Fabricación de moldes de inyección de plásticos por medio de CAD/CAM/CAE : análisis de las variables asociadas a la reparación y fabricación de moldes de inyección de plásticos

El proceso de inyección es uno de los más ampliamente utilizados en el procesamiento de materiales poliméricos. Uno de los elementos que más destacan usados dentro del proceso es el molde que sirve para dar forma al polímero. El molde es un mecanismo complejo integrado por varios sistemas que sufre la aplicación de grandes presiones y se somete a cambios de temperatura de manera cíclica. Lo anterior, aunado a un manejo inadecuado, puede provocar que requiera de reparación en diferentes momentos de su vida útil y por lo cual su diseño es una actividad que necesita particular atención

Rediseño de molde y carga de máquinas para reducción de fallas de calidad y liberación capacidad instalada

T1-2020La tesis de este documento está centrada en un proceso de producción de piezas plásticas mediante el moldeo por inyección de plástico, la problemática planteada fue el alto procentaje de scrap generado con los moldes actuales (alrededor de 5.32% mostrado en las figuras 17 y 18) y el alto porcentaje de capacidad instalada requerida para la producción del producto 2610013854 (alrededor de 65% de utilización total de seis centros de trabajo-máquinas de moldeo), los fallos de calidad fueron reducidos de 5.32% a 0.11%, y la capacidad instalada de máquinas de moldeo fue incrementada de 40.67% a 76.21% con un nivel de confianza y confiabilidad de 95%, mostrados en la tabla 17. Lo anterior fue logrado mediante el rediseño de un molde nuevo de colada caliente, de ocho cavidades, de inserción y doble tiro con motor de desenroscado activado hidráulicamente, seguido de una evaluación basada en Diseño para Manufactura y Ensamble y una evaluación de un reporte de simulación de flujo apoyado por el Software MoldFlow Adviser. Todo lo anterior fue posible mediante la aplicación de herramientas estadísticas como el diseño de experimentos factorial, ANOVA, pruebas de normalidad, estudios de capacidad de proceso, entre otras.Maestrí

Diseño y construcción de un molde de inyección para obtener el lateral de un asiento para autobús a escala.

En la industria ecuatoriana de construcción de moldes de inyección, generalmente se utiliza el método de prueba y error, generando re-mecanizados y aumentando el costo del producto final. Para ello se diseñó y construyó un molde de inyección para polímeros aplicando metodologías según la norma DIN 16750 (para determinar el tipo de molde y selección de elementos normalizados) y el uso de tecnologías CAD, CAE, CAM. Se estudió los parámetros fundamentales de inyección realizando un análisis y simulación de llenado de la cavidad considerando la presión de llenado, posteriormente en base a el análisis se dimensionan y seleccionan los elementos normalizados constitutivos del molde para construirlo utilizando los materiales con las mejores características mecánicas que resistan al proceso de inyección. Realizada una revisión final del dimensionamiento del molde se continua con la elaboración de planos y estrategias de mecanizado para la construcción de los diferentes elementos del molde. Finalmente se realiza las pruebas de inyección para la obtención del producto, mediante los datos teóricos obtenidos tales como presión de llenado, temperatura, tiempo del ciclo y volumen de inyección, donde se pudo observar que los parámetros fueron adecuados existiendo una mínima variación de los parámetros anteriormente mencionados. Generando una comparación teórica experimental, donde se puede concluir que los datos obtenidos en el software son de alta confiabilidad con un margen mínimo de error, ofreciendo una alta fiabilidad en el diseño y construcción de moldes aplicados a la industria, evitando así el uso del método prueba y error. El cual garantiza ahorro de tiempo, materia prima, mano de obra y demás factores que intervienen tanto en la obtención del molde y producción del producto, dando como resultado un producto final de alta calidad y de bajo costo.The Ecuadorian industry of injection mold construction generally uses the trial and error method, generating re-machining and increasing the cost of the final product. An injection mold for polymers was designed and built applying methodologies according to DIN 16750 (to determine the type of mold and selection of standard elements) and the use of CAD (computer assisted design), CAE (computer aided engineering) and CAM (computer assisted manufacturing) technologies. The fundamental parameters of the injection were studied by performing an analysis and the simulation of filling of the cavity considering the filling pressure, then based on the analyzes were dimensioned and selected the constitutive standard elements of the mold using materials with the best mechanical characteristics that resist the injection process. A final revision of the dimensioning of the mold was carried out with the elaboration of the elements and the machining strategies for the construction of the different elements of the mold. Finally, the injection test were performed to obtain the product, by means of the data obtained from the filling pressure factors, temperature, cycle time and injection volume, where the parameters observed were adequate, and there was a minimum variation of the parameters previously mentioned. A theoretical experimental comparison was generated, where can be concluded that the data obtained in the software are of high reliability with a minimum of error, offering a high reliability in the design and construction of molds applied to the industry, avoiding the use of the trial and error method. This guarantees the saving of time, raw material, labor and other factors involved in obtaining the mold and the production of the product, resulting in a final product of high quality and low cost

