la cual se expresa de la

siguiente manera:

Se requiere despejar la ecuación anterior y sustituir las incógnitas por los valores totales

calculados anterio

TT LDV •= 2

4π

(IV.22)

Despejando la ecuación del volumen se obtiene la longitud total:

2

4D

VL TT π= (IV.23)

mm3

mm3



El siguiente paso es la sustitución de los valores conseguidos, el volumen total que tiene la pieza

a forjada y el diámetro de la barra que se esta utilizando en este caso de 19 mm. (3/4 pulg.)

Sustituyendo los valores en la ecuación (IV.23) se tiene que:

y

2194

36816π

=TL

La longitud total es:

etros

xteriores para que así se pueda maquinar en un torno a la medida que se requiere.

spondientes a cada una de las piezas a utilizar en la forja

s cuales se pueden ver en el Anexo II

.1.- Tabla de volúmenes boca de 17mm

mmLT 85.129=

Esta es la longitud total del material que se requiere para que los volúmenes de la forja salgan

adecuadamente, tal vez se podría observar que es mucho material, pero lo importante es recordar

que la forja en caliente se hace por pasos y generar una acumulación de material paulatina de

paso por paso. Por lo tanto al momento de hacer el paso final de ésta acumulación de volumen se

obtendrá el herramental que se requiere, y con un poco más de material en los diám

e

Ahora ya que se obtuvieron los volúmenes totales de cada paso y la longitud total necesaria para

forja la llave de cruz de boca de 17mm se genera la tabla IV.1, y se procede a crear el diseño o

dibujos para la fabricación de los herramentales a utilizar en la forja y junto con el dibujo de

ensamble (Figura V.11) los planos corre

lo

Tabla IV

Primer Paso 336144mmVT =

Segundo Paso 347.36816 mmVT =

mm3



Figura IV.11.- Plano general de ensamble boca 17 mm


Además se genera una tabla de volúmenes de la boca 7/8 tabla IV.2, dando así un plano general

de ensamble Figura IV.12, ver anexo III para todos los planos.

Tabla IV.2.- Tabla de volúmenes boca de 7/8

Primer Paso 338851mmVT =


Tercer paso 312.39188 mmVT =

Figura IV.12.- Plano general de ensamble boca 7/8



Así mismo se generan una tabla de volúmenes de la boca 3/4 tabla IV.3, dando así un plano

general de ensamble Figura IV.13, ver anexo IV para todos los planos.

Tabla IV.3.- Tabla de volúmenes boca de 3/4

Primer Paso 39.36322 mmVT =


Tercer paso 31.36490 mmVT =

Figura IV.13.- Plano general de ensamble boca 3/4



Igualmente se generan una tabla de volúmenes de la boca 21mm tabla IV.4, dando así un plano

general de ensamble Figura IV.14, ver anexo V para todos los planos.

Tabla IV.4.- Tabla de volúmenes boca de 21mm

Primer Paso 392.33863 mmVT =


Figura IV.13.- Plano general de ensamble boca 21mm


Capítulo IV PARÁMETROS PRINCIPALES PARA FABRICAR UNA LLAVE DE CRUZ


95

IV.3.- Mejoras en proceso de forja.

Como se observó se llevó a cabo todo un análisis de los cálculos volumétricos necesarios para

forjar una llave de cruz los cuales son muy sencillos y rápidos de realizar, y así generar una

producción mayor, y de una calidad superior a la que anteriormente se estaba realizando, gracias

a este desarrollo ahora ya se puede tener un control más preciso de cómo deben de quedar los

dados de forja mediante un diseño de ingeniería, para que ésta no sea mediante el proceso de

causa y error, sino que quede en una medida ya estipulada para ser maquinada más fácilmente y

así no tenga ningún problema, porque la rebaba que se formaba de la forja era mucha y muy

grande, perjudicando así bastante al dado de forja, ya que acelera el deterioro de los

herramentales, sin embargo en estos cálculos se analizó de forma matemática, la longitud

necesaria para realizar la forja de la llave de cruz y que ésta no quedara sobrada de material y que

el maquinado fuera un problema mayor, y así evitar que el punzón de forja se atore en la llave de

cruz por exceso de material.

Del mismo modo que los dados de forja se pueden realizar de manera doble, o sea que un solo

dado de forja puede contener dos medidas de bocas de llaves de cruz por ambos lados, lo cual

economiza la fabricación del dado de forja y lo hace mas práctico, debido a las modificaciones

que se generaron en el dado, éste puede ser volteado o remplazado en caso que se requiera de una

manera muy rápida, anteriormente el cambio de dado tardaba por promedio un tiempo de una

hora ya que había que desarmar todo el mecanismo de forja y esperar a que la máquina enfriara

un poco para que no quemara al operador, ahora solo se aflojan dos tornillos allen y en un tiempo

máximo de 10 minutos la máquina ya está puesta en marcha nuevamente, porque el dado al ser

volteado no tiene que ser precalentado ya que éste lo está debido a las forjas realizadas

anteriormente en su contraparte.

IV.4.- Sumario.

En el capítulo 4 se realizó el cálculo necesario para obtener la boca de 17mm de la llave de cruz,

usando solamente ecuaciones de volúmenes ya que es la parte más esencial para la forja, porque a

partir de esos cálculos se realizan los herramentales necesarios para la forja en caliente.

CAPÍTULO V

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Capítulo V ANÁLISIS DE RESULTADOS


97

ANÁLISIS DE RESULTADOS

V.- Generalidades.

Una vez establecido el proceso de manufactura que debe llevar a cabo el herramental para ser

fabricado se realizó un sencillo análisis de resultados de fabricación de la pieza bajo el proceso de

forjado y bajo un proceso de fabricación de maquinado total para poder así establecer cuál de los

procesos es más conveniente en una fabricación de 1000 piezas.

V.1.- Costos de Manufactura.

Los costos de Manufactura sin duda alguna son de los factores más importantes ya que aunque se

tengan todos los cálculos de forma correcta y el diseño de la pieza y de los herramentales, si no

se tiene al menos un conocimiento general de costos no se podría pensar en una inversión, por lo

tanto aquí se analiza de forma general los costos de manufactura.

Se contemplara algunos datos como son: el costo del material, costo de la maquinaria costo de

herramientas, costo de dados de forja en caliente y un costo general de un maquinado completo

de la pieza.

Es necesario comprender que lo que se pretende con este trabajo, es mostrar una alternativa para

la creación de herramentales y así lograr un crecimiento en la industria Mexicana. Los materiales

y maquinaria que se necesitan se pueden encontrar dentro de México, el costo depende del

proveedor de la materia prima y del lugar donde se consiga la maquinaria.

V.1.1.- Costos de Manufactura por Proceso de Forja.

