Ir a Contenido Principal

AURORA - Sistema de Información Académico

 

AYUDA | SALIR

Información detallada de curso

 

Segundo semestre 2015
Abr 18, 2024
Imagen transparente
1. IDENTIFICACION DEL CURSO

Código y Nombre de la Asignatura: IME 4030 - PROCESOS DE FABRICACION
División Académica: División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto. Ingeniería Mecánica
IME 1205 Calificación mínima de 3.0
Número de créditos:
Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado):
2.000 Horas de Teoría
2.000 Horas de Laboratorio
Niveles: Educación Continua, Educación Superior Pregrado
Tipos de Horario: Teoría y Laboratorio

Con base en el estado de agregación en que se encuentran los materiales y en las propiedades de los mismos, se deducen los procesos requeridos para conformarlos en productos sólidos, útiles para satisfacer diferentes necesidades humanas, al tiempo que se explican las ventajas y limitaciones de cada proceso, se establecen los criterios mínimos de diseño de producto para cada uno y se establece la correlación entre este y las propiedades de los productos resultantes.
Mediante prácticas de laboratorio se seleccionan y aplican herramientas físicas y computacionales para la solución económica en la manufactura de componentes, dispositivos y sistemas.


3. JUSTIFICACIÓN

Independientemente de su naturaleza, todos los procesos industriales utilizan máquinas y equipos elaborados con componentes metálicos, poliméricos, cerámicos y (o) compuestos, mediante procesos que, por lo mismo, se consideran básicos a todos los demás y que se conocen como procesos de manufactura.
Dado que los futuros profesionales serán en gran medida responsables del adecuado funcionamiento de un proceso industrial, es indispensable su familiarización con aquellas tecnologías que les permitan diseñar, fabricar, reparar y (o) reemplazar económicamente las partes que conforman los equipos procesadores y demás bienes que contribuyen al mejoramiento de la calidad de vida del ser humano.


4. OBJETIVOS

4.1. OBJETIVOS GENERALES
Proponer la estructura mínima de los procesos básicos requeridos para la manufactura de un producto, establecer los criterios mínimos de diseño de este según el proceso, diferenciar y analizar los elementos de cada uno de los sistemas de flujo que integran este último y explicar la correlación entre el proceso aplicado y las propiedades del producto resultante.

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Aplicar el modelo morfológico para describir los procesos de fabricación.
Identifica y justifica cada uno de los sistemas de flujo.
Identifica y describe o explica cada uno de los elementos de los sistemas de flujo.
Describe los procesos de manufactura en términos de los sistemas de flujo y de sus elementos.
Describe, y aplica a los procesos de fabricación, las diferentes formas de transformar energía eléctrica en calor.
Diferencia entre procesos básicos primarios y secundarios.
Identifica y describe las diferentes categorías de procesos básicos de tipo primario.


Comprender y aplicar los fundamentos físicos de los procesos de mecanizado y la relación existente entre condiciones de corte, herramientas, operaciones y condiciones geométricas.
Identifica los movimientos básicos en el mecanizado y el medio a través del cual se imparten; los relaciona para describir las diferentes máquinas herramienta u operaciones de mecanizado.
Explica los conceptos de velocidad de corte, avance, velocidad de avance, profundidad de corte, velocidad de remoción, potencia de corte y específica, y los aplica para estimar la potencia de accionamiento y os tiempos de corte o de mecanizado.
Relaciona el material de la pieza y la geometría de la herramienta con el tipo de viruta que se genera.
Describe las herramientas de corte en términos de su geometría (ángulos y aristas), material y capacidad para soportar las condiciones de corte.
Aplica la ecuación de Taylor para calcular la vida esperada de las herramientas de corte y la velocidad de corte óptima en una operación de maquinado.
Selecciona las condiciones de corte apropiadas, herramientas, número y secuencias de operaciones para la fabricación de un modelo de producto por mecanizado tradicional.
Aplica los principios del CNC para el mecanizado de componentes metálicos o de plástico.
Comprender los fundamentos generales que describen los procesos de fabricación por fusión y solidificación de material, tales como los procesos de fundición de metales y conformación de materiales plásticos.
Identifica y describe lógicamente el proceso de solidificación de metales y aleaciones.
Identifica y justifica las principales ventajas y limitaciones de los procesos de fundición y colada
Identifica los defectos de piezas fundidas asociados a los procesos de solidificación y propone alternativas de corrección.
Identifica y explica la función de cada uno de los elementos de un molde para la obtención de piezas fundidas o coladas.
Diseña sistemas de alimentación para moldes desechables y selecciona temperaturas de colada para un metal o aleación determinado.
Correlaciona lógicamente las propiedades de un componente fundido y el proceso de colada utilizado en su fabricación.
Identifica y designa con arreglo a normas las aleaciones apropiadas para fundición y colada.
Calcula los tiempos mínimos de llenado y tiempo total de solidificación para un producto fabricado por fundición en molde de arena.
Identifica y justifica los materiales aplicados en la fabricación de moldes desechables y permanentes.
Compara los procesos de fundición y colada con moldes permanentes y desechables, en términos de sus ventajas y limitaciones.
Clasifica los hornos de fusión y describe el funcionamiento de cada uno de ellos.
Aplica racionalmente criterios o reglas de diseño para obtener piezas sanas.
Identifica y explica las diferencias esenciales entre los procesos de fundición y colada de metales y los de polímeros y cerámicos.


