Diseño en Fundición y Moldeo

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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes formas se considera simple en el proceso de solidificación?

  • Cilindro
  • Prisma
  • Pirámide
  • Esfera (correct)

¿Qué efecto puede tener el uso de radios de redondeo en el diseño de piezas?

  • Hace la solidificación más homogénea (correct)
  • Aumenta la resistencia al desgaste
  • Incrementa la complejidad del proceso
  • Reduce el tamaño del molde

¿Qué se debe evitar en el diseño de piezas para prevenir problemas en la solidificación?

  • Radiados externos grandes
  • Aristas vivas (correct)
  • Espesores uniformes
  • Piezas de gran tamaño

¿Cuál es una recomendación para la ubicación de los canales de alimentación?

<p>Cerca del bebedero (A)</p> Signup and view all the answers

La relación V/A= D/6 es usada para describir qué aspecto en diseño?

<p>Relación entre volumen y área para cubos (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes características se busca al trabajar con desmoldeo?

<p>Facilitar la extracción de la pieza (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se puede lograr mediante una solidificación direccional adecuada?

<p>Estructuras internas homogéneas (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se busca evitar para garantizar propiedades uniformes en el volumen de una pieza?

<p>Contracciones diferenciales (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las mazarotas en el proceso de solidificación direccional?

<p>Aumentar el volumen de material en zonas específicas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se debe considerar para optimizar el desmoldeo de una pieza?

<p>La orientación de la pieza en el molde (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una recomendación para el diseño de machos o núcleos en el proceso de fusión y moldeo?

<p>Dimensionar con mayores espesores que el material que lo rodea (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué aspecto es fundamental para aumentar la calidad de las piezas producidas?

<p>La precisión y acabado superficial de la pieza (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una recomendación de diseño para la superficie de partición?

<p>Diseñarla con un interior liso y sencillo (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué aspecto debe evitarse en el diseño para no debilitar la estructura?

<p>Aparición de puntos calientes (A)</p> Signup and view all the answers

En el contexto de fusión y moldeo, ¿qué se entiende por 'precisión y acabado superficial'?

<p>Precisión dimensional media-baja dependiendo del proceso (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ventaja se obtiene al tener una buena orientación de la pieza en el molde?

<p>Mayor velocidad de producción (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal consideración al diseñar moldes económicos?

<p>Optar por moldes más sencillos y económicos (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes factores NO influye en la transferencia de calor en la solidificación?

<p>La complejidad del diseño (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se busca al establecer recomendaciones de diseño para el proceso de fusión y moldeo?

<p>Simplificar la construcción de moldes (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se debe evitar para reducir el riesgo de tensiones internas en las piezas?

<p>Restringir la contracción del material (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué aspecto es crucial para garantizar el buen rendimiento del proceso de desmoldeo?

<p>Dirección de desmoldeo adecuada (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de los rigidizadores y nervios en el diseño de piezas?

<p>Evitar la aparición de puntos calientes (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se debe considerar para maximizar la uniformidad en los espesor de piezas?

<p>Mantener la máxima uniformidad posible en los espesores (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las recomendaciones generales en el diseño para evitar problemas durante el proceso?

<p>Dejar excedentes de material para operaciones posteriores (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Superficie de partición

Las piezas con superficies de partición pueden dejar marcas en las piezas

Espesores de pieza

El espesor de la pieza influye en la solidificación y la formación de defectos

Machos o núcleos

Los machos o núcleos son elementos que se utilizan para crear cavidades en la pieza fundida, pero su uso debe minimizarse, ya que dificultan el proceso y aumentan el coste

Rigidizadores y nervios

Los rigidizadores y nervios ayudan a reforzar la pieza y a prevenir la deformación, pero es importante evitar la aparición de puntos calientes, que pueden causar debilidad

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Precisión y acabado superficial

La precisión y el acabado superficial de las piezas fundidas son variables y dependen del proceso de fundición. Generalmente, la precisión dimensional es media-baja

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Otras recomendaciones

Para evitar tensiones internas y grietas, se deben evitar los concentradores de tensión y dejar excedentes de material para operaciones posteriores

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Solidificación direccional

La dirección de solidificación afecta la calidad de la pieza

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Desmoldeo y orientación de pieza

El desmoldeo y la orientación de la pieza influyen en la facilidad del proceso de desmoldeo y la calidad del producto

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Ubicación Mazarotas

La ubicación de las mazarotas en las zonas de mayor volumen de material (espesores mayores) para garantizar una solidificación uniforme.

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Transferencia de Calor

Elementos que influyen en la velocidad de transferencia de calor durante la solidificación del componente.

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Dirección Desmoldeo

La dirección en la que se retira la pieza del molde. Se debe evitar la creación de contrasalidas (salientes y entrantes) para facilitar la extracción.

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Orientación de Pieza

Orientación de la pieza en el molde para facilitar el desmoldeo. Una buena orientación puede simplificar el diseño del molde.

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Complejidad de la Pieza

La complejidad de la pieza determina el diseño del molde. El molde puede ser más complejo si la pieza tiene muchos detalles

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Espesor de la Pieza

Espesor de la pieza. Un espesor uniforme ayuda a una solidificación uniforme, mientras que espesores variables pueden generar tensiones.