Debido a que el proceso que se está llevando a cabo es de la forja en caliente, se empezará por

examinar el costo del proceso de forja que es utilizado en la empresa de Forjas Lara, analizando

la maquinaria principal, y las herramientas y herramentales que se usarán durante el proceso.



98

Para ello se realiza una tabla de costos del proceso de Forja en Caliente, para llevar a cabo una

producción de 1000 llaves de cruz, se obtiene la Tabla V.1.

Tabla V.1.- Tabla General de Costo de la Forja

HERRAMIENTAS A UTILIZAR COSTO EN MONEDA NACIONAL

Offseter (Maquina de Forja) $ 650,000.00

Horno de Gas $ 45,000.00

Dados de Forja $ 18,700.00

Torno Hidráulico $ 45,000.00

Taladro $ 20,000.00

Caja de 10 Buriles de Pastilla $ 800.00

Materia Prima $ 7,000.00

TOTAL $ 768,500.00

Ahora es necesario recordar que para que el proceso de forja sea costeable, éste debe emplearse

para crear producciones de altas cantidades, por ello es que la producción que aquí se pretende

realizar es de un total de 1000 piezas, lo que se tardaría aproximadamente 2 días como máximo

en forjar todas las barras, por lo tanto en fabricar toda la llave con sus cuatro bocas y de mas

procesos se haría en un tiempo de 4 a 6 días como máximo.

Observando los precios se nota que el costo de los dados tal vez sea un poco elevado sin embargo

es necesario analizar la cantidad de material que se requiere para la fabricación de ellos y tomar

en cuenta el costo del acero a utilizar para ello se obtiene la Tabla V.2.

Tabla V.2.- Costos de los Dados de Forja

PIEZA A FABRICAR COSTO x KILOGRAMO COSTO SUBTOTAL

4 Bloques de 6 Kg x pza $ 350.00 por kg $ 8,400.00

Fabricación Dados de figura doble $ 1,200.00 por Juego $ 2,400.00

4 Bloques de 4.5 Kg x pza $ 350.00 por kg $ 6,300.00

Fabricación Dados de apriete $ 800.00 por Juego $ 1,600.00

TOTAL $ 18,700.00



99

Es importante mencionar que los dados de Forja en caliente son de un acero especial, ya que éste

necesita propiedades térmicas especiales, además que pueda soportar un enfriamiento brusco

como el que se estará generando durante todo el proceso de forjado, este material se conoce como

H-13, es un material que se consigue ya sea en Aceros Palméxico o en Aceros Fortuna

actualmente Carpenter; también es importante definir el hecho que los dados que tienen la figura

del primer y segundo paso tienen un peso de 6 Kg cuando estos están sin ser maquinados o se

encuentran en estado de material en bruto, sin embargo este tipo de dados solo sirven para forjar

la cantidad de 5,000 piezas, también se está haciendo mención de los dados de apriete los cuales

tienen un peso de 4 Kg cuando están sin maquinar, estos son más ligeros ya que son un poco más

pequeños que los dados de figura, y son baratos en su maquinado porque solo llevan un barreno

pasado que sujeta la barra para que esta reciba el impacto de la máquina forjadora y los dados con

la figura molden la barra, estos dados de apriete por lo tanto sirven para una cantidad de 20,000

piezas.

Es propio mencionar el hecho que los dados de forja que se están mencionando son los de doble

figura y el costo no aumenta mucho ya que la hora máquina de una fresadora es más cara que la

hora máquina de un torno lo que lleva a que el costo de torneado de la doble figura solo aumente

en 500 pesos con relación al costo de los dados cuando éste solo tenía una sola figura.

También se implementaron el uso de Porta herramientas de carburo de Tungsteno DNMG 4225

tipo rómbico, que ya no tiene que ser afilado y da un aumento del 70% de producción antes de

ser desechado, y el operador ya no tiene que estar constantemente afilando sino que el remplazo

de este es bastante rápido y conserva la medida precisa con la que se estaba haciendo el

maquinado, y no solo eso sino que se aumentan las RPM del maquinado, el avance de corte, y la

profundidad de corte lo cual da como resultado una pieza en menor tiempo de maquinado y de

mayor calidad.

Anteriormente el operador tenía que ir a afilar el buril de pastilla lo cual generaba muchos

tiempos muertos en la producción y siempre se tenía que confiar en la habilidad del operante y si

él era nuevo y no sabía afilar, el problema se agravaba, ya que la producción disminuía

considerablemente, debido a que si el filo no era correcto o al meter el corte, el buril se



100

despostillaba y tenía que ser afilado nuevamente y aumentando tiempo desperdiciado. Gracias a

este sistema de porta herramientas lo que se hizo también es que se pudieron implementar

sistemas de copiadores a los tornos, para así poner patrones ya con la medida exacta a la que va a

quedar la pieza y de ese modo todas las demás piezas salgan exactamente iguales.

Junto con este sistema de torneado lo que se implementó fue un sistema de limpieza en las llaves

forjadas por el hecho de que cuando salen de la máquina de forja, salen con mucho carbón

impregnado debido a que el calor provoca que éste se exteriorice, lo cual provoca que si no se

limpia cuando este empiece a ser torneado todo ese carbón caiga sobre la bancada del torno y

sirva como abrasivo para la maquina y sufra un desgaste mayor, por lo tanto lo que se hace es

mandarlo a la Granalla para que toda esa suciedad provocada por la forja se limpie, de esta

manera la máquina no generara tanto desgaste en sus componentes

V.1.2.- Costos de Manufactura por Proceso de Maquinado.

Una vez que se ha analizado el costo del proceso de forja que se lleva a cabo en Forjas Lara,

también se hará un análisis de un proceso que actualmente está en uso en la empresa CENTURY,

este es el del proceso de maquinado completo.

Es preciso que se recuerde que los CNC en sus controladores y sistemas electrónicos son muy

delicados, y el mantenimiento a estas máquinas es bastante elevado, además todas estas máquinas

son de importación, por lo tanto el técnico regularmente es extranjero y aunque fuera un técnico

nacional, el costo por la consulta de éste, es bastante cara.

Se sabe que para poder utilizarlas también se requieren de personal calificado al menos en la

programación, además de ser vigiladas durante el proceso que lleve a cabo, y una vez que ya han

sido programadas las puede usar prácticamente cualquier persona.

Aunque estas máquinas son operadas por personal calificado, también se mencionó que son muy

rápidas y efectivas, por ello es que es necesario sean analizadas en sus precios como una

alternativa al proceso que se está realizando de la llave de cruz.



101

.

En la Tabla V.3. Se verá el costo general de las máquinas que se usarán para realizar la

manufactura, que al igual que en la forja se hará una producción de 1000 piezas pero bajo un

proceso de maquinado completo de las piezas.

