diseño y puesta a punto de un troquel para fabricado por
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1. mejores resultados que los iniciales aumentando m rgenes de beneficio no s lo econ micos sino tambi n de know how al aumentar la vida til del mismo 216 BIBLIOGRAF A Libros Paquin J R E Crowley Die Design Fundamentals Ed Industrial Press Inc Nueva York 1 987 Smith D Die Design Handbook Ed S M E Dearborn Michigan 1 990 Varios Acero para tratamiento t rmico y especiales Editado por AENOR Madrid 2 003 Varios Progressive Dies Ed S M E F T A Dearborn Michigan 1 994 Varios WinMeil Tm Manual de Usuario Metrolog a Industrial TRIMEK S A Pol gono Industrial de Gojain 2 000 Verband der Automobilindustrie E V VDA Libro 6 Partes 1 3 y 4 D 60325 Frankfurt an Main Westendstrasse 61 1 999 Wegst C Stahlsch ssel 2 001 Ed Verlag Stahlsch ssel Wegst Gmbh B mnigheim 2 001 Art culos Brown D Die Design Pricing Metal Forming Magazine Diciembre 2002 pp 54 56 Disponible en www metalformingmagazine com AGRADECIMIENTOS A toda la plantilla de Arrieta y Cia S A CORRESPONDENCIA Jaime S nchez L pez Davalillo Ingeniero Superior Industrial Escuela Superior de Ingenieros de Bilbao Universidad del Pa s Vasco Euskal Herriko Unibertsitatea Alameda de Urquijo s n Bilbao 48013 Espa a Tifno 646 31 56 11 jaimesidOterra es 2172. Definido el Proceso de Fabricaci n se recopila todo el material t cnico Normas Especificaciones etc necesario para la realizaci n del Proyecto completo a fin de no retrasar ninguna fase posterior Para la definici n del material se vuelve a mantener una comunicaci n con el Cliente realizando una selecci n id nea entre las posibilidades planteadas por ste y se env a el pliego de material al Departamento de Compras para que no haya retrasos cuando sea necesario y realice su labor de b squeda de suministrador ajustando los plazos de suministro a las necesidades del Proyecto Se realiza el C lculo del desarrollo circular necesario as como el fleje del que se extraer Para finalizar esta fase se eligen las prensas id neas en las que se realizar n Prototipos y Primeras Muestras 4 METODOLOG A DEL DISE O C A D El dise o de los prototipos de troquel as como del troquel serie se realizar utilizando I deas un entorno C A D con total interrelaci n 2D 3D La fase de dise o es sin duda la m s importante del Proyecto ya que si se sigue una metodolog a eficaz ajustada a las necesidades reales de la Empresa Fabricante se puede reducir el tiempo de desarrollo del Proyecto enormemente as como aumentar la Calidad de los resultados finales de una forma sensible Se usar la siguiente metodolog a e Se modelizar en 3D la pieza a obtener bas ndose en el plano del Cliente e Se realizar por parte del Ingeniero
3. con la consigna de conseguir que se copien en el desarrollo 214 Una vez definido el Prototipo se subcontratar el mecanizado otorgando a la recepci n de los componentes una atenci n cr tica para detectar errores de mecanizado Recepcionados los componentes se montan y se realizan las pruebas para la fabricaci n de los Prototipos de la Pieza llevando un diario de pruebas que refleje todos los ajustes realizados Se fabrican los Prototipos de la pieza llevando a cabo un control y estudio dimensional con m quina tridimensional Los resultados satisfacen a la Empresa Fabricante y al Cliente por lo que se avanza al dise o del Troquel Serie 6 DISE O TROQUEL SERIE PRUEBAS Y OBTENCI N DE PRIMERAS MUESTRAS Para la realizaci n del dise o se cubrir n los siguientes pasos e Se partir del fleje calculado e Se prever n las sucesivas transformaciones que debe sufrir esta banda para producir la pieza final e Se dise ar n los elementos mec nicos activos que realizar n estas transformaciones e Se dise ar n los elementos mec nicos pasivos que acomodar n a los anteriores en la m quina e Se dise ar n los elementos mec nicos auxiliares que dar n manejo y seguridad al troquel e Se comprobar su capacidad para realizar las transformaciones previstas e Se comprobar la capacidad para realizar las piezas de forma continua Una vez desarrollado el dise o Ver Figura 4 se act a de forma an loga a
