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Proyecto Fin de Carrera Desarrollar guiones de prácticas con Solid Edge en los ámbitos específicos de moldeo en inyección y trabajo con chapa Autor Alonso Ruata Alierta Director Francisco Javier Brosed Escuela de Ingeniería y Arquitectura Año 2013 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 2 ALONSO RUATA ALIERTA RESUMEN DEL TRABAJO REALIZADO El proyecto consiste en la realización de unos guiones de prácticas con Solid Edge ST4 en los ámbitos específicos de moldeo por inyección y trabajo con chapa, que servirán como material de prácticas para los futuros alumnos de Grado. Para poder realizar este trabajo lo primero ha sido aprender autodidácticamente a manejar el programa de diseño Solid Edge ST4. Para el posterior desarrollo de los guiones de prácticas antes se ha tenido que dibujar con el programa Solid Edge ST4 lo siguiente:  Un buje de plástico y el diseño del molde con el cual se fabricaría el buje.  Un tapón para tornillos y el diseño del molde con el cual se fabricaría el tapón.  Un soporte de chapa, la secuencia de operaciones a seguir para su fabricación y el diseño de la matriz con la cual se fabricaría el soporte.  Una pieza de chapa y la secuencia de operaciones a seguir para su fabricación. Debido a su complejidad se ha necesitado algunos conceptos básicos sobre fabricación y diseño de moldes de inyección de plásticos y matrices de corte progresivas para poder dibujarlos. Por último, el desarrollo de los guiones de prácticas, que son los siguientes:  Práctica Moldeo: Modelado de una pieza de plástico y de las partes del molde con el cual se fabricaría dicha pieza, ensamblaje de las partes del molde para su construcción, y un ejercicio como planteamiento del modelado de una pieza de plástico y la construcción del molde.  Práctica Deformación, sesión 1: Modelado de una pieza de chapa y de la secuencia de operaciones para la fabricación de esta, y un ejercicio como planteamiento del modelado de una pieza de chapa y su secuencia de operaciones.  Práctica Deformación, sesión 2: Modelado de las partes de la matriz de corte progresiva con la cual se fabricaría la pieza dibujada en la sesión 1 y ensamblaje de estas partes para la construcción de la matriz. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 3 ALONSO RUATA ALIERTA ÍNDICE CAPITULO 1: INTRODUCCION .................................................................................... 6 1.1. MARCO ............................................................................................................... 6 1.2. OBJETIVO ............................................................................................................ 7 1.3. ALCANCE ............................................................................................................ 8 1.4. DESCRIPCION DE LA MEMORIA ......................................................................... 8 CAPITULO 2: MOLDEO POR INYECCION ................................................................... 10 2.1. DESCRIPCIÓN DE LA PIEZA ............................................................................... 10 2.2. DESCRIPCIÓN DEL MOLDE ............................................................................... 11 2.3. PROCESO DE FABRICACIÓN ............................................................................. 21 CAPITULO 3: MATRICES PROGRESIVAS .................................................................... 24 3.1. DESCRIPCIÓN DE LA PIEZA ............................................................................... 24 3.2. DESCRIPCIÓN DE LA MATRIZ ............................................................................ 26 3.3. PROCESO DE FABRICACIÓN ............................................................................. 39 3.4. CÁLCULOS ........................................................................................................ 42 CAPITULO 4: DESCRIPCION FUNDAMENTOS BASICOS DE SOLID EDGE ...................... 44 4.1. INTERFAZ BÁSICA ............................................................................................. 44 4.2. OPERACIONES BÁSICAS DE ARCHIVOS............................................................. 49 CAPITULO 5: PLANIFICACIÓN DE LAS PRACTICAS ..................................................... 52 5.1. DEFINICIÓN ...................................................................................................... 52 5.2. PLANIFICACIÓN ................................................................................................ 52 5.3. DESARROLLO .................................................................................................... 55 CAPITULO 6: CONCLUSIONES .................................................................................. 57 6.1. CONCLUSIONES GENERALES ............................................................................ 57 6.2. CONCLUSIONES PERSONALES .......................................................................... 58 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 59 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 4 ALONSO RUATA ALIERTA ANEXO 1: ELEMENTOS DIMENSIONADOS Y NORMALIZADOS .................................. 61 5.1. ELEMENTOS DIMENSIONADOS PARA MOLDES ............................................... 61 5.2. ELEMENTOS DIMENSIONADOS PARA MATRICES ............................................ 69 5.3. ACEROS AL CARBONO Y ACEROS ESPECIALES ................................................. 75 5.4. TORNILLOS ALLEN 12.9 DIN 912 ...................................................................... 78 5.5. TORNILLOS ALLEN CABEZA CÓNICA 10.9 DIN 7991 ......................................... 79 ANEXO 2: PRACTICA MOLDEO ................................................................................. 80 1.1 LA PIEZA ........................................................................................................... 83 1.2 PLACAS DE ALOJAMIENTO DE CAVIDAD .......................................................... 85 1.3 PLACA FIJACIÓN SUPERIOR ............................................................................ 101 1.4 PLACA FIJACIÓN INFERIOR ............................................................................. 102 1.5 PLACA INTERMEDIA ....................................................................................... 103 1.6 PLACA BASE DEL EXPULSOR ........................................................................... 104 1.7 PLACA SOPORTE EXPULSOR ........................................................................... 107 1.8 ENSAMBLAJE DEL MOLDE .............................................................................. 109 1.9 EJERCICIOS PROPUESTOS ............................................................................... 124 ANEXO 3: PRACTICA DEFORMACION 1 .................................................................. 127 2.1 LA PIEZA ......................................................................................................... 130 2.2 SECUENCIA DE OPERACIONES ....................................................................... 134 2.3 EJERCICIOS ..................................................................................................... 140 ANEXO 4: PRACTICA DEFORMACION 2 .................................................................. 141 3.1 PLACA MATRIZ ............................................................................................... 143 3.2 PLACA BASE INFERIOR ................................................................................... 148 3.3 GUÍAS DE BANDA ........................................................................................... 151 3.4 PLACA PISADORA ........................................................................................... 152 3.5 PLACA GUÍA PUNZONES ................................................................................. 153 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 5 ALONSO RUATA ALIERTA 3.6 PLACA PORTA PUNZONES .............................................................................. 155 3.7 PLACA SUFRIDERA .......................................................................................... 158 3.8 PLACA BASE SUPERIOR .................................................................................. 159 3.9 ENSAMBLAJE DEL MOLDE .............................................................................. 161 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 6 ALONSO RUATA ALIERTA CAPITULO 1: INTRODUCCION 1.1. MARCO Este proyecto se desarrolla en colaboración con el Departamento de Ingeniería de Diseño y Fabricación, para tener material de prácticas en las asignaturas de Procesos de Fabricación y Tecnología de Fabricación. Las asignaturas Tecnología de Fabricación y Proceso de Fabricación son asignaturas obligatorias de la rama industrial, y están incluidas en las siguientes memorias de verificación de los títulos de grado:  Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto: Procesos de Fabricación, 9 créditos ECTS, tercer curso.  Grado en Ingeniería Mecánica: Tecnologías de Fabricación II, 6 créditos ECTS, tercer curso.  Grado en Ingeniería Química: Tecnologías de Fabricación, 6 créditos ECTS, tercer curso.  Grado en Ingeniería Eléctrica: Tecnologías de Fabricación, 6 créditos ECTS, tercer curso.  Grado en Tecnologías Industriales: Procesos de Fabricación y Diseño Industrial, 6 créditos ECTS, segundo curso. Tecnologías de Fabricación, 6 créditos ECTS, tercer curso.  Grado en Ingeniería Electrónica y Automática: Tecnologías de Fabricación, 6 créditos ECTS, tercer curso. Las prácticas de las asignaturas de Fabricación vienen siendo solo de taller. Este es el primer año que en estas prácticas se ha empezado a dar clases con ordenador. Lo que se quiere conseguir con este proyecto es aumentar las horas de ordenador en las prácticas, facilitando material al departamento de ingeniería de diseño y fabricación. El material que se facilita al departamento es: el modelado en Solid Edge ST4 de dos piezas de plástico, dos moldes de inyección, dos piezas de chapa y una matriz de corte progresiva, y tres guiones en los que se explica el modelado de estas piezas. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 7 ALONSO RUATA ALIERTA Con este material los alumnos trabajarán con los distintos entornos de trabajo que tiene el programa Solid Edge ST4, realizando el modelado de piezas, en el entorno pieza y en el entorno chapa, y realizando operaciones de ensamblaje en el entorno conjunto. Con esto, los alumnos comprobarán visualmente todas las piezas y herramientas de que se compone un molde o una matriz de corte progresiva, que les servirá de gran ayuda para comprender mejor los fundamentos teóricos y prácticos de los procesos de fabricación por moldeo y deformación. El manejo de programas CAD 3D, es una de las actitudes que más se demanda en las empresas, y aún es mejor si lo complementas con conocimientos sobre moldeo y deformación, ya que la gran parte de los trabajos con manejo de programas de diseño 3D van encaminados a estos sectores. Por ello, con la realización de estas prácticas, se adquirirá unos conocimientos que podrán servir de mucha ayuda a los alumnos que quieran buscar un futuro laboral en este entorno. 1.2. OBJETIVO El presente Proyecto Fin de Carrera tiene como objetivo el desarrollo de unos guiones de prácticas con Solid Edge en los ámbitos específicos de moldeo por inyección y trabajo con chapa, con el fin que los estudiantes de Ingeniería de la Universidad de Zaragoza aprendan de una forma práctica el manejo de este software y les sirva como ayuda para comprender mejor la fabricación y el diseño de los distintos elementos de un molde de inyección y una matriz progresiva. Para conseguir este objetivo hay que realizar lo siguiente: el diseño de dos moldes de inyección de plástico, dos piezas de plástico, una matriz de corte progresiva, dos piezas de chapa y la secuencia de operaciones de las dos piezas de chapa. Para la realización de estas prácticas se utilizará como herramienta el software de diseño Solid Edge ST4, por lo que será necesario antes de realizar las prácticas, que los alumnos, aprendan unos conceptos básicos que permitan trabajar con fluidez los aspectos específicos de este software, se aconseja la realización de los tutoriales del programa. Como la misión de este proyecto es que los estudiantes de Ingeniería de la Universidad de Zaragoza usen los guiones en las sesiones de prácticas, estos guiones se han desarrollado en función al tiempo estimado para cada práctica. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 8 ALONSO RUATA ALIERTA 1.3. ALCANCE El presente proyecto está orientado a la formación de alumnos en el campo de la fabricación, centrándose inicialmente en los contenidos de los procesos de moldeo por inyección y trabajo con chapa. El alcance de este proyecto es el desarrollo de material para la realización de unas prácticas, que relacionen el material realizado en este proyecto con los conceptos teóricos de las asignaturas de Proceso de Fabricación y Tecnología de Fabricación. El punto de partida para la realización del proyecto únicamente fueron las indicaciones del director del proyecto: la búsqueda de información de las partes, herramientas y normativas de dimensionado sobre moldes de inyección de plásticos y matrices progresivas, y una toma de contacto con Solid Edge ST4. Partiendo de este punto, realizando los tutoriales del programa Solid Edge, mirando fundamentos en manuales y libros, y recogiendo información de internet, se ha ido efectuando los archivos de modelado CAD y los guiones, que serán el material para estas prácticas. Las prácticas constarán de dos partes, parte de explicación del profesor y parte de trabajo de los alumnos. La parte de trabajo de los alumnos se subdivide en trabajo guiado y trabajo independiente. Esta parte de trabajo de los alumnos será el seguimiento de los guiones realizados en este proyecto. Todas las actividades desarrolladas en este proyecto y herramientas utilizadas podrán ser aplicadas en las nuevas titulaciones de grado mencionadas antes en el marco del proyecto. 1.4. DESCRIPCION DE LA MEMORIA La memoria está formada por tres partes fundamentales, descripción de las piezas y herramientas, descripción del programa y descripción de la planificación de las prácticas. La parte de descripción de las piezas y herramientas se subdivide en dos temas, Moldeo por Inyección y Matrices progresivas. En el capítulo 2 “Moldeo por Inyección”, se describen todas las partes que componen los dos moldes de inyección para piezas de plástico dibujados en este proyecto y se explica la función que tienen estas en el conjunto. También se hace una breve descripción de cómo es el proceso de fabricación por moldeo. En el capítulo 3 “Matrices progresivas”, se describen todas las partes que componen la matriz de corte progresiva dibujada en este proyecto y se explica la función que tienen PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 9 ALONSO RUATA ALIERTA estas en el conjunto. También se hace una breve descripción de cómo es el proceso de fabricación por deformación con matrices progresivas. El modelado de las piezas, el modelado de las partes de los conjuntos y el ensamblaje de estas para crear los conjuntos, están realizados con el programa de CAD 3D Solid Edge ST4. Por eso, el capítulo 4 “Descripción fundamentos básicos de Solid Edge” se dedica a la descripción del programa, en la que se hace una breve descripción de los fundamentos básicos de Solid Edge ST4. Por último, en el capítulo 5 “Planificación de las prácticas” se hace una descripción de la planificación de las prácticas, en la que se explica porque se realizan estas prácticas, la planificación realizada y como se ha ido desarrollando el material. Todas las piezas dibujadas y el montaje de los conjuntos siguen una normativa, la normativa de los distintos elementos se recoge en el Anexo 1. Aparte de la memoria, el proyecto contiene cuatro anexos que son los siguientes: Anexo 1: Elementos dimensionados y normalizados. Anexo 2: Práctica Moldeo, Construcción de un molde de inyección. Anexo 3: Práctica Deformación 1, Construcción de una matriz de corte progresiva (sesión 1). Anexo 4: Práctica Deformación 2, Construcción de una matriz de corte progresiva (sesión 2). PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 16 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 2.13 Placa intermedia Placa expulsora: Es un placa doble que lleva los expulsores y recuperadores. Va flotante y guiada en un determinado espacio dentro de esta mitad del molde y cuya misión consiste en extraer la pieza con los expulsores que aloja cuando el vástago de expulsión de la maquina hace presión sobre la misma. El material de las placas es de acero F-114. Las dimensiones de las placas se recogen en las tablas del anexo 1. Fig 2.14 Placa base de expulsor PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 17 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 2.15 Soporte de expulsor Regletas: Son gruesos de hierro, puestos a ambos lados del molde, sujetos a la placa base y placa porta figuras mediante tornillos, creando un hueco central entre la placa base y la placa porta figuras, por donde se deslizará mediante guías la placa expulsora. El material de las regletas es de acero F-114. Las dimensiones de las regletas se recogen en las tablas del anexo 1. Fig 2.16 Regleta Extractores: Pueden tener diferentes formas, según la pieza aunque lo común es que sean de forma cilíndrica o laminar. Su situación en un extremo a la placa expulsora y el otro formando parte de la superficie del molde en contacto con el plástico, hace de trasmisor directo, en la extracción de la pieza de la cavidad del molde donde se aloja. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 18 ALONSO RUATA ALIERTA Se necesitan 20 extractores DIN 1530 (16 1,5x81 y 4 10x81). El material de los extractores es de acero F-522. Fig 2.17 Extractores Casquillos para guías: Es un complemento de las guías, colocado en la placa de extracción, dentro de este se introduce la guía para acoplar perfectamente las dos partes del molde. Se necesitan 4 casquillos DIN 1.7242 12x21. El material de los casquillos es de acero F-154. Fig 2.18 Casquillo para guía PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 19 ALONSO RUATA ALIERTA Tornillos: Se usan para la sujeción de las partes del molde. Se necesitan 12 tornillos DIN 912 (4 M8x96, 4 M8x28 y 4 M6x19). Fig 2.19 Tornillos 2.1.3. MOLDE PROPUESTO PARA LOS EJERCICIOS Se va hacer una breve descripción del molde propuesto para los ejercicios, del cual se extrae los tapones para tornillos (fig 2.2). Fig 2.20 Molde de inyección (tapones para tornillos) Parte fija: Como ya se ha explicado anteriormente, es la parte del molde que no se mueve cuando la máquina de inyectar realiza todos sus movimientos. Está sujeta al plato fijo de la maquina, y es donde apoya el cilindro de inyección de la máquina, para introducir en el molde el plástico fundido. Está formada por la placa de fijación superior, placa de alojamiento de cavidad, el bebedero, las guías y los casquillos para las guías. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 20 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 2.21 Parte fija del molde Parte móvil: Como ya se ha explicado anteriormente, es la parte que está sujeta al plato móvil de la máquina y solidariamente con esta, se mueve. También es donde está normalmente ubicado el sistema de expulsión de la pieza cuando está terminada. Está formada por la placa de fijación inferior, placa intermedia, placa de extracción de tapones, placa base del expulsor, placa soporte de expulsor, las regletas, los extractores, y a diferencia del molde anterior, lleva una pieza integrada en la placa de extracción y la placa intermedia con la función de darle forma al agujero del tapón con la medida de tornillo deseada (en la fig 2.22 se visualiza la pieza en posición, y en la fig 2.23 se ve la pieza como es). Fig 2.22 Parte móvil del molde Fig 2.23 Pieza para molde PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 21 ALONSO RUATA ALIERTA 2.3. PROCESO DE FABRICACIÓN Una de las técnicas de procesado de plásticos que más se utiliza es el moldeo por inyección, siendo uno de los procesos más comunes para la obtención de productos plásticos. El moldeo por inyección consiste básicamente en fundir un material plástico en condiciones adecuadas e introducirlo a presión en las cavidades de un molde, donde se enfría hasta una temperatura a la que las piezas pueden ser extraídas sin deformarse. Las principales ventajas del moldeo por inyección son:  El grado de automatización alcanzado con estas máquinas.  