Tabla V.3.- Costo general por proceso de maquinado

MAQUINARIA Y HERRAM. A USAR COSTO

Torno CNC $ 550,000.00

Fresadora CNC $ 650,000.00

Dispositivo de Sujeción del Torno $ 1,000.00

Dispositivo de Sujeción de la Fresadora $ 20,000.00

3 Cajas de 10 Insertos $ 6,000.00

Materia Prima $ 35,000.00

5 Cortadores de carburo de ∅ 1/8 $ 5,000.00

TOTAL $ 1, 267,000.00

Desglosando los procesos, para el torno se necesita un sistema de arrastre o de posicionamiento

de entre puntos para que pueda funcionar el programa de un solo paso y no tener que voltear la

pieza, en el caso del dispositivo de la fresadora se necesita uno más complicado ya sea por

presión hidráulica o neumática para no confiar en la forma en cómo apriete el operador la barra,

esta presión debe ser constante para que la barra con el maquinado no se mueva y este siempre

rígida por ello es que el dispositivo de la fresadora es tan caro. Solo se utilizarán dos

herramientas las cuales se ven en la Tabla V.4.

Tabla V.4.- Tabla del Costo de los Insertos

HERRAMIENTAS COSTO DE LA HERRAMIENTA

2 Cajas de Insertos para el torno $ 4,000.00

1 Caja de insertos para broca $ 1,000.00



102

V.1.3.- Costos de la Materia Prima.

Como se puede notar, el costo de proceso de uno a otro aumentó considerablemente, es necesario

saber el costo entre materiales, en la empresa Forjas Lara se utiliza como ya se menciono un

acero 1045, y en la empresa CENTURY se utiliza actualmente un acero 4140R, por ello a

continuación se presenta un desglosamiento del costo de las barras.

BARRAS DE 3/4 (19mm). Para lograr una disminución de costos en Forjas Lara se compra el

material por tonelada para que así sea más barato, el costo de estas barras de acero 1045 para

realizar una producción de 1000 piezas es:

• Cada barra mide 6 metros.

• Cada tonelada trae aproximadamente 100 Barras.

• El costo de la tonelada es aproximadamente de $7,000.00 pesos.

• Cada tramo a utilizar cuesta aproximadamente $14.00 pesos.

• De una tonelada de acero se sacan las 1 000 barras a usar para la forja.

BARRAS DE 1 1/2 (38.1mm). Ahora se analiza el costo de una barra de acero 4140R que utiliza la

empresa CENTURY la cual es de un diámetro mucho mayor que la barra anterior debido a que

esta es mediante el proceso de Maquinado completo:

• Cada barra mide 6 metros.

• Cada tonelada trae aproximadamente 18 barras.

• El costo de la tonelada es aproximadamente de $7,000.00 pesos.

• Cada tramo a utilizar cuesta aproximadamente $35.00 pesos.

• De una tonelada se sacarían solo 198 piezas.

• Para obtener las 1000 piezas que se requirieren se necesitan 5.5 Toneladas.

Como se pudo notar el costo del material de 19 mm y 38.1 mm, aumenta considerablemente

debido a que el diámetro de la barra que se requiere para poder obtener la cantidad de 1000

piezas, por el proceso de maquinado completo es mucho mayor que el diámetro de la barra que se



103

utilizará para forjar en caliente, por ende se necesita una cantidad mayor de barras de diámetro de

38.1 mm, ya que como se vió la barra pesa mucho más que la de 19mm y la cantidad de piezas es

menor.

V.1.4.- Costo de inversión.

Se analizó algunos costos directos en la manufactura de una llave de cruz por un método de forja

en caliente, pero también es necesario conocer algunos costos indirectos como son los salarios del

personal a utilizar, la energía eléctrica que se consume, la renta de un local, costo del diseño, etc.

Lo mas importante es en cuanto tiempo se puede empezar a obtener una ganancia a partir de la

inversión, tomando en cuenta que el mercado ya está abierto, lo que se pretende es reducir gastos

de fabricación.

En la tabla V.5 se pone el costo de estos por un método de forja en caliente

Tabla V.5.- Tabla de costos indirectos por forja en caliente

INVERSIÓN INDIRECTA COSTO

20 Trabajadores x 800 por mes $ 64,000.00

Energía eléctrica $3 pesos x kilowatt $ 60,000.00

Renta de local $40,000.00

Costo de diseño $20,000.00

2 Personas de mantenimiento $12,000.00

Esta es solo una referencia para una mayor precisión de costos ya que estos varían, el tiempo de

recuperación de la inversión es aproximadamente de 6 meses a 1 año, aunque los costos en

materia prima disminuyen, la maquinaria a utilizar tiene un costo elevado.

V.1.5.- Comparación de costos.

Cuando se han examinado lo precios de producción de la llave de cruz mediante ambos procesos,

es bueno mostrar las tablas con todos los precios para así poder realizar una comparación,



104

mencionando el costo anterior de la forja en caliente y el costo actual con las modificaciones que

se hicieron en el proceso, el cual a la fecha se está llevando a cabo, y haciendo a la vez una

comparación con los que se hacen por un maquinado completo por la empresa CENTURY,

también el checar por que se están usando máquinas convencionales para realizar los maquinados

cuando se hace por un proceso de forja en caliente y no con CNC. Y asi llegar a la tabla

comparativa de precios.

Entonces para empezar ese análisis de comparación se tiene la tabla V.6.

Tabla V.6.- Costos por forja en caliente proceso anterior

FORJAS LARA PROCESO ANTERIOR

PIEZA A FABRICAR Y MAQUINARIA A USAR

COSTO x KILOGRAMO

COSTO SUBTOTAL

4 Bloques de 6 Kg x pza. $ 350.00 por kg $8,400.00 Fabricación de los Dados $ 1,200.00 por Juego $2,400.00 4 Bloques de 4.5Kg x pza. $ 350.00 por kg $6,300.00 Fabricación de los Dados $ 800.00 por Juego $1,600.00 Offseter (Maquina de Forja) $650,000.00 Horno de Gas $45,000.00 Dados de Forja $18,700.00 Torno Hidráulico $45,000.00 Taladro $20,000.00 Caja de 10 Buriles $800.00 Materia Prima $7,000.00

TOTAL $ 805,200.00

En la tabla V.6 se puede observar gran parte de los costos de las cosas necesarias para empezar a

realizar una forja y maquinar las piezas, este es el precio con el que se hacía anteriormente la

forja de las llaves de cruz, sin embargo los dados de forja fueron modificados y se hicieron de

doble figura ya que anteriormente se realizaban de una sola figura y los buriles de pastilla de ½

para el maquinado de las piezas también fueron reemplazados por insertos rómbicos.