4. de Proyecto un dise o previo en 3D de las transformaciones que realiza el troquel al desarrollo para producir la pieza e A partir de estas transformaciones se reunir n el Jefe de Proyecto el Ingeniero de Proyecto y el Delineante Proyectista y se llevar a cabo un an lisis de las 213 operaciones de estampaci n necesarias para realizar esas operaciones as como los componentes mec nicos necesarios para realizarlas e A partir de estos an lisis croquizar n planos de 2D de los elementos que compondr n el troquel realizando un esquem tico lay out del mismo Estos elementos se dividir n en activos pasivos y auxiliares e Se realizar n los modelos s lidos de los componentes del troquel Una vez realizados todos se crear un conjunto ensamblando todos los componentes en su posici n real e El Ingeniero de Proyecto realizar una simulaci n cinem tica del funcionamiento del troquel con el objeto de chequear las posibles interferencias fallos de posicionamiento de pasadores y tornillos holguras incorrectas etc as como verificar que puede realizar las transformaciones previstas e Una vez realizados estos chequeos se exportar n componentes y conjunto a una biblioteca de almacenamiento para guardar como copia de seguridad e Se efectuar la migraci n a 2D por parte del Ingeniero de Proyecto e El Ingeniero de Proyecto y el Delineante Proyectista realizar n los planos detallados en 2D El jefe de Proyecto verificar que
5. DISE O Y PUESTA A PUNTO DE UN TROQUEL PARA FABRICADO POR ESTAMPACION DE LA TAPA DEL CONJUNTO AMORTIGUADOR DE UN AUTOMOVIL Jaime S nchez L pez Davalillo B Eng P Jes s Angel Rubio Martinez B Eng Rikardo Minguez Gabi a B Eng Ph D P Eng Ju n Gorri o Arriaga B Eng Ph D P Eng 1 Escuela Superior de Ingenieros de Bilbao 2 Jefe de Oficina T cnica Arrieta y Cia S A Pol gono de Arriaga Vitoria Tifn 945 25 60 00 www tecnica arrietaycia com SUMMARY This article will describe the methodology followed in the design of a die set not only from a theoretical but also from a full practical point of view developing the highest efficiency from the available tools human resources and also optimizing the use of C A D packages such as l deas This Project is a real case developed in Arrieta y Cia S A a medium die shop located in Vitoria Alava Spain RESUMEN A la hora de realizar el dise o de los medios de fabricaci n de un nuevo producto para el sector de la automoci n en una empresa mediana de estampaci n se debe tener en cuenta no s lo satisfacer las exigencias del Cliente sino tambi n aplicar una metodolog a que optimice el uso de los elementos de los que la empresa ya dispone dando especial atenci n a la experiencia de la plantilla creando un equipo de proyecto realmente operativo as como optimizando el uso de la herramienta de C A D l deas En este
6. art culo se expone un caso real de Proyecto de estas caracter sticas llevado a cabo en una empresa del sector auxiliar de la automoci n Arrieta y Cia S A radicada en Vitoria Finalmente se extraen unas recomendaciones del desarrollo de este Proyecto real con el objetivo de obtener un valor a adido del mismo y poder as mantener una oferta competitiva en este dif cil sector 210 1 INTRODUCCI N El Proyecto consistir en el dise o y puesta a punto de un troquel de un solo paso para fabricar una tapa de un conjunto amortiguador Ver Figuras 1 y 2 para un nuevo modelo de autom vil solicitada por un Cliente a Arrieta y Cia S A El troquel que se va a desarrollar para la fabricaci n de la pieza es un Troquel Progresivo Combinado Bajo esta definici n se clasifican los troqueles progresivos que por un lado tienen acci n mixta esto es que se realizan varias transformaciones en el mismo troquel y por otro no tienen los tiles en l nea sino combinados de modo que realizan una acci n simult nea sin necesidad de repetici n Figura 1 Cito Amortiguador Figura 2 Tapa de estampaci n La acci n simult nea a realizar ser el corte de un desarrollo para separarlo del fleje y su embutici n hasta formar la pieza final El Proyecto y Definici n de este tipo de troqueles no se puede realizar directamente por la complicaci n que entra a por lo que ser necesario realizar pruebas con troqueles simples e independiente
7. lo realizado con el Prototipo obteniendo las Primeras Muestras de la Pieza Se les realiza un estudio dimensional en profundidad a estas pre series con todos los equipos disponibles en el Departamento de Calidad otorgando mucha importancia a los resultados de la m quina tridimensional y se realiza un informe estad stico que las acompa ar hasta el Cliente Una vez estas son recibidas en plazo y correctas el Cliente homologa al Fabricante para realizar la pieza El Proyecto finaliza con la consecuci n de esta homologaci n 215 A THI E d l ESE Figura 4 Dise o Final del Troquel Serie 7 RECOMENDACIONES El Proyecto en sus objetivos ya se ha finalizado Sin embargo la recomendaci n principal es no darlo por completamente cerrado Lo m s conveniente es abrir un proceso de mejora continua reuniendo el Comit P A C una vez que el troquel ya est en servicio y convocando a este a los operarios que manejan el til en esta fase de producci n El objeto de esta comunicaci n ser realizar mejoras en el dise o que faciliten su uso mantenimiento y limpieza atendiendo tambi n a los que m s cerca est n de este Estas mejoras se podr n realizar como complemento al mantenimiento predictivo o correctivo es decir cuando el troquel sea desmontado al llegar a un n mero significativo de piezas fabricadas o al ocurrir un fallo Con dichas mejoras se aumentar la eficacia del troquel y por tanto se obtendr n
