Manufactura y procesos de fabricación
Departamento académico: Ingeniería Mecánica
Unidades: 3-2-8
Requisito: No tiene
Equivalencia: No tiene
Semestre y carrera: 5° semestre, especialidad en Manufactura

Objetivo general de la materia: Comprender, analizar y aplicar los procesos de manufactura enfatizando la importancia de los materiales y la influencia de los parámetros de proceso, diseño y aspectos físicos y económicos en la selección de herramientas utilizados en la producción de artículos de clase mundial. Se incluye la utilización de software CAD y CAM.

Temas y subtemas del curso: 1.- Estructura de los Metales
A. Elementos de la teoría de la plasticidad
1. Curvas de fluencia
2. Deformación real
3. Criterio en fluencia en metales dúctiles

B. Deformaciones plásticas de los monocristales
1. Concepto de geometría de los cristales
2. Defectos reticulares
3. Deformación por deslizamiento
4. Deslizamiento en una red perfecta

C. Deformaciones plásticas de los agregados policristalinos
1. Límites de grano y deformación
2. Límite de grano de ángulo pequeño
3. Endurecimiento por solución sólida
4. Fenómeno de límite elástico permanente
5. Envejecimiento por deformación

D. Teoría de las dislocaciones
1. Métodos para detectar dislocaciones
2. Vector de Burgers y el anillo de dislocaciones
3. Dislocaciones en la red cúbica de cara centrada
4. Dislocaciones en la red hexagonal compacta

E. Fractura
1. Tipos de fractura en los metales
2. Resistencia cohesiva teórica de los metales
3. Teoría de Griffith
4. Fractura frágil de monocristales
5. Fractura dúctil

2.- Procesos de Manufactura
A. Fundición
1. Sistemas de moldeo: en verde, autofraguante, etc.
2. Colada continua

B. Rutas tecnológicas de producción del acero
1. Producción del acero a partir del mineral de hierro
2. Colado en lingotes y manufactura de productos de acero
3. Colada continua y manufactura de productos de acero

C. Deformación plástica
1. Laminación
2. Extrusión
3. Forja
4. Embutido
5. Otros

D. Remoción de material
1. Maquinado
2. Troquelado
3. Electro-erosión
4. Otros

3.- Procesos de Conformado
A. Laminación
1. Tipos de laminación
2. Ecuaciones
3. Potencia de laminación
4. Ejercicios

B. Extrusión
1. Tipos de extrusión
2. Factores que afectan la presión de extrusión
3. Ecuaciones
4. Defectos de extrusión
5. Ejercicios

C. Trefilado
D. Estirado
E. Embutido
F. Forja

4.- Soldadura
A. Definiciones básicas
1. Soldabilidad
2. Soldabilidad operativa
3. Soldabilidad local
4. Soldabilidad global

B. Tipos de soldadura
C. Tipos de electrodos
D. Tipos de polaridad

5.- Autodesk Inventor 9.0
A. Introducción al Autodesk Inventor
B. Introducción al modelado de parte
C. Bosquejos
D. Creación y edición de sólidos
E. Utilización de componentes de trabajo
F. Colocación de características suplementarias
G. Creación de detalles
H. Creación de dibujos de partes
I. Fundamentos de modelado de ensambles
J. Adaptabilidad de partes
K. Uso de parámetros
L. Creación de planos

6.- ART-CAM
A. Componentes en 2D
B. Componentes en 3D
C. Obtención de códigos de maquinado

7.- Pro-Engineer Wildfire II, Módulo de Plastic Adviser
A. Asignar el tipo de material
B. Analizar el modelo geométrico para determinar la mejor posición de los puntos de inyección
C. Realizar la simulación de inyección de plástico en la cavidad
D. Analizar la calidad del enfriamiento en el molde
E. Analizar posibles rechupes en el producto final
F. Análisis de resultados como:
1. Tiempo de llenado
2. Presión de inyección requerida
3. Trampas de aire
4. Líneas de unión

8.- Herramientas de Corte
A. Geometría
B. Materiales
C. Torno
D. Fresadora
E. Parámetros de corte

9.- Interfase Herramienta - Viruta
A. Mecanismos de corte
B. Fuerzas de corte
C. Cálculos básicos de corte

10.- Desgaste y Vida Útil de Herramienta
A. Experimentos (temperaturas)
B. Cálculos de desgaste y vida útil de herramienta

11.- Economía de Corte
A. Velocidades optimas para costo mínimo
B. Vida útil de herramienta para costo y tiempo de producción mínimo
C. Vida útil de herramienta para ganancia máxima

Objetivos específicos de aprendizaje: 1. Estructura de los Metales
Estudiar estructuras que muestren el uso y selección de distintos materiales en Ingeniería así como describir el efecto de sus propiedades en la forma en que los productos son diseñados.

