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Título : Manual de prácticas para el laboratorio de modelado de procesos de manufactura 2
Autor : Ramirez Diaz, Edgar Isaac
Fecha de publicación : 2013
Resumen : En el planteamiento original de este proyecto se propusieron como metas la generación de un manual y apuntes para el laboratorio de modelado de procesos de manufactura. De antemano se sabía que era un proyecto a dos años debido a la cantidad de modelos a desarrollar, optimizar e implementar; pero debido a las condiciones establecidas en la convocatoria para los profesores de carrera a contrato, se tomó la decisión de dividir el proyecto en dos etapas, la primera planteada el año anterior donde se propuso el desarrollo de las primeras 5 prácticas del curso. En el actual proyecto se plantea la generación 5 prácticas más, en las cuales se desarrollan modelos más complejos, permitiendo complementar la formación de los alumnos en el manejo de paquetería y en el modelado de procesos. Es por esto que los objetivos y justificación de este trabajo son prácticamente los mismos que los planteados para el proyecto anterior, con las variaciones respectivas que serán descritas a lo largo de este anteproyecto. Por otro lado, buscando dar herramientas a los evaluadores del presente anteproyecto se tienen a disposición los avances con los que se cuentan a la fecha del proyecto anterior, que si bien se encuentran aún en desarrollo pareciera pertinente su presentación de así ser requerido para establecer la importancia de la continuidad del proyecto. En el plan de estudios para Ingeniería Mecánica se ubica a la asignatura de Modelado de Procesos de Manufactura en el 8° semestre. De acuerdo al temario de esta asignatura, se complementan las 4 horas que tiene destinadas para teoría con 2 horas de laboratorio. La función del laboratorio es capacitar a los alumnos en la generación de modelos en paquetería de elemento finito y aprender a interpretar los resultados que se obtienen, por otro lado, estos modelos permitirán generar una imagen más clara de en qué consisten físicamente los procesos de manufactura. Adicional a esto el hecho de que los alumnos conozcan otra paquetería les da una herramienta más para competir en el campo laboral, donde el manejo de esta clase de software se hace cada vez más común. Si bien el laboratorio lleva impartiéndose ya desde el semestre 2006-2, la realidad actual del mismo es que si bien existe una línea central que sigue cada uno de los profesores que lo imparten, no existe un manual por escrito que indique de manera formal lo que debe estar incluido en este curso. Lo anterior ha provocado que el nivel y la exigencia dependan directamente del profesor que lo imparte, lo que ha tenido como consecuencia una gran heterogeneidad en los conocimientos que adquieren los alumnos que cursan la materia. Por lo anterior se observa la necesidad de complementar un manual de laboratorio tanto para las personas que van a impartir el curso, como para los alumnos. Para el caso de los profesores será una guía específica a seguir que si bien podrá ser mejorada y ampliada a criterio del profesor, se garantizaría un aprendizaje mínimo dentro del curso lo que provocará una mayor homogeneidad en el nivel de los estudiantes. Por otro lado, también será una herramienta útil si existe la incorporación de un nuevo profesor ya que ahí tendrá todo lo necesario para la impartición del curso o que a falta de las personas que actualmente imparten el curso se tenga una guía por escrito que permita su continuación. Actualmente debido al desarrollo simultáneo del proyecto anterior y del actual semestre se piensan implementar las prácticas de indentación, forja abierta y forja con estampa en el curso que actualmente imparto, mientras que todas las prácticas planteadas en el proyecto anterior se implementarán en todos los grupos a partir del siguiente semestre 2013-2. También se piensa en la culminación del manual de laboratorio para los alumnos ya que al ser un laboratorio donde la herramienta principal es una paquetería de elemento finito, esto les permitirá escribir menos durante el desarrollo de la clase haciéndola más eficiente
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5277
metadata.dc.contributor.responsible: Ramirez Diaz, Edgar Isaac
metadata.dcterms.callforproject: 2013
metadata.dc.coverage.temporal: 2013-2014
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
nivel superior
metadata.dc.description.objective: Completar el manual de prácticas para el laboratorio de modelado de procesos de manufactura que ayude a los profesores a cumplir con el contenido del temario de teoría y que permita a los alumnos tener una guía escrita de los comandos y herramientas utilizadas en los distintos modelos. Las prácticas a desarrollar serán: 1.Laminación 2.Embutido profundo 3.Extrusión directa 4.Extrusión inversa 5.Fundición Implementar las prácticas planteadas en el proyecto que antecede a este y observar el resultado que se obtiene, para en caso de ser necesario hacer las correcciones que hagan que se cumpla con lo establecido en ambos proyectos.
