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desempeño del proceso con respecto a las variables y atributos del producto. El mismo modelo combinado con el entendimiento de nuestro proceso nos puede ayudar a establecer los limites aceptables que puede alcanzar una variable para un cierto proceso, de tal manera que se pueda controlar el proceso para producir únicamente partes con la calidad requerida. Los objetivos principales para la simulación numérica de los procesos tales son: a) Mejorar la calidad y complejidad de la parte mientras se reducen los costos de manufactura a través de: • Predecir y controlar la microestructura y las propiedades de la parte fabricada • Reducir el número de operaciones requeridas, pruebas piloto y tiempos de entrega • Reducir el rechazo y mejorar la utilización de material b) Desarrollar un diseño adecuado de la matriz y establecer los parámetros del proceso para: Fig. 1: Variables de proceso y tecnologías de apoyo para procesos de manufactura que utilizan dados, troqueles y moldes. Un modelo válido no está limitado a mejorar el proceso para el que se desarrollo. Su mayor valor está en que éste servirá para resolver una variedad problemas en los que las variables relevantes del proceso sean similares a las del problema original. De tal manera que los costos para el desarrollo de familias de procesos y productos se reducen. Un beneficio adicional del modelo es que nuestras mejoras e innovaciones se vuelven ordenadas, dependiendo menos de la intuición. Adicionalmente contamos con una herramienta para evaluar las estrategias de manufactura antes de invertir en equipo. Lo que trae a su vez competitividad de la empresa en el desarrollo de tecnología, porque podemos descartar ideas más rápidamente y concentrarnos en aquellas ideas con las que vamos a ganar mercados. 3. Modelación de Procesos En la modelación de procesos la interacción de las variables y propiedades del material de la pieza de trabajo y del herramental es traducida al lenguaje matemático como una serie de ecuaciones. Debido al número de ecuaciones y su complejidad éstas se resuelven con la ayuda de un programa computacional. • Predecir el flujo de material y las dimensiones finales de la parte fabricada • Asegurar el llenado de la matriz y prevenir defectos inducidos por el flujo, como pliegues y rechupes (en forja y fundición), arrugas y adelgazamiento excesivos (en conformado de chapas), y porosidad (en fundición) • Predecir las temperaturas de tal manera que se puedan controlar las propiedades de la parte. • Predecir y controlar la vida y falla del herramental Los pasos necesarios para el diseño integrado del proceso y de producto se ilustran esquemáticamente en la Fig. 2. La actividad de diseño representa sólo una pequeña porción, 5 a 15 por ciento, de los costos totales de producción. Sin embargo las decisiones tomadas en la etapa de diseño determinan los costos totales de manufactura, mantenimiento y soporte asociados con un producto específico. 4. Simulación de Procesos de Conformado Para la aplicación confiable de la modelación de procesos al menor costo es necesario considerar el efecto de las propiedades de material, la representación geométrica, el tiempo de cálculo y la capacidad de malleo y remalleo del programa de simulación. 4.1. Geometría: En general es necesario eliminar todas las características geométricas menores, como pequeños radios de filete en los herramentales, que no tienen un efecto significativo en el flujo del material. En casos como en el microformado, hidroformado de tubos, o embutido profundo los efectos de tamaño deben de tomarse en cuenta en la simulación [Messner, et al., 1994]. www.consultorescpm.com.mx 2 victor.vazquez@consultorescpm.com.mx
Fig. 2: diseño del producto y el proceso para manufactura de formas netas www.consultorescpm.com.mx 3 victor.vazquez@consultorescpm.com.mx
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