105

Ahora se analizará el costo de la forja bajo el proceso propuesto, con los dados de doble figura y

con los porta insertos y para ello se tiene la Tabla V.7

Tabla V.7.- Costos por forja en caliente proceso propuesto

FORJAS LARA PROCESO PROPUESTO

PIEZA A FABRICAR Y MAQUINARIA A USAR

COSTO x KILOGRAMO

COSTO SUBTOTAL

4 Dados de 6Kg x pza $ 350.00 por kg $8,400.00 Fabricación de los Dados $ 1,700.00 por Juego $3,400.00 4 Dados de Apriete 4.5Kg $ 350.00 por kg $6,300.00 Fabricación de los Dados $ 800.00 por Juego $1,600.00

Maquina de Forja) $650,000.00 Horno de Gas $45,000.00 Dados de Forja $18,700.00 Torno Hidráulico $45,000.00 Taladro $20,000.00 Caja de 10 Insertos $2,000.00 Materia Prima $7,000.00

TOTAL $ 807,400.00

En esta tabla de puede notar que el costo se eleva un poco por el uso de los dados dobles y los

porta herramientas, sin embargo este costo que se eleva es bien remunerado por el hecho que los

dados de forja duran el doble de vida útil, y con los insertos se reducen bastante los tiempos

muertos de afilado, y no solo eso sino que soportan un corte mucho mayor con un avance más

rápido, lo cual se refleja en un aumento de producción, y con una mayor calidad.

Ahora también se tiene la tabla V.8 donde se dan los costos por un maquinado completo que

utiliza la empresa CENTURY.



106

Tabla V.8.- Costos por maquinado completo

CENTURY MAQUINADO COMPLETO MAQUINARIA Y HERRAM. A USAR COSTO

Torno CNC $550,000.00 Fresadora CNC $650,000.00 Dispositivo de Sujeción del Torno $1,000.00 Dispositivo de Sujeción de la Fresadora $20,000.00 3 Cajas de 10 Insertos $6,000.00 Materia Prima $35,000.00 5 Cortadores de carburo de ∅ 1/8 $5,000.00

TOTAL $ 1, 267,000.00

Como se nota el costo se eleva considerablemente de un proceso de forja a un proceso de

maquinado completo, lo cual lleva a obtener la tabla V.9 donde se muestran las diferencias de los

costos.

Tabla V.9.- Tabla comparativa de precios

Forja LARA Proceso anterior

Forja LARA Proceso propuesto

CENTURY Maquinado

$ 805,200.00 $ 807,400.00 $ 1, 267,000.00

Se puede pensar que por el hecho que el proceso de maquinado completo que realiza CENTURY

es en máquinas de control numérico, y que en el proceso de forja en caliente se utilicen máquinas

convencionales, es lo que hace que aumente radicalmente el costo, pero para aclarar ese punto es

necesario dar a saber que cuando se hace por un sistema de forja no es muy conveniente utilizar

maquinas CNC, ya que con una máquina con sistema de copiador se puede sustituir fácilmente

ese tipo de máquinas y reduce el costo y tiempo de reparación, porque el personal de

mantenimiento para este tipo de máquinas convencionales son nacionales.

En el caso de las máquinas CNC se necesita de personas de mantenimiento extranjeras los cuales

tardan de dos a tres días en responder la solicitud de mantenimiento, esto hace que aumenta el



107

costo de producción, además, ya que solo se tornean las bocas que se forjan no es necesario una

máquina CNC, aunque las máquinas sean realmente eficientes, ya que la barra solo necesita de un

lijado para así tener el terminado correcto para el pintado de la misma.

Por lo tanto con este sistema de forja en caliente se está empleando máquinas convencionales que

se consiguen en el país y así también se activa el comercio nacional, generando no solo un

sistema de rápida producción, sino también un generador de empleo para mas personas.

Lo que se observa también es que el costo entre el sistema de forja usado y el propuesto, hay un

aumento de precio, por lo tanto se podría pensar que para qué cambiar el sistema si el que se está

proponiendo va a aumentar los costos, sin embargo es propio recordar que el precio aumenta

debido a que los dados que se están haciendo son de doble figura, lo cual hace que en poco

tiempo este tipo de dados sean más redituables, ya que tienen el doble de vida útil por que se

están empleado ambas caras del dado de forja, y no solo eso sino que es más rápida su sustitución

tanto cuando el dado ha terminado su vida útil o cuando se ha dañado, o simplemente se pretende

hacer un cambio de boca de llave de cruz a forjar.

Y otra de las cosas que hace que aumente el costo es el uso de porta herramientas para insertos de

carburo como los que se propusieron, los cuales también son muy eficientes ya que aumenta la

producción y reduce tiempos muertos de afilado de los buriles de pastilla que se emplean, lo cual

genera una ganancia mayor ya que la pieza a maquinar es realizada en un tiempo menor, y no

solo eso sino que con un aumento de calidad en su maquinado.

V.2.- Sumario.

El capítulo V trató el costo de la fabricación de una llave de cruz indicando el costo del

herramental, maquinaria y material que se utilizó para la manufactura. La principal aplicación de

los conceptos mostrados, son la rapidez de la fabricación, y el bajo costo, gracias al empleo de

maquinaria de avanzada tecnología, y la velocidad de los procesos que le preceden, facilitando la

acumulación y rápida evacuación del material, en cada uno de éstos.

CONCLUSIONES

Conclusiones


109

CONCLUSIONES.

Se demostró que para la creación de cualquier diseño mecánico es de suma importancia

considerar e investigar los diferentes procesos que se han utilizado mediante una revisión

bibliográfica correspondiente a los antecedentes históricos y evolutivos del proceso a utilizar. De

la misma manera los tipos de forja que se pueden utilizar, que son la forja en frio y forja en

caliente, siendo lo segunda la que se utilizo para la manufactura de una llave de cruz.

Por otra parte al analizar el proceso de manufactura para la obtención de la pieza previamente

diseñada, se considero su deformación plástica y así conocer el fenómeno que ocurre en los

materiales, ya que si no se hace la forja de forma correcta tanto el material como la maquinaria

pueden salir lastimados. Además se analizaron los dos tipos de forja que son el de Dado abierto y

Dado Cerrado para así puntualizar la diferencia que existe entre estos dos.

Se realizaron todos los cálculos pertinentes para poder llevar a cabo la fabricación de los

herramentales, y lo mas importante es que todo fue mediante un proceso muy sencillo y

entendible, para que así cualquier persona que quiera utilizar este proceso lo pueda hacer, además

a partir de estos cálculos generados se pudo diseñar y dibujar todo lo necesario para forjar,

también se vio la longitud del material a utilizar para no llegar a generar una sobre presión por un

aumento desmedido de volumen y esto ocasione un desperfecto o algo más grave en la

maquinaria.

Se propuso una metodología de manufactura, que actualmente ya está siendo utilizada y dando

resultados, además de los tipos de maquinaria a utilizar en cada uno de los procesos que debe

seguir nuestro herramental hasta obtener el producto final, así mismo se seleccionó el material

para la fabricación del herramental.