metadata.dc.description.hypothesis: El laboratorio de modelado de procesos de manufactura deberá ser útil para estudiantes que cursen la materia de ingeniería mecánica, pero también para todas aquellas carreras afines que pudieran tomar la materia como optativa, como por ejemplo dentro de la facultad ingeniería industrial y mecatrónica y en facultad de química ingeniería química y metalúrgica. El manual de prácticas permitirá al alumno adquirir los conocimientos necesarios dentro del laboratorio para poder modelar procesos de manufactura. Con la generación de los manuales el conocimiento de los profesores así como de los alumnos se homogenizará y con esto se establecerá un nivel mínimo de conocimiento en todos los alumnos que cursen la materia. El manual de prácticas permitirá al alumnado una mayor eficiencia dentro del laboratorio, lo que ahorrará tiempo que podrá ser aprovechado en una mayor cantidad de modelos, y a su vez le dará al alumno una guía a futuro sobre el manejo de la paquetería. El laboratorio complementará la teoría y de esta forma los alumnos tendrán una capacitación completa acerca de los procesos de manufactura. El manual para profesores permitirá una guía de capacitación para futuros académicos que den la materia. En particular para este período se presentarán las prácticas de los modelos más complejos a desarrollar por lo que el alumno adquirirá conocimientos mas avanzados de modelado mediante la paquetería lo que le permitirá explotar en mayor medida la herramienta de cómputo.
metadata.dc.description.strategies: Desarrollo de una práctica de laminación. Empleando un modelo 2D considerando deformación plana y 3d, tomando en cuenta las características de la laminadora con las que cuenta la facultad. Esta será una práctica que promoverá el desarrollo del alumno no solo siguiendo al profesor sino complementando el modelo hacia aspectos más complejos. Desarrollo de la práctica de embutido profundo: Modelo axisimétrico. Aprendiendo el proceso de optimización de mallas y generando un reembutido. Generación de la práctica de extrusión directa: Modelo axisimétrico, considerando los efectos térmicos. Comparación del uso de herramientas rígidas y deformables. Generación de la práctica de extrusión inversa: Modelo axisimétrico. Manejo de mallas direccionadas así como del remallado ALE. Desarrollo de una práctica de Fundición: Manejo de elementos CEL. Cabe mencionar que esta práctica se podrá desarrollar por completo en la paquetería con la que cuenta el laboratorio pero su resolución se tendrá que hacer en la licencia académica por lo que los resultados solo se observaran en esta, debido a las limitantes de la licencia estudiantil. Al culminar todas las prácticas generar tanto el manual para profesor, como para alumnos.
metadata.dc.description.goals: Conclusión de 5 prácticas de laboratorio: 1.Laminación 2.Embutido profundo 3.Extrusión directa 4.Extrusión inversa 5.Fundición Generar un manual de prácticas para profesores donde se tengan desarrollados por completo los modelos, describiendo a detalle la manera y los ¿por qués? Generar un manual de prácticas para alumnos producto del de profesores pero que incluye únicamente la información básica del modelo e indicaciones para las actividades complementarias que el alumno deberá desarrollar. Generar unos apuntes de Procesos de manufactura, donde únicamente se incluya información general de los mismos, que incluya la información básica que todo profesor que imparta el laboratorio debería saber. Presentación de un artículo en congreso. 1 tesis de licenciatura. Impartición de un curso de capacitación y actualización para profesores sobre el laboratorio.
