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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGA
PROCESOS DE MANUFACTURA I
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERA MECNICA ENERGA
EXAMEN FINAL2007-A
Viernes 24 de agosto del 2007
Ing: VICTORIANO SNCHEZ VALVERDE
CALLAO
Autores: Ing. Snchez V, Victoriano e Ing. Emiliano Loayza H. 8 julio 2013 Pgina 1
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PROCESOS DE MANUFACTURA I
PROBLEMA 1Un cierto producto puede ser manufacturado por tres mtodosalternativos en A, B y C, y cuyos costos fijos son: US$ 500, US$ 800,US$ 1000 respectivamente, siendo los componentes unitarios de los
costos variables de la unidad de a es US$ 4, y el costo variable dec es US$ 2 respectivamente.Se pide determinar:
1. El costo variable de la alternativa CB en funcin del nmero deunidades en el punto de equilibrio para la alternativa NAB.
2. Determinar las alternativas en el punto de equilibrio para loscostos totales de CA y CC, y para el aumento en 50% para elcosto variable de A y del 80% para el costo variable C.
3. El nuevo numero de unidades de las alternativas CA y Cc4. El costo unitario de cada alternativa propuesta.
5. Realizar el grafico Isocoste que resulte conveniente de laalternativa de mayor produccin.
Solucin:
CA = 500 + 4*nCB = 800 + b*n
CC = 1000 + 2*n
1. El costo variable de la alternativa CB en funcin del nmero de
unidades en el punto de equilibrio para la alternativa NAB.
Punto de equilibrio: NAC
CA = CC
ao + a*n = co + c*n500 + 4 n = 1000 + 2n
Punto de equilibrio: NAB
n = 250
Calculo del costo variable de b.
ao + a*n = bo + b*n
500 + 4n = 800 + b. n
500 + 4(250) = 800 + b (250)
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PROCESOS DE MANUFACTURA I
b = 2.8
2. Calcular las alternativas del isocoste en el punto de equilibrio
para los costos totales de CA y CC, para un aumento de 50%
para el costo variable de a y del 80% para el costo variable
c.
CA = 500 + (4 + 0.5 x 4) n
CA = 500 + 6n................................. (1)
CC = 1000 + (2+ 0.8 x 2)n
CC = 1000 + 3.6 n............................ (2)
3.- Calcular nmero de unidades del punto de equilibrio del isocosto
de A y C
1000 + 3.6 n = 500 + 6n
n = 208.33
4.- El costo unitario de cada alternativa propuesta.
Cu =33.208
n6500
n
CT +=
Cu =33.208
)33.208(6500 +
Cu = US$ 8.4/pieza
5.- Realizar el grafico Isocoste de unidades de los costos de CA y Cc
PROBLEMA 2.-En una limadora de codo se va cepillar, en dos pasadas de igualcaudal, con un avance de 0.21 mm/ciclo, y rebajar en 5mm el espesorde su superficie plana de 420 x 250mm, cuya capacidad de carreramxima del carnero es de 400mm y 0.75 Kw de potencia en cortemedia. Para el mecanizado se deber tener en cuenta lo siguiente:
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PROCESOS DE MANUFACTURA I
- Considerar desahogos anteriores y ulteriores en la direccinbsica longitudinal y transversal igual de 8.5mmrespectivamente.
Para estas consideraciones de corte, el coeficiente especfico del
material de la herramienta es 0.56 mm3/s/watt. Y la limadora de codotiene una distancia pivotante entre centros de rotacin del plato-manivela es 440mm y la longitud de la biela es 700mm. Se pidedeterminar:
1) La velocidad de corte media2) La velocidad de rotacin del plato-manivela3) El tiempo de corte media.4) La fuerza de corte media.5) La potencia de corte media.
SOLUCIN
DATOS
mm440b
8.5mua
420mmB
Pasadas2N
=
==
=
=
mm700R
*Watt7857.1Watt
s/mm56.0K
mm250L
ciclo/mm21.0a
3mm
S3
C
=
==
==
m400L
mm5.2p
C =
=
1. La velocidad de corte media.
min/m48V
60*8.060*9375.0
75.0V
V*5.2*21.0*7857.175.0
V*p*a*7857.1Z.KP
C
C
C
CWCC
=
==
===
2. La velocidad de rotacin del plato- manivela.
a) Angulo de Carrera
==
+=
+= 1119.0
700x2
17250Sen
R.2
u21Sen 11
b) Angulo de corte
=+=+= 202)11(21802180
c) Angulo de retorno
=== 158221802180
rpm87.100267.0*360
48*202
L**2
V*n
L*n**2V
C
C
==
=
=
3. El tiempo de corte media
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a. Ancho de avance
pasadas2N
min4375.8*2420B
=
=+=
b. Velocidad media de retorno
min26.41Tm
36.61
267.0
48
267.0
21.0
4372
V
L
V
L
a
B2Tm
medioTiempo
min/m36.61158
267.0*87.100*360
10*
L*n**2V
RC
3R
=
+=
+=
==
=
4. La fuerza de corte media
Kgf6.95F
Kgf625.955.2*21.0*102*7857.1A*KF
V
Zw*Kc
V
PcFc
V*FcP
C
CC
CC
CC
====
====
Kgf625.95s60xKw.s
mKgf102x
min/m48
Kw75.0FC =
=
5.- La potencia de corte media.
