P2-Forja - Csar Esquivel

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Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Plantel Azcapotzalco
	
	
Ingeniería en Robótica Industrial
Asignatura: Ingeniería de Manufactura Aplicada
4RM2 
Práctica 2 – Forjado de un cincel
	César Antar Esquivel González
21 – Marzo – 2017 
ÍNDICE
1. Objetivo…...........................................................................................................................	3
2. Antecedentes………………………………………………………………………………………………….…………….	4
· Cincel.
· Definición. 
· Clasificación.
· Partes.
3. Acero AISI 1045………………………….………..……………………………………………………………………….	6	
4. Desarrollo………………….…....................................................................................................	7
5. Anexo fotográfico……..…………………………………………………………………………….....………………..	8
6. Conclusiones………………………………………………………………………………………………………………...	10
7. Bibliografía………………………………………………………………………………………………………………………………..	11
OBJETIVO
El objetivo de la práctica es aprender el correcto uso de la maquinaria disponible en el laboratorio con la que podremos auxiliarnos para la fabricación de un cincel con acero AISI 1045 mediante el proceso de forjado. 
ANTECEDENTES
· Cincel
Definición: Herramienta manual diseñada para cortar, ranurar o desbastar material en frío mediante el golpe con un martillo adecuado. El filo de corte se puede deteriorar con facilidad, por lo que es necesario un reafilado. El extremo puede ser plano, dentado o de toro.
Clasificación: El cincel más común es el que tiene el extremo plano y liso, usado extensamente en aplicaciones tanto en mampostería como en metal. Si la arista de corte es sumamente delgada y filosa, la herramienta recibe el nombre de cortafrío o cortafierros y se utiliza particularmente para abrir pequeños orificios, así como cortar ladrillos y baldosas.
Para las piezas mecánicas en particular se emplean otros tipos de cincel, por ejemplo:
· Cortafrío o cortafierros: Para cincelar superficies planas, cortar láminas y varillas delgadas.
· Cincel de punta redonda: Se usa para iniciar agujeros a taladrar o tallar. 
· Cincel de punta aguda: Para el ranurado en láminas delgadas y hacer pequeñas ranuras chaveteras y muescas.
· Cincel para ranuras de engrase: Es empleado para hacer canales de lubricación en cojinetes y ranuras pequeñas.
· Cincel de punta de diamante: Para cortar ranuras en "V" y cincelar rincones. 
Además, existen cinceles especializados como:
· Cincel para azulejos: Es una herramienta necesaria para levantar o quitar baldosas.
· Cincel de aletas: Se utiliza para hacer y practicar canales y ranuras con límite de profundidad.
· Cincel dentado: Necesario para sanear mampostería y juntas.
· Cincel para cemento: Sirve para eliminar y limpiar juntas.
· Cincel duro para juntas: Este tipo tiene una vida útil muy larga.
· Cincel hueco: Se utiliza para practicar canales pequeños.
· Cincel acanalado: Se utiliza como los cinceles de aleta.
· Cincel pala: Para la demolición de grandes cantidades de material.
· Cincel plano: Permite hacer cortes selectivos y, en general, todos los trabajos de cincelado.
· Cincel de puntero.
Así mismo hay algunos cinceles más específicos, para trabajos de joyería y orfebrería:
· Cincel de repujado: Permite crear relieves en las distintas partes del diseño,  facilitando el efecto tridimensional.
· Cincel plano: Es de punta plana y lisa, permite aplanar las superficies para distinguirlas de aquellas con relieve. Las puntas texturadas, en lugar de lisas, dan lugar a los cinceles conocidos como fondos.
· Cincel trazador: Permite perfilar las partes principales de un diseño por medio de una fina incisión a lo largo del dibujo sobre el metal.
