Distribucin de una planta de fabricacin de Pernos Hexagonales y Tuercas de IntroduccinEn todas las industrias y tambin en el medio domstico se puede apreciar siempre y con naturalidad, elementos de ajuste y fijacin. Entre ellos, los ms comunes son los tornillos y las tuercas. Su uso se da de forma masiva, existiendo de diferentes clases y caractersticas de acuerdo a la utilizacin dada.La industria del tornillo y la tuerca pertenece a la rama metalmecnica y tiene como materia prima principal el alambrn; se producen por deformacin en fro y mediante el forjado se obtienen las varillas redondas para la conformacin de tornillos y tuercas en sus diferentes medidas y cualidades, en acero 1020, 1045 u otros. La produccin de estos dos elementos de sujecin es realizada usando mquinas moldeadoras que convierten el metal usado en la forma especfica. Estas mquinas de moldeado, que constituyen la mayor parte de la planta, son durables, fciles de operar, no causan contaminacin, su mantenimiento es econmico y pueden producir una amplia variedad de tornillos y tuercas. El tamao y tipo estn determinados por las matrices que son utilizadas. Como el proceso de moldeado y enroscado es elaborado automticamente, slo es necesario disponer de un nmero mnimo de operadores semicalificados. Esto, en conjunto con el bajo precio de la maquinaria, permite que el establecimiento y operacin de la planta sea relativamente bajo.Dado que la mquina de moldeado de tuercas de alta velocidad ha sido producida en los aos sesenta por Taiwn, este se ha convertido, en menos de 20 aos, en uno de los pases lderes de produccin de tornillos y tuercas a escala mundial. Cualquiera de los proveedores experimentados en Taiwn, proporciona todo el equipo necesario para establecer la planta de produccin. Adems de aportar la maquinaria y equipo utilizados en el proceso productivo, tambin brindan un amplio rango de servicios tales como localizacin de la planta, transferencia de tcnicas, programas de capacitacin y administracin de la planta. Cualquier inversionista interesado en el establecimiento de una planta con bajos costos y capaz de producir un producto con un alto potencial de mercado, puede estar seguro que est escogiendo un negocio rentable cuyos productos poseen una alta demanda sostenida a travs de los aos.

OBJETIVOSObjetivos generales Definicin y especificacin del diseo de los diferentes tipos de tornillos y tuercas a fabricar. Estudio y definicin de los procesos de produccin a travs de los diagramas de operaciones, para la fabricacin de los productos terminados.Objetivos especficos Definicin de las caractersticas de cada clase de tornillo y tuerca. Descripcin y elaboracin del diagrama del proceso de produccin.

JUSTIFICACION

I. DEFINICIN DE PRODUCTO:

1.1 Descripcin: La lnea de produccin est definida por la fabricacin de pernos de cabeza hexagonal y tuercas en diferentes dimensiones desde a 1 en dimetro y a 25 en longitud. A continuacin se detallan los planos de las piezas, indicando previamente la norma. As mismo se les dar un acabado especial para las diversas aplicaciones que se requieren en el mercado actual.MERCADO:El mercado actual cuenta con la presencia de contadas fabricas que se dedican a la fabricacin de pernos; por tanto el ingreso al mercado no tendr que ser con una campaa muy agresiva; sin embargo se aprovechara la localizacin de la planta para la distribucin de productos y la insercin en el mercado. Anlisis de Mercado:Nuestros productos estn destinados al SECTOR INDUSTRIA como: Empresas Constructoras: Pernos Estructurales Empresas Servicios Sanitarios: Pernos y Tuercas Galvanizados Pernos y Tuercas Inox Industria Minera Pernos en Aceros Especiales Pernos para corazas de molinos Metalmecnica y Metalurgia Pernos especiales segn Plano Otros Campos: Escalones de Seguridad Fabricaciones Especiales Estructuras Metlicas

