Manual de Prácticas para el Laboratorio de Modelado de Procesos de Manufactura

Abstract

En el plan de estudios de la licenciatura en 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 dispone de 4 h de teoría y 2 de laboratorio por semana. Mientras que en el tiempo de teoría se estudian de forma cualitativa y analítica los procesos de conformado más comunes (laminación, forja, extrusión, trefilado, embutido), la función del laboratorio es capacitar a los alumnos mediante la implementación de los mismos procesos en paquetería de elemento finito y comparar los resultados que se obtienen de forma analítica con los resultados numéricos, además de generar una imagen más clara de en qué consisten físicamente los procesos de manufactura. Cabe mencionar que lo anterior debe seguirse complementando con visitas a plantas, debido a las limitantes con las que actualmente cuentan los laboratorios de Ingeniería mecánica para poder desarrollar físicamente los distintos procesos de manufactura.

Una de las ventajas que se tiene con el uso del software es que después de implementar un modelo, se pueden realizar una serie de cambios para intentar reproducir el proceso físico de una forma más próxima a la realidad. Por lo tanto, a partir de un modelo simple se puede implementar el efecto de la temperatura en las propiedades del material, analizar el contacto para diferentes condiciones de fricción, pasar de un modelo simplificado 2D o axisimétrico a un modelo 3D, entre muchas otras modificaciones.

El laboratorio lleva impartiéndose desde el semestre 2006-2, pero la realidad actual del mismo es que si bien tiene una línea central que sigue cada uno de los profesores que lo imparten, no existe un manual por escrito que diga 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 llevan la materia.

Por lo anterior se observa la necesidad de generar un manual de laboratorio tanto para las personas que van a impartir el curso, como para los alumnos ya que de esta forma, los profesores tienen 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 de laboratorio o también que a falta de alguno de los profesores asignados el profesor sustituto tenga un documento que le oriente en las actividaes, metas y objetivos de cada una de las sesiones del laboratorio.

También se piensa en la generación de un 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, además de contar con una guía escrita a futuro si es que así lo requieren en alguna actividad

Por otro lado por las limitantes de tiempo que se tienen para este proyecto se determinó desarrollar las 5 prácticas más importantes durante el período establecido, en las que se establecerán todos los fundamentos para el uso de la paquetería así como las bases teóricas sobre los procesos de manufactura de mayor relevancia para su modelado. Complementando estas prácticas se tienen dos sobre el proceso de forja