UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERAUNI

Facultad de Ingeniera Mecnica Mecnica

Produccin de cilindros de alta presin

2013

TRABAJO MONOGRFICO

Profesor : PERALTA TORIBIO JESUSAlumnos:VALENCIA PAREDES MAKE 20107023B CUYUBAMBA ROMERO ANTONIO 20072536I LINO SANDOVAL ROLMER 20107018ISeccin:A

INFORME

INDICE

INDICE1INTRODUCCION3DIAGRAMA DEL PROCESO4SELECCIN DEL MODELO5SELECCIN DE LA MATERIAL6EMBUTIDOS7GIRADO PARA SUJECION DEL CILINDRO10SIERRA CINTA11MAQUINA SPINNING13HERRAMIENTA DE CORTE VERTICAL PARA EL ROSCADO15GRANALLADO17

INTRODUCCION El presente informe sirve para poder tener conocimiento de los procesos y maquinarias que intervienen en la produccin de los balones de alta presin, partiendo desde la seleccin del modelo a producir, el material y las maquinarias que intervienen.Obviamente dependiendo del proceso al cual va a ser sometido se le realiza diferentes procesos, pero en este caso solo vamos a sealar los ms resaltantes, ya que el presente informe se basa en la seleccin de las maquinarias que van a intervenir en la produccin.

DIAGRAMA DEL PROCESO

Fijador de la vlvula GranalladoraHerramienta de corteGirado en calienteSujetador de cilindrosSierra cintaPrensa -Hidrulica Reforzar BasePrensa -Hidrulica 250tn-fPrensa -Hidrulica 800tn-fRecepcin o Troqueladora

SELECCIN DEL MODELO En este caso vamos a seleccionar un cilindro de acero de alta presin sin costura, los cuales tienen diferentes usos en la industria. Se utilizan en todo el mundo con el oxgeno, nitrgeno, argn, CO2 o de hidrgeno para una variedad de aplicaciones, incluyendo la soldadura, la medicina, laboratorios y ms. En muchos casos la seleccin del material depende de las necesidades del cliente por ejemplo en la actualidad los cilindros de aluminio son bastantes usado ya que son de fcil transporte.Vamos a seleccionar un baln de oxgeno segn el catlogo de la marca Worthington, la cual se encuentra en Norte Amrica

El siguiente catalogo se muestra las dimensiones de los cilindros, en este caso seleccionamos el modelo 300.Las unidades se muestran en sistema internacin y sistema ingls.

SELECCIN DE LA MATERIAL Al ser un cilindro de alta presin necesitamos un acero al cromo y molibdeno, tanto el cromo como el molibdeno incrementan, de forma individual, la templabilidad de los aceros de baja aleacin. Asimismo, se pueden conseguir efectos de sinergia muy importantes (no especificados por completo de momento) cuando se utilizan cromo y molibdeno de forma conjunta.El cromo proporciona mayor resistencia a la corrosin, a la oxidacin, a temperaturas elevadas y a la abrasin. El molibdeno permite mantener una templabilidad especfica e incrementa la resistencia a la fluencia y a la ductilidad a elevadas temperaturas. Estos grados suelen tratarse trmicamente para conseguir propiedades especficas.Designacin del grado: 41XX, PSXX (antes, grados EX)

Para este caso vamos a seleccionar hojas de acero 4130 de un espesor de 4 mm (0.19) aproximadamente de la marca Aircraft Spruce.AISI 4130, una aleacin de cromo molibdeno ampliamente utilizada como acero para aviones, que combina soldabilidad, facilidad de fabricacin y endurecimiento ligero. Especialmente apta para tubos soldados de fuselajes. Tambin puede utilizarse para fabricar bielas para coches, orejetas para fijacin de motores, ejes, accesorios, casquillos, engranajes, pernos, rboles, cilindros de gas, componentes para armazones de aviones, lneas hidrulicas y piezas nitruradas para maquinaria.

EMBUTIDOS Un embutido es el proceso que consiste en la obtencin de piezas huecas con forma de recipiente. Para poder tener un embutido necesitamos tener una matriz, la cual es la que tiene el dimetro interior del cilindro. En la primera figura se muestra una matriz para balones de gas GLP y en la 2da tenemos la matriz para cilindros de alta presin. Para poder seleccionar la matriz de debe tener en cuenta las dimensiones del cilindro que vamos a producir en este caso debe ser una matriz de DN-225.