Finalmente se analizaron algunos de los precios de fabricación de la pieza manufacturada por

forja y un maquinado con arranque de viruta y no solo eso, sino que se comprobó que la forja en

caliente no solo se utiliza para la creación de herramentales metalmecánicos, sino que se puede

Conclusiones


110

usar en un área de alta especialidad como lo es la Biomecánica, para así dar un costo más

económico y accesible al usuario final en una pieza de Titanio ELI.

Porque como se analizó el proceso de Forja en caliente mediante el sistema de Dado Cerrado es

bastante eficaz ya que una vez teniendo los herramentales para hacer las forjas se facilita la

fabricación de las piezas en una producción en grandes cantidades haciendo así que los costos de

estos disminuyan de forma considerable.

Se puede pensar que este proceso solo funcionaría para la creación de ciertos herramentales de la

industria metal mecánica, sin embargo en este trabajo también se demostrará que la forja en

caliente se puede utilizar en materiales de costo mucho más elevado y de un uso totalmente

diferente, es para uso biomédico y el material que se menciona es el titanio ELI, que dependiendo

del proveedor de la materia prima su costo varía entre los $3500 y $4500 pesos por kilogramo,

por ende el gasto desmedido de este material para la fabricación de un implante óseo hace que el

costo de éste aumenté de forma considerable su precio; el usar la forja en caliente hace que el

costo disminuya y aumenté la resistencia del implante óseo, generando así que incluso sea de una

calidad mucho mayor que marcas líderes en el mercado. También, se pueden obtener por un

método de maquinado completo que es muy eficaz, sin embargo es bastante caro por la cantidad

de materia prima desperdiciada.

A continuación se muestran piezas que ya han sido forjadas e implantadas en el cuerpo humano

con éxito como es el caso de una placa Richard para fractura en Cabeza Femoral que debido al

tipo de fractura se necesita este tipo de Placa Fig.1

A) B)

Figura 1.- Placa Richard para fractura en cabeza femoral A) Forjada, B) Terminada

Conclusiones


111

Otra pieza fabricada mediante un proceso de forja en caliente de dado abierto es el clavo para

fractura en Tibia-Fémur y anterógrado de Tibia-Fémur la Fig. 2

A) B)

C)

Figura 2.- Clavos Para fractura de Pierna A) Forja de Dado Abierto, B) Maquinado de la forja

C) Clavos listos para Cirugía

Conclusiones


112

Una forja para una pieza más elaborada es la que se realizó para un implante de sustitución de

Rodilla por afectación de cáncer en la Tibia Fig. 3

A) B)

Figura 3.- Articulación para Sustitución Tibial de Rodilla

A) Forja de Articulación Tibial B) Sustitución Tibial lista

Otro implante que se puede hacer mediante la forja en dado cerrado es un remplazo de cabeza

femoral completo con copa no cementada el cual se conoce como vástago Muller Fig. 4

A) B)

Figura 4.- Sistema de Remplazo de Cadera Muller A) Forja de Copa no Cementada

B) Vástago Muller de 12.5mm

Conclusiones


113

Estas son solo algunas de las piezas que se han realizado mediante el proceso de Forja en Titanio

los cuales ya han sido implantados en personas, que han presentado fracturas, y en algunos casos

por cáncer de hueso localizado en cualquiera de las partes del cuerpo humano. Los resultados que

se están demostrando son derivados de la forja en caliente, la cual no solo sirve para el área de

metal mecánica en la fabricación de herramentales para un uso exclusivo de cierto sector, sino

que también se pude usar para la manufactura en un área diferente que es el caso de la

Biomédica, con esto el costo del implante disminuye de manera considerable. En la tabla 1 se

muestra una tabla de volúmenes de las prótesis para ver qué cantidad de material se usa.

Tabla 1.- Tabla de volúmenes totales

PIEZA FORJADA VOLUMEN TOTAL

Placa Richard 1.254 pulg3

Clavo para Fractura 0.895 pulg3

Sustitución Tibial 3.582 pulg3

REFERENCIAS

BIBLIOGRÁFICAS

Referencias bibliográficas


115


Aceros Palméxico División Nonoalco Av. Insurgentes Norte 554, Col. Atlampa, México Distrito

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ANEXO I

Anexo I


118

ANEXO II

Anexo II

120

3 .8 7 5 4 . 5 0 06 .5 6 3

2 .7 6 00 .7 5 0

0 . 2 5 0

L .M . P . 4 . 6 8 5

1 . 6 8 8

0 .2 7 01 .5 3 2

Ø 0 .9 8 0Ø 0 . 7 4 8

0 . 5 6 0

Ø 1 . 2 2 0

3 .8 7 5

5 .5 0 06 .5 6 3

1 . 9 7 00 . 7 9 0

0 .3 7 52 .7 6 0

Ø 0 .7 4 8

R E V IS IO N E SC A M B IO F E C H A C A M B IO N o D E P A R T E D E L C L IE N T E

V IS T A 3 A N G U L OV IS T A 3 A N G U L O

5 2 - 5 4 R C

P U L G A D A S

IN G J .C .M .

IN G . J . C .M .D IB U J OD IB U J O

R E V IS OR E V IS O

A P R O B A D O

D U R E Z AD U R E Z A

A P R O B OA P R O B O

M A T E R IA L

E S C A L A

1 :1A C O T A C IO N E S

F R A C C ± 1 / 1 6

0 .0 0 ± 0 .0 1

0 .0 0 0 ± 0 .0 0 2

G R A D O S ± 0 .5 °

T O L E R A N C IA S N O IN D IC A D A S P U L G A D A S

F E C H AF E C H A

N o D E P A R T E N U E S T R O

N O M B R E

P O R T A D A D O S D E D A D O S D E E N S A M B L E P A R A L L A V E D E H U E S O

A C E R O H 1 33 * 3 * 4 5

8

IN G J .C .M .

IN S T I T U T O P O L IT É C N IC O N A C IO N A L

E S IM E A Z C A P O T Z A L C O


Anexo II

121

3.875 4.500

3.875 5.500

6.563

2.760

0.375

L.M.P.4.685

6.563

1.9700.790

0.546

0.688

0.2501.688

ENSAMBLE PARA LA LLAVE 17mm

2.760

2.2140.375

Ø0.935Ø0.748

Ø0.748

0.560

Ø1.220

18

REVISIONESCAMBIO FECHA CAMBIO No DE PARTE DEL CLIENTE

VISTA 3 ANGULOVISTA 3 ANGULO

52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.