La posibilidad para fabricar productos plásticos con tolerancias muy pequeñas.  Versatilidad para el moldeo de una amplia gama de productos, tanto en formas como en materiales plásticos distintos. A continuación se muestra un ejemplo de una maquina de inyección convencional y su secuencia de movimientos: Fig 2.24 Maquina de inyección de tornillo PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 22 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 2.25 Secuencia de movimientos de una máquina de inyección convencional La secuencia de movimientos del molde dibujado en la práctica sería la siguiente: Fig 2.26 Paso 1: Molde en posición sin inyectar material PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 23 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 2.27 Paso 2: Molde en posición inyectado el material Fig 2.28 Paso 3: Expulsión pieza Fig 2.29 Imagen de la pieza que se sacaría del molde PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 24 ALONSO RUATA ALIERTA CAPITULO 3: MATRICES PROGRESIVAS 3.1. DESCRIPCIÓN DE LA PIEZA La pieza a dibujar es un soporte basculante para acoplamiento de un pistón neumático para troquel. Fig 3.1 Soporte acoplamiento El material de la pieza es una chapa de acero laminado y recocido con un 0,2% de carbono, con una resistencia al corte de 32Kp/mm2 (314N/mm2) y una resistencia a la rotura de 40Kp/mm2 (392N/mm2). La fabricación de la pieza consta de 7 etapas: 1. La banda de chapa entra en la matriz y se realiza la primera etapa, en la que se punzonan los dos agujeros de posicionamiento. 2. En la segunda etapa se centra la banda de chapa con los pilotos centradores que van unidos al punzón y se punzonan los dos colisos. 3. En la tercera etapa se punzona el agujero central. 4. La cuarta etapa, es una etapa de descanso, en la que no se le hace nada al material para evitar fatigarlo, debido a la poca distancia entre los punzones que se habría dejado en caso de no hacer esta etapa. 5. En la quinta etapa se corta el borde de arriba y el de abajo, para preparar el material para el doblado. 6. En la sexta etapa se realiza la operación de doblado. 7. En la séptima etapa se corta el trozo de chapa que une una pieza con la anterior, de modo que se obtiene la pieza final. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 25 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.2 Secuencia de operaciones de la pieza Fig 3.3 Secuencia de operaciones de la pieza en 3D Como ejercicio en la práctica se propone una pieza de chapa (fig 3.4), y la secuencia de operaciones para la fabricación de esta (fig 3.5). Fig 3.4 Pieza ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 32 ALONSO RUATA ALIERTA elástico de pisado. También tiene la función de guiar los punzones durante su recorrido y evitar su pandeo. El material de la placa es de acero F-114. Sus medidas dependen de la cantidad y tamaño de punzones que deba alojar y en general sus medidas exteriores acostumbran a ser las mismas de la placa base superior y la placa base inferior. Fig 3.18 Placa guía punzones Placa porta punzones: La placa porta punzones es el componente de la matriz que lleva alojados los punzones, de forma que estos se desplazan solidarios a la placa según el movimiento rectilíneo alternativo de trabajo que describe la máquina. El material de la placa es de acero F-114. La placa porta punzones no tiene unas medidas estándar en las que ser construido. Sus medidas dependen de la cantidad y tamaño de punzones que deba alojar y en general sus medidas exteriores acostumbran a ser las mismas de la placa matriz. Su espesor puede oscilar entre un 20% y un 30% de la longitud de los punzones. Fig 3.19 Placa porta punzones PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 33 ALONSO RUATA ALIERTA Placa sufridera: La placa sufridera se utiliza como apoyo para evitar el recalcado o clavado de los punzones en la placa base superior, absorbiendo sobre su superficie los sucesivos impactos que recibe de los elementos que golpean sobre ella. Estos impactos se producen cada vez que los punzones cortan o doblan la chapa. El material de la placa es de acero F-522. Las dimensiones exteriores de las placas sufrideras dependerán del tamaño de los segmentos o casquillos que descansen sobre ella, en casi todos los casos se dimensionan del mismo tamaño que la placa porta matrices. Los espesores por contra, pueden ir de 8 a 18mm dependiendo del tamaño de la matriz y de los esfuerzos que deban soportar. Fig 3.20 Placa sufridera Placa base superior: La placa base superior constituye el soporte sobre el cual van enclavijados mediante tornillos y pasadores, formando un único bloque, todos los elementos de la parte móvil del utillaje. El material de la placa es de acero F-114. Las medidas exteriores de la base superior acostumbran a ser las mismas de la base inferior. En utillajes de pequeño y mediano tamaño casi siempre se tiende a normalizar sus medidas con la finalidad de facilitar su construcción. Fig 3.21 Placa base superior PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 34 ALONSO RUATA ALIERTA 3.2.3. PUNZONES Los punzones son los principales elementos activos de un utillaje. Su misión consiste en cortar o doblar la chapa. El material de todos los punzones es de acero F-522. En la matriz diseñada hay 7 punzones distintos, 6 de corte y 1 de doblado. Punzón de posicionamiento: Hay dos punzones DIN 9861 de posicionamiento, que recortan un agujero de Ø4 mm cada uno, con la finalidad de que en el siguiente paso los pilotos centradores centren la chapa gracias a esos agujeros hechos previamente. Fig 3.22 Punzón de posicionamiento Punzón coliso: Hay dos punzones coliso, que tienen una doble función, ya que cuentan, cada uno, con un piloto centrador clavado en el plano inferior del punzón. Por un lado, el punzón centra la chapa gracias al piloto centrador incorporado y, por el otro lado, una vez el piloto ya ha centrado la chapa, el perfil de corte del punzón corta la chapa con la forma del coliso pequeño. Tienen la cabeza mecanizada de forma que se puedan sujetar en la placa porta punzones. Fig 3.23 Punzón coliso PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 35 ALONSO RUATA ALIERTA Punzón 15 mm: Hay un punzón DIN 9861 que realiza el agujero de 15 mm de diámetro. Fig 3.24 Punzón 15 mm Punzón redondeo: Este punzón recorta el borde de la pieza, hay dos punzones de redondeo. Fig 3.25 Punzón redondeo PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 36 ALONSO RUATA ALIERTA Punzón doblado: Este punzón tiene como objetivo doblar la pieza 90 grados, hay dos punzones de doblado. Fig 3.26 Punzón doblado Punzón corte: Este punzón realiza el paso final del proceso de fabricación, que consiste en cortar el trozo de chapa que separa la pieza ya finalizada del fleje. Fig 3.27 Punzón corte PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 37 ALONSO RUATA ALIERTA 3.2.4. ELEMENTOS NORMALIZADOS La utilización de elementos normalizados en el diseño de la matriz progresiva representa una simplificación en cuanto a disponibilidad y almacenaje de las herramientas de trabajo, con su consiguiente ahorro económico. Columnas guía: Las columnas guía son piezas cilíndricas que forman parte del sistema de guiado y alineado de un utillaje. De dimensiones robustas, estos elementos aseguran una perfecta alineación de la parte móvil respecto a la parte fija del útil. Se necesitan 4 columnas guía (2 40x180 y 2 42x180). Dimensiones sacadas del catalogo Eldracher, en el Anexo 1 se recoge la tabla de dimensionado de las columnas guía. El material de las columnas es de acero F-154. Fig 3.28 Columna guía Casquillos guía: Al igual que las columnas guía, los casquillos guía son piezas cilíndricas que forman parte del sistema de guiado y alineado de un utillaje. Se necesitan 8 casquillos guía (4 Ø48 y 4 Ø50). Dimensiones sacadas del catalogo Eldracher, en el Anexo 1 se recoge la tabla de dimensionado de los casquillos guía. El material de los casquillos es de acero F-154. Fig 3.29 Casquillo guía PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 38 ALONSO RUATA ALIERTA Muelles: Los muelles utilizados en matricería son de tipo helicoidal, trabajan a compresión y tienen su principal aplicación en las matrices dotadas de sistema elástico para pisado de la chapa. También se utilizan para trabajos de extracción de la chapa. Se necesitan 8 muelles carga media ISO 10243 S25x51. Fig 3.30 Muelle Topes guía: Los topes guía son unos tornillos que se utilizan como guía de los elementos elásticos de las matrices con pisador para reducir la torcedura de los muelles durante su flexión. A la vez, cuando la matriz está abierta, son los elementos responsables de mantener la parte móvil del utillaje formando un solo bloque. Se necesitan 8 topes guías ISO 7379. El material de los topes guía es de acero F-124. Fig 3.31 Tornillo tope guía Tornillos: Los elementos de fijación que normalmente se utilizan en matricería son tornillos de rosca métrica de cabeza cilíndrica allen, aunque en ocasiones, y por el mínimo espesor de los elementos a sujetar, se utilizan también tornillos allen de cabeza cilíndrica de altura reducida, o tornillos allen de cabeza cónica. