UNIVERSIDAD SAN NACIONAL SAN ANTONIOABAD DEL CUSCO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA TEMA ‘’maquina perfiladora’’ CURSO : Diseño de dispositivo y materiales DOCENTE : Isaac omar gonzales ALUMNOS : Marcos huiñape Peralta Miguel angel chipa casaverde Sorayda huaman orcon Brizel Negron Cabrera Cusco-Perú 2017 INDICE 1. Introducción 2.- desbobinador 3.- maquina perfiladora 3.1 Análisis del perfil 3.2. Material del perfil 3.3Desarrollo del perfil 3.4 diseño de los rodillos 3.5 dimensiones básicas de la maquina 3.5.1 velocidad de funcionamiento de la maquina 3.5.2 cálculo del motor 4.- dispositivo de corte hidráulico 1. INTRODUCCION El proceso de diseño de una máquina de perfilar nace, con el análisis de la pieza a fabricar. La máquina se ha diseñado de acuerdo al perfil solicitado, esta es una maquina producto de un proyecto del curso de ‘’Diseño de Dispositivos y Matriceria’’, Antes de empezar debemos dejar en claro que no existe un único procedimiento para obtener perfiles como el diseñado sino por el contrario existen múltiples procedimientos y que tampoco existe una formula o un método que sea mejor sino que todo depende de las circunstancias y del perfil a fabricar, de acuerdo a los acabados que este requiera. Por las razones anteriores y al carecer de una bibliografía nuestro proyecto se ha basado en recopilaciones de revistas, entrevistas y gente conocedora del tema 2. DESBOBINADOR Nuestro desbobinador es adecuado para desenrollar y transportar chapas finas . consiste primordialmente en una maquina principal , dispositivo de tensión brazo de sujeción, dispositivo de control , sistema de control eléctrico y sistema hidráulico independiente ESPECIFICACIONES Equipo con o sin motor(manual) Mandril simple Convertidor de frecuencia para control de velocidad Control electrónico de bucle Ampliación del mango manual o hidráulica Horizontal para cinta 3. MAQUINA PERFILADORA 3.1 ANALISIS DEL PERFIL El primer paso es analizar el perfil final para apreciar dimensiones, ángulos, espesor, operaciones anteriores posteriores al paso por la máquina de perfilar. El perfil final puede observarse en la figura 2.1 3.2 MATERIAL DEL PERFIL Prácticamente cualquier material puede ser conformado en frio con ciertos radio de doblado. En este caso se trabajara con: Espesores:0.5mm Anchos: 10cm Longitud: 6mts La selección del material de la lámina a maquinar tiene que estar sujeto a similares variables por ejemplo puede ser materiales con espesores y anchos similares o aproximados pero con tracciones casi idénticas o iguales porque una diferencia entre estas puede ocasionar modificaciones en el diseño de la maquina perfiladora como por ejemplo en la variación del material del rodillos, la potencia requerida, usar o no lubricación, que tipo de lubricante variación de la velocidad, etc. El material idóneo para ser trabajado en frio son los aceros bajos en carbono y el seleccionado es el ASTM A- 1008 es tipo B Composición química Norma Técnica Grado B C% Mn% P% S% Cu% ASTM A-1008 0.02 Tipo B 0.15 0.6 Max 0.03 Max 0.035 Max 0.2 Max Propiedades Mecánicas Norma Técnica Límite de Influencia Resistencia la Alargamiento en 50 (Kg/cm²) tracción min (%) (kg/cm²) ASTM A-1008 Tipo 1410-2810 - 30 min. (*) B Tolerancia Dimensionales según Norma técnica JIS G3141 Clase A Espesor Tolerancia de espesor Nominal (mm) 905 1200 0.30 ±0.04 ±0.04 0.40-0.55 ±0.05 ±0.05 0.60-0.75 ±0.06 ±0.06 0.80-0.90 ±0.06 ±0.07 1.2-1.2 ±0.07 ±0.08 1.45-1.5 ±0.09 ±0.10 1.90 ±0.11 ±0.12 3.3 DESARROLLO DEL PERFIL La parte más difícil del diseño de una máquina de perfilar es predecir como reaccionara la lámina cuando esta pase por cada una de las etapas de los rodillos Una vez analizado el material que se va a utilizar, el siguiente paso es analizar el comportamiento plástico de este material seleccionado . El estudio del material nos permitirá conocer dos