Kw75.0P
6120
Kgf625.95.min/m48P
F.VP
C
C
CCC
=
=
=
PROBLEMA 3.-En una fresadora universal, y a lo largo de una superficie plana de500mm de longitud se debe fresar un canal de seccin transversal enV de 10mm de ancho x 24mm de altura total. Para esta ejecucin,se han proyectado tres pasadas de igual remocin, utilizando unafresa de disco a la forma adecuada al canal de 100mm de dimetro,
12 dientes y un avance de 1.2 mm/rev.La mquina-herramienta empleada tiene una potencia de corte mediade 2 Kw y la potencia especfica de corte media para las condicionespropuestas es igual a 0.15 Kw-min/cm3. Asimismo, la velocidadrotacional del husillo principal es: 63, 85, 90, 100, 150, 180 y 250rpm; el avance automtico de la mesa es: 17, 24, 34, 48, 65, 96, 134,192 y 265 mm/min.
Se pide determinar:1) La velocidad rotacional del husillo principal.
2) La velocidad de corte media.
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PROCESOS DE MANUFACTURA I
3) La longitud del toroide de la viruta tangencial.4) El momento torsor angular de corte media.5) La potencia de corte media angular.
SOLUCIN.DATOS:
s/mm
watt9
cm
minKw15.0K
mm10b
mm500L
33C
T
==
==
m83
hp
mm100D
==
=
1. La velocidad rotacional del husillo principal
b*n*a*p*KP
Z.KP
CC
WCC
=
=
rpm9.13860*
watt864
watt2000n
n*10*2.1*8*s/mm
watt9watt2000
3
==
=
Seleccin de la velocidad de rotacin:
rp100n =
2. Velocidad de corte
min/m41.311000
100*100*
1000
n*D*VC =
=
=
3. La longitud del toroide de la viruta tangencial.
BBBA Sen*r*RL =
a) Angulo de Contacto
rad5734.03.57
86.3286.32
84.050
850
R
PRCos
BB
B
==
=
=
=
b) Longitud del cortador
mm19.0
.2
2.1
2
ar
r2a
=
=
=
=
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mm24h
rev/mm2.1a
=
=
pasada3N
12Z
Kw2PC
=
=
=
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PROCESOS DE MANUFACTURA I
mm547.28L
86.32Sen*19.0573.0*50L
BA
BA
=
=
4. El momento torsor angular de corte media.
CZBT K*D
P*a*b**RW =
mmKgf86.7438mm.Kgf102*93.72W
s/mm
watt9*
100
8*1.0*10*573.0*50W
T
3T
==
=
5. La potencia de corte media angular.
Kw46.11000*60*102
100*12*86.7438
1000*60*102
n*Z*WtPc ===
PROBLEMA N 4
El costo de produccin de un lote de 600 unidades de un determinadoproducto, se realizan los siguientes gastos:
- Se propone el pago de US$ 1200 por la materia prima, y porgastos de las herramientas es US$ 60.- Se requiere de 10 horas de preparacin de la mquina.- El ciclo de manufactura es de 50minutos por pieza y el tiempode fatiga, mas el de servicio es 9 min.- La maquina a utilizar tiene un costo de US$ 18000 y una vida
til de 10 aos en condiciones normales. El mantenimiento gastaUS$ 1500 mensuales y el operador gasta US$ 400 al mes.- Los gastos generales de taller ascienden a US$ 300 al mes.- La tasa de inversin es del 6% mensual.- Operacin de la maquina un turno anual H = 2000horas.
Para las condiciones propuestas, se pide determinar:1.- El tiempo a emplear en la fabricacin de todo el lote.2.- El costo de maquina a producir.3.- El costo horario maquina de operacin.4.- El costo de manufactura por unidad producida.
5.- El costo unitario a producir.
Solucin.Datos:Numero de unidades de produccin: n = 600 unidadesLa materia prima: US$ 1200.
Costo del material 2$US600
1200CMat ==
Costo de herramientas CHta = US$ 68.
Tiempo de preparacin de mquina TP = 10 horas.