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 39 ALONSO RUATA ALIERTA Se necesitan 6 tornillos DIN 7991 M8x60 y 28 tornillos DIN 912 (6 M8x25, 6 M10x65, 4 M12x60 y 12 M6x20). Pasadores: Los pasadores son unas columnillas cilíndricas que tienen como misión posicionar los distintos elementos sobre los que van montados, dentro de un agujero escariado y ajustados a presión. Se necesitan 12 pasadores DIN 6325 (4 10x70, 4 8x32 y 4 12x80). 3.3. PROCESO DE FABRICACIÓN La singularidad de su diseño y construcción hacen de las matrices progresivas uno de los medios más rápidos y económicos para la producción de piezas matrizadas en chapa. La principal finalidad de las matrices progresivas es, la fabricación de grandes producciones de piezas de chapa, sustituyendo de forma eficaz y rápida la construcción de varias matrices manuales y abaratando de ésta forma el coste final de las piezas. Las matrices progresivas son construidas básicamente para la producción de piezas de pequeño y mediano tamaño con la finalidad de que sean fabricadas a imagen y semejanza de cómo se harían en dos, tres o más útiles, pero en este caso agrupadas en un solo bloque. En el caso de fabricación mediante matriz progresiva, la pieza siempre deberá permanecer unida a la tira de chapa hasta que ésta llega a la última estación o paso donde necesariamente deberá quedar cortada. Trabajando de ésta forma, permite que cada vez que baje la prensa, la matriz realice una nueva deformación en la pieza y cada vez que sube, la tira avance un nuevo paso a la espera de la siguiente transformación. Fig 3.32 Imagenes de una matriz progresiva PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 40 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.33 Línea automática de producción equipada por: Devanadora, Aplanadora y Alimentador. Fig 3.34 Imagen izda: posición prensa abierta. Imagen dcha: posición prensa cerrada Los pasos de la matriz de corte diseñada en este proyecto serían los siguientes: Fig 3.35 Paso 1: Matriz abierta PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 41 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.36 Paso 2: Placa pisadora sujetando la chapa Fig 3.37 Paso 3: Realizando cortes y doblados Fig 3.38 Paso 4: Avance material PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 48 ALONSO RUATA ALIERTA 5. PathFinder: PathFinder puede estar acoplado o flotando. La imagen muestra la opción acoplado. PathFinder contiene todos los elementos en el documento activo. Puede seleccionar elementos en PathFinder y controlar su visualización. 6. Ventana gráfica: Muestra los gráficos asociados con el documento de modelo 3D o un plano 2D. Al trabajar en un entorno síncrono, se visualiza una herramienta de productividad contextual llamada QuickBar en la ventana gráfica, cerca del cursor. QuickBar proporciona acceso directo a las operaciones de uso frecuente según la selección actual. 7. Barra de avisos: Una ventana que se puede desplazar y mover, que visualiza avisos y mensajes relacionados con el comando que ha seleccionado. 8. Barra de estado: Presenta mensajes relacionados a la aplicación misma. Proporciona acceso rápido a los comandos de control de vistas: zoom, ajustar, encuadre, rotar, estilos de la vista y vistas guardadas. Aloja al Buscador de comandos, una valiosa herramienta que sirve para localizar un comando en la interfaz de usuario. 4.1.4. BUSCADOR DE COMANDOS Para encontrar rápidamente los comandos, use el Buscador de comandos que se encuentra en la barra de estado. Puede buscar el comando por nombre de comando o por función. Fig 4.4 Buscador de comandos Cuando escribe un término y hace clic en Ejecutar, el cuadro de diálogo Buscador de comandos presenta resultados que contienen el término de búsqueda. Para los comandos disponibles, puede usar los resultados mostrados en el Buscador de comandos para:  Localizar el comando en la interfaz de usuario.  Leer el tema de ayuda asociado.  Ejecute el comando. La ayuda funciona incluso para los comandos que no están disponibles dentro del entorno activo. Para ver resultados en otros entornos, puede usar la opción del cuadro de diálogo Mostrar correspondencias fuera del entorno. Puede activar o desactivar el Buscador de comandos usando la opción Buscador de comandos en el menú contextual Personalizar barra de estado. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 49 ALONSO RUATA ALIERTA 4.2. OPERACIONES BÁSICAS DE ARCHIVOS 4.2.1. ABRIR DOCUMENTOS Puede abrir un documento existente de las siguientes maneras:  Use el comando Abrir en el menú Aplicación y seleccione el documento que desea en el cuadro de diálogo Abrir archivo.  Elija Abrir documento existente en la pantalla inicial y seleccione el documento en el cuadro de diálogo Abrir archivo.  Haga clic en el documento en la sección Documentos recientes de la pantalla inicial. 4.2.2. GUARDAR DOCUMENTOS Para guardar un documento dentro de Solid Edge:  Use el comando Guardar del menú Aplicación.  Guarde el documento activo seleccionando el icono Guardar de la barra de herramientas Acceso rápido, en la esquina superior izquierda de la ventana de la aplicación.  Use el comando Guardar como del menú Aplicación. Cuando guarda un documento nuevo por primera vez, se abre el cuadro de diálogo Documento nuevo. Este cuadro de diálogo se utiliza para asignar atributos al documento, como ID de artículo, Revisión, y Nombre de artículo. 4.2.3. CERRAR DOCUMENTOS Para cerrar un documento dentro de Solid Edge:  En el menú Aplicación, haga clic en Cerrar.  En el menú Aplicación, haga clic en CerrarCerrar todo. El comando Cerrar cierra el documento activo. Si nunca ha guardado el documento, se le pedirá que lo guarde ahora. Se abre el cuadro de diálogo Cargar documento para que pueda dar un nombre al documento, y especificar una carpeta y formato para guardarlo. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 50 ALONSO RUATA ALIERTA 4.2.4. SALIR DE SOLID EDGE Para salir de Solid Edge:  En el menú Aplicación, haga clic Salir de Solid Edge.  Haga clic en la X ubicada en la esquina superior derecha de la ventana de la aplicación. Al salir de Solid Edge se sale de la aplicación y se le pide que guarde los cambios a los documentos abiertos. Se abre el cuadro de diálogo Cargar para que pueda dar un nombre al documento, y asignarle una carpeta y un formato para guardarlo. 4.2.5. AYUDA AL USUARIO La ayuda al usuario de Solid Edge proporciona información sobre comandos cuando se ejecutan determinadas tareas. Puede acceder a información sobre comandos, conceptual, de referencia o de aprendizaje en cualquier momento de una sesión de diseño. 4.2.6. FUNCIONES DE AYUDA DE INTERFAZ DE USUARIO Las sugerencias ayudan a identificar elementos de interfaz de usuario, incluyendo iconos de comando, botones de opciones y otros elementos. Cuando apunta el cursor a un elemento de interfaz de usuario, se visualiza una etiqueta con el nombre del comando y una breve descripción de lo que hace. Cuando es apropiado, se visualiza la combinación de teclas aceleradoras que puede usar para invocar el comando. Quizás haya un gráfico de información así como un puntero hacia ayuda en línea adicional. Puede desactivar y activar las sugerencias con la opción Mostrar sugerencias en la pestaña Ayudas del cuadro de diálogo Opciones. Las sugerencias de comandos proporcionan ayuda contextual mientras trabaja en Solid Edge. Las puede activar estableciendo la opción Mostrar sugerencias de comandos en la pestaña Ayudas del cuadro de diálogo Opciones. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 51 ALONSO RUATA ALIERTA 4.2.7. HERRAMIENTAS DE APRENDIZAJE Puede abrir el panel Ayuda para acceder a estas herramientas de aprendizaje:  Con cada versión de Solid Edge se entrega una amplia biblioteca de tutoriales. Puede encontrarlos en la pantalla de inicio, así como haciendo clic en el vínculo Tutoriales de Solid Edge en la ventana de Ayuda.  Solid Edge ofrece cursos de formación graduales y formación con instructor. Puede encontrarlos haciendo clic en el vínculo Formación Autodidacta de Solid Edge en la ventana de Ayuda.  Utilice el vínculo Acerca de Solid Edge de la ventana Ayuda para ver el número de versión y la información de licencia del programa. 4.2.8. AYUDA EN PANTALLA Solid Edge proporciona vínculos a la Ayuda en línea, tutoriales y formación en línea desde la ventana de Ayuda, que se visualiza cuando hace clic en el icono Índice de la ayuda . El botón índice de ayuda se encuentra en la parte superior derecha de la cinta de comandos. También puede pulsar F1 cuando necesite ayuda en línea durante una sesión de diseño. Cuando un comando está activo o si ha seleccionado algo en la ventana gráfica, aparece el tema de ayuda de ese comando. En caso contrario, se abre el índice de contenido de la ayuda. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 52 ALONSO RUATA ALIERTA CAPITULO 5: PLANIFICACIÓN DE LAS PRÁCTICAS Este capítulo consta de tres partes: Definición, Planificación y Desarrollo. Se va hacer una descripción de la planificación de las prácticas, en la que se explica porque se realizan estas prácticas, la planificación realizada y como se ha ido desarrollando el material. 5.1. DEFINICIÓN El objetivo que quiere conseguir el departamento de fabricación, es complementar las prácticas de taller, que ya se imparten en la docencia, con prácticas de ordenador en la que los alumnos puedan conocer más afondo los procesos de fabricación. El objetivo de este proyecto, es desarrollar material, para realizar unas prácticas con ordenador en los ámbitos de moldeo y deformación. Este material son unos guiones en los que se explique, cómo construir a partir de una pieza inicial un molde de inyección de plásticos y como construir a partir de una pieza inicial una matriz de corte progresiva. Los moldes y la matriz de corte que se han escogido para estos guiones, han sido diseñados según las características que se buscaba para las prácticas. Para el ámbito de moldeo, se buscaba una pieza y un molde sencillos en las que se pudiera definir claramente las partes del molde y el funcionamiento de este. Para el ámbito de deformación, se buscaba una matriz de corte progresiva sencilla con la que construir una pieza de chapa realizando trabajos de corte y doblado. 