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Summary

Apuntes para el curso de dibujos para ingeniería es una representación que se obtienen cuando se corta una pieza con un plano y se representa aquello que esta contenido en él solamente. , de la universidad tecnológica de Perú de Arequipa....

Description

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Prensas y Balancines

Tecnología ll

Diseño Industrial

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 Descripción de una prensa

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Una Una prensa prensa consiste consiste en en un un bastidor bastidor que que sostiene sostiene una una bancada bancada yy un un ariete ariete oo émbolo, émbolo, una una fuente fuente de de potencia, potencia, yy un un mecanismo mecanismo para para mover mover el el ariete ariete linealmente linealmente yy en en ángulos ángulos rectos rectos con con relación relación aa la bancada. Una Una prensa prensa debe debe estar estar equipada equipada con con matrices matrices yy punzones punzones diseñados diseñados para para ciertas ciertas operaciones operaciones específicas. específicas. Las Las prensas prensas tienen tienen capacidad capacidad para para la la producción producción rápida, rápida, puesto puesto que que el el tiempo tiempo de de operación operación es es solamente solamente el el que que necesita necesita para para una una carrera carrera del del ariete, ariete, más más el el tiempo tiempo necesario necesario para para alimentar alimentar el el material. material. Por Por consiguiente consiguiente se se pueden pueden conservar conservar bajos bajos costos costos de de producción. producción. Tiene Tieneuna unaadaptabilidad adaptabilidadespecial especialpara paralos losmétodos métodosde de producción producciónen enmasa, masa, como comolo loevidencia evidencia su su lalamanufactura manufacturade depiezas piezaspara paraautomóviles automóvilesyyaviones, aviones,artículos artículosde deferreter ferretería, ía, juguetes juguetes yy utensilios utensilios de de Las Las prensas prensas son son empleadas empleadas cada cada día día con con mayor mayor número, número, ya ya sea sea por por sus sus costos costos de de aplicació aplicaci homogeneidad homogeneidadlograda logradaen enlos losproductos. productos. Este Estetipo tipode deaplicaciones aplicacionesson sonconvenientes convenientescuando cuandosesequieren quierenrealizar realizarun unnúmero númeroconsiderable considerable que quelalainversión inversiónen enestas estasmaquinarias maquinariases escostosa costosayyse sereditúa reditúaaatravés travésde deun unnúmero númeroconsiderab considerab supuesto supuestoque quehay haymás másvariables variablesaaconsiderar consideraren enlos losgastos, gastos,como comolalacomplejidad complejidadmorfológica morfológicade delalapip que que se se utiliza, utiliza, el el tiempo tiempo en en el el que que se se producen producen estas estas piezas, piezas, entre entre ootras. tras. ElElprogreso progresode delalatécnica técnicade defabricación fabricacióntambién tambiénseseve veinfluenciado influenciadoalalavance avancede delas lastécnica técnic metales, metales,que quehan hanpermitido permitidoobtener obtenerláminas láminasde dediferentes diferentesmetales metalescada cadadía díamás másuniformes uniformescon contéc té más más sencillas sencillas yy tolerancias tolerancias cada cada vez vez menores. menores. Las Las prensas prensas pueden pueden trabajar trabajar chapas chapas desde desd aproximadamente. aproximadamente. Las Lasprensas prensastendrán tendránuna unaaplicación aplicacióntanto tantomás másamplia ampliacuanto cuantomayor mayorsea sealalaaltura alturalibre libredel dele cuanto cuanto mayor mayor sea sea lala carrera carrera que quepueda pueda ajustarse, ajustarse, ya ya que queeste este modo modo podrá podrá disponerse disponerseen en lala pre pre montajes montajes de de embutición embutición de de cierta cierta altura. altura. La Laacción acciónde delas lasprensas prensasse selleva llevaaacabo cabopor pormedio mediode deuna unaherramienta herramientaque quees esimpulsada impulsada material materiallaminado. laminado.La Laherramienta herramientapuede puedeser sermaciza macizaoohueca, hueca,afilada afiladaoosin sinfilo filoyyde deformas formasvariada variad mismasno mismasnorealizan realizanarranque arranquede deviruta. viruta.Suelen Suelenutilizar utilizartroqueles troquelesyymatrices matricescomo comoútiles. útiles.