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Regla de Chvorinov

La regla de Chvorinov establece que el tiempo de solidificación de un cuerpo fundido es proporcional al cuadrado del volumen dividido por el área de la superficie. En otras palabras, un cuerpo con un volumen mayor y una superficie menor tardará más en solidificarse.

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Formas simples: Esfera y Cubo

Las formas simples, como las esferas y los cubos, son preferibles en los diseños de fusión y moldeo porque permiten una solidificación más uniforme. Esto se debe a que tienen una relación superficie-volumen más favorable, lo que significa que se enfrían de manera más homogénea.

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Orientación de pieza en el molde

La orientación de la pieza en el molde es crucial para asegurar una solidificación efectiva. Se debe considerar la ubicación y el tamaño del bebedero, los canales de alimentación y la puerta de entrada a la cavidad. Estas características deben estar estratégicamente ubicadas para permitir un flujo constante de metal fundido hacia la pieza.

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Evitar aristas vivas y ángulos agudos

Para garantizar una solidificación uniforme, se deben evitar los ángulos agudos y las aristas vivas. Estas características pueden generar zonas con temperaturas variables, lo que lleva a contracciones diferenciales y defectos internos en la pieza.

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Redondeos del mismo orden de magnitud del espesor de pieza

Los radios de redondeo, tanto internos como externos, favorecen un proceso de solidificación más homogéneo. Esto se debe a que reducen las concentraciones de tensión en la pieza y previenen la formación de grietas durante el enfriamiento.

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Aspectos económicos

Los aspectos económicos de la fusión y el moldeo incluyen el costo de los materiales, la mano de obra, la energía y la maquinaria. Es importante optimizar estos factores para lograr un proceso rentable, sin sacrificar la calidad de la pieza.

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Study Notes

Recomendaciones de Diseño. Fusión y Moldeo

  • Recomendaciones generales: Se busca optimizar el diseño para procesos de fundición y moldeo, considerando aspectos como solidificación, desmoldeo, orientación, superficie de partición, espesores, machos/núcleos, rigidizadores/nervios, precisión y acabado superficial, y aspectos económicos.

Solidificación

  • Regla de Chvorinov: La velocidad de solidificación está relacionada con la relación entre el volumen (V) y el área superficial (A) de la pieza. TST = Cm (V/A), donde TST es el tiempo de solidificación y Cm una constante.
  • Formas simples: La solidificación es más homogénea con radios de redondeo tanto externos como internos.
  • Solidificación direccional: Puntos calientes y fríos generan contracciones diferenciales, creando estructuras internas y propiedades variables en la pieza. Se debe buscar evitar aristas vivas y ángulos agudos.
  • Orientación de la pieza en el molde: Importancia de la ubicación y dimensionado del bebedero, canales de alimentación, puerta de entrada y mazarotas en el molde. La solidificación empieza primero en los puntos más accesibles.

Superficie de Partición

  • Simplicidad: Es preferible una superficie de partición simple, aunque depende de la complejidad de la pieza.
  • Marcas: La superficie de partición normalmente deja una marca en la pieza.

Espesores de Pieza

  • Uniformidad: Se busca la máxima uniformidad posible en los espesores de la pieza.
  • Relación espesor/diámetro: Para diámetros mayores a 1.5" y diámetro interior menor a 2/3 del diámetro exterior, el radio de redondeo (r) es de D/3 con una inclinación de 15°. Para diámetros menores o iguales a 1.5" y diámetro interior mayor a 2/3 del diámetro exterior, r=D/3 o r=1/2".
  • Recomendaciones: La tabla 13.2 muestra espesores mínimos recomendados para diferentes metales y procesos de fundición.

Machos o Núcleos

  • Minimización: Se busca minimizar el uso de machos o núcleos.
  • Espesor mayor: El diseño de los machos o núcleos debe tener un espesor mayor que el material que lo rodea.
  • Tipos de diseño: Existen diseños correctos e incorrectos para la inclusión de machos o núcleos. Se debe evitar dos núcleos para lograr diseños más simples.

Rigidizadores y Nervios

  • Evitar puntos calientes: Para evitar puntos calientes y debilidades estructurales, se deben diseñar rigidizadores y nervios de forma adecuada para que no generen problemas en la solidificación. Se debe priorizar el diseño de los rigidizadores en ambos lados de la pieza.

Precisión y Acabado Superficial

  • Calidad variable: La calidad superficial varía según el proceso de fundición utilizado.
  • Precisión dimensional: La precisión dimensional es, en general, media-baja en procesos de fundición. La tabla 6 muestra las tolerancias según el proceso y el material.

Aspectos Económicos

  • Costo de la pieza: El costo de la pieza depende del proceso y el tamaño del lote. El costo del molde es también un factor importante.
  • Velocidad de producción: Un diseño adecuado incrementa la velocidad de producción.
  • Costos de materiales, mano de obra, máquinas, herramientas, energía: Son costos relacionados con el proceso de fundición.

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