metadata.dc.description.selfAssessment: Si bien existió un cambio de la estructura original planteada en los entregables, creo que la redistribución de los documentos en los cuatro ya mencionados permite que cada uno de ellos tenga un objetivo y una función clara y que cada uno sea dirigido a profesores y/o alumnos. Respecto a las metas planteadas desde el principio, todas han sido cumplidas con la culminación de este proyecto, incluso en algunos rubros se tienen una mayor cantidad de resultados dado que con esto se retoma una línea de investigación dentro del grupo y donde actualmente hay gente que continua trabajando aun con la culminación del proyecto. El tutorial permitirá tanto a profesores o alumnos de la materia, o a cualquier persona que quiera aprender el manejo básico de la paquetería tener un documento que lo guíe desde lo más básico. Los apuntes están enfocados para que los nuevos profesores o los actuales cuenten con conocimientos básicos acerca de los principales procesos de manufactura. De ambos manuales ya se hablo previamente y son el producto más importante de lo aquí desarrollado. En ambos se generó una práctica mas de lo que se había planteado, con lo cual se cumplió cabalmente con lo que se pretendía. Al ya estarse implementando en los tres grupos que imparto, permitirá ver las mejoras como una especie de grupos piloto, y algunas de las practicas ya se usan en los otros grupos también por lo que el producto de lo aquí realizado se implementará al cien por ciento en todos los grupos de laboratorio a partir del semestre 2015-1. En formación de recursos humanos se involucró a 5 alumnos de servicio social y tres en su trabajo de tesis, teniendo una concluida y dos en proceso. Rosas Alcántara Abraham (s.s.) Pineda Nicolás José Manuel (s.s.) Guerrero Vázquez Luis Alberto (s.s.) Estrada Padilla José Alfredo (s.s) Rios Bravo Fabricio Ricardo (s.s.) Saucedo Osorno Alan Rodrigo (tesis licenciatura) Vargas Morelli Luna Mark (tesis en proceso) Cristobal Granados Mauricio (tesis en proceso) Sobre el curso de capacitación dado se mostró todo lo desarrollado hasta ese momento del manual por lo que aún quedaría pendiente un segundo curso de capacitación para las prácticas pendientes, pero que con lo dado se abarcó aproximadamente el 70% del total desarrollado. Se tienen escritos dos artículos para evaluación en congreso, ambos a partir del trabajo de tesis desarrollado (colada gravitacional) y que se enviarán a evaluación el próximo mes.
metadata.dc.description.goalsAchieved: Cabe aclarar que lo que aquí se presenta es el resultado de dos años de trabajo y de dos proyectos PAPIME en los cuales se generaron 4 documentos escritos: 1) Apuntes de procesos de manufactura (apuntes que contienen la información básica sobre los principales procesos de manufactura abordados en el curso) 2) Tutorial de introducción a abaqus (Documento que explica a detalle cada uno de los módulos de la paquetería) 3) Manual de modelado de procesos de manufactura (Profesores) (Manual desarrollado a detalle con todos los comandos y sus explicaciones, así como resultados a obtener y comparar) 4) Manual de modelado de procesos de manufactura (Alumnos) (Manual dirigido a los alumnos que solo contiene la información necesaria para el desarrollo de la practica, así como indicaciones de lo que deben desarrollar y obtener) Los documentos enumerados como 1 y 2 fueron parte fundamental de los productos desarrollados durante el 2012 y que pertenecen al proyecto PAPIME antecesor a este. Mientras que los 3 y 4 fueron casi al cien por ciento desarrollados durante este último proyecto cada documento con un enfoque en particular y con objetivos distintos, los apuntes contienen la teoría básica que deben tener los profesores que impartan el laboratorio, mientras que el tutorial es una guía para el manejo de abaqus y los manuales guías escritas tanto para profesores como para alumnos. El objetivo principal fue cumplido, ya que al final de esta segunda etapa se tiene un manual completo de modelado de procesos de manufactura dirigido específicamente para profesores y el cual contiene los modelos de los principales procesos de manufactura, explicados paso a paso y a detalle para que los nuevos profesores e incluso los que actualmente lo imparten tengan una herramienta de apoyo y para que la curva de aprendizaje sea menor, de tal manera que los laboratorios puedan homogeneizarse y los alumnos sean los beneficiados. Por otro lado también se concluyó el manual enfocado para los alumnos que tan solo contiene la información suficiente para el desarrollo de las prácticas y que estas se desarrollen de una forma mas dinámica y por otro lado que cuenten con un documento de apoyo para análisis futuros o consultas posteriores. En esta segunda etapa se desarrollaron 6 prácticas, 1 mas de lo planteado originalmente: 1) Laminación (Modelo 2D deformación plana y 3D) 2) Extrusión directa (Modelo axisimétrico termomecánico) 3) Extrusión inversa (Modelo axisimétrico malla direccionada) 4) Embutido (Modelo axisimétrico) 5) Embutido tarja cuadrada (Modelo 3D) 6) Colada por gravedad (Modelo con elementos eulerianos) Las prácticas ya están siendo implementadas en el laboratorio que yo imparto y algunas de las practicas en los otros laboratorios. Se tiene una tesis de licenciatura concluida y dos tesis en proceso. Se impartió un curso de capacitación y actualización a profesores. Se tienen generado un artículo que se enviará a congreso.
metadata.dcterms.provenance: Facultad de Ingeniería
metadata.dc.subject.DGAPA: Ingenierías
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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