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de detuerca; tuerca;elelextremo extremodel deltornillo tornilloestá estáligado ligadoaalalacolisa colisaportapunzón portapunzónde demodo modoque quealalgirar girar esta esta última, última, desciende desciende oo asciende asciende según según el el sentido sentido de de rotación. rotación. Una Unabarra barraestá estáligada ligadaalaltornillo; tornillo;ella ellapresenta presentados doscontrapesos contrapesosque quealalgirar giraradquieren adquieren cierta ciertavelocidad velocidadyylógicamente lógicamentealmacenan almacenancierta ciertacantidad cantidadde de energía. El Eltornillo tornillopresenta presentarosca roscade desección seccióntrapecial trapecialoocuadrada cuadradayysu supaso pasoes esrápido rápido(dos, (dos,tres tres oo cuatro cuatro entradas), entradas), de de modo modo que que elel desplazamiento desplazamiento de de lala colisa colisa se se hace hace también también rápidamente. En Ensíntesis síntesiselelportapunzón portapunzónestá estáligado ligadoalaltornillo tornillode deforma formalibre. libre.De Detal talmanera maneraque quealal girar girareleltornillo tornilloyymoverse, moverse,elelportapunzón portapunzóndesciende desciendeooasciende asciendecon coneste estepero perosin singirar, girar, siguiendo siguiendo las las guías guías de de la la prensa. prensa. Su Su capacidad capacidad de de trabajo trabajo varía varía entre entre uno y treinta toneladas.

Prensa Neumática La Laneumática neumáticaes eslalatecnología tecnologíaque queemplea empleaelelaire airecomprimido comprimidocomo comomodo modode detransmisión transmisiónde de energía energíanecesaria necesariapara paramover moveryyhacer hacerfuncionar funcionarmecanismos. mecanismos.ElElaire airees esun unmaterial material elástico elásticoy,y,po p tanto, tanto, alal aplicarle aplicarle una una fuerza fuerza se se comprime, comprime, mantiene mantiene esta esta compresión compresión yy devuelve devuelve lala energ ener acumulada acumulada cuando cuandose se le le permite permite expandirse. expandirse. En En cada cada caso caso los los órganos órganos de de mando mando actúan actúan sobre sobre una una electroválvula electroválvula de de tres tres vías, vías, lala cual cual tien tien como comomisión misiónde dedeterminar determinarlalaadmisión admisióndel delaire airecomprimido comprimidoen enelelcilindro cilindroyylaladescarga descargasucesiva. sucesiva. frenado frenadoen enelelpunto puntomuerto muertosuperior superiorse serealiza realizamediante medianteun unembrague embraguecon conmando mandode demuelle muellequ q actúa actúacuando cuandolalaelectroválvula electroválvulaha hadescargado descargadoelelaire airede deacoplamiento; acoplamiento;por portanto, tanto,lalaprecisión precisióndd frenado frenado depende depende de dela la velocidad velocidad de dedescarga descargade de aire. Las Lasprensas prensasestán, están,además, además,provistas provistasde deuna unainstalación instalaciónneumática neumáticacon conregulados reguladosyydepurador depuradorqu q suministra suministraelelaire airelimpio limpioyylubrificado. lubrificado.Para Paraasegurar asegurarelelcaudal caudalde deaire airecomprimido comprimidose seha hadispuesto dispuestou depósito depósito auxiliar auxiliar que que actúa actúa de de pulmón. pulmón. Está Estáprevisto previstotambién tambiénuna unaoovarias variasboquillas boquillaspara paraelelsoplo soplode deaire airecomprimido comprimidopara paralalaexpulsión expulsiónd cortadas. LaLainstalación instalacióneléctrica eléctricaestá estárealizada realizadade demodo modoque quelalaprensa prensapueda puedafuncionar funcionaraacarrera carreraindividual individua está estáinstalado instaladoun uncircuito circuitoespecial especialque quepermite permitecontrolar controlarlalaexpulsión expulsiónconv convenida enida de de la la pieza pieza de de la la es es es esindispensable indispensablecuando cuandolalaprensa prensalleva llevainstalado instaladoelelbrazo brazomecánico mecánicode dealimentación alimentaciónautomática. automática. Estas Estasprensas prensasestán estántambién tambiénprovistas provistasde dedispositivos dispositivosde deseguridad seguridadcontra contraaccidentes accidentesque queson sonne n se se emplea emplea el el brazo brazo mecánico. mecánico. Puesto Puestoque queelelmotor motorde delas lasprensas prensasofrece ofrecelalaposibilidad posibilidadde deinvertir invertirsu susentido sentidode degiro, giro,permit permi

