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Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Azcapotzalco Ingeniería de Manufactura Aplicada Profesor: Julián Humberto Lujan Medina Practica 2: Cizallado Alumno: Salazar Rincon Luis Ivan Correo: [email protected] Grupo: 4RV3 Fecha de realización: 12/02/20 Fecha de entrega: 18/02/20

Índice Introducción…………………………………………………………………..1 Objetivo……………………………………………………………………….1 Marco teórico………………………………………………………………...1 Desarrollo…………………………………………………………………….2 Material……………………………………………………………………….5 Método………………………………………………………………………..5 Cuestionario………………………………………………………………….6 Opinión………………………………………………………………………..9 Conclusión……………………………………………………………………9 Cibergrafía…………………………………………………………….……10

introducción. El primer proceso de manufactura que llevaremos a cabo en las prácticas de laboratorio será en la cizalla para un proceso de corte de distintos materiales.

Objetivo. Al término de la práctica, el alumno aprenderá la definición de cizallado, así como la secuencia del proceso.

Marco teórico. El cizallado es una operación de corte de láminas que consiste en disminuir la lámina a un menor tamaño. Para hacerlo el metal es sometido a dos bordes rectos cortantes. Trata del corte mecánico de metales en forma de chapa o plancha sin producción de viruta (proceso sin residuo), ni empleo de soplete u otro método de fusión. En este proceso el punzón desciende sobre el metal y éste se deforma plásticamente sobre la matriz. El punzón penetra en el metal y consiguientemente, la cara opuesta de éste se comba levemente y se corre hacia la matriz. Cuando la ductilidad y resistencia del material llega a su límite por la tensión aplicada, excede la resistencia de la cizalladora y el metal se rompe bruscamente a través del espesor restante.

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Cizalla Electromecánica. La cizalla electromecánica tiene una estructura bastante resistente con engranajes abiertos. Está fabricada con acero soldado en una estructura simple. Es de bajo consumo de energía. Son utilizadas en el proceso de metales, plantas, motores, electrodomésticos. Usos de la máquina. Se caracterizan por realizar un corte recto, porque emplea dos cuchillas que se deslizan entre sí de arriba hacia abajo y en sentido contrario. La fuerza de estas cuchillas permite el aplastamiento de la lámina de metal y realizar un corte sin dejar restos. Precauciones de uso.   

Utilizar adecuadamente las cortinas metálicas con motor, para evitar accidentes. No exceder capacidad de peso, para evitar fallas en la máquina. Al operar la máquina usar guantes de protección, por sus cuchillas.

Desarrollo. Antes de ir a la cizalla electromecánica que se tiene en el laboratorio de procesos de manufactura obtuvimos algunos conocimientos previos de parte del profesor para poder lograr una correcta realización del proceso como el principio de funcionamiento de la cizalla a través de una cuchilla móvil y una fija.

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De igual forma se nos presento todas las partes de la cizalla.

Despues cada uno paso a hacer dos cortes de sección de una lamina de acero para poder conocer de forma práctica esta máquina y este proceso. Nos mostro como es el proceso mas a detalle cuando se realiza el corte en la cizalla, el cual es el siguiente.

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Posteriormente, en una de las laminas obtenidas por el corte de la cizalla y un microscopio logramos ver con mayor claridad la parte del corte.

Finalmente nos dio las ultimas indicaciones y algunas formulas que nos ayudaran en el cálculo de los parámetros que maneja este ensayo. Energía usada en corte. Fc=0.382

τ 2 e tanγ

Fc = Fuerza de corte necesaria en kg t = Resistencia al corte en kg/mm2 γ= Angulo entre cuchillas (9° a 14°) e= Espesor de la lámina en mm Fuerza de corte máxima (cuando γ=0) Fc=1.7( τ)( b)( e) Fc = Fuerza de corte necesaria en kg b= Ancho de corte en mm γ= Angulo entre cuchillas (9° a 14°) e= Espesor de la lámina en mm

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Potencia consumida por la maquina Pc=

Fc Vc {CV } 4500 η

Pc= Potencia en el cizallamiento en CV Fc= Fuerza necesaria en kg Vc= Velocidad en corte en m/min η= Rendimiento mecánico 4500= Factor de transformación de kg m/min a CV

Material. 

Cizalla electromecánica Hert



3 fusibles de 60A



Extractor de fusibles



Lamina negra calibre 18 (acero al 40% de carbono)



Calibrador Vernier



Calibrador de espesores



Microscopio de taller



Careta facial



Guantes de carnaza

Método. Con la protección ya colocada, accionamos el interruptor de cuchillas que alimenta la máquina, tomamos nuestro espécimen a cortar, apoyándonos en la mesa de pág. 5

apoyo colocamos nuestro material entre las cuchillas y lo colocamos hasta el tope, después con el pisador lo presionamos con el pie y la maquina realiza el corte de la pieza.