Análisis de la baja productividad, ocasionada por la estiba manual de sacos de materia prima, en una empresa de plásticos en la ciudad de Guayaquil y propuesta de optimización de sus procesos productivos.

Este documento contiene archivo en PDF.El objetivo principal del presente trabajo de investigación es el Diseñar un Plan de Optimización de la Productividad en una línea de inyección de productos plásticos, utilizando un sistema de vacío, para lo cual se debe determinar los equipos de automatización idóneos para el proceso, identificar las variables temporales y las variables que inciden en la baja productividad, diseñar un plan de optimización de productividad mediante la automatización de los procesos y validar el plan propuesto con el uso de indicadores. Esta tesis puede ser tomada como referencia para empresas industriales en donde se utilice la estiba de materia prima en el proceso productivo con un uso intensivo de la mano de obra como fuerza laboral. Este trabajo se desarrolla bajo el tipo de investigación Descriptiva para entender los procesos, desde el punto de vista del investigador será del tipo no experimental con mediciones de las variables como estudio transversal a través de los procesos de producción y de abastecimiento de materiales, el tipo de investigación es sistemática y empírica, los resultados se logran en base a definir las pérdidas de productividad debido a los tiempos improductivos, descenso de la productividad de la mano de obra y fallas de calidad en el proceso. Luego de haber realizado este trabajo de investigación, se concluye que las labores logísticas de transporte y estiba mal direccionadas pueden impactar negativamente en la productividad de una planta industrial, sin importar el tamaño de la misma. Esta tesis deja planteada la inversión en un equipo de transporte y justifica su compra por medio de los cálculos de la productividad y rentabilidad. Se debe tener presente que la adquisición de la nueva maquinaria, mejora la capacidad y desempeño tanto de los obreros como de las maquinarias, se incrementa la productividad, se disminuyen los rechazos de calidad y los tiempos improductivos.The principal aim of the present work of investigation is To design a Plan of Optimization of the Productivity in a line of injection of plastic products, using a system of emptiness, for which must decide the suitable equipments of automation for the process, identify the temporary variables and the variables that affect in the low productivity, design a plan of optimization of productivity by means of the automation of the processes and validate the plan proposed with the use of indicators. This thesis can be taken as a reference to industrial companies where the rammer of raw material is in use in the productive process with an intensive use of the workforce as labor force. This work develops under the type of Descriptive investigation to understand the processes, from the point of view of the investigator it will be of the not experimental type with measurements of the variables as transverse study across the processes of production and of supply of materials, the type of investigation is systematic and empirical, the results are achieved on the basis of defining the losses of productivity due to the unproductive times, decrease of the productivity of the workforce and quality faults in the process. After having realized this work of investigation, one concludes that the logistic labors of transport and rammer badly to come can affect negatively the productivity of an industrial plant, without importing the size of the same one. This thesis makes the investment raised in an equipment of transport and justifies his purchase by means of the calculations of the productivity and profitability. Present must have that the acquisition of the new machinery, it improves the capacity and I recover both of the workers and of the machineries, the productivity is increased, the qualit rejections are diminished and the unproductive times