Tipos de Pernos a Fabricar:PERNO HEXAGONAL Detalles:Norma :ANSI/ASME B18.2.1;SAE J429;DIN 931/933Material :ACERO; ACERO INOXIDABLE Y BRONCECalidad :Grado 2, 5, 8 / Clase 5.8, 8.8, 10.9Dimetros :" hasta 1.1/2" / M-3 hasta M-42Longitud :" hasta 25" / 10mm hasta 300mmPERNO ESTRUCTURALESDetalles:Norma :ANSI/ASME B18.2.1, ASTM A325Material :ACEROCalidad :A325Dimetros :" hasta 1"Longitud :1." hasta 4.1/2"PERNO INOXIDABLEDetalles:Norma :ANSI/ASME B18.2.1;SAE J429;DIN 931/933Material :ACERO INOXIDABLECalidad :Grado 2, 5, 8 / Clase 5.8, 8.8, 10.9Dimetros :" hasta 1.1/2" / M-3 hasta M-42Longitud :" hasta 25" / 10mm hasta 300mm

1.2 Caractersticas del materialLos metales listados a continuacin, que pueden ser varillas de 6mm-40mm de dimetro, sern usados en una proporcin de 220 toneladas por 200 toneladas de pernos producidos.(A) Varillas de acero con contenido de carbono: C10-08, C10-18, C10-35, etc.(B) Varillas de acero inoxidable: T304M, T302H2.(C) Varillas de acero combinado: SCM3, B21, etc.

A los pernos y tuercas se les dar un acabado: Galvanizado en Caliente Negro Tropicalizado Zincado

Los materiales para comprar son distribuidos en empresas de acero; ya sea en Arequipa o Lima; el catlogo de varillas es el siguiente:

Aceros al carbono:La composicin qumica de los aceros al carbono es compleja, adems del hierro y el carbono que generalmente no supera el 1%, hay en la aleacin otros elementos necesarios para su produccin, tales como silicio y manganeso, y hay otros que se consideran impurezas por la dificultad de excluirlos totalmente azufre, fsforo, oxgeno, hidrgeno. El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la traccin, incrementa el ndice de fragilidad en fro y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad. Acero dulce: El porcentaje de carbono es de 0,25%, tiene una resistencia mecnica de 48-55kg/mm2 y una dureza de 135-160HB. Se puede soldar con una tcnica adecuada. Acero semidulce: El porcentaje de carbono es de 0,35%. Tiene una resistencia mecnica de 55-62kg/mm2 y una dureza de 150-170HB. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 80kg/mm2 y una dureza de 215-245HB. Acero semiduro: El porcentaje de carbono es de 0,45%. Tiene una resistencia mecnica de 62-70kg/mm2 y una dureza de 280HB. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 90kg/mm2, aunque hay que tener en cuenta las deformaciones. Acero duro: El porcentaje de carbono es de 0,55%. Tiene una resistencia mecnica de 70-75kg/mm2, y una dureza de 200-220 HB. Templa bien en agua y en aceite, alcanzando una resistencia de 100kg/mm2 y una dureza de 275-300HB.Tratamientos: Recocido: El objeto de este tratamiento es ablandar el acero, homogenizar su estructura, composicin qumica y aumentar su ductilidad. Se aplican varios tipos de recocido. Temple y revenido: Al dar a los aceros al carbono un temple y revenido se consiguen muy buenas caractersticas cuando el perfil es delgado. En un acero al carbono bien templado o revenido, el valor del lmite elstico suele llegar a ser un 75% de la carga de rotura

Aceros Inoxidables:En metalurgia, el acero inoxidable se define como una aleacin de acero con un mnimo de 10% de cromo contenido en masa.[1] Otros metales que puede contener por ejemplo son el molibdeno y el nquel.El acero inoxidable es un acero de elevada resistencia a la corrosin, dado que el cromo, u otros metales aleantes que contiene, poseen gran afinidad por el oxgeno y reacciona con l formando una capa pasivadora, evitando as la corrosin del hierro.Aleaciones de acero inoxidable comerciales ms comunes: Acero inoxidable extrasuave: contiene un 13% de Cr y un 0,15% de C. Se utiliza en la fabricacin de: elementos de mquinas, labes de turbinas, vlvulas, etc. Tiene una resistencia mecnica de 80 kg/mm y una dureza de 175-205 HB. Acero inoxidable 16Cr-2Ni: tiene de 0,20% de C, 16% de Cr y 2% de Ni; resistencia mecnica de 95 kg/mm y una dureza de 275-300 HB. Se suelda con dificultad, y se utiliza para la construccin de labes de turbinas, ejes de bombas, utensilios de cocina, cuchillera, etc. Acero inoxidable al cromo nquel 18-8: tiene un 0,18% de C, un 18% de Cr y un 8% de Ni Tiene una resistencia mecnica de 60 kg/mm y una dureza de 175-200Hb, Es un acero inoxidable muy utilizado porque resiste bien el calor hasta 400C Acero inoxidable al Cr- Mn: tiene un 0,14% de C, un 11% de Cr y un 18% de Mn. Alcanza una resistencia mecnica de 65 kg/mm y una dureza de 175-200HB. Es soldable y resiste bien altas temperaturas. Es amagntico. Se utiliza en colectores de escape.