5.2. PLANIFICACIÓN Antes de la planificación hay que saber cuántas prácticas se quieren realizar y de cuantas horas será cada práctica. La idea es realizar tres prácticas de tres horas cada una, y desarrollar un guión para cada práctica, uno de moldeo y dos de deformación, que dé tiempo a terminarlos en el transcurso de las prácticas. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 53 ALONSO RUATA ALIERTA Para el guión de moldeo, hay que seguir la explicación de cómo modelar la pieza y las partes del molde, y como ensamblar todas estas partes para la construcción final del molde. También se propone un ejercicio de una pieza y un molde similar al realizado en la práctica, este ejercicio es propuesto para trabajo individual en casa. En el primer guión de deformación hay que seguir la explicación de cómo modelar la pieza de chapa y la secuencia de operaciones que hay que seguir para la fabricación de la pieza. También se propone un ejercicio de trabajo individual a realizar en la práctica, de otra pieza de chapa y la secuencia de operaciones. En el segundo guión de deformación hay que seguir la explicación de cómo modelar las partes de la matriz y como ensamblar todas estas partes para la construcción final de la matriz. Este guión es continuación del primer guión de deformación. Se ha hecho una estimación del tiempo que cuesta realizar estos guiones. Se ha realizado el seguimiento de los guiones, cronometrando el tiempo que cuesta terminar todas las partes de los guiones. Se estima que de este tiempo sacado multiplicado por dos, es el tiempo que les costará a los alumnos en realizar los guiones. Aquí se muestra los tiempos de cada parte de los guiones: Guión moldeo Tiempo en realizar la prueba Tiempo estimado para alumnos Pieza 5 minutos 10 minutos Placas alojamiento cavidad 30 minutos 60 minutos Placas de fijación 10 minutos 20 minutos Placa intermedia 10 minutos 20 minutos Placa base expulsor 10 minutos 20 minutos Placa soporte expulsor 10 minutos 20 minutos Ensamblaje molde 15 minutos 30 minutos Total 1 hora y 30 minutos 3 horas Guión deformación, sesión 1 Tiempo en realizar la prueba Tiempo estimado para alumnos Pieza 10 minutos 20 minutos Secuencia operaciones 15 minutos 30 minutos Total 25 minutos 50 minutos PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 54 ALONSO RUATA ALIERTA Para el ejercicio propuesto se hace la siguiente estimación: Tiempo estimado para alumnos Pieza 30 minutos Pensar secuencia operaciones 30 minutos Realizar secuencia operaciones 40 minutos Total 1 hora y 40 minutos Sumando los dos tiempos en total son 2 horas y 30 minutos. Guión deformación, sesión 2 Tiempo en realizar la prueba Tiempo estimado para alumnos Placa matriz 10 minutos 20 minutos Placa base inferior 10 minutos 20 minutos Guías de banda 15 minutos 30 minutos Placa pisadora 10 minutos 20 minutos Placa guía punzones 10 minutos 20 minutos Placa porta punzones 15 minutos 30 minutos Placa sufridera 10 minutos 20 minutos Placa base superior 10 minutos 20 minutos Ensamblaje matriz 20 minutos 40 minutos Total 1 hora y 50 minutos 3 horas y 40 minutos Debido a la gran cantidad de piezas, el tiempo estimado en la realización de los guiones va muy justo con las horas de prácticas. Una posibilidad de plantear las prácticas sería la siguiente: En la práctica de moldeo, el modelado de las placas son ejercicios similares, saltándose el modelado de alguna de las placas sería suficiente para terminar el guión en la práctica y cumpliendo los objetivos de esta. Las partes más importantes del guión de moldeo son: el modelado de la pieza, el modelado de las placas de cavidad y el ensamblaje del molde, dicho esto el planteamiento de la práctica sería el siguiente. Se empezaría con el modelado de la pieza y a continuación se realizaría el modelado de las placas de cavidad. Como todas las partes del molde las tendrán disponibles en una carpeta de los ordenadores de la clase de prácticas, podrán realizar el ensamblaje de las partes para construir el molde. Una vez terminado el ensamblaje, los alumnos más aventajados podrán ir modelando las demás partes del molde que les dé tiempo a terminar hasta el final de la práctica. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 55 ALONSO RUATA ALIERTA En las prácticas de deformación, se pueden realizar los dos guiones seguidos, y saltándose el modelado de alguna placa, sería suficiente para terminar los dos guiones en las dos prácticas y cumpliendo con los objetivos de estas. Las partes más importantes del guión de deformación son: el modelado de la pieza, el modelado de la secuencia de operaciones, el modelado de la placa matriz y el ensamblaje de la matriz, dicho esto el planteamiento de la práctica sería el siguiente. Se empezaría con el modelado de la pieza y a continuación se realizaría el modelado de la secuencia de operaciones. Después desarrollarían el ejercicio propuesto, en el cual hay que modelar una pieza de chapa, pensar la secuencia de operaciones para fabricarla y realizar el modelado de esta secuencia de operaciones. Una vez terminado el ejercicio, con el tiempo que les sobre de esta práctica y continuando en la práctica siguiente, seguirían con el modelado de la placa matriz. Como todas las partes de la matriz las tendrán disponibles en una carpeta de los ordenadores de la clase de prácticas, podrán realizar el ensamblaje de las partes para construir el molde. Una vez terminado el ensamblaje, los alumnos más aventajados podrán ir modelando las demás partes de la matriz que les dé tiempo a terminar hasta el final de la práctica. 5.3. DESARROLLO Para empezar el proyecto, lo primero de todo ha sido instalar en el ordenador el programa Solid Edge ST4, facilitado por el director del proyecto. Una vez instalado el programa, realizar todos los tutoriales de aprendizaje y realizar varias piezas de prueba para aprender a manejarlo. Sobre todo aprender las operaciones necesarias para la realización de los guiones, como el modelado de piezas, deformación de una pieza de chapa, y ensamblaje de piezas para construir un conjunto. Después de aprender a manejar el programa, se necesitaba material y algunos conceptos sobre moldeo y deformación para poder diseñar los moldes y la matriz de corte progresiva. Parte de este material fue facilitado por el director del proyecto, que es una parte del libro “Matrices, moldes y utillajes” del autor Julián Camarero de la Torre. Algunos manuales sobre moldeo y deformación que se ha podido conseguir y gran parte buscando en internet. Teniendo material necesario sobre moldeo y deformación, y con el manejo suficiente del programa, el siguiente paso fue la realización de los moldes y la matriz de corte progresiva. Primero se empezó con el molde, escogiendo unas piezas de plástico a dibujar y posterior el diseño de los moldes con los cuales fabricar estas piezas. Después para la matriz, se escogió una pieza de chapa a dibujar, se pensó la secuencia de operaciones para fabricarla y por último se diseñó una matriz de corte progresiva para realizar estos pasos. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 56 ALONSO RUATA ALIERTA Para terminar, teniendo todo el material necesario para el desarrollo de los guiones, se realizó los guiones de prácticas explicando paso a paso como dibujar un molde de inyección de plásticos y una matriz de corte progresiva. El molde y la matriz son los diseñados en el proyecto, por eso el desarrollo de los guiones ha sido seguir los pasos realizados para el dibujo de estos. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 57 ALONSO RUATA ALIERTA CAPITULO 6: CONCLUSIONES En este apartado se describen los logros obtenidos de la realización del proyecto y una serie de conclusiones personales a las que se ha llegado tras la finalización del proyecto. 6.1. CONCLUSIONES GENERALES Para consumar una conclusión general hay que ir siguiendo los objetivos propuestos para este proyecto y verificar si se han cumplido. El objetivo principal es el desarrollo de unos guiones de prácticas, pero para llegar a este objetivo había que realizar antes varios ejercicios. Se ha hecho el diseño en Solid Edge de dos moldes de inyección de plásticos, con el modelado de las partes de los moldes y de las piezas de plástico que se fabricarían con estos moldes. Se ha hecho el diseño en Solid Edge de una matriz de corte progresiva, con el modelado de las partes de la matriz, la pieza de chapa que se fabricaría con esta matriz y de la secuencia de operaciones que habría que seguir para fabricar la pieza de chapa. Se ha hecho el modelado de una pieza de chapa y de la secuencia de operaciones que habría que seguir para fabricarla. Una vez terminado estos ejercicios, se han desarrollado los tres guiones de prácticas, uno de moldeo y dos de deformación, y se ha realizado una planificación para la ejecución de las prácticas. La conclusión general a la que se llega del resultado del desarrollo del proyecto, es haber cumplido los objetivos que se fueron proponiendo a lo largo del proyecto. De este modo el departamento de fabricación tendrá el material deseado para generar las prácticas en los ámbitos de moldeo y trabajo con chapa. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 64 ALONSO RUATA ALIERTA Placa base del expulsor Fig 5.6 Dimensionado placa base del expulsor Regletas Fig 5.7 Dimensionado regletas PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 65 ALONSO RUATA ALIERTA Casquillo DIN 1.7242 Fig 5.8 Dimensionado casquillo DIN 1.7242 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 66 ALONSO RUATA ALIERTA Guía para casquillo DIN 1.7242 Fig 5.9 Dimensionado guía para casquillo DIN 1.7242 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 67 ALONSO RUATA ALIERTA Bebedero DIN 1.7242 Fig 5.10 Dimensionado bebedero DIN 1.7242 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 68 ALONSO RUATA ALIERTA Expulsor DIN 1530 cabeza cilíndrica Fig 5.11 Dimensionado expulsor cabeza cilíndrica PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 69 ALONSO RUATA ALIERTA 5.2. ELEMENTOS DIMENSIONADOS PARA MATRICES Porta matriz cuatro columnas Fig 5.12 Dimensionado porta matriz cuatro columnas (Catalogo Unceta) PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 70 ALONSO RUATA ALIERTA Columna guía lisa Fig 5.13 Dimensionado columna guía lisa PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 71 ALONSO RUATA ALIERTA Casquillo para columna guía Fig 5.14 Dimensionado casquillo para columna guía PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 72 ALONSO RUATA ALIERTA Pasador cilíndrico DIN 6325 Fig 5.15 Dimensionado pasador cilíndrico DIN 6365 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 73 ALONSO RUATA ALIERTA Punzón de corte cilíndrico cabeza cónica DIN 9861 Fig 5.15 Dimensionado punzón DIN 9861 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 80 ALONSO RUATA ALIERTA ANEXO 2: PRÁCTICA MOLDEO CONSTRUCCIÓN DE UN MOLDE DE INYECCIÓN PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 81 ALONSO RUATA ALIERTA Índice  Objetivo  Desarrollo de la práctica  Material de trabajo  Trabajo a entregar  Dimensiones pieza  Comienzo de la práctica Objetivo El objetivo de esta práctica es aprender a dibujar con el programa Solid Edge ST4 una pieza de plástico y el molde con el cual se fabricaría dicha pieza. Desarrollo de la práctica Se propone el modelado de una pieza de plástico, el modelado de las partes del molde, el ensamblaje de las partes del molde para su construcción y un ejercicio similar al desarrollado en la práctica. Se recomienda que una o dos semanas antes del inicio de la práctica realizar los tutoriales del programa Solid Edge ST4. Material de trabajo  PC con el software Solid Edge  Guión de prácticas Trabajo a entregar El trabajo realizado en esta práctica, y los ficheros resultantes del modelado, se deberán enviar al correo electrónico del profesor de prácticas. Los ficheros deberán ir comprimidos en formato .zip PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 82 ALONSO RUATA ALIERTA Dimensiones pieza El material de la pieza es un polipropileno con un coeficiente de deformación de un 1,5% para las cavidades interiores del molde. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 83 ALONSO RUATA ALIERTA Comienzo de la práctica Fig 1.1 Esquema de un molde. Para iniciar el programa ejecutaremos la aplicación situada en el escritorio: La primera pantalla que aparece nos da las opciones de crear nuevas piezas o abrir un documento ya existente. 1.1 La Pieza Hacer clic dentro de la pestaña “crear” en Pieza ISO y nos abrirá el programa para poder crear la pieza. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 84 ALONSO RUATA ALIERTA Una vez dentro, construirá el modelo de la pieza mostrada en la figura 1.2. La pieza a dibujar en la práctica es un buje de plástico para un automóvil. En la suspensión de un automóvil u otro vehículo, los bujes son usados para conectar varios brazos en movimiento y puntos de pivote con el chasis y otras partes de la suspensión. Fig 1.2 Pieza a dibujar (Buje) El primer paso para dibujar cualquier pieza nueva es dibujar el boceto de la operación base. El primer boceto define la forma básica de la pieza. Después extruirá el boceto para crear un sólido.  En el menú del comando, en la parte superior de la aplicación Solid Edge, elija pestaña Inicio→ grupo Dibujo→ Circulo según centro  Sitúe el cursor sobre el sistema de coordenadas de base, detenga el ratón por un instante y observe que la imagen del cursor cambia para indicar que hay varias selecciones disponibles  Haga clic con el botón derecho para abrir QuickPick  Sitúe el cursor sobre la entrada en QuickPick que resalte el plano principal XY, y haga clic para seleccionarlo  Dibujar un circulo con centro en el origen del sistema de coordenadas base de diámetro 15 mm  Una vez dibujado hacer clic en la superficie del circulo para extruirlo  Hacer clic en la flecha que marca hacia abajo y lo extruis una longitud de 2.4 mm  Hacer clic otra vez en el comando circulo para realizar la segunda extrusión  Dibujar un circulo de diámetro 11.2 mm en la cara superior de la pieza concéntrico a esta  Extruir el circulo una longitud de 12.7 mm  En el menú comando, elija pestaña Inicio→ grupo Sólidos→ Agujero  Hacer clic en opciones de agujero PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 85 ALONSO RUATA ALIERTA  Establezca las siguientes propiedades de agujero:  Tipo simple  Diámetro 8.30 mm  Extensión hasta siguiente  Hacer clic en Aceptar en el cuadro de diálogo Opciones de agujero  Coloque el agujero en la cara superior de la pieza de forma que sea concéntrico a esta Una vez dibujada la pieza guardar el archivo con el nombre de “Buje”. Ya está terminada la pieza. 1.2 Placas de alojamiento de cavidad Son las placas donde se realizan las figuras de la pieza, bien sea como postizos ajustados en la misma, o directamente realizados sobre ella. Estos postizos o figuras, uno será hembra y otro macho. La hembra llamada cajera suele realizarse siempre que sea posible en la parte fija del molde. Y el macho llamado punzón suele realizarse en la parte móvil. El primer paso será crear las cavidades del molde, para ello, mediante crear piezas en posición, aprovechando la pieza realizada y mediante operaciones booleanas sustituirá la superficie de la pieza en las placas. En la pantalla principal dentro de la pestaña “crear” abrimos conjunto ISO.  En el menú del comando, en la parte superior de la aplicación Solid Edge, elija pestaña Inicio→ grupo Boceto  Dibuje el boceto en el plano XY como se muestra en la figura 1.3 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 86 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 1.3 Ejemplo seleccionar plano XY  En el menú comando, elija pestaña Inicio→ grupo Dibujo→ Rectángulo por centro  Dibuje un rectángulo con centro en el origen del sistema de coordenadas base de dimensiones 130 x 145 mm como se muestra en la figura 1.4 Fig 1.4 Boceto rectángulo  Cerrar boceto y Terminar  Hacer clic en guardar como y guardar el archivo con el nombre de “alojamiento cavidad”  En el menú comando, elija pestaña Inicio→ grupo Ensamblar→ Crear piezas en posición  Se abre el cuadro de dialogo de crear pieza nueva en posición, poner de nombre al archivo “Placa inyección buje” y darle a Crear y editar PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 87 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 1.5 Cuadro de dialogo “Crear pieza en posición”  Dibujar un cuadrado con centro en el origen del sistema de coordenadas base de lado 40 mm  En el menú comando, elija pestaña Inicio→ grupo Planos→ Sistema de coordenadas  Hacer clic para crear un sistema de coordenadas personalizado y lo colocarlo en uno de los vértices del cuadrado como se muestra en la figura 1.6 Fig 1.6 Ejemplo colocar sist. Coordenadas en la esquina del cuadrado  En el menú comando, elija pestaña Inicio→ grupo Portapapeles→ Insertar copia de pieza PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 88 ALONSO RUATA ALIERTA  Dentro de seleccionar copia de pieza vamos a la carpeta “Buje” y abrimos el archivo “Buje.par”  Se abre el cuadro de dialogo de parámetros de copia de pieza (Fig 1.7)  Establezca el sistema de coordenadas creado anteriormente  Copiarlo como cuerpo de construcción y seleccionar todo  Ponerle un factor de contracción de 0.015 Fig 1.7 Cuadro de dialogo “Parámetros de copia de pieza” PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 89 ALONSO RUATA ALIERTA  Realizar esta operación para todos los vértices del cuadrado, y una vez terminado eliminar el boceto del cuadrado (Fig 1.8) Fig 1.8 Imagen una vez colocadas las piezas en los vértices del cuadrado  En el menú comando, elija pestaña Inicio→ grupo Dibujo→ Proyectar en boceto  Primero elegir plano base XY (Fig 1.9) Fig 1.9 Ejemplo elegir plano XY  Seleccionar los bordes del rectángulo (Fig 1.10) Fig 1.10 Imagen una vez seleccionado los bordes del rectángulo PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 96 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 1.23 Cuadro de dialogo “Parámetros de copia de pieza”  Se abre el cuadro de dialogo de parámetros de copia de pieza (Fig 1.23)  Establezca el sistema de coordenadas base  Copiarlo como cuerpo de construcción y seleccionar todo  Ponerle un factor de contracción de 0.015  En el menú comando, elija pestaña Superficies→ grupo superficies→ Sustituir cara→ Booleano  Seleccionar el cuerpo, aceptar y terminar Fig 1.24 Placa Inyección buje terminada PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 97 ALONSO RUATA ALIERTA Para terminar la placa de inyección del molde vamos a asignarle un tipo de material a la pieza  En el menú comando, elija pestaña Verificar→ Propiedades físicas→ Propiedades  Clic en cambiar (Fig 1.25) Fig 1.25 Cuadro “Propiedades físicas”  Se abre la tabla de materiales, en material escoger “Acero” y darle a aplicar al modelo (Fig 1.26) Fig 1.26 Tabla de materiales  Dentro de la tabla de propiedades físicas clic en actualizar y cerrar (Fig 1.25) PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 98 ALONSO RUATA ALIERTA Ya está la placa de inyección del molde acabada. Con estos mismos pasos explicados para la placa de inyección realizar las siguientes operaciones en la placa de extracción. Una vez terminados se le asignará el tipo de material “Acero” a esta pieza.  