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Prensa Hidráulica Una Una prensa prensa hidráulica hidráulica es es un un mecanismo mecanismo conformado conformado por por vasos comunicantes impulsados por pistones de de diferente diferente área área que, que, mediante mediante pequeñas pequeñas fuerzas, fuerzas, permite permite obtener obtener otras otras mayores. mayores. Los Los pistones pistones son son llamados llamados pistones pistones de de agua, agua, ya ya que que son son hidráulicos. hidráulicos.Estos Estoshacen hacenfuncionar funcionarconjuntamente conjuntamenteaalas lasprensas prensashidráulicas hidráulicaspor pormedio medio de motores. En el siglo XVII, XVII, en Francia, Francia, el el matemático matemático yy filósofo filósofo Blaise Pascal comenzó una investigación investigaciónreferente referentealalprincipio principiomediante medianteelelcual cuallalapresión presiónaplicada aplicadaaaun unlíquido líquido contenido contenidoen enun unrecipiente recipientese setransmite transmitecon conlalamisma mismaintensidad intensidaden entodas todasdirecciones. direcciones. Gracias Gracias aa este este principio principio se se pueden pueden obtener obtener fuerzas fuerzas muy muy grandes grandes utilizando utilizando otras otras relativamente relativamente pequeñas. pequeñas. Uno Uno de de los los aparatos aparatos más más comunes comunes para para alcanzar alcanzar lo lo anteriormente anteriormente mencionado mencionado es es la la prensa prensa hidráulica, hidráulica, la la cual cual está está basada basada en en el elprincipio principio de Pascal. Pascal. ElElrendimiento rendimientode delalaprensa prensahidráulica hidráulicaguarda guardasimilitudes similitudescon conelelde delalapalanca, palanca,pues pues se se obtienen obtienen presiones presiones mayores mayores que que las las ejercidas ejercidas pero pero se se aminora aminora la la velocidad velocidad yy lala longitud longitudde dedesplazamiento, desplazamiento,en ensimilar similarproporción. proporción. Las Lasprensas prensasde decorte cortellevan llevanalalmaterial materialaaun unesfuerzo esfuerzomás másallá alláde desu suresistencia resistenciaúltima últimaalalcorte. corte.Las Laspp embutido embutidoemplean empleanuna unafuerza fuerzaque queproduce produceun unesfuerzo esfuerzointermedio intermedioentre entreelellímite límiteelástico elásticoque quede de resistencia resistenciaúltima últimaque queno nodebe debede desobrepasarse, sobrepasarse,por porloloque quelaladureza durezayyelelendurecimiento endurecimientode delos losmet me importancia importanciapara paraeleltrabajo trabajode delas lasprensas. prensas.Es Esdecir decirque queexiste existeuna unadeformación deformaciónen enfrío fríoyypor poren en realizar realizar algún algún proceso proceso con con prensas. prensas. Es Es por por esta esta razón razón que que en en lala chapa chapa se se dejan dejan separaciones separaciones e punzonado, punzonado,para paraevitar evitarque quelalaacritud acritudarruine arruinelalapieza piezasiguiente. siguiente.Los Losgolpes golpesseserealizan realizan11sola solavez vezpo p no nose segolpea golpeavarias variasveces veceselelmismo mismolugar lugaren enlalachapa chapapara paraobtener obtenerelelproducto, producto,es espor poresto estoque quelol secuencialmente secuencialmente yy las las matrices matrices están están altamente altamente eestudiadas. studiadas.

