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• Maria Laura Gonzalez

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UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO ANZOÁTEGUI EXTENSIÓN CENTRO SUR ANACO ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PROCESOS INDUSTRIALES

PROCESOS DE MANUFACTURADO FABRICACIÓN DEL TORNILLO PROFESORA

INTEGRANTES

ING. RITA VALDERRAMA SECCIÓN 01

CERMEÑO, JOSÉ G. C.I.: 25.052.004 GONZÁLEZ, MARÍA L. C.I.: 25.434.020 PEÑA, ROSMERY I. C.I.: 25.993.812 RIOS, ROBERT. C.I.: 26.918.071 SANTAMARÍA, ORIANNA. C.I.: 27.143.232 ANACO, OCTUBRE 2018

EL TORNILLO Se denomina tornillo a un elemento mecánico utilizado en la fijación temporal de piezas entre sí, que está dotado de una caña con rosca triangular, que,

mediante

una

fuerza

de

torsión

ejercida

en

su

cabeza

con

una llave adecuada o con un destornillador, se puede introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca. El

tornillo

deriva

directamente

de

la máquina

simple conocida

como plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado. Los tornillos permiten que las piezas sujetas con los mismos puedan ser desmontadas cuando la ocasión lo requiera. 1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN

Inicio Procesamiento del Alambrón

FI Enderezado

No Control de Calidad

Sí

Tratamiento con Calor

Forjado en Frío Roscado

Moldeado

Achaflanado

2. CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA PRIMA, REQUERIDAS DE ACUERDO AL USO QUE TENDRÁ.

La materia prima utilizada para la fabricación de tornillos en frio es alambre

trefilado

presentado

en

rollos.

Se

utiliza

acero SAE

1008/1010 (comúnmente se le dice hierro por tener muy bajo contenido de carbono). Los espesores del material varían según la medida del tornillo que se desee fabricar.  CLASIFICACION DE LOS ACEROS (SEGÚN NORMAS SAE): SAE clasifica los aceros en: al carbono, de media aleación, aleados, inoxidables, de alta resistencia, de herramientas, etc.  ACEROS AL CARBONO 

10XX donde XX es el contenido de C. Ej.: SAE 1010 (0,08—0,13 %C). SAE 1040 (O,3~—0,43 %C)



Los demás elementos presentes no están en porcentajes de aleación: P máx = 0,04% S máx = 0,05%

Mn = 0,30—0,60% para aceros de bajo carbono (0,60%C) y aceros al C para cementación. 3. Aceros de muy bajo % de carbono (desde SAE 1005 a 1015) Se seleccionan en piezas cuyo requisito primario es el conformado en frío. Los aceros no calmados se utilizan para embutidos profundos por sus buenas cualidades de deformación y terminación superficial. Los calmados son más utilizados cuando se necesita forjarlos o llevan tratamientos térmicos.

Son adecuados para soldadura y para brazing. Su maquinabilidad se mejora mediante el estirado en frío. Son susceptibles al crecimiento del grano, y a fragilidad y rugosidad superficial si después del formado en frío se los calienta por encima de 600ºC.

4. DESCRIPCIÓN CADA UNO DE LOS PASOS DEL PROCESO IDENTIFICANDO LOS TRATAMIENTOS TÉRMICOS Y ENSAYOS PARA SU CONTROL DE CALIDAD. 4.1. 

PASOS DEL PROCESO: Paso 1: La máquina empieza a desenrollar y a estirar el cable (ya que llega a la fábrica en rollos) para luego empezar a cortarlo y moldearlo para formar los tornillos.



Paso 2: primero el cable debe de quedar recto ya que no quedar recto podría presentar debilidad en los tornillos por segundo una maquina jala del cable a través de un agujero pequeño o molde con un diámetro poco menor con que se inicia a trabajar el cable que era de 2cm de espesor. Donde la presión que ejerce la maquina hace que el cable quede totalmente recto. Y la presión también reduce el diámetro a 1,9 cm.



Paso 3: cuando el cable está totalmente plano se pasa a una maquina forjadora en frio, para cortar el largo adecuado y transformarlo en tornillo. Esta máquina se llama así porque no calienta el acero para ablandarlo antes de cortarlo.



Paso 4: pasan para un molde para formar la cabeza de los tornillos y a otro molde donde este le rebaja los lados curvos a la cabeza del tornillo en forma hexagonal.