ING. J. C.M.DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°

TOLERANCIAS NO INDICADAS PULGADAS

FECHAFECHA

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

DADO DE ENSAMBLE PARA LLAVE DEHUESO DE 17mm

ACERO H133 * 3 * 4 5

8

ING J.C.M.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESIME AZCAPOTZALCO


Anexo II

122

0.688

1.0

Ø 1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

Ø 3.0

Ø 1.125

Ø 0.813+0.000-0.002

0.8020.813

1141.00

45°

REVISIO NESC AM BIO FEC HA C AM BIO No DE PARTE DEL CLIENTE

VISTA 3 ANG ULOVISTA 3 ANG ULO

52-54 RC

PULG ADAS

ING J.C .M .

ING . J. C .M .D IBUJOD IBUJO

REV ISOREV ISO

A PRO BADO

D UREZAD UREZA

A PRO BOA PRO BO

M ATERIAL

ESCALA

1:1A CO TAC IO NES

FRA CC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

G RA DO S ± 0.5°

TO LERANCIAS NO IND ICADAS PULGADAS

FEC HAFEC HA

NO M BRE DEL CLIENTE

No DE PARTE N UESTRO

NO M BRE

PO RTAPUNZO N DE 2DO PASO PARALLAVE DE HUESO DE 17m m

A C ERO H13Ø 1 3

8 * 6 34

Ø 0.5


Anexo II

123

0.693±0.002

0.800±0.002

1.75

Ø1.171±0.002

Ø0.50Ø0.80

0.791.97

0.25

0.75

Ø0.813+0.002-0.000

0.04x45°



52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

PUNZON DE 2do PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 17mm

ACERO H13Ø 1 38 * 6 3

4

116x45°

1 BNO ROSCADO A12 - 13 Hilos/pulgUSAR BROCA 7/16

1.0

1.3


Anexo II


124

1.875

Ø1.2491.247

Ø58

1.615

38

Ø1.210±0.002

58

141

REVISIONESC AM BIO FEC HA C AM BIO No DE PARTE DEL CLIENTE


52-54 RC

PULGADAS

ING J.C .M.

ING . J. C .M.DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APRO BADO

DUREZADUREZA

A PROBOA PROBO

M ATERIAL

ESC ALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

G RADO S ± 0.5°

TOLERANCIAS NO INDICADAS PULG ADAS

FECHAFECHA


No DE PARTE NUESTRO

NO M BRE

PUINZON DE 1ER PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 17m m

ACERO H13Ø 1 3

8 * 4

Anexo II


125



52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOM BRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOM BRE

PUNZON DE 1ER PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 17mm

ACERO H13Ø 1 3

8 * 6 34

0.693±0.002

0.800±0.00258

1.8752.6150.791.180.25

Ø0.80 Ø0.50Ø1.171±0.002

Ø1.2491.247

141

Anexo II

126

1.188±0.005

Ø0.7440.742

1.188±0.005

R34

516

REVISIO NESC AM BIO FEC HA C AM BIO N o DE PARTE DEL C LIENTE

V ISTA 3 ANG ULOVISTA 3 ANG ULO

52-54 RC

PULGADAS

ING J.C .M .

ING . J. C .M.DIBUJODIBUJO

REV ISOREV ISO

APRO BADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

M ATERIAL

ESC ALA

1:1ACO TACIO NES

FRAC C ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

G RA DO S ± 0.5°

TO LERAN CIA S NO INDICA DAS PULG ADAS

FEC HAFEC HA


N o DE PARTE N UESTRO

N O M BRE

DADO DE 2DO PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 17m m

AC ERO H133 * 3 * 5 5

8

5 .50±0.01

1.0651.063

2.8722.870

Ø 1.181±0.002

12

R18

4.335±0.015.125±0.01

2DO PASO DE BO CADE 17M M

1er PASO DE BO CA DE34, 21 y 13

16


Anexo II


127

4.125±0.01

1.74±0.01

3.58±0.01

Ø 1.220±0.002

1.188±0.005

Ø0.7440.742

2.13±0.01

12

R18

1.188±0.005

R34

516

REV ISIO NESC A M BIO FEC HA C A M BIO N o DE PA RTE DEL C LIEN TE

V ISTA 3 AN G ULOVISTA 3 AN G ULO

52-54 RC

PULG ADA S

IN G J.C .M .

IN G . J. C .M .DIBUJODIBUJO

REV ISOREV ISO

APRO BADO

DUREZADUREZA

APRO BOAPRO BO

M ATERIAL

ESC ALA

1:1AC O TA C IO NES

FRA C C ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

G RA DO S ± 0.5°

TO LERA N C IAS NO IN D IC ADAS PULG A DA S

FEC HAFEC HA

N O M BRE DEL C LIENTE

N o D E PARTE N UESTRO

N O M BRE

D A DO DE 1ER PA SO PA RA LLAVE DEHUESO D E 17m m

A C ERO H133 * 3 * 4 58

4 .50±0.01

1.0651.063

2.8722.870

Ø 0.935±0.005

1er PASO D E BO C A DE17M M

3er PA SO DE BO C A DE34, 21 y 13

16

ANEXO III

Anexo III

129

R E V IS IO N ESC A M BIO FEC H A C A M BIO N o D E P A R TE D EL C LIEN TE

V IS TA 3 A N G U LOV IS TA 3 A N G U LO

5 2 -54 RC

P U LG A D A S

IN G J.C .M .

IN G . J . C .M .D IB U JOD IB U JO

R EV ISOR EV ISO

A P R O B A D O

D U R EZAD U R EZA

A P R O BOA P R O BO

M A TE R IA L

E S C A LA

1 :1A C O TA C IO N ES

F R A C C ± 1/16

0 .0 0 ± 0 .01

0 .0 00 ± 0 .002

G R A D O S ± 0 .5°

TO LER A N C IA S N O IN D IC A D A S P U LG A D A S

FEC H AFEC H A

N o D E P A R TE N U ESTR O

N O M BR E

D A D O D E EN SA M B LE P A RA LLA V E D EH U ESO D E 7/8

A C E R O H 1 33 * 3 * 4 5

8

IN G J.C .M .