 Según cantidad de acciones

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Las Las prensas prensas se se subdividen subdividen en: en:

- - -

Prensas de simple efecto. Prensas de doble efecto. Prensas de triple efecto

Prensa de simple efecto (Mecánica (Mecánica neumática neumática hidráulica) hidráulica)

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 Prensa de doble efecto (Mecánica, (Mecánica,neumática, neumática,hidráulica) hidráulica) Muchas Muchas opciones opciones de de estampado estampado deben deben realizarse realizarse en en dos dos acciones acciones distintas distintas yy sucesivas: sucesivas:lalaacciones accionesde desujetar sujetarlalapieza, pieza,seguida seguidade delaladel delembutido, embutido,teniendo teniendopresente presente que que lala primera primera fase fase de de sujeción sujeción puede puede también también estar estarprecedida precedida por por una una fase fase de de corte; corte; pero perolas lasdos dosprimeras primerasfases, fases,corte corteyysujeción sujeciónse seconsideran consideransiempre siemprerealizadas realizadasen enuna unasola sola acción. acción.Para Parasatisfacer satisfacerestas estasexigencias exigenciasse sehan hanconstruido construidolas lasprensas prensasespeciales especialesllamadas llamadas prensas de doble efecto o prensas de de doble doble acción. Estas Estas prensas prensas tienen tienen la la característica característica de de estar estar provistas provistas de de dos dos correderas, correderas, una una de de las las cuales actúa dentro de otra. Tiene Tiene22arietes arietesdeslizando deslizandouno unoexteriormente exteriormenteyyotro otroen enelelinterior. interior.ElElariete arieteexterior exteriores es el el que que constituye constituye generalmente generalmente ee ll pisador pisador yy es es actuado actuado por por medio medio de de brazos articulados articulados o de de levas levas excéntricas, excéntricas, de de manera manera que que al al final final de de su su carrera carrera permanece permanece estacionario estacionario yy aplicando aplicando presión presión para para sujetar sujetar lala pieza, pieza, mientras mientras elel ariete ariete interior interior oo punzón punzón sigue sigue su su movimiento movimientohacia haciaarriba arribasimultáneamente. simultáneamente. Las Las prensas prensas de de doble doble acción acción se se em emplean pleanprincipalmente principalmentepara paratrabajos trabajosde deembutido embutidoprofundo. profundo.

Prensas hidráulicas de triple efecto  Son Sonmuy muysemejantes semejantesen enprincipio principioaalas lasanteriores, anteriores,pero perotienen tienenun unariete arieteadicional adicionalque que trabaja trabaja de de abajo abajo hacia hacia arriba, arriba, cuyo cuyo movimiento movimiento se se sincroniza sincroniza con con elel de de los los 22 arietes arietes anteriores. Se Seutilizan utilizan en enlos loscasos casosen enque quedeban deban efectuarse efectuarseembuticiones embuticionesmás máscomplicadas, complicadas,de de fondo fondo curvado, curvado,con conforma formaoocontra contraestampado, estampado,oodonde dondesea seanecesario, necesario,dar darforma formaantes antes de embutir. Una Una prensa prensa construida construida bajo bajo estas estas características características satisface satisface aa todos todos los los tipos tipos de de estampas estampas yy es es muy muy adecuada adecuada para para la la embutición embutición profunda, profunda, en en la la que que se se emplea emplea el el sujetador sujetadorsuperior, superior,así asícomo comolas lasgrandes grandesembuticiones embuticionesen enlas lasque quese seemplea empleaelelsujetador sujetador inferior. La La carrera carrera puede puede variarse variarse según según las las exigencias exigencias del del trabajo, trabajo, así así como como la la presión presión

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 Diferencia entre prensas y Balancines