Cuestionario. 1.- Observar y medir con el microscopio las zonas de corte y arrancamiento generados por el proceso de cizallado en las chapas de latón suave y de aluminio medio. R=Se logro observar en nel microscopio la muestra cortada 2.- Calcular la potencia consumida en el motor para el proceso anterior con la ayuda del amperímetro considerando que el laboratorio trabaja con 220 V. (para los dos materiales cortados). R= No se midieron durante la práctica la corriente que exige la máquina. 3.- Definir que se entiende por cizallado. R= Corte mecánico de metales en forma de chapa o plancha sin producción de viruta (proceso sin residuo), ni empleo de soplete u otro método de fusión. 

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4.- Definir qué se entiende por acero dulce, medio y con alto contenido de carbono R= Acero dulce: Tipo de acero cuyos niveles de carbono se sitúan entre el 0,15% y el 0,25%; es casi hierro puro, de gran ductilidad y resistencia a la corrosión. Acero medio: Entre 0.25 -0.60% en peso de carbono. Para mejorar sus propiedades se tratan térmicamente. Son mas resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles. Aceros altos. Se cataloga en esta categoría a los aceros que tienen una composición de carbono superior al 0.60%. La elevada composición de carbono aporta ciertas características, entre las que se destacan un alto mantenimiento del filo para las herramientas de corte, a la vez que aporta una gran resistencia al desgaste, la abrasión y la tracción. 5.- Explicar que representa el área bajo la curva - % de espesor R= Tenacidad 6.-Explicar que diferencias existen entre un acero rolado en caliente y un acero rolado en frio. R=

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7.- Calcular la fuerza de corte en kg necesaria para cizallar una chapa de acero suave de 10 puntos de carbono de 10mm de espesor y un ángulo entre cuchillas de 10° R= Fc=0.382

τ 2 e tanγ

τ= Aproximadamente de 52 kg/mm2 γ=10° e=10mm Fc=0.382

52 102=11265.43 kg tan ⁡(10)

8.- Definir que se entiende por velocidad de corte entre cuchillas y cual es el rango de verificación admisible. R= La rapidez con que se hace el recorrido de la cuchilla móvil al cortar el material, su rango es de 15 a 30 mm/s 9.- Definir que se entiende por rendimiento mecánico y cual es su rango de versión admisible. R= El cociente entre la energía útil y la energía total suministrada por el sistema. Va del 0.5 al 0.7 10.- Calcular la potencia consumida durante un cizallado si la fuerza de corte es de 30kg, la velocidad de corte es de 15 mm/s y el rendimiento mecánico de 60% R= Fc Vc {CV } 4500 η Fc = 30kg Vc = 0.9 m/mm η= 60% =0.6 Pc=

Pc=

(30)( 0.9) =0.01 CV 4500(0.6)

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11.- Enumerar cuales son las partes principales de una cizalladora. R= 1. Soporte de mesa 2. Mesa de apoyo 3. Porta resortes 4. Porta cuchilla 5. Pisador 6. Flecha volante 7. Volante 8. Excéntricas 9. Biela 10. Freno 11. Tope ajustable 12. Tuerca de fijación de barras guía 13. Regulador del claro 14. Tornillo de ajuste 15. Pedal de embrague

Opinión. A mi parecer es importante la realización de esta práctica a pesar de ser un proceso sencillo en comparaciones de muchos, pero es importante tener los conocimientos teóricos y el correcto uso del proceso para evitar accidentes y lograr el objetivo de corte de la pieza.

Conclusión. Al termino de la practica se cumplió el objetivo, pues de manera eficaz logramos realizar correctamente el, proceso de corte a través de la cizalla, medidas de precaución y consideraciones teóricas.

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Cibergrafía. 

https://censaindustrial.com/procesos-de-corte-cizallado/



https://www.metalworld.mx/cizallas-mecanicas-motorizadas/



https://wiki.ead.pucv.cl/Cizallado



https://www.construmatica.com/construpedia/Acero_Dulce



https://www.mipsa.com.mx/dotnetnuke/Sabias-que/Clasificacion-del-acero



https://deaceroquirurgico.com/tipos-de-acero/acero-de-alto-carbono/



https://ferrosplanes.com/laminado-en-frio-en-caliente-ventajas/



http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//4750/4930/html/5_r endimiento_mecnico.html

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