· Cincel abridor: Sirve para ensanchar el perfil creado con el trazador.
· Cincel texturado: Se utiliza para el acabado final para otorgar mayor naturalidad o efectos a las diferentes formas del diseño.
Partes: A pesar de la existencia de una variedad de modelos, básicamente el cincel consta de cuatro partes.
1. La cabeza, que es el extremo que recibe el impacto de la herramienta de soporte.
2. El mango, vástago o cuerpo, por donde se propaga ese impacto.
3. La cuña, formada por las partes laterales donde se encuentran las áreas de corte.
4. La arista de corte, que entrega el impacto a la pieza de trabajo.
Así, dependiendo de la aplicación, el diseño del cincel puede ser en forma de barra, de sección rectangular, hexagonal, cuadrada o redonda, con filo en un extremo y biselado en el extremo opuesto. Los materiales que se pueden trabajar con un cincel abarcan mampostería, piedra, mármol, granito, metal y también madera, aunque los cinceles para madera se conocen como formones o escoplos.
ACERO AISI 1045
Descripción: Es un acero utilizado cuando la resistencia y dureza son necesarios en condición de suministro. Este acero medio carbono puede ser forjado con martillo. Responde al tratamiento térmico y al endurecimiento por llama o inducción, pero no es recomendado para cementación o cianurado. Cuando se hacen prácticas de soldadura adecuadas, presenta soldabilidad adecuada. Por su dureza y tenacidad es adecuado para la fabricación de componentes de maquinaria. 
Propiedades mecánicas:
· Dureza 163 HB (84 HRb) 
· Esfuerzo de fluencia 310 MPa (45000 PSI) 
· Esfuerzo máximo 565 MPa (81900 PSI) 
· Elongación 16% (en 50 mm) 
· Reducción de área (40%) 
· Módulo de elasticidad 200 GPa (29000 KSI) 
· Maquinabilidad 57% (AISI 1212 = 100%) 
Propiedades físicas:
· Densidad 7.87 g/cm3 (0.284 lb/in3) 
Propiedades químicas: 
· 0.43 – 0.50 % C 
· 0.60 – 0.90 % Mn 
· 0.04 % P máx 
· 0.05 % S má
Usos: 
Los usos principales para este acero son piñones, cuñas, ejes, tornillos, partes de maquinaria, herramientas agrícolas y remaches. 
Tratamientos térmicos:
Se da normalizado a 900°C y recocido a 790°C
DESARROLLO
1. Se coloca el equipo de seguridad para evitar accidentes dentro del laboratorio, este consta de careta, guantes y mandil.
2. Una vez con el equipo de seguridad puesto se toman las pinzas y se introduce la probeta en el horno de gas para que ésta sea calentada a temperaturas entre los 800 – 1000°C y así el material sea maleable.
3. Se retira la probeta del horno y se comienza el forjado con ayuda de un martinete hidráulico de 140 golpes por minuto y un impacto máximo de una tonelada.
4. Durante el forjado con el martinete será necesario girar la probeta para darle forma de prisma rectangular, una vez realizado esto se procederá a aplanar un extremo de la probeta generando una especie de escalonado para darle forma al cincel. 
5. Una vez terminado el forjado de la probeta ésta se colocará en una tina con agua para templarla.
ANEXO FOTOGRAFICO
	
Equipo de seguridad
	
Probeta de acero AISI 1045
	
Horno de gas
	
Pinzas
	
Forja en martinete hidráulico
	
Horno de gas con probetas dentro
	
Temple del cincel
CONCLUSIONES
Tras realizar la práctica de forjado en el laboratorio y gracias a ella es posible aprender el uso de cierta maquinaria presente entre las cuales podemos recalcar el martinete hidráulico que es de gran ayuda en procesos de forja. 
BIBLIOGRAFÍA
http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-manuales/cincel-tipos-y-usos
http://www.sumiteccr.com/Aplicaciones/Articulos/pdfs/AISI%201045.pdf
	
	
	Ingeniería DE MANUFACTURA APLICADA	1