5. METODOLOGÍA

Con la siguiente metodología se pretende alcanzar los objetivos propuestos
Exposición de la morfología de los procesos por parte del profesor y lectura, por parte de los estudiantes, de los capítulos del texto guía que corresponden a los contenidos del curso.
Los resultados de dicha lectura serán objeto de discusión en salón de clase y de un informe individual que cada estudiante colocará en la Web, bajo el formato y sitio (correo o foro) propuesto por el profesor para cada caso.
Programación de clases prácticas, a manera de Laboratorio
Taller donde los estudiantes puedan corroborar los conceptos discutidos en las sesiones teóricas y estar en contacto con las nuevas tecnologías asociadas y presentar informes de resultados.
Asignación de lecturas complementarias, revisiones bibliográficas y problemas para su estudio o resolución, como trabajo fuera de clase, en grupo o individualmente, para ser entregados en la forma y medio indicado por el profesor.
Aplicación de instrumentos de conocimiento para el aprendizaje significativo y autónomo, como los mentefactos, ensayos, síntesis o mapas conceptuales y las reseñas analíticas, trabajos en equipo, se aplicará la metodología TBL (Team based learning) en algunos temas de clases.


6. MEDIOS

Básicamente en el curso se utilizarán:
Tablero, marcadores, proyector de diapositivas, equipos y herramientas de laboratorio, computadores, texto guía y la calculadora científica.
Periódicamente se colocarán en el catálogo WEB de la asignatura problemas resueltos como ilustración y propuestos para trabajo independiente de los estudiantes.


7. CONTENIDO

Introducción al curso y a los procesos de manufactura.
Fundición de metales.
Procesos de remoción de material mecanizado.
Tolerancias y acabado.
Metalurgia de polvos.
Deformación plástica.
Procesos de unión (soldadura).

UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN AL CURSO Y A LOS PROCESOS DE MANUFACTURA
Introducción al curso.
Introducción a la manufactura.
Morfología de los procesos de manufactura.
Síntesis de los procesos de manufactura.

UNIDAD 2: FUNDICIÓN DE METALES.
Introducción a la solidificación de metales.
Ventajas y desventajas de la fundición frente a otros procesos.
Introducción a la tecnología de la fundición.
Calentamiento y fusión.
Análisis matemático del proceso de vaciado.
Análisis físico, químico y matemático del proceso de solidificación.
Defectos y consideraciones de diseño.
Fundición en arena.
Otros procesos con molde desechable.
Procesos de fundición con molde permanente.

UNIDAD 3: PROCESOS DE REMOCIÓN DE MATERIAL (MECANIZADO).
Procesos de Mecanizado Convencional.
Teoría Del mecanizado de Metales.
Bases del mecanizado, ventajas y limitaciones.
Movimientos y operaciones en el mecanizado. Variables de corte.
Modelos de corte o de formación de viruta ortogonal y real.
Fuerzas de corte y ecuación de Merchant.
Potencia, potencia unitaria y energía específica de corte.
Temperatura de corte.
Herramientas de Corte.
Geometría.
Materiales.
Duración o vida.
Fluidos de corte.
Operaciones, Máquinas Herramienta, Maquinabilidad y Aspectos del Mecanizado.
Torneado, taladrado, fresado, centros de maquinado y operaciones afines.
Otras operaciones de maquinado.
Forma, tolerancia y acabado superficial.
Maquinabilidad.
Selección del avance y de la profundidad de corte. Optimización de la velocidad de corte.

UNIDAD 4: TOLERANCIAS Y ACABADO SUPERFICIAL
Dimensiones, tolerancias y atributos relacionados.
Análisis dimensional.
Determinaciones de costos vs.
Procesos de fabricación.
Superficies.
Efecto de los procesos de manufactura.

UNIDAD 5: METALURGIA DE POLVOS
Características de los polvos de ingeniería.
Producción de polvos metálicos.
Prensado convencional y sinterizado.
Materiales y productos para metalurgia de polvos.
Consideraciones de diseño en metalurgia de polvos.

UNIDAD 6: DEFORMACIÓN PLÁSTICA.
Introducción al formado de Metales.
Comportamiento de los metales durante el formado.
Efectos de la temperatura.
Procesos de deformación volumétrica.
Laminado y otros procesos relacionados.
Forjado.
Extrusión.
Trefilado.
Procesos de trabajo en lámina y chapa metálica.
Cizallado.
Perforado y punzonado.
Doblado.
Embutido.