Una vez seleccionado el tipo de matriz pasamos a la seleccin de la prensa de mandril la cual debe aplicar en el primer embutido una fuerza aproximada de 800 tn-f.

Despus de la primera etapa de embutido se realizada otro en la misma pieza pero esta vez en una prensa de hasta 250 tn-f.

Por ltimo se realiza otro embutido con el fin de reforzar la base del cilindro.

En la parte inferior observamos una lnea automatizada de produccin de cilindros de la marca Galdabini.

GIRADO PARA SUJECION DEL CILINDROEsta mquina permite girar uniformemente tubo con tubo, tubo con brida, tubo con T y tubo con codo. El contra rodillo templado asegura que el tubo sea girado uniformemente an en caso de desequilibrio. La velocidad de giro es ajustable por medio de pedal o conmutador manual. Hay dos ejecuciones diferentes para tubos tensados de DN 20 hasta 400 y tubos sin tensar desde DN 20 hasta 1000.Para nuestro caso esta mquina es suficiente ya que abastece al dimetro nominal 234mm, que se estableci para el cilindro de trabajo.

SIERRA CINTAEsta mquina permite girar uniformemente tubo con tubo, tubo con brida, tubo con T y tubo con codo. El contra rodillo templado asegura que el tubo sea girado uniformemente an en caso de desequilibrio. Lasierra de cintaoserrucho de bandaes unasierrade pedal oelctrica, que tiene una tira metlica dentada, larga, estrecha y flexible. La tira se desplaza sobre dos ruedas que se encuentran en el mismo plano vertical con un espacio entre ellas.Las sierras de cinta pueden ser usadas encarpinteraymetalisterao para cortar diversosmaterialesajenos a estas actividades, siendo tiles en el corte deformasirregulares.Cuando se cortanmetales, se usan sierras especiales que requieren de unrefrigeranteque vaya suministrndose constantemente sobre lacuchilla. El refrigerante mantiene a la sierra fresca, impidiendo un sobrecalentamiento que seguramente causara defectos en los cortes y acortara el lapso de vida til de la cuchilla.Las sierras de cinta de lostalleres de mquinascuentan con equipamiento adicional que les permiten operar de distintas formas y hacen cortes generalmente en sentido vertical.Las sierras de cinta automticas, manejan velocidades de alimentacin preestablecidas, reversa y sujecin de partes. Son usadas en mbitos de trabajo donde no es prctico tener un operario de maquinaria por cada aparato, ya que un slo operador puede hacerse cargo de varias sierras. Algunas funcionan medianteControl numrico por computadorapara efectuar cortes ms precisos y complejos.

Porque se realiza el corte: Es importante notar que el corte se realiza para evitar posteriores rupturas en el material, esto debido al proceso de embutido, por la cual el material es forzado por grandes cargas.

A continuacin mostramos una Sierra Cinta, el cual servir para realizar nuestro corte, notamos que tiene capacidad hasta para un dimetro de 330 mm, lo cual es suficiente para los cilindros de uso.

MAQUINA SPINNING

Para el maquinado en caliente se usara esta mquina que nos permitir cerrar el cilindro para luego hacerle el orificio de roscado. Esta mquina tambin puede reemplazar la mquina de girado, el cual hace un precalentamiento del metal, para que el metal en la deformacin no sufra daos.

Para nuestro caso hemos seleccionado la marca MJC, como se muestra en la figura anterior, una vista general, a continuacin se mostrara los detalles y especificaciones de la mquina que se usara.

Las especificaciones recopiladas de la mquina, las podemos encontrar en el siguiente enlace: http://www.mjcengineering.com/machines/spinning-machines/mjc-sp-3230

MAQUINA HERRAMIENTA Tornos CNC para el roscado Descripcin de los torno CNC para el roscado Modelo: Q-1327 Estructura: torno CNC para el roscado Caractersticas: 1. Los tornos CNC para el roscado utilizan el diseo de la bancada tipo piso, lo cual aumenta con relevancia la rigidez del torno. Se puede efectuar el corte y el torneado de materiales de alta resistencia; 2. El orificio del husillo dispone de gran dimensin y est equipado con mandril de doble sujecin que se coloca en la parte delantera y trasera. Eso reduce la densidad de trabajo para los obreros y puede aumentar el rendimiento; 4. El freno y los cambios de direccin en sentido positivo y negativo del husillo son de control hidrulico, sensible y fiable. Se usa la lubricacin forzada de la presin de aceite para el cabezal, lo cual facilita refrigerarse.