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LaLadiferencia diferenciafundamental fundamentalentre entreun unbalancín balancínyyuna unaprensa prensaeseselelmodo modoen enque queaplican aplicanlalafuerza fuer motor motorhace hacegirar giraruna unarueda, rueda,que quealalacoplarse acoplarseda daimpulso impulsoalalmecanismo mecanismode deforma formarepentina repentinayybru br golpe golpeseco, seco,que quedisminuye disminuyela lavelocidad velocidadde dela larueda. rueda.Una Unave vezz que la rueda rueda recupera recupera su velocidad, velocidad, el el pp Los Los balancines balancines se se emplean emplean en en operaciones operaciones de de corte, corte, estampación, estampación, doblado doblado yy embuticiones embuticiones adecuadas adecuadaspara paraembuticiones embuticionesprofundas profundasalalaplicar aplicarlalafuerza fuerzade deforma formarápida rápidayy no constante. Por Por otro otro lado lado la la prensa prensa ejerce ejerce la la fuerza fuerza aa través través de de un un mecanismo mecanismo de de transmisiones transmisiones yy aum aum presiones. presiones.Es Esdecir decirque queutiliza utilizalas laspropiedades propiedadesfísicas físicasde delos losestados estadosde delalamateria materiapara parasu subeneficio. beneficio ejerces ejercessu sufuerza fuerzade deforma formacontinua continuayypareja parejaoosin sinvariaciones variacionesrápidas. rápidas.Además Ademásposee poseemecanism mecanism avanzados avanzadosque queun unbalancín, balancín,por porsu sunecesidad necesidadde deprecisión. precisión. Las Lasprensas prensasutilizan utilizandistintos distintosmétodos métodosde demodelado, modelado,como comocizallamiento cizallamiento(deformación (deformaciónlateral lateralque qu fuerza externa, corte), prensado prensado(compactar (compactaruna unacosa) cosa)ooestirado estirado(alargar (alargaruna unacosa cosatirando tirandode de sus ex En Encomparación comparacióncon conlalaprensa, prensa,elelbalancín balancínposee poseemenos menoscapacidad capacidadde decarga, carga,menor menorfuerza fuerzaee presión, presión,generando generandomenor menorprofundidad. profundidad. Se clasifican por:

 Accionamiento: Accionamiento:mecánico, mecánico,hidráulico, hidráulico,ne neumático…

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Sus Suselementos elementosactivos: activos:prensas prensasde desimple, simple,doble, doble,triple tripleefecto efecto  Forma Forma de de aplicar aplicar la la energía energía de de accionamiento: accionamiento: palanca, palanca, excéntrica, excéntrica, fricción, fricción, tornillo… tornillo…  Según Según la la posición posición en en el el espacio espacio de de las lasguías: guías:verticales, verticales,horizontales, horizontales,inclinadas inclinadas

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Balancín o prensa excéntrica Como Como podemos podemos apreciar apreciaren en la la figura, figura, eell diseño diseño básico básico de los balancineses es muy muy similar similar al al de de las las prens prens

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–PARTES DE UN UN BALANCIN

Se Se trata trata de de una una máquina máquina herramienta herramienta formada formada por por una una camao bastidor, una mesafija fija oo desplazab desplazab pisón pisón que que se se mueve mueve verticalmente. verticalmente. Sobre Sobre la la mesa mesa se se coloca coloca la la matrizy en la corredera se fija el p está está accionada accionada por por un un mecanismo mecanismo de de excéntrica unida a una biela,, que que transforma transforma el el movimie movimie accionado accionadopor porun un motor, motor,en en un un movimiento movimientode devaivén. vaivén.ElEl esfuerzo esfuerzodeformador deformadorse seobtiene obtienede d producida producida por por el el giro giro de de un un volante de inercia. .ElElmovimiento movimientode degiro girodel delvolante volantees estransformado transformadoe vertical vertical de de la la corredera corredera por por medio medio de de un un husillo.. Como Como el el volante volante puede puede girar girar en en ambos ambos sentidos, sentidos bajar y subir. El disparode deun un balancín balancínse se realiza realizamediante medianteel el accionamiento accionamientode de un unpedal yy su su corresp corresp de depalancas, palancas,aunque aunquelos losmodelos modelosmás másmodernos modernosincorporan incorporanun unsistema sistemade de disparo eléctrico.

BALANCINESINDUSTRIALES ElElbalancín balancínfunciona funcionatransformando transformandoenergía energíacinética cinéticadesde desdelalarotación rotaciónde delalarueda ruedaen enenergía energíapo p ariete.

CÁLCULO CÁLCULO DEL DEL VOLANTE VOLANTE DE DE INERCIA INERCIA En mecánica, un volante de inercia o volante motor es es un un elemento elemento totalmente totalm...