UNIDAD 7: PROCESOS DE UNIÓN (SOLDADURA).
Fundamentos de la tecnología de soldadura.
La junta soldada.
Física de la soldadura.
Características de la unión soldada por fusión.
Operaciones de Soldadura.
Soldadura por Arco.
Soldadura por resistencia.
Soldadura OxyGAS
Soldabilidad.

UNIDAD ADICIONAL: CONFORMACIÓN DE MATERIALES PLÁSTICOS, CERÁMICOS Y COMPUESTOS.


8. EVALUACIÓN

Tipos de pruebas
Dos exámenes parciales, el examen final, proyecto final, laboratorios, quices y tareas.

Tipos de evaluación
Exámenes acumulativos.

Modalidades de evaluación
Los diferentes exámenes y el final serán escritos y de ejecución individual. El proyecto se entrega en la última semana de clase. La nota correspondiente a la parte práctica será un acumulativo de las asignaciones y talleres de los correspondientes temas

Técnicas del examen
Los exámenes parciales, el final y los quices se harán bajo la modalidad de pruebas objetivas de tipo: selección múltiple y respuesta única y/o múltiple, análisis de relaciones, información suficiente y análisis de postulados.

Valoración relativa
Primer parcial: 20%
Segundo parcial: 20%
Tercer parcial: 20%
Laboratorios: 10%
Quices y tareas: 10%
Proyecto final: 20%


9. BIBLIOGRAFIA

GROOVER MIKELL. Fundamentos de Manufactura Moderna, McGraw-Hill, 3a. Edición, México. D.F. 2007.
KALPAKJIAN & SCHMIDT. Manufactura, ingeniería y tecnología, Prentice may, 4ª edición, México, 2002.
O. M. E. SOCIETY, FUNDAMENTALS OF TOOL DESIGN. NEW JERSEY: PRENTICE-HALL.
H. W. POLLACK, MANUFACTURING AND MACHINE TOOL OPERATIONS. ENGLEWOOD CLIFFS: PRENTICE-HALL.
K. C. LUDEMA, MANUFACTURING ENGINEERING: ECONOMICS AND PROCESSES. ENGLEWOOD CLIFFS: PRENTICE-HALL.
L. G. SARTORI, MANUFACTURING INFORMATION SYSTEMS. WOKINGHAM, ENGLAND: ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY.
J. Tlusty, Manufacturing processes and equipment. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 2000.
P. F. Ostwald, MANUFACTURING PROCESSES AND SYSTEMS, 9 ED. NEW YORK: JOHN WILEY AND SONS.
J. R. Lindbeck, Manufacturing technology. Englewood Cliffs, N.J: Prentice Hall, 1990.
P.N. Rao, Manufacturing technology: metal cutting and machine tools, 2 ed. New Delhi: Tata McGraw-Hill, 1998.
E. P. DeGarmo, Ed., Materials and processes in manufacturing, 9. ed. New York: Wiley, 2003.
D. A. Stephenson, Metal cutting theory and practice, 2 ed. Boca Raton, Fl: CRC Taylor & Francis, 2006.
J. S. CAMPBELL, PRINCIPLES OF MANUFACTURING MATERIALS AND PROCESSES. NEW YORK: MCGRAW-HILL.
J. Beddoes, Principles of metal manufacturing processes. Londres: Arnold, 1999.
S. D. EL WAKIL, PROCESSES AND DESIGN FOR MANUFACTURING.
ENGLEWOOD CLIFFS: PRENTICE HALL.
G. Boothroyd, Product design for manufacture and assembly, 2 ed. rev., amp. New York: Marcel Dekker, 2002.
R. Suri, Quick response manufacturing: Companywide approach to reducing lead times. Portland, Or: Productivity, 1998.
N. P. Suh, The principles of design. New York: Oxford University Press, 1990.

BASES DE DATOS
Ambientalex.info
ASME
ASTM Standards
DIALNET PLUS
E brary
DIGITALIA
Sectorizada ICONTEC
EBSCO
Encyclopedia Britannica Online
Nature Materials
PROQUEST
SCIENCE DIRECT
SPRINGER-VERLAG & KLUWER
SpringerMaterials (nuevo) hay otras de interés.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO
Informes de laboratorios según normas de Icontec
Según guía de Laboratorio entregada al estudiante, los tópicos que se encuentran están: Tolerancias dimensionales y acabado superficial,
Mecanizado
Fundición
Deformación plástica o Soldadura
De acuerdo a la disponibilidad de los equipos y restricciones en los laboratorio
Regresar a Anterior Nueva búsqueda
Imagen transparente
Versión: 8.7.2 [BSC: 8.10]