IN ST ITU TO P O LITÉC N IC O N A C IO N A L

ES IM E A ZC A P O TZA LC O

5 .5 003 .8756 .563

1 .9 700 .790

0 .3 75

EN SA M BLE P A R A LA LLA V E 7/8 "

Ø 0 .748

2 .760

3 .875 5 .5 006 .563

3 .4500 .5 00

0 .2 50

L.M .P .6 .430

2 .9 50

Ø 0 .748

0 .9 30

Ø 1.050

5 .5 003 .8756 .563

0 .3 75 2 .760

Ø 0 .748

2 .7600 .4 00

1 .5 320 .590

Ø 1 .438

Ø 1 .390

0 .68818

0 .68818

0 .68818

1 .1 75

0 .750

0 .8650 .7 50


Anexo III

130

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

1.0

1141.0

45°



52-54 RC

PULGADAS

DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

PORTAPUNZON DE 2DO PASO PARALLAVE DE HUESO DE 34,21mm Y 78

ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

Ø114

Ø1.000+0.000-0.002 Ø3

Ø0.5

0.880.74

0.69


Anexo III

131 Anexo III

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

Ø3

Ø1.000

Ø0.813+0.000-0.002

1141.0

45°



PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

ING V.M. L.DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

PORTAPUNZON DE 1ER PASO PARALLAVE DE HUESO DE 34,21mm Y 78

ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

1.175

Ø0.5

0.560.61

0.69


131

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

Ø3

Ø1.000

Ø0.813+0.000-0.002

1141.0

45°



PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO


APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

1.175

Ø0.5

0.560.61

0.69


Anexo III


132

Ø1.428±0.002

Ø0.65Ø0.50

Ø0.80 Ø0.875+0.002-0.000

0.75

34

1.750.63

1.001.13



52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

ACERO H13Ø1 38 * 4

PUNZON DE 1ER PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 78"

1

1 BNO ROSCADO A12 - 13 Hilos/pulgUSAR BROCA 7/16

Anexo III

133

Ø1.380±0.002

PUINZON DE 2DO PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 78"

Ø12

0.790

1.97034

Ø1.000+0.002-0.000



52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

0.8950.893

1.0331.031

0.75

1.0

0.25 1.75


Anexo III

134

5.50±0.01

4.33±0.015.125

Ø1.390±0.002Ø0.744

0.742

R34

1.188±0.005

1.188±0.005

2.625±0.01

2.8722.870

2.8722.870

3er PASO DE BOCA DE 78

REVISIONESCAMBIO FECHA CAM BIO No DE PARTE DEL CLIENTE


52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.

ING . J. C.M.DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

M ATERIAL

ESCALA

1:1ACOTAC IONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOM BRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOM BRE

DADO DE 3ER PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 78

ACERO H133 * 3 * 5 58


Anexo III

135

5.50±0.015.125±0.01

4.53±0.01

Ø1.438±0.002

3.00±0.01

Ø0.7440.742

2.765±0.0112

R18

Ø1.310±0.005Ø1.125±0.005

R34

2.625±0.01

2.8722.870

2.8722.870

2DO PASO DEBOCA DE 78

2DO PASO DE BOCADE 34, 21 y 13

16

1.188±0.005

1.188±0.005



52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

DADO DE 2DO PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 78

ACERO H133 * 3 * 5 58


Anexo III


136

5.50±0.015.00±0.01

Ø 1.050±0.002Ø0.744

0.742

R34

516

1.188±0.005

1.188±0.005

1.0651.063

2.8722.870

REVISIO NESC AM BIO FEC HA C AM BIO No DE PARTE D EL CLIENTE

VISTA 3 A NG ULOVISTA 3 A NG ULO

52-54 RC

PULG ADAS

ING J.C .M .

ING . J. C .M .DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APRO BADO

DUREZADUREZA

A PROBOA PROBO

M ATERIAL

ESCALA

1:1A CO TACIO NES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

G RAD O S ± 0.5°

TO LERANC IAS NO INDICADAS PULG ADAS

FECHAFECHA

NO M BRE D EL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NO M BRE


4, 21m m ,1316 Y 78

AC ERO H133 * 3 * 5 5

8



16

ANEXO IV

Anexo IV

138

R E V IS IO N E SC A M BIO F EC H A C A M BIO N o D E P A R TE D EL C LIEN TE

V ISTA 3 A N G U LOV ISTA 3 A N G U LO

5 2 -5 4 R C

P U LG A D A S

IN G J .C .M .

IN G . J . C .M .D IB UJOD IB UJO

R EV ISOR EV ISO

A P R O B A D O

D U R EZAD U R EZA

A P R O BOA P R O BO

M A TE R IA L

E SC A LA

1 :1A C O TA C IO N ES

F R A C C ± 1 /16

0 .0 0 ± 0 .0 1

0 .0 0 0 ± 0 .002

G R A D O S ± 0 .5 °

TO L E R A N C IA S N O IN D IC A D A S P U LG A D A S

F E C H AF E C H A

N o D E P A R TE N U E STR O

N O M BR E

D A D O D E E N SA M B LE P A R A LLA V E D EH U E SO D E 3 /4

A C E R O H 1 33 * 3 * 4 5

8

IN G J .C .M .

IN S T ITU TO P O L ITÉ C N IC O N A C IO N A L

E S IM E A ZC A P O TZA LC O

4 .5 0 03 .8 7 56 .5 6 3

1 .9 7 00 .7 9 0

1 .6 8 8

0 .3 7 5

E N SA M B LE P A R A LA LLA V E 3 /4 "

2 .7 6 0

Ø 0 .7 4 81 .3 4 0

2 .7 6 0

3 .8 7 5 5 .5 0 06 .5 6 3

3 .2 5 00 .5 0 0

0 .2 5 0

L .M .P .6 .0 6 0

0 .6 8 8

2 .7 5 0

Ø 0 .7 4 8

0 .5 6 0

Ø 1 .0 5 0

5 .5 0 03 .8 7 56 .5 6 3

0 .3 7 52 .7 6 0

Ø 0 .7 4 8

2 .7 6 0

Ø 1 .3 7 5

Ø 1 .1 5 0

0 .4 0 01 .9 4 0

0 .2 5 0

0 .6 8 818

18

1 .0 0 0


Anexo IV

139 Anexo IV

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

1.0

1141.0

45°



52-54 RC

PULGADAS

DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

Ø114

Ø1.000+0.000-0.002 Ø3

Ø0.5

0.880.74

0.69


139

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

1.0

1141.0

45°



52-54 RC

PULGADAS

DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

Ø114

Ø1.000+0.000-0.002 Ø3

Ø0.5

0.880.74

0.69


Anexo IV

140 Anexo IV

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

Ø3

Ø1.000

Ø0.813+0.000-0.002

1141.0

45°



PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO


APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

1.175

Ø0.5

0.560.61

0.69


140

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

Ø3

Ø1.000

Ø0.813+0.000-0.002

1141.0

45°



PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO


APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

1.175

Ø0.5

0.560.61

0.69


Anexo IV

141

Ø1.040±0.002

1.830.31

Ø58



52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

PUINZON DE 1ER PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 3

4"

ACERO H13Ø1 1

4 * 2 14

34

0.50

Ø0.813+0.002-0.000

1.0

1 BNO ROSCADO A12 - 13 Hilos/pulgUSAR BROCA Ø 7/16


Anexo IV

142

Ø1.365±0.002

Ø0.53 Ø38Ø5

8 Ø1.000+0.002-0.000

0.75



52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

M ATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOM BRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOM BRE

PUINZON DE 2DO PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 3

4"