4 agujeros con las siguientes propiedades (Fig 1.27):  Tipo abocardado  Diámetro agujero 16 mm  Diámetro abocardado 21 mm  Profundidad abocardado 4.5 mm  Extensión hasta siguiente Fig 1.27 Acotación agujeros PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 99 ALONSO RUATA ALIERTA  4 agujeros con las siguientes propiedades (Fig 1.28):  Tipo roscado  Diámetro agujero 8 mm  Rosca M8 y extensión agujero  Profundidad de agujero 19 mm Fig 1.28 Acotación agujeros  4 agujeros con las siguientes propiedades (Fig 1.29):  Tipo simple  Diámetro agujero 10 mm  Extensión hasta siguiente Fig 1.29 Acotación agujeros PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 100 ALONSO RUATA ALIERTA  16 agujeros con las siguientes propiedades (Fig 1.30):  Tipo simple  Diámetro agujero 1.5 mm  Extensión hasta siguiente Fig 1.30 Acotación agujeros Fig 1.31 Placa extracción buje por las dos caras terminada PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 101 ALONSO RUATA ALIERTA 1.3 Placa fijación superior Placa que va sujeta mediante bridas al plato fijo de la máquina, en ella se coloca el bebedero para la inyección del material. Fig 1.32 Acotación placa fijación superior El agujero en el centro de la pieza de diámetro 14 lleva un redondeo de radio 2 mm Fig 1.33 Imagen redondeo agujero PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 102 ALONSO RUATA ALIERTA 1.4 Placa fijación inferior Placa que va sujeta mediante bridas al plato móvil de la máquina. Fig 1.34 Acotación placa fijación inferior PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 103 ALONSO RUATA ALIERTA 1.5 Placa intermedia Placa que va entre las placas de alojamiento de cavidad y las regletas. Fig 1.35 Acotación placa intermedia PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 104 ALONSO RUATA ALIERTA 1.6 Placa base del expulsor Es un placa que lleva los expulsores y recuperadores. Va flotante y guiada en un determinado espacio dentro de esta mitad de molde y cuya misión consiste en extraer la pieza con los expulsores que aloja cuando el vástago de expulsión de la maquina hace presión sobre la misma. Fig 1.36 Acotación placa base del expulsor PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 105 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 1.37 Acotación placa base del expulsor Los 4 agujeros de diámetro 16 llevan un redondeo de radio 0.5 mm (Fig 1.38) Fig 1.38 Redondeo agujeros PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 112 ALONSO RUATA ALIERTA  Hacer clic en las caras que se muestran para relacionarlas (Fig 1.50) Fig 1.50 Relación entre dos caras  Hacer clic en las dos superficies siguientes (Fig 1.51) Fig 1.51 Relación de dos superficies  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Placa intermedia” hacia la pantalla  Hacer clic en las caras que se muestran a continuación (Fig 1.52) Fig 1.52 Imagen seleccionar plano PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 113 ALONSO RUATA ALIERTA  Hacer clic en las caras que se muestran a continuación (Fig 1.53) Fig 1.53 Relación entre dos caras  Hacer clic en invertir  Hacer clic en las superficies que se muestran a continuación, ampliar y modificar la vista si es necesario (Fig 1.54) Fig 1.54 Relación de dos superficies  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Regleta buje” hacia la pantalla  Hacer clic en las caras que se muestran a continuación (Fig 1.55) Fig 1.55 Relación entre dos caras PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 114 ALONSO RUATA ALIERTA  Hacer clic en las superficies que se muestran a continuación (Fig 1.56) Fig 1.56 Relación de dos superficies  Hacer clic en las superficies que se muestran a continuación (Fig 1.57) Fig 1.57 Relación entre dos caras  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Regleta buje” hacia la pantalla PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 115 ALONSO RUATA ALIERTA Seguir el mismo paso realizado con la otra regleta y colocarla de la siguiente forma 1.58 Vista molde  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Placa fijación inferior” hacia la pantalla  Hacer clic en las siguientes caras para relacionarlas (Fig 1.59) Fig 1.59 Relación entre caras PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 116 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 1.59 Relación entre caras  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Casquillo para guía” hacia la pantalla  Hacer clic en las siguientes caras para relacionarlas (Fig 1.60) Fig 1.60 Relación entre caras Realizar esta operación para colocar los 3 casquillos guía restantes. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 117 ALONSO RUATA ALIERTA  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Guía” hacia la pantalla  Hacer clic en las siguientes caras para relacionarlas (Fig 1.61) Fig 1.61 Relación entre dos caras El segundo plano seleccionar la cara del casquillo (Fig 1.61).  Hacer clic en invertir  Hacer clic en las superficies que se muestran a continuación (Fig 1.62) Fig 1.62 Relación de dos superficies Realizar esta operación para colocar las 3 guías restantes. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 118 ALONSO RUATA ALIERTA  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Extractor01” hacia la pantalla  Hacer clic en las siguientes caras para relacionarlas (Fig 1.63) Fig 1.63 Relación entre caras Realizar esta operación para colocar los 3 extractores restantes.  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Extractor02” hacia la pantalla  Hacer clic en las siguientes caras para relacionarlas (Fig 1.64) Fig 1.64 Relación entre caras PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 119 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 1.64 Relación entre caras Realizar esta operación para colocar los 15 extractores restantes.  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Placa base del expulsor” hacia la pantalla  Hacer clic en las siguientes caras para relacionarlas (Fig 1.65) Fig 1.65 Relación entre caras PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 120 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 1.65 Relación entre caras  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Placa soporte expulsor” hacia la pantalla  Hacer clic en las siguientes caras para relacionarlas (Fig 1.66) Fig 1.66 Relación entre caras PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 121 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 1.66 Relación entre caras  En Biblioteca de piezas→ Abrir la carpeta Buje→ Arrastrar “Bebedero” hacia la pantalla  Hacer clic en las siguientes caras para relacionarlas (Fig 1.67) Fig 1.67 Relación entre caras PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 128 ALONSO RUATA ALIERTA Índice  Objetivo  Desarrollo de la práctica  Material de trabajo  Trabajo a entregar  Dimensiones pieza  Comienzo de la práctica Objetivo El objetivo de esta práctica es aprender a dibujar con el programa Solid Edge ST4 una pieza de chapa y la secuencia de operaciones necesarias para la fabricación de la pieza. Desarrollo de la práctica Se propone el modelado de una pieza de chapa, el modelado de la secuencia de operaciones de esta pieza y un ejercicio similar al desarrollado en la práctica. Material de trabajo  PC con el software Solid Edge  Guión de prácticas Trabajo a entregar El trabajo realizado en esta práctica, y los ficheros resultantes del modelado, se deberán enviar al correo electrónico del profesor de prácticas. Los ficheros deberán ir comprimidos en formato .zip PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 129 ALONSO RUATA ALIERTA Dimensiones pieza PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 130 ALONSO RUATA ALIERTA Comienzo de la práctica Iniciar el programa 2.1 La Pieza Hacer clic dentro de la pestaña “crear” en Chapa ISO y nos abrirá el programa para poder crear la pieza. Una vez dentro, construirá el modelo de la pieza mostrada en la figura 2.3. Fig 2.3 Pieza a dibujar Vamos a trabajar con la pieza en síncrono y en ordenado, lo primero dibujaremos el contorno de la pieza en síncrono y después cortaremos los agujeros en ordenado.  En el menú del comando, en la parte superior de la aplicación Solid Edge, elija pestaña Inicio→ grupo Dibujo→ Línea  Dibuje el boceto como se muestra en la figura 1.4. Fig 2.4 Boceto PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 131 ALONSO RUATA ALIERTA  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Chapa→ Pestaña por contorno  Clic en opciones de pestaña  Dentro del cuadro de opciones de pestaña por contorno, en la pestaña general:  Radio de plegado 1 mm  Anchura 2 mm  Comprobar que coincide con cuadro y aceptar Fig 2.5 Cuadro opciones de pestaña por contorno  Extruirlo una anchura de 40 mm con la flecha indicando hacia abajo. Fig 2.6 Extrusión contorno chapa Fig 2.7 Ejemplo final extrusión PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 132 ALONSO RUATA ALIERTA  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Chapa→ Recortar esquina  Seleccionar los 4 bordes con radio 2 mm e intro.  Clic derecho en sincrono→ Pasar a ordenado  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Boceto→ clic en la cara superior de la chapa  Dibuje el boceto como se muestra en la figura 1.8 Fig 2.8 Boceto  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Chapa→ Agujero→ Cortar  Seleccione el boceto→ aceptar  Seleccionado hasta siguiente hacer clic con la flecha indicando hacia abajo→ terminar  En el menú del comando, elija pestaña Verificar→ grupo propiedades físicas→ propiedades  Se abre la tabla de propiedades físicas del material→ clic en cambiar  Dentro de tabla de materiales→ escoger material acero y clic en aplicar a modelo  En tabla de propiedades físicas→ actualizar y cerrar Una vez terminada la pieza guarde el archivo con el nombre de “soporte chapa”. Antes de cerrar crearéis una carpeta en biblioteca de operaciones para guardar la operación de corte de los agujeros.  En biblioteca de operaciones crear una carpeta nueva  En el cuadro de dialogo, escriba: Biblioteca de operaciones→ aceptar PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 133 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 2.9 Cuadro de dialogo crear carpeta nueva  En pathfinder, sitúe el cursor sobre la operación de vaciado y haga clic derecho para abrir el menú contextual  En el menú contextual haga clic en copiar  Haga clic en la pestaña biblioteca de operaciones→ botón derecho→ pegar Fig 2.10 Ejemplo pegar operación en la carpeta “Biblioteca de operaciones”  Se abre el cuadro de dialogo información del conjunto de operaciones  En la columna aviso, escriba: Seleccionar un plano coincidente→ intro Fig 2.11 Cuadro información del conjunto de operaciones PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 134 ALONSO RUATA ALIERTA  Cerrar el cuadro  Aparece un dialogo de nombre de entrada de biblioteca  Ponerle un nombre de entrada, por ejemplo “corte agujeros” → guardar Fig 2.12 Nombre de entrada de biblioteca Este tipo de entrada sirve para cuando tenga que realizar la misma operación en distintas piezas, más adelante se verá cómo utilizarla. Ya puede guardar y cerrar el archivo. 