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Tiempo de ciclo de manufactura: TC = 50min/piezaEl tiempo de fatiga ms de servicio: Tf =9 minEl costo inicial del conjunto es C0 = US$ 18000La vida til N = 10 aos.
Gasto por mantenimiento M = US$ 1500 mensualesEl operador gasta US$ 400 al mes.Los gastos generales de taller ascienden B = US$ 300/mes.La tasa de inversin es del i = 6% mensual.1.- El tiempo a emplear en fabricar todo el lote en horas.El tiempo estndar:
Te = Tc + Tf + Ts = (50+9) = 59 min.El tiempo calculado:
piezmin/60600
60*1059
n
TpTeTcal =+=+=
El tiempo total de fabricacin de todo el lote por horas ser:
TT = Tcal *n = 60min/pieza*60
600= 600horas.
2.- El costo de maquina a producir.Donde:
Co = US$ 18000H = 2000 horas.N = 10 aos.
Gasto por mantenimiento:
ao/soles9US$2000
18000
H
CoM ===
Inters promedio de inversin:396.06.39)
10
110(
2
72)
N
1N(
2
iip ==+=+=
El costo de maquina a producir.
hora/356.9$US9)396.010
1(
2000
18000M)ip
N
1(
H
CC 0M =++=++=
3.-El costo hora maquina
B.LLM)ipN
1(
H
CC 0H ++++=
Costo del sueldo del tcnico operario.US$ 400 *12= US$ 4800/aoCosto laboral del operario por hora ser:
2.4/horUS$2000
4800US$L ==
Gastos generales de taller por hora.B = US$ 800/mes
US$ 800 * 12 = US$ 9600/ao
4.8/horUS$2000
9600US$L*B ==
Costo hora maquina.
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hora/556.16$US8.44.29)396.010
1(
2000
18000)B1(L)Mip
N
1(
H
CC 0H =++++=++++=
4.- El costo de manufactura por unidad producida.
DispMatHtacalcalcalHManuf CCCT*LBT*LT*CC +++++=
Costo de materiales:
piez/2$US600
1200
n
MaterialCMat ===
Costo de herramienta por pieza:
piez/1.0$US600
60CHta ==
piez/856.25$US21.060*8.460*4.260*556.16CManuf =++++=5.- El costo unitario por pieza.
piez/043.0$US600
856.25
n
CCu T ===
EXAMEN FINAL.2007-A Viernes, 24 de agosto del 2007Nota: en el cuadernillo, anotar nombre del curso, cdigo, apellidos y nombres;para cada problema una pgina y en el orden propuesto, el desarrollo de cadaproblema es LITERAL y sin abreviaciones de ningn tipo, de no realizarse como losugerido NO SE CALIFICARA, y el documento se deber realizar solo con lapiceronegro o azul, prohibido el uso del lpiz o lapicero rojo.
PROBLEMA 1Un cierto producto puede ser manufacturado por tres mtodosalternativos en A, B y C, y cuyos costos fijos son: US$ 500, US$ 800,
US$ 1000 respectivamente, siendo los componentes unitarios de los
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costos variables de la unidad de a es US$ 4, y el costo variable dec es US$ 2 respectivamente.Se pide determinar:
1. El costo variable de la alternativa CB en funcin del nmero de
unidades en el punto de equilibrio para la alternativa NAB.2. Determinar las alternativas en el punto de equilibrio para los
costos totales de CA y CC, y para el aumento en 50% para elcosto variable de A y del 80% para el costo variable C.
3. El nuevo numero de unidades de las alternativas CA y Cc4. El costo unitario de cada alternativa propuesta.5. Realizar el grafico Isocoste que resulte conveniente de la
alternativa de mayorproduccin.
PROBLEMA 2.-
En una limadora de codo se va cepillar, en dos pasadas de igualcaudal, con un avance de 0.21 mm/ciclo, y rebajar en 5mm el espesorde su superficie plana de 420 x 250mm, cuya capacidad de carreramxima del carnero es de 400mm y 0.75 Kw de potencia en cortemedia. Para el mecanizado se deber tener en cuenta lo siguiente:
- Considerar desahogos anteriores y ulteriores en la direccinbsica longitudinal y transversal igual de 8.5mmrespectivamente.
Para estas consideraciones de corte, el coeficiente especfico delmaterial de la herramienta es 0.56 mm3/s/watt. Y la limadora de codotiene una distancia pivotante entre centros de rotacin del plato-manivela es 440mm y la longitud de la biela es 700mm. Se pidedeterminar:
1) La velocidad de corte media2) La velocidad de rotacin del plato-manivela3) El tiempo de corte media.4) La fuerza de corte media.5) La potencia de corte media.
PROBLEMA 3.-
Autores: Ing. Snchez V, Victoriano e Ing. Emiliano Loayza H. 8 julio 2013 Pgina 10
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