ACERO H13Ø1 1

2 * 3

34

1.750.63

1.001.13

1 BNO ROSCADO A12 - 13 Hilos/pulgUSAR BROCA Ø 7/161.0


Anexo IV

143

5.50±0.015.125±0.01

Ø1.375±0.002Ø0.744

0.742

R34

516

1.188±0.005

1.188±0.005

1.0651.063

2.8722.870

REVISIONESCAM BIO FECHA CAM BIO No DE PARTE DEL CLIENTE


52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APRO BADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

M ATERIAL

ESCALA

1:1ACO TACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOM BRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOM BRE

DADO DE 2DO PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 34, 21m m Y 13

16

ACERO H133 * 3 * 5 5

8


16

Ø1.150±0.005

4.54±0.013.185±0.01

2.765±0.0112

R18

2.625±0.01

7°5°



Anexo IV


144

5.50±0.015.00±0.01

Ø 1.050±0.002Ø0.744

0.742

R34

516

1.188±0.005

1.188±0.005

1.0651.063

2.8722.870



52-54 RC

PULG ADAS

ING J.C .M .


REVISOREVISO

APRO BADO

DUREZADUREZA

A PROBOA PROBO

M ATERIAL

ESCALA

1:1A CO TACIO NES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

G RAD O S ± 0.5°


FECHAFECHA


No DE PARTE NUESTRO

NO M BRE


4, 21m m ,1316 Y 78

AC ERO H133 * 3 * 5 5

8



16

ANEXO V

Anexo V

146

3 .8 7 5 4 . 5 0 06 .5 6 3

2 .7 6 00 .7 5 0

0 . 2 5 0

L .M . P . 4 . 6 8 5

1 . 6 8 8

0 .2 7 01 .5 3 2

Ø 0 .9 8 0Ø 0 . 7 4 8

0 . 5 6 0

Ø 1 . 2 2 0

3 .8 7 5

5 .5 0 06 .5 6 3

1 . 9 7 00 . 7 9 0

0 .3 7 52 .7 6 0

Ø 0 .7 4 8

R E V IS IO N E SC A M B IO F E C H A C A M B IO N o D E P A R T E D E L C L IE N T E

V IS T A 3 A N G U L OV IS T A 3 A N G U L O

5 2 - 5 4 R C

P U L G A D A S

IN G J .C .M .

IN G . J . C .M .D IB U J OD IB U J O

R E V IS OR E V IS O

A P R O B A D O

D U R E Z AD U R E Z A

A P R O B OA P R O B O

M A T E R IA L

E S C A L A

1 :1A C O T A C IO N E S

F R A C C ± 1 / 1 6

0 .0 0 ± 0 .0 1

0 .0 0 0 ± 0 .0 0 2

G R A D O S ± 0 .5 °

T O L E R A N C IA S N O IN D IC A D A S P U L G A D A S

F E C H AF E C H A

N o D E P A R T E N U E S T R O

N O M B R E

P O R T A D A D O S D E D A D O S D E E N S A M B L E P A R A L L A V E D E H U E S O

A C E R O H 1 33 * 3 * 4 5

8

IN G J .C .M .

IN S T I T U T O P O L IT É C N IC O N A C IO N A L

E S IM E A Z C A P O T Z A L C O


Anexo V

147 Anexo V

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

1.0

1141.0

45°



52-54 RC

PULGADAS

DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

Ø114

Ø1.000+0.000-0.002 Ø3

Ø0.5

0.880.74

0.69


147

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

1.0

1141.0

45°



52-54 RC

PULGADAS

DIBUJODIBUJO

REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

Ø114

Ø1.000+0.000-0.002 Ø3

Ø0.5

0.880.74

0.69


Anexo V

148 Anexo V

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

Ø3

Ø1.000

Ø0.813+0.000-0.002

1141.0

45°



PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO


APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

1.175

Ø0.5

0.560.61

0.69


148

Ø1.998+0.000-0.002

3.00

18X45°

34

Ø3

Ø1.000

Ø0.813+0.000-0.002

1141.0

45°



PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO


APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE


ACERO H13Ø 1 38 * 6 34

1.175

Ø0.5

0.560.61

0.69


Anexo V

149

Ø1.040±0.002

2.060.31

Ø58

34



52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

MATERIAL

ESCALA

1:1ACOTACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOMBRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOMBRE

PUINZON DE 1ER PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 21mm

ACERO H13Ø1 1

4 * 2 14

0.50

Ø0.813+0.002-0.000


1.0


Anexo V

150

Ø1.365±0.002

Ø58 Ø 7

16Ø34

0.75

34

1.750.75

1.13

REVISIONESCAM BIO FECHA CAMBIO No DE PARTE DEL CLIENTE


52-54 RC

PULG ADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APROBADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

M ATERIAL

ESC ALA

1:1ACO TACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

G RADOS ± 0.5°

TO LERANCIAS NO INDICADAS PULGADAS

FECHAFECHA

NOM BRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOM BRE

PUINZON DE 2DO PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 21mm

1.31

ACERO H13Ø 1 1

2 * 3

Ø1.000+0.002-0.000


1.0


Anexo V

151

5.50±0.015.125±0.01

Ø1.375±0.002Ø0.744

0.742

R34

516

1.188±0.005

1.188±0.005

1.0651.063

2.8722.870

REVISIONESCAM BIO FECHA CAM BIO No DE PARTE DEL CLIENTE


52-54 RC

PULGADAS

ING J.C.M.


REVISOREVISO

APRO BADO

DUREZADUREZA

APROBOAPROBO

M ATERIAL

ESCALA

1:1ACO TACIONES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

GRADOS ± 0.5°


FECHAFECHA

NOM BRE DEL CLIENTE

No DE PARTE NUESTRO

NOM BRE

DADO DE 2DO PASO PARA LLAVE DEHUESO DE 34, 21m m Y 13

16

ACERO H133 * 3 * 5 5

8


16

Ø1.150±0.005

4.54±0.013.185±0.01

2.765±0.0112

R18

2.625±0.01

7°5°



Anexo V


152

5.50±0.015.00±0.01

Ø 1.050±0.002Ø0.744

0.742

R34

516

1.188±0.005

1.188±0.005

1.0651.063

2.8722.870



52-54 RC

PULG ADAS

ING J.C .M .


REVISOREVISO

APRO BADO

DUREZADUREZA

A PROBOA PROBO

M ATERIAL

ESCALA

1:1A CO TACIO NES

FRACC ± 1/16

0.00 ± 0.01

0.000 ± 0.002

G RAD O S ± 0.5°


FECHAFECHA


No DE PARTE NUESTRO

NO M BRE


4, 21m m ,1316 Y 78

AC ERO H133 * 3 * 5 5

8



16

metodologÍa que permita implementar la fabricaciÓn …

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