Estudio de caracterización ocupacional del subsector del plástico Año 2006

Estudio que describe la situación y las tendencias de desarrollo del subsector de los plásticos, caucho y fibras sintéticas en los entornos organizacional, económico, tecnológico, ocupacional y educativo a 2006Study that describes the situation and trends of development of the subsector of plastics, rubber and synthetic fibers in the organizational, economic, technological, occupational and educational environments to 2006Introducción --Metodología -- Entorno organizacional -- Entorno económico -- Entorno tecnológico -- Entorno ocupacional -- Entorno educativo -- Tendencias Conclusiones y recomendaciones125 página

Estudio de la rugosidad superficial y la orientación de la fibra de piezas inyectadas de PBT reforzado con 50% de fibra de vidrio y desgaste del molde de acero de la máquina de inyección

Como conclusión de este PFC se puede decir lo siguiente: se han determinado los daños superficiales tanto en la pared del molde de acero normalizado 1.2343 (23 HRC) como en el material inyectado después de 1.000 operaciones de moldeo por inyección en la trayectoria 250H55 mini VP. El material inyectado ha sido Polibutilen Teraftalato (PBT) reforzado con un 50% de fibra de vidrio (Ultradur B4300 G10; BASF). En conclusión, la vida útil del molde se reduce debido al daño superficial y desgaste producidos por la incidencia de las fibras sobre la pared del molde y por consiguiente se reduce a su vez la calidad del acabado de las piezas inyectadasEscuela Técnica Superior de Ingeniería IndustrialUniversidad Politécnica de Cartagen

Análisis térmico y reológico para moldes de inyección plástica

La industria, en general, está presionada en tiempo para tomar decisiones. La falta de una metodología para la toma de decisiones dificulta además su entendimiento y la estandarización Los métodos estadísticos y de investigación de operaciones pueden proveer una estructura adecuada y auditable a estas actividades. En específico, en moldeo por inyección, las variables de proceso pueden determinar la calidad final de las partes producidas, por lo que es primordial entender cómo realizar cambios en estas variables. Tomando además en cuenta la naturaleza multicriterio de los procesos de manufactura, se requiere de una selección cuidadosa de técnicas capaces de resolver eficientemente este problema. La finalidad de este trabajo es determinar las variables del proceso, demostrando con un caso práctico la utilización de una metodología de optimización, apoyada en análisis de datos enfocada a encontrar los mejores compromisos entre múltiples medidas de desempeño.Ingeniero de Telecomunicacionespregrad

Contribución al estudio de la rugosidad superficial obtenida mediante el proceso de fresado en alta velocidad, en la fase de acabado, de aceros templados de moldes y matrices

