Diseño para la Fabricación: Estrategias y Consideraciones Clave

El Diseño para la Fabricación (DOF) implica desarrollar todas las fases del diseño considerando la fabricación de la pieza.

Objetivo

Fabricar mediante procesos existentes, disminuir el número de piezas, realizar el montaje de forma automatizada y evitar fases de rediseño.

Ventajas

• Reducción de costes y tiempo
• Aumento de la calidad
• Eliminación de problemas de fabricación

Problemas si no se considera DOF

• Tiempo elevado de fabricación
• Necesidad de equipamiento especial
• Menor calidad
• Desviación de la compañía de una trayectoria de mejora

Recomendaciones de Diseño

Mecanizado

• Evitar tolerancias que requieran operaciones de mecanizado.
• Intentar sustituir piezas mecanizadas por deformación plástica.
• Evitar materiales endurecidos.
• Evitar la necesidad de voltear la pieza.
• Diseñar piezas rígidas para soportar fuerzas de mecanizado sin deformarse.

Deformación Plástica

• Diseño de las piezas que permita útiles con mínimo gasto de material: geometrías "anidadadas", etc.
• Evitar aristas vivas en la pieza (int. y ext.).
• Evitar secciones excesivamente estrechas y largas.
• Diseñar geometrías que puedan conformarse con útiles de plegado estándar.

Moldeo

Para modelo de arena:

• División entre las dos partes del molde y situarlas en un mismo plano.
• Diseñar modelo fácilmente extraíble del molde de arena e incluir rebosadores.
• Evitar zonas excesivamente gruesas para no generar rechupes.

Moldeo en coquilla y por inyección:

• Paredes de las piezas con espesor uniforme.
• Geometrías no intrincadas.
• Agujeros preferiblemente en dirección de apertura.
• Considerar zonas de acción de los expulsores.
• Evitar acumulación de material.
• Evitar la necesidad de usar moldes con correderas.

Etapas del Proceso de Diseño con Elementos Finitos

• Definir el problema a analizar (térmico, elástico, etc.)
• Definir la geometría a estudio
• Propiedades físicas de los materiales
• Comportamiento mecánico del material (Ecuación constitutiva)
• Condiciones de contorno y contactos
• Cargas
• Mallado
• Solución del problema
• Análisis de la solución

Clasificación CAM

• Sistemas que facilitan la codificación de instrucciones: El usuario indica gráficamente las trayectorias que quiere sobre el modelo CAD y el código de programación se genera automáticamente.
• Sistemas que generan las trayectorias de herramientas: El usuario indica superficies a mecanizar y herramientas a usar, el programa genera las trayectorias y el código para la máquina de CN.
• Sistemas que permiten simular el resultado de un proceso de mecanizado: El usuario tiene la posibilidad de generar trayectorias manual o automáticamente y visualiza los resultados.
• Sistemas que permiten detectar colisiones: Sistemas avanzados en los que se consideran los soportes y sujeciones de la herramienta y pieza para generar trayectorias evitando colisiones.

Entradas a MRP

• PMS: Contiene las cantidades y fechas en que han de estar disponibles los productos sometidos a demanda externa.
• Estado del inventario: Recoge las cantidades de cada una de las referencias de la planta que están disponibles o en curso.
• Lista de materiales: Representa la estructura de fabricación en la empresa.