parámetros importantes que aportaran para el trabajo final. Estos dos parámetros son el factor K y el Angulo mínimo permitido para doblar esta lamina. El perfil consta de 2 procesos de doblado y 3 de curvado 3.3.1 Calculo de la fuerza necesaria para el doblado 3.4 DISEÑO DE RODILLOS Una vez diseñado el perfil final el siguiente paso es calcular y diseñar los rodillos 3.4.1 CONSIDERACIONES EN EL DISEÑO DE RODILLOS Debido a que los rodillos tendrán diámetro variable según la posición de la lámina. La velocidad en estos puntos será diferente, Debido a que en la zonas dobladas tendremos laminación, la lámina se ira alargando, en la últimas etapas. Debido al aumento de la rigidez del perfil por el cambio de forma, este efecto se minimiza La causa más común de marcas provocada por los rodillos es debido a la diferencia de velocidad entre el rodillo (velocidad rotatoria) y la chapa (velocidad lineal). Esta diferencia aumenta proporcionalmente con la velocidad de los rodillos La forma básica se hará de acuerdo al diseño del perfil Es importante que en las zonas que no debemos doblar y que la lámina simplemente se desplace o deslice los rodillos no presenten unión total El diámetro de los rodillos viene determinado por múltiple factores entre ellos el espesor de la lámina que se va a doblar, la velocidad de funcionamiento de la maquina. el material del cual está hecho la lámina , si presenta algún tipo de recubrimiento el acabado de este 3.4.2MATERIAL DE LOS RODILLOS Las superficies de los rodillos formadores se desgastan gradualmente debido al uso Prolongado, especialmente en el lado que va en contacto directo con la lámina. Los rodillos deben ser preferiblemente de calidad dura (rodillos endurecidos o aceros especiales). El recubrimiento De cromo endurecido para los rodillos es altamente efectivo. Existen varias calidades de acero para la construcción de rodillos conformadores, y también Varios grados de acabado de los mismos dependiendo del perfil a realizar. El material que decidimos utilizar es el AISI 1045 con tratamiento térmico pulido superficial y cromado Composición química si Mn S P Cr V 0.85-0.95 0.1-0.4 1.8-2.2 0.03 0.03 0.2-0.5 0.05-0.2 valores de referencia DUREZA 57-62 HRC DE TRABAJO Dureza al 229HB sumista 3.4.2 DISEÑO DE LOS RODILLOS Son 8 pares de rodillos diseñados según el perfil final Primer juego de rodillos arriba y abajo Segundo juego de rodillos Tercer juego de rodillos Cuarto juego de rodillos || Quinto juego de rodillos Sexto juego de rodillos |Setimo juego de rodillos Octavo juego de rodillos 3.5 dimensiones básicas de la maquina 3.5.1 velocidad de la maquina La velocidad de deformación de la lámina es otro factor determinante en el diseño de La m aquina Las velocidades en un proceso de perfilado con rodillos suelen estar comprendidas entre 0.5M/Min y 245m/min la decisión de decidir una velocidad estas influenciadas por varios factores que a continuación mostramos: Composición del material de trabajo: de acuerdo al material que deseemos deformar presentar mejor o peor actitud frente a la deformación Esfuerzo de fluencia del material aumenta por el aumento de velocidad así que a mayor precisión menos velocidad Cuanto mayor es la velocidad de funcionamiento de la maquina mayor es la potencia consumida Cuanto mayor sea la velocidad mayor seria el diámetro de los rodillos De esta forma nos encontramos con la decisión de escoger que velocidad es mejor para el conformado de nuestros perfiles y frente a nuestra poca experiencia y un estudio decidimos que la velocidad de diseño del máquina será sobe 0.17-0.25 m/s. 3.5.2 cálculo del motor 4 .- DISPOSITIVO DE CORTE HIDRAULICO Fuerza necesaria para el corte 𝐹 = 𝑃. 𝑠. 𝜌 P= perímetro S= espesor de la plancha ð = esfuerzo de rotura del material por corte 𝑁 𝐹 = 202(𝑚𝑚) ∗ 0.5(𝑚𝑚) ∗ 275( 𝑚𝑚 𝐹 = 27775 𝑁 Considerando rozamiento : 𝐹 ′ = 1.2 ∗ 𝐹 𝐹 ′ = 33330 𝑁