The production of components of the moulds and dies sector is increasingly demanding. On the one hand, a better manufacturing quality is required, that requires, among other aspects, the improvement of the surface finish, and on the other hand, a continuous reduction of production times and costs, in order to be more competitive. Based on these needs, taking into account the industrial experience of the doctoral student in the sector of machining of mould and dies components, the motivation and purpose of this doctoral thesis, developed in the Mechanical Engineering Department of the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), where the necessary facilities and equipment are available to perform the experimental tests and analyze the results, which constitute a new contribution to High Speed Machining (HSM). In the present thesis have been studied and analyzed the different factors that influence the surface finish obtained by the high speed milling technology, on different pieces type, representing some of the geometries present in the components of molds and dies, manufactured with different hardened steels with different hardness, depending on the material and its application. The milling process has been studied, with the operations of copying and contouring. On the one hand, the effect of different aspects of the machining on the surface roughness has been determined: the machine-tool and its numerical control (CNC), the materials of manufacture of the moulds and dies, the software of design / machining (CAD / CAM ), the tools and their cutting conditions, the work clamping systems and the tool attachment to the machine and the lubrication systems. On the other hand, from the methodology of the design of experiments, mathematical models have been found that allow to relate the cutting parameters with the surface roughness obtained in different concrete cases. Based on the knowledge of the influence of the most significant parameters and the limitations of the technologies involved, the operators will be able to carry out the preparation and programming of the machine tool in a more appropriate way, more adapted to their own machining process. If the numerical control program, or the CAM simulation software, allows the introduction of the predictive mathematical model, one can adapt the cutting conditions proper for each specific case (cutting speed, feed per tooth, axial or radial cut depth) and obtain a preliminary estimate of the surface roughness that is going to be obtained in the process.La producción de componentes del sector de moldes y matrices es cada vez más exigente. Por un lado, se requiere una mejor calidad de fabricación que exige, entre otros aspectos, la mejora del acabado de las superficies, y por otro lado, una reducción continua de los tiempos y costes de producción, para ser más competitivos. A partir de estas necesidades, teniendo en cuenta la experiencia industrial del doctorando en el sector de mecanizado de componentes de moldes y matrices, surgió la motivación y el objeto de la presente tesis doctoral, desarrollada en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), donde se dispone de las instalaciones y equipamientos necesarios para realizar las pruebas experimentales y analizar los resultados, que constituyan una nueva aportación al Mecanizado en Alta Velocidad (MAV). En la presente tesis se han estudiado y analizado los diferentes factores que influyen en el acabado superficial obtenido mediante la tecnología de fresado en alta velocidad, sobre diferentes piezas tipo, que representan algunas de las geometrías presentes en los componentes de moldes y matrices, fabricados con diferentes aceros templados a durezas distintas, según el material y su aplicación. Se ha estudiado el proceso de fresado, con las operaciones de copiado y contorneado. Por una parte se ha determinado el efecto de diferentes aspectos del mecanizado sobre la rugosidad superficial: la máquina-herramienta y su control numérico (CNC), los materiales de fabricación de los moldes y matrices, los programas de diseño/mecanizado (CAD/CAM), las herramientas y sus condiciones de corte, los sistemas de sujeción de pieza y fijación de la herramienta a la máquina y los sistemas de lubricación. Por otra parte, a partir de la metodología del diseño de experimentos, se han hallado modelos matemáticos que permiten relacionar los parámetros de corte con la rugosidad superficial obtenida en diferentes casos concretos. A partir del conocimiento de la influencia de los parámetros más significativos y de las limitaciones de las tecnologías implicadas, los operarios podrán realizar la preparación y programación de la máquina-herramienta de forma más adecuada, más adaptada a su propio proceso de mecanizado. Si el programa de control numérico, o el programa de simulación CAM, permite introducir el modelo matemático predictivo, se pueden adaptar las condiciones de corte propias para cada caso concreto (velocidad de corte, avance por diente, profundidad de corte axial o radial) y obtener una estimación previa de la rugosidad superficial que se va a obtener en el procesoA la present tesi s'ha estudiat i analitzat els factors que influeixen en l'acabat superficial obtingut mitjançant fresat d'alta velocitat de components de motlles i matrius fabricats amb acers endurits. Amb aquest estudi s'ha determinat el grau d'influència dels diferents paràmetres de mecanitzat o variables més significatives sobre la rugositat superficial i s'han obtingut diferents models predictius del paràmetre de rugositat Ra, en diferents operacions de mecanitzat. Les principals tecnologies i factors implicats que s'han tingut en compte en aquest estudi són: la màquina-eina i el seu control numèric, els materials de fabricació dels motlles i matrius, els programes de disseny/mecanitzat i les seves estratègies de mecanitzat, les eines i les seves condicions de tall, els sistemes de subjecció de peça i eina a la màquina i diferents sistemes de lubricació. Un major coneixement del procés implica la reducció de costos de fabricaci

Mejora de la calidad de la información de consumo energético en el proceso de inyección de polímeros utilizando Teoría de la información

El ahorro de energía se ha convertido en un tema clave para muchos países bajo la presión de la crisis energética y el deterioro ambiental -- Monitorear la eficiencia energética y reducir el consumo de energía es hacia donde están enfocados la mayoría de procesos industriales -- El moldeo por inyección es uno de los más importantes procesos en la transformación componentes de plásticos y cauchos, que permite la producción de piezas complejas de manera cíclica, pero consume cantidades significativas de energía -- La calidad de la información obtenida en el monitoreo del consumo de energía en este proceso es deficiente y obstaculiza su análisis por parte de los expertos, lo que impide tomar decisiones que mejoren el consumo energético en la inyección de polímeros -- Debido a lo anterior, el objetivo del presente trabajo es mejorar la calidad de la información de consumo energético en el proceso de inyección de polímeros, utilizando teoría de la información como base para el desarrollo en una herramienta computacional, según los análisis realizados por parte del Instituto de Capacitación e Investigación del Plástico y del Caucho (ICIPC) ubicado en la ciudad de Medellín, Colombi