Diseño de un a prensa hidráulica de 40 toneladas de capacidad para procesos de deformación plástica

Abstract

La industria peruana dentro de sus distintos sectores, desarrolla procesos de deformación plástica. Una de las máquinas que lleva a cabo estos procesos son las prensas hidráulicas. En el Capítulo 1, se formula el objetivo de la tesis: Diseñar una prensa hidráulica de 40 toneladas de capacidad para procesos de deformación plástica y se justifica el estudio ya que ofrece una solución frente a procesos de deformación plástica en la industria peruana, planteándose un modelo genérico que permita la utilización de la prensa en diversos procesos industriales. Tales como: doblado, deformación de chapas metálicas, embutido, ensamblaje de piezas a presión, entre otras. En el Capítulo 2, se interpretan los conceptos que rigen la física, la hidráulica y la resistencia de materiales con el fin de aplicarlos al análisis estructural e hidráulico, permitiendo en el Capítulo 3, construir un proceso sistemático para la caracterización de una prensa hidráulica basada en la capacidad de carga. En el Capítulo 4, se aplican los conceptos antes mencionados. En el ámbito estructural, se desarrolla el diagrama de cuerpo libre de las partes involucradas. Posteriormente se definen los esfuerzos a los que es sometido y a partir de ello, se seleccionan las secciones de los perfiles que conformarán estructuralmente la prensa. En el ámbito hidráulico, se aplica la metodología de Vickers en la elección de los elementos. El actuador se selecciona a partir de la capacidad de carga que a su vez permite el cálculo de la presión (198,36 Bar) y caudal (5,23 ×10-4m3/ s) que son los factores más importantes para el dimensionamiento de los conectores, la bomba y el tanque. En el Capítulo 5, se definen los elementos que serán parte de la prensa hidráulica de 40 toneladas de capacidad para procesos de deformación plástica que son: cuatro columnas de tipo HEB 120 y dos vigas de sección 50 mm x 285 mm unidos mediante cordones de soldadura AWS E6011<> ISO E 43 2 C 16, dieciséis unidades de pernos de anclaje HILTI HSL 3 M20, un cilindro hidráulico de 200 mm de diámetro interior y 360 mm de diámetro exterior, una bomba de 17.6 Hp, un tanque hidráulico de 80 L , conectores SAE 100R12, entre otros. En el capítulo 6, se asignan los costos a las partes previamente seleccionadas y se estima el costo de la prensa, además se muestran los precios de prensas hidráulicas en el mercado. Finalmente se concluye que las características mecánicas de una prensa hidráulica versátil, son determinadas a partir de la capacidad, en este caso: 40 toneladas. Además el diseño de prensa propuesto puede ser usado en la industria automotriz, metalmecánica, de reciclaje, etc. gracias a la versatilidad del modelo.