2.2 Secuencia de operaciones Lo primero de todo antes de comenzar a diseñar la matriz conviene dibujaros en sucio el esquema de la secuencia de operaciones y estudiar cada una de las etapas que se ha de llevar a cabo para la realización de la pieza. En este caso el esquema de la secuencia de operaciones es este Fig 2.13 Esquema de la secuencia de operaciones de la pieza La fabricación de la pieza consta de 7 etapas, con un paso de 45 mm: 1. La banda de chapa entra en la matriz y se realiza la primera etapa, en la que se punzonan los dos agujeros de posicionamiento. 2. En la segunda etapa se centra la banda de chapa con los pilotos centradores que van unidos al punzón y se punzonan los dos colisos. 3. En la tercera etapa se punzona el agujero central. 1 2 3 4 5 6 7 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 135 ALONSO RUATA ALIERTA 4. La cuarta etapa, es una etapa de descanso, en la que no se le hace nada al material para evitar fatigarlo, debido a la poca distancia entre los punzones que se habría dejado en caso de no hacer esta etapa. 5. En la quinta etapa se corta el borde de arriba y el de abajo, para preparar el material para el doblado. 6. En la sexta etapa se realiza la operación de doblado. 7. En la séptima etapa se corta el trozo de chapa que une una pieza con la anterior, de modo que se obtiene la pieza final. Una vez realizado el esquema y haber estudiado las etapas para el desarrollo de la pieza final pasamos a realizar el diseño de la secuencia de operaciones en el programa. Hacer clic dentro de la pestaña “crear” en Chapa ISO y nos abrirá el programa para poder crear la pieza. Una vez dentro, construirá el modelo de la pieza mostrada en la figura 2.14. Fig 2.14 Secuencia de operaciones El primer paso será dibujar las dimensiones de la chapa en bruto, antes de hacerle ninguna operación.  Clic derecho en sincrono→ Pasar a ordenado  En el menú del comando, en la parte superior de la aplicación Solid Edge, elija pestaña Inicio→ grupo Chapa→ Cara PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 136 ALONSO RUATA ALIERTA  Situe el cursor en el sistema de coordenadas y escoja el plano XY  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Dibujo→ Rectángulo por centro  Dibuje un rectángulo con centro en el origen del sistema de coordenadas base de dimensiones 315 x 123,22 mm como se muestra en la figura 2.15 Fig 2.15 Boceto rectángulo  Cerrar boceto→ poner un grosor de 2 mm→ hacer clic con la flecha indicando hacia arriba→ terminar  En biblioteca de operaciones, ir a la carpeta creada anteriormente “biblioteca de operaciones” y arrastrar la operación “corte agujeros” hacia la pantalla  Colocar el dibujo de la operación sobre la cara superior de la chapa, darle a la tecla “N” para orientar el dibujo de la forma adecuada y hacer clic Fig 2.16 Ejemplo pegar operación  Repetir las veces que sea necesario  En pathfinder, hacer clic sobre el vaciado 1→ Editar perfil→ posicionar el dibujo del boceto bien sobre la chapa PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 137 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 2.17 Ejemplo seleccionar editar perfil  Repetir la misma operación con las demás operaciones  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Boceto→ clic en la cara superior de la chapa  Dibuje el boceto como se muestra en la figura 2.18 Fig 2.18 Boceto  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Chapa→ Agujero→ Cortar  Selecciona el boceto que quieres cortar→ aceptar  Corte 1: seleccionado hasta siguiente hacer clic con la flecha indicando hacia donde queréis quitar el material→ terminar Fig 2.19 Corte 1 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 144 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.2 Parámetros copia pieza  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Boceto→ Boceto  Seleccionar la cara superior de la placa  Dibujar los bocetos de las operaciones que se realizarán en la placa matriz, aprovechando la secuencia de operaciones como plantilla. Fig 3.3 Bocetos operaciones placa matriz PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 145 ALONSO RUATA ALIERTA  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Solidos→ Cortar  Seleccionar desde boceto y realizar el vaciado 1 con un desmoldeo de 2 grados Fig 3.4 Vaciado 1 con desmoldeo  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Solidos→ Cortar  Seleccionar desde boceto y realizar el vaciado 2 Fig 3.5 Vaciado 2  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Solidos→ Redondear  Seleccionar los dos bordes del vaciado 2 y aplicarle un redondeo de radio 1 mm Fig 3.6 Redondeo  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Solidos→ Desmoldeo  En opciones de desmoldeo escoger desde plano PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 146 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.7 Opciones de desmoldeo  Colocar plano de desmoldeo en el vértice del redondeo Fig 3.8 Plano desmoldeo  Seleccionar las dos caras a desmoldear con un angulo de desmoldeo de 3 grados Fig 3.9 Desmoldeo caras vaciado 2 PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 147 ALONSO RUATA ALIERTA  Dibujar los siguientes agujeros Fig 3.10 Agujeros 10 mm para pasadores Fig 3.11 Agujeros 8,5 mm para tornillos M8  En propiedades de material, ponerle material acero Ya está terminada la placa matriz, guardar con el nombre de “placa matriz”. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 148 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.12 Placa matriz terminada 3.2 Placa base inferior La placa base inferior tiene la misión de soportar el utillaje, apoyarlo sobre la mesa de la prensa y absorber los esfuerzos que se producen sobre la matriz durante el proceso de trabajo. Trabajaremos en ordenado, primero dibujaremos el perfil de la placa y después iremos realizando las operaciones necesarias para la construcción final de la placa.  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Boceto→ Boceto  Dibujar un rectángulo con las dimensiones siguientes (fig 3.13) Fig 3.13 Boceto dimensiones placa base inferior  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Solidos→ Extruir  Extruir desde boceto 47 mm  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Boceto→ Boceto  En la parte superior de la placa, dibujar un rectángulo con las dimensiones siguientes (fig 3.14) PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 149 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.14 Boceto  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Solidos→ Agujero  Realizar agujero para las guías de 40 mm Fig 3.15 Agujeros 40 mm  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Solidos→ Agujero  Realizar agujero para las guías de 42 mm Fig 3.16 Los 4 agujeros para las guías  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Portapapeles→ Insertar copia de pieza  En la carpeta piezas para matriz de corte, seleccionar “placa matriz” y abrir  En parámetros de copia de pieza:  Sistema de coordenadas base  Seleccionar todos los tipos de cuerpo  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Boceto→ Boceto PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 150 ALONSO RUATA ALIERTA  Seleccionar cara inferior de la placa matriz y dibujar el boceto calcando de la placa matriz Nota: Al tener las operaciones con desmoldeo, en la placa matriz no tienen las mismas medidas la cara superior y la cara inferior, tenéis que calcar el boceto de la cara inferior de la placa matriz, la finalidad de los agujeros de la placa base inferior es que caigan los retales producidos por el corte en la placa matriz, por eso tienen que ser más amplios, para facilitar la caída de material. Fig 3.17 Boceto calcado de la placa matriz  En el menú del comando, elija pestaña Inicio→ grupo Solidos→ Cortar  Realizar el vaciado desde boceto  Dibujar los siguientes agujeros Fig 3.18 Agujeros 10 mm para pasadores PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 151 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.19 Agujeros M8 para los tornillos  Material de la pieza acero Ya está terminada la placa base inferior, guardar con el nombre de “placa base inferior”. Fig 3.20 Placa base inferior 3.3 Guías de banda Las guías de banda consisten en dos reglas prismáticas, cuyo espesor es ligeramente superior al del fleje a matrizar. Estas reglas van enclavijadas paralelas entre sí con la finalidad de guiar longitudinal y transversalmente la tira de chapa en su desplazamiento por el interior de la matriz. Fig 3.21 Guía de banda superior PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 152 ALONSO RUATA ALIERTA Fig 3.22 Guía de banda inferior Las medidas de la guía inferior y la superior son las mismas, cambia el lado donde tienen la ranura por donde pasa la chapa. Fig 3.23 Medidas guía de banda inferior 3.4 Placa pisadora La placa pisadora tiene la función de guiar los punzones y facilitar la extracción de la chapa, así como la de mantener la chapa plana y sujeta durante su transformación. Nota: Los agujeros de los punzones siempre tienen la misma distancia respecto el origen del sistema de coordenadas base. PFC DESARROLLO GUIONES DE PRÁCTICAS CON SOLID EDGE Página | 153 ALONSO RUATA ALIERTA La placa lleva, 6 agujeros roscados pasantes de M8 (fig 3.25) y 4 agujeros pasantes de diámetro 8 mm para ajustar 4 pasadores (fig 3.26), la placa tiene 14 mm de grosor. Fig 3.24 Medidas placa pisadora Fig 3.25 Posición agujeros M8 Fig 3.26 Posición agujeros diámetro 8 para pasadores 3.5 Placa guía punzones La placa guía punzones está guiada mediante casquillos y columnas y sirve de soporte a la placa pisadora y a los componentes del sistema elástico de pisado. También tiene la función de guiar los punzones durante su recorrido y evitar su pandeo.