Aplicacin de las funciones: Los tornos CNC para el roscado de tubo Q1327 es una serie de mquinas especiales para el procesamiento de una variedad de tubos, del roscado de tubos para la perforacin de petrleo, la investigacin geolgica y la metalrgica. Se encarga principalmente para el torneado y el roscado de tubos, el torneado y el roscado de tubos de forma cilndrica y de forma cnica con medidas mtricas e imperiales. Y tambin se pueden utilizar como torno comn para el procesamiento del agujero cilndrico y agujero cnico interior y exterior. Son muy adecuados para el tratamiento y la reparacin de tuberas y accesorios

GRANALLADO

El granallado es una tcnica de tratamiento superficial por impacto con el que se obtiene un excelente grado de limpieza y una correcta terminacin superficial.En general es utilizado en:Limpieza de piezas de fundicin ferrosas y no ferrosas, piezas forjadas, etc Limpieza y preparacin de superficies donde sern aplicados revestimientos posteriores (pintura, cauchos, etc) El granallado permite lograr distintas superficies como por ejemplo: rugosa, antideslizante y plana ideal para pavimentaciones exteriores

Los sistemas de granallado pueden dividirse en 6 subsistemas bsicos: 1 - Sistema de aceleracin de la granalla. 2 - Sistema de circulacin y limpieza de la granalla. 3 - Sistema colector de polvos. 4 - Cabina. 5 - Sistema de movimiento o sostn de las piezas a granallar. 6 - Controles e instrumentacin

a) Granallado por aire comprimido: bajo rendimiento, por lo cual es ms adecuado para trabajos pequeosPara el granallado en lneas de produccin, es de muy alto costo comparado con el sistema de granallado centrifugo

b) Granallado por turbina centrfuga

Es la tcnica actual de limpieza superficial, mtodo ms econmico y con un medio ambiente no contaminado.Las turbinas arrojan el abrasivo mediante fuerza centrfuga en direccin, velocidad y cantidad determinadaLas mquinas granalladoras pueden utilizar mltiples turbinas posicionadas de modo que el abrasivo llegue a toda la superficie de las piezas a granallar.

Sistema de circulacin y limpieza del abrasivoEsta es la parte del equipo que se encarga de recircular y limpiar la granalla para lograr un funcionamiento continuo.Sistema colector de polvosEl polvo generado durante el granallado es retirado del abrasivo circulante y de la cabina de granallado por un colector de polvos.

Sistema de movimiento o sostn de las piezas a granallarPara materiales a granel (destornilladores, campanas de freno, poleas, etc.) se utilizan las mquinas a cinta transportadoraPara piezas de mayor peso y volumen se utilizan las mquinas a cabina (blocks de motores, cuadros de bicicleta, piezas fundidas en racimos, etc.).

Controles e instrumentacinEs el sistema que provee los comandos e indicaciones para arranque y parada de los mecanismos, elevadores, colector de polvos, turbinas, y sistemas de manejo de las piezas; ampermetros y cuenta-horas para los motores de turbinas, todos ubicados en una consola central

ELECCION DEL LA GRANALLADORA De acuerdo a lo mencionado lneas arriba escogeremos una granalladora por turbina centrifuga, es mucho ms productivo que el de aire comprimido. Adems logra una mayor uniformidad en la preparacin superficial.

De acuerdo a la informacin que nos brinda la empresa CYM MATERIALES S.A. la cual ofrece una alta gama de equipos para el granallado de cilindros de GLP, deGNC (Gas Natural Comprimido), CNG (Compressed Natural Gas), GNV (Gas Natural Vehicular) o NGV (Natural Gas Vehicles), de Oxgeno ytanques estacionarios escogemos Las granalladoras de cilindros de pasaje continuo horizontal fueron diseados para granallar altas producciones en forma automtica.

El modelo que escogemos es:

Granalla de acero

VENTAJAS EN LA UTILIZACIN DE GRANALLADORAS DE TURBINAS

Alto volumen de produccin, con mnimo costo operativo. Mayor homogeneidad de terminacin en las piezas procesadas Proceso automtico de granallado, no requiere mano de obra especializada. Con un correcto funcionamiento del equipo, no existen problemas de salud en personal daos en las instalaciones. No contamina el medio ambientehttp://www.cym.com.ar/castellano/equipos-centros-revisiones-cilindros-gnc-cng-gnv-ngv.html