8. los call outs llamadas son correctos Entre los tres determinar n las tolerancias que se utilicen en los ajustes y dimensiones generales e Se realizar una revisi n general En caso de encontrar error alguno se solventar en los modelos 3D que al estar relacionados con los planos 2D variar n estos autom ticamente e Se elegir n los materiales para cada componente e Realizados los planos se lanzar el mecanizado a una subcontrata Como documentaci n para este mecanizado se tendr n los planos 2D en papel y soporte inform tico as como los modelos en 3D en formato IGES Una vez definido el m todo se afronta el dise o del Prototipo de Troquel 5 DISE O DEL PROTOTIPO DE TROQUEL PRUEBAS Y OBTENCI N DE PROTOTIPOS El Prototipo de Troquel no es la forma final del Troquel Serie sino un troquel que deber cumplir Econ mico tanto en plazos como en coste e Resolutivo a la hora de comprobar la capacidad de fabricaci n de la pieza ofertada e Se aprovechar n elementos ya existentes y utilizados en anteriores proyectos e Concluyente en la definici n de las dimensiones claves que se utilizar n para el troquel serie e No habr elementos mec nicos neum ticos o hidr ulicos m s all de los de la prensa de pruebas La introducci n y recogida de la m quina del desarrollo y de la pieza se har n de forma manual e Se obtendr n las dimensiones de los elementos activos partiendo del plano de la pieza dado por cliente
9. s a fin de encontrar las dimensiones y efectos necesarios en la definici n del troquel combinado 2 CREACI N DEL COMIT DE PLANIFICACI N AVANZADA DE CALIDAD El paso previo a todo proyecto realizado en Arrieta y Cia S A es la constituci n de un comit de Planificaci n Avanzada de Calidad P A C en el que tendr n representaci n los departamentos de la empresa implicados en la fabricaci n y homologaci n de la pieza Este Comit realizar el seguimiento del Proyecto y tomar aquellas decisiones importantes que no puedan ser tomadas al momento por el Ingeniero de Proyecto 211 Para ello se utilizar una relaci n horizontal y fluida entre sus miembros que ser n informados de todo el desarrollo del proyecto por el Ingeniero de Proyecto mediante un diario de Proyecto comunicado por intranet Asimismo el Comit mantendr el contacto con el Cliente de forma que todas las comunicaciones est n consensuadas y argumentadas a fin de dar una imagen s lida ante este El comit estar integrado por representantes de los Departamentos de Oficina T cnica Calidad Comercial y Fabricaci n en n mero variable pero suficiente para estar representados todos El Jefe de Proyecto y el Ingeniero de Proyecto pertenecer n a la Oficina T cnica El Jefe de Proyecto contar con las atribuciones de arbitrio y autoridad sobre el comit Este Comit reportar a Gerencia El comit P A C realiza una planificaci n por fases del Proyec
10. to e Recopilar toda la informaci n necesaria y realizar el estudio del proceso de producci n e Realizar la fase de Prototipo consistente en gt Dise o de Prototipo que realice el corte por un lado de desarrollos v lidos gt Dise o de Prototipo que realice la embutici n por otro lado de estos desarrollos para lograr la pieza gt Definici n de dimensiones de los elementos mec nicos activos que realizan ambas operaciones simples gt Obtenci n de Prototipos de piezas y env o a Cliente e Realizar la fase Serie consistente en gt Dise o de Troquel Serie que realice en un solo paso el corte y la embutici n gt Obtenci n de Primeras Muestras y env o a Cliente gt Definici n detallada del proceso de producci n 3 AN LISIS DEL PROCESO DE FABRICACI N Antes de la definici n del proceso de fabricaci n que se utilizar para fabricar la tapa se realizar un an lisis de los planos adjuntados por el Cliente a fin de tratar de resolver conjuntamente todos aquellos problemas que puedan surgir En estos planos se se alan las Cotas Significativas para las que el Cliente exige un estudio de capacidad de producci n a largo plazo para homologar a la Empresa como fabricante de la pieza Tomando todas estas exigencias se define el proceso de producci n Ver Figura 3 212 Recepci n Materia Prima Transformaci n en troquel Pulido en Rebabadora Almacenaje final Figura 3 Proceso de Fabricaci n de la tapa
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