Paso 5: se empieza a tallar las roscas a los tornillos que pasan de a uno por vez entre los discos acanalados de una maquina fileteadora,

donde gira y presiona con 50 toneladas de fuerzas entre las ranuras de las placas para formar las roscas.  tornillos maquina

Paso 6: salen

de

los la

fileteadora

totalmente formados y listos para

empezar

el

tratamiento con calor para reagrupar las moléculas del acero dejándolas aún más fuertes. 

Paso

7:

pasan primero por un horno a temperatura de 900 grados Celsius, calor suficiente para reagrupar las moléculas del acero pero sin derretir los tornillos. Un paso rápido por un segundo horno a 565 grados Celsius para solidifica aún más el acero. 

Paso 8: una vez fríos y listos los tornillos son sometidos a series de pruebas.

Los diferentes tratamientos térmicos en el material (tornillo) son uno de los pasos fundamentales para que pueda alcanzar las propiedades mecánicas para las cuales fue creado el tornillo. Este tipo de procesos consisten en el calentamiento y enfriamiento del tornillo en su estado sólido

para cambiar sus propiedades físicas. Con el tratamiento térmico adecuado se pueden reducir los esfuerzos internos, el tamaño del grano, incrementar la tenacidad o producir una superficie dura con un interior dúctil. Los tratamientos térmicos son también el conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presión, de los metales o las aleaciones en estado sólido, con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento térmico son, básicamente, el acero y la fundición, formados por hierro y carbono. Los tratamientos térmicos han adquirido gran importancia en la industria en general, estos tratamientos térmicos que se le aplican al tornillo son: 

Recocido: facilita el mecanizado de las piezas al homogeneizar la estructura, afinar el grano y ablandar el material, eliminando la acritud que produce el trabajo en frío y las tensiones internas.



Temple: Su finalidad es aumentar la dureza y la resistencia del acero.



Revenido: Sólo se aplica a aceros previamente templados, para disminuir ligeramente los efectos del temple, conservando parte de la dureza y aumentar la tenacidad. El revenido consigue disminuir la dureza y resistencia de los aceros templados,



Normalizado: Tiene por objetivo dejar un material en estado normal, es decir, ausencia de tensiones internas y con una distribución uniforme del carbono. Se suele emplear como tratamiento previo al temple y al revenido.

4.2.

ENSAYOS PARA SU CONTROL DE CALIDAD (METALURGIA, CONTROL)

Los tornillos son sometidos a una serie de pruebas (a un control) una vez fríos deben ser capaces de soportar al menos 18 toneladas de peso antes de romperse, algunas tornillos soportan 21 toneladas de pesos estos

son llamados tornillos fuertes. Estos tornillos pueden ser pequeños pero sostienen algunos de los edificios más grandes del mundo.  En el paso 1 su finalidad se basa en estirar el cable para empezar el proceso de cortarlo y moldeo de los tornillos.  En el paso 2 su finalidad es que el cable debe de quedar recto para evitar una debilitad en los tornillos.  En el paso 3 su finalidad es si el cable está totalmente plano se pasa a una maquina forjadora en frio, para cortar el largo adecuado y transformarlo en tornillo.  En el paso 4 su finalidad es que los moldes son lo que le dan a los tornillos una forma hexagonal.  En el paso 5 su finalidad es pasar los tornillos por discos acanalados de una maquina fileteadora para formar las roscas de los tornillos.  En el paso 6 su finalidad es que cuando los tornillos estén totalmente formados y listos se le empezara hacer tratamientos con calor.  En el paso 7 su finalidad es pasar por 2 hornos a diferentes temperaturas a los tornillos  para reagrupar las moléculas y obtener una solidificación mejor del acero.  En el paso 8 su finalidad es someter a pruebas a los tornillos. 5. DESCRIPCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO FINAL  Poseerán un diámetro exterior de la caña.  Tendrán una rosca o filete a lo largo del eje donde se colocan las tuercas que aseguran los tornillos, las roscas pueden ser métrica, Whitworth, trapecial, redonda, en diente de sierra, eléctrica.  A mayor separación entre los filetes menor compresión y torque, a menor separación entre los filetes más aumenta el torque y la compresión. La mayoría de la tornillería tiene rosca a derechas, pero para

aplicaciones

especiales,

como

en

ejes

de

máquinas,

contratuercas, etc. tienen alguna vez rosca a izquierdas.  Finalmente cuando se ponen a prueba deben ser capaces de soportar 18 toneladas de peso al romperse.

 Los que resisten 21 toneladas, serán tornillos muy fuertes.  Pueden ser pequeños como para caber en la palma de la mano pero ellos sostienen algunos de los edificios más grandes del mundo y estructuras de puentes.