Métodos de Diseño en Ingenieria Mecánica 2015

MÉTODOS DE DISEÑO EN INGENERÍA MECÁNICA

D I B U J O Y D I S E Ñ O

Diseño?Actividad creadora, en la cual se piensa y desarrolla completamente un producto.

Documentación técnica consta de:

• Dibujos de piezas.

• Dibujos de ensambles (agrupaciones).

• Lista de piezas y materiales.

• Circuitos mecánicos, hidráulicos y eléctricos.

• Prescripciones sobre ajustes.

• Instrucciones de montaje, operación, etc.

• Otras indicaciones especiales.

Fin: 3ra persona está con la facultad de fabricarlo.

FASES DEL PROCESODE DISEÑO

FASES DEL PROCESO DE DISEÑOActividades

Comprensión de la Solicitud.

Concepción de la Solución.

Elaboración del Proyecto.

Elaboración de Detalles.

MÉTODO GENERALIZADO DE PROCEDIMIENTO EN EL

PROCESO DE DISEÑO

MÉTODO GENERALIZADO DE PROCEDIMIENTO EN ELPROCESO DE DISEÑO

• Ordenar la actividad creadora del diseñador y acelerar esta actividad hasta límites deseados.

• Mucho en común, se aprecia variaciones en su aplicación.

• Uniformizar (normalizar) los métodos de diseño. 1er intento. VDI 2222. «Métodos de diseño:

Concepción de productos técnicos»

• Facilidad Tiene la facilidad de ser aprendido con o sin experiencia, y su grado de abstracción yconcretización no enmarcan dentro del método, sino en las metas del diseñador quien regulaesas características.

La calidad del resultados del diseño será la consecuencia del conocimiento y la experiencia que

va adquiriendo el diseñador con su actividad.

V.D.I. (Verein Deutscher Ingenieure) = Asociación Alemana de Ingenieros

FASES DEL PROCESO DE DISEÑO

PROBLEMA

COMPRENSION DE LA

SOLICITUD.

Estado de la tecnología. Lista deexigencias. Plan de Trabajo.

CONCEPCIÓN DE LA

SOLUCIÓN.Estructura de funciones.

Concepto de solución.

MATRIZ MORFÓLOGICA

ELABORACIÓN DEL PROYECTO.

Proyecto preliminares. ProyectoPreliminar Optimo. Memoria decálculos Aproximados.

Proyecto Definitivo. Memoria deCálculos definitivos. Planos deensamble. Lista de Piezas.

ELABORACIÓN DE DETALLES.

Planos de despiece y Fabricación.Memoria de Cálculos. Instruccionespara la fabricación y montaje.

SOLUCIÓN

ASUMIR EL PROBLEMA EN FORMA

CRÍTICA.

AVERIGUAR EL ESTADO DE LA TECNOLOGIA.

ANALIZAR LA SITUACIÓN DEL

PROBLEMA.

COMPROBAR LAS POSIBILIDADES DE

REALIZACIÓN

COMPLETAR LAS EXIGENCIAS,

ORDENARLAS Y CUANTIFICARLAS;

COLOCAR PRIORIDADES.

COMPRENSIÓN DE LA SOLICITUDAclarar el problema

ASUMIR EL PROBLEMA EN

FORMA CRÍTICA.



PROBLEMA.


REALIZACIÓN




COMPRENSIÓN DE LA SOLICITUD

ASUMIR EL PROBLEMA EN FORMA CRÍTICA.

• Información deficiente,incompleta, difusa,contradictoria, falsa eincomprensible.

Evitar malos entendidos, falsas

construcciones, duplicidad detrabajos, no cumplimiento deplazos de entrega; yconsecuencias económicas ylegales. (Contrato).



• Averiguando lo que hace la

competencia, buscando literaturaespecializada, catálogos, informacióntécnica, revistas técnicas, internet ypatentes.

• Recomendaciones y normas nacionalese internacionales.


FORMA CRÍTICA.



PROBLEMA.


REALIZACIÓN






PROBLEMA.

• Debatir, con el solicitante del diseño,las posibilidades de realización deldiseño, con el fin de perfilar laspropiedades del diseño.

• Para el cliente preparar uncuestionario de preguntas, talescomo: plazos de entrega, tecnología

a usar, costos, etc.