1.3 PlanosROSCA:

TUERCAS:

PERNOS:

TRATAMIENTO:

II. PROCESO DE PRODUCCION:2.1 Descripcin:Fabricacin de tornillosProcesamiento del alambrnEl primer paso es tomar el alambrn de acero, ya sea en rollo o en barras, y mantenerlo unas 30 horas en un horno para poder ablandarlo y as poder trabajarlo; el segundo paso en la preparacin de este alambre es sumergirlo en un bao de cido sulfrico para retirar cualquier partcula de xido y luego darle un bao en fosfato. Todo esto evita que el acero se oxide antes de fabricarse el tornillo, y tambin lo lubrica para moldearlo mejor.

Enderezado y corteLa mquina moldeadora, primero endereza el alambre, luego lo corta en trozos ligeramente ms largos que el futuro tornillo (el sobrante se convertir en la tuerca, por eso el corte ligeramente ms grande).

MoldeadoCada pieza pasa por un molde, que la deja perfectamente redonda, (y para aquellos pernos con cabeza, que no es el caso ac en los pernos de bicicleta, despus por una serie de moldes que van configurndola cabeza del perno en un extremo).

AchaflanadoUna herramienta llamada punteadora da forma al tornillo, en este caso ambos extremos, para que no quede la punta plana, creando as la parte en que se engancha la tuerca.

Roscado del tornilloLuego, como el tornillo necesita filetes para que se puedan enroscar las tuercas, unos moldajes de rodillos a alta presin imprimen la forma de la rosca.

Con este ltimo paso se termina la fabricacin del tornillo o perno.

Fabricacin de tuercasAplastado de las postasEn el caso de las tuercas, todo comienza con lo que llamamos postas, estas se aplastan primeramente, y luego se les da la forma hexagonal. La posta se aplasta en una primera instancia

Forjado de la forma hexagonalLuego se realiza el forjado de su forma hexagonal, mediante 8 martillos neumticos que golpean la posta.

As quedar despus del forjado hexagonal.TroqueladoComo prximo paso, se troquela el orificio en su centro, con el proceso de aplastado, y troquelado se realizan en las tuercas, tambin el suple y otras piezas.

RoscadoFinalmente, con la roscadora, se ha creado el hilo de la tuerca, obteniendo una tuerca hexagonal

2.2 Diagrama de Operaciones:

PERNOTUERCA

2.3 Diagrama de FlujoPERNOTUERCA

III. TAMAO Y LOCALIZACION DE LA PLANTA:3.1 Determinacin del tamao de la planta:

Los factores de tamao de la planta son los siguientes:

MercadoTecnologaRecursos ProductivosFinanciamientoLocalizacin

Dentro del anlisis de la planta se tom en cuenta la rentabilidad de la produccin; la inversin disponible y los costos de las mquinas para poder determinar el tamao de la planta. Acorde al proceso de fabricacin; tomando en cuenta los tiempos que toman cada proceso y las maquinas seleccionadas para dicho proceso, se aproxim la capacidad en:

Capacidad diseada: La capacidad de 30 toneladas al mes en pernos de los distintos dimetros normalizados; as como tambin en tuercas de 30 toneladas de acuerdo a los distintos dimetros y alturas normalizados.Dependiendo de la insercin en el mercado asi como tambin la demanda; la produccin variara, ya sea para ampliar o limitar la produccin.