2. Procesos de Manufactura
Presentar la clasificación general de los procesos de Manufactura

3. Procesos de Conformado
Describir y analizar los procesos de Conformado.

4. Soldadura
Describir y analizar los procesos de Soldadura.

5. Autodesk Inventor 9.0
Realizar modelaciones geométricas de partes y ensambles, para crear dibujos de manufactura que incluyan tolerancias geométricas.

6. ART-CAM
Importar geometría de un software CAD, asignar parámetros de corte y realizar la simulación de un maquinado virtual para obtener trayectorias de corte y generar el código de maquinado.

7. Pro-Engineer Wildfire II, Módulo de Plastic Adviser
Simular el proceso de inyección de plástico en un molde para obtener parámetros como: tiempo de llenado en la cavidad, presión necesaria para la inyección, formación de líneas de unión y aire atrapado, zonas de rechupe y creación del sistema de inyección.

8. Herramientas de Corte
Establecer los fundamentos del corte de metal, las herramientas de corte y los fluidos de corte utilizados en los procesos de maquinado.

9. Interfase Herramienta - Viruta
Comprobar los efectos de la fricción entre la herramienta de corte y el material.

10. Desgaste y Vida Útil de Herramienta
Establecer los parámetros que permitirán aprovechar al máximo la herramienta de corte.

11. Economía de Corte
Realizar análisis económicos para encontrar el punto óptimo de utilización de las herramientas de corte.

Metodología de enseñanza: Actividades colaborativas

Tiempo estimado de cada tema: Estructura de los Metales 6 horas
Procesos de Manufactura 6 horas
Procesos de Conformado 7 horas
Soldadura 6 horas
Autodesk Inventor 9.0 11 horas
ART-CAM 8 horas
Pro-Engineer Wildfire II, Módulo de Plastic Adviser 6 horas
Herramientas de Corte 3 horas
Interfase Herramienta - Viruta 4 horas
Desgaste y Vida Útil de Herramienta 14 horas
Economía de Corte 4 horas

Políticas de evaluacion sugeridas: Los alumnos estarán evaluados con 3 exámenes parciales, prácticas en el laboratorio de mecánica y computación, un proyecto final y varias tareas.

LIBRO(S) DE TEXTO

Nombre del Autor (Libro 1): No aplica
Año de publicacion (Libro 1): No aplica
Titulo del libro (Libro 1): No aplica
Edicion (Libro 1): No aplica
Lugar de publicacion (Libro 1): No aplica
Nombre de la Eitorial (Libro 1): No aplica
ISBN (Libro 1):

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Titulo del libro (Libro 3):
Edicion (Libro 3):
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Nombre de la Eitorial (Libro 3):
ISBN (Libro 3):

Libro de consulta: . Schey, J.A. Introduction to Manufacturing Processes. McGraw-Hill
. Scahffer, Saxena, Antolovich, Sanders, Warner. Ciencia y Diseño de Materiales para Ingeniería. CECSA
. Callister Jr., W.D. Fundamentals of Materials Science and Engineering. J. Wiley & Sons Inc.
. Dieter, G.E. Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill
. Verhoeven, J. Fundamentals of Physical Metallurgy. J. Wiley & Sons
. Metals Handbook. ASM
. Shaw, M.C. (1957) Metal Cutting Principles. Cambridge, MA: The MIT Press.
. Boothroyd, G. (1989) Fundamentals of Machining and Machine Tools. New Cork, NY: M. Dekker

Material de apoyo: Autodesk Inventor 9.0
ART-CAM
Pro-Engineer Wildfire II
Plastic Adviser
LabView 7.0

Perfil del Profesor: Que el profesor posea al menos una maestría en el área de ingeniería Industrial, Ingeniería Mecánica o Sistemas de Manufactura y con conocimientos en fabricación.

Elaboración: Campus Ciudad de México

Fecha de la última actualización :06 de enero de 2005(M)