FORMA CRÍTICA.



PROBLEMA.


REALIZACIÓN





COMPROBAR LAS POSIBILIDADES DE REALIZACIÓN

• Se analiza desde 02 puntos de vista: TÉCNICO(conocimiento y manejo técnica, tecnología yciencia) y ECONÓMICO (recursos humanos ymateriales).

• Mencionar la lista de los requerimientos para serposible el producto. (Nuevas pruebas einvestigaciones.)


FORMA CRÍTICA.



PROBLEMA.


REALIZACIÓN





COMPLETAR LAS EXIGENCIAS, ORDENARLAS Y CUANTIFICARLAS

• Coleccionar las Exigencias. ¿Qué finalidad tieneque satisfacer la solución? ¿Qué propiedades debetener esta solución? ¿Qué propiedades no debetener esta solución? Lista de exigencias.

• Ordenar las Exigencias. 1ro. la función principal

(requerimientos y propiedades). Dividir enconjuntos de subsistemas según sus característicasprincipales.

• Redactar un formato de la Lista de Exigencias

(Contrato, Cliente – Diseñador)


FORMA CRÍTICA.



PROBLEMA.


REALIZACIÓN




LISTA DE EXIGENCIAS EDICION Pág. … de …

Proyecto : …….. …….. …….. ……..

Cliente : …….. …….. …….. …….. …….. ……..

Nº de Identificación: …….. …….. …….. ……..

Redactado por: …….. …….. …….. ……..

Fecha: …./…./….

Cambios

(Fecha)Deseo ó Exigencia Descripción Responsable

…./…./…. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. ……..

…./…./…. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. …….. ……..

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1.LISTA DE EXIGENCIAS

CARACTERISTICAS DESCRIPCIÓN

GEOMETRÍA Tamaño, altura, ancho, largo, diámetro, disposición, conexión, extensión y ampliación.

CINEMÁTICA Tipo de movimiento, dirección del movimiento, velocidad, aceleración.

FUERZAS Dirección de las fuerzas, magnitud de las fuerzas, frecuencias de las fuerzas, peso, carga, deformación, rigidez de inercia,

estabilidad, posición de resonancia.

ENERGÍA Potencia, eficiencia, pérdidas, fricción, ventilación, presión, temperatura, estado, calentamiento, enfriamiento, energía

de conexión, almacenamiento, absorción de trabajo, transformación de energía.

MATERIA Flujo y transporte de material. Propiedades físicas y químicas de los productos de entrada y salida, materiales

adicionales, materiales prescritos (Leyes sobre alimentos y otros).

SEÑALES (INF.) Magnitudes de entrada y salida, formas de las señales, indicadores, aparatos de control y funcionamiento.

SEGURIDAD Técnicas de seguridad inmediata, sistemas de protección, seguridad del trabajo y medio ambiente.

ERGONOMÍA Relación hombre – máquina; manejo, altura de manejo, claridad, disposición, confort del asiento, iluminación,

configuraciones de formas, apariencia.

FABRICACIÓN Medios de fabricación, calidad y tolerancias permisibles, cuotas de desperdicio.

CONTROL Posibles pruebas y mediciones, prescripciones especiales (TUV, ASME, DIN, ISO, INDECOPI)

MONTAJE Prescripciones especiales de montaje, ensamble, instalación, montaje en obra, fundamentos.

TRANSPORTE Limitaciones por las grúas, perfil de las líneas, condiciones de transporte según el tipo de vía, por tamaño, peso y tipo de

envió.

USO Sin ruidos, coeficiente de desgaste, uso en lugares apartados, lugar de empleo.

MANTENIMIENTO Tiempos y frecuencia de mantenimiento, inspección, cambio y reparación de piezas, pintura, limpieza.

COSTOS Costos máximos de fabricación, costos de herramientas y dispositivos, inversión amortización.

PLAZO Fin de desarrollo, plan de redes para los pasos intermedios, diagramas de barras, tiempo de entrega.

FASES DEL PROCESO DE DISEÑOActividades

Comprensión de la Solicitud.

Concepción de la Solución.

Elaboración del Proyecto.

Elaboración de Detalles.

EJEMPLOS - APLICATIVOS

COMPRESIÓN DE LA SOLICITUDPROBLEMÁTICA - NECESIDAD


La propuesta de este tema de tesis nace a partir de la necesidadde la planta de pilas de Panasonic Peruana S. A. de automatizar

parte del proceso de embalaje de producto terminado de la

línea de fabricación de pilas modelo UM-1, más conocida en elmercado como “Pilas D”.


MÁQUINA FORMADORA DE BANDEJAS

El formador de bandejas estáconstituido por un sistema electroneumático que toma trozos de cartón(llamados blanks) por medio deventosas de vacío y un mecanismo depalancas accionado por un cilindroneumático. Luego, a través de doscilindros neumáticos adicionales,pliega los bordes de los blanks queestán pre-cortados añadiendoademás unas gotas de siliconafundida en las alas laterales para quela nueva bandeja conserve su forma.


DIMENSIONES DE LA PILA

ESTADO DE LA TECNOLOGIACOMPRESIÓN DE LA SOLICITUD

ESTADO DE LA TECNOLOGIAMaquina encajadora de latas

ESTADO DE LA TECNOLOGIADispositivo de apilamiento y encajonado

ESTADO DE LA TECNOLOGIADispositivo de empacadora

www.sigicorp.info

ESTADO DE LA TECNOLOGIADispositivo de empacado

Empacadora Film Termoretractil Semi-Automática – SF-1540E

ESTADO DE LA TECNOLOGIADispositivo de empacado

Empacadora Automática Film Termortractil – GH-6030AF

LISTA DE EXIGENCIASCOMPRESIÓN DE LA SOLICITUD

LISTA DE EXIGENCIASDispositivo de empacado

Resume los requerimientos de la necesidad y es el documento en base al

cual se realiza el diseño y hace las veces de contrato entre el diseñador y el

cliente, pues registra con aprobación de ambas partes las especificacionessolicitadas por este último. Se detallan los alcances que tendrá el proyecto ypone por escrito que el diseñador ha comprendido las necesidades quedeberá satisfacer.

LISTA DE EXIGENCIAS

SECUENCIA DE OPERACIONESCONCEPCIÓN DE LA SOLUCIÓN

SECUENCIA DE OPERACIONES

Recibir pilas. Ordenar pilas. Entregar pilas.

Recibir bandejas.

Alinear bandejas.

Llenar bandejas.

Despachar bandejas

llenas

ESQUEMA DE LA CAJA NEGRA DEL SISTEMA

MATRIZ MORFOLÓGICACONCEPCIÓN DE LA SOLUCIÓN

MATRIZ MORFOLÓGICA (1/2)

MATRIZ MORFOLÓGICA (2/2)

PROYECTOS PRELIMINARESCONCEPCIÓN DE LA SOLUCIÓN

PROYECTOS PRELIMINARES

EVALUACIÓN TECNICO - ECONÓMICA

CONCEPCIÓN DE LA SOLUCIÓN

EvaluaciónTécnica (1/2)

EvaluaciónTécnica (2/2)

EvaluaciónEconómica (1/1)

Evaluación Técnico - Económica

PLANOS DE DESPIECE

ELABORACIÓN DE DETALLES

ELABORACIÓN DE DETALLES

ELABORACIÓN DE DETALLESDimensionamiento de los carriles de circulación

ELABORACIÓN DE DETALLESÁngulo de división de carriles y distancia a

recorrer por estación de división

ELABORACIÓN DE DETALLESModelo inicial de la ordenadora

ELABORACIÓN DE DETALLESTransmisión de potencia a las fajas

ELABORACIÓN DE DETALLESSistema de distribución de potencia

ELABORACIÓN DE DETALLESEsquema de fuerzas y momentos

ELABORACIÓN DE DETALLESEstructura (Base)

ELABORACIÓN DE DETALLESSistema de expulsión de bandejas llenas

ELABORACIÓN DE DETALLESVista total de la máquina llenadora

ELABORACIÓN DE DETALLESSistema Neumático de la maquina llenadora

ELABORACIÓN DE DETALLESEsquema general del proceso

ELABORACIÓN DE DETALLESVista total y final dela máquina

ELABORACIÓN DE DETALLESElaboración de la máquina

Métodos de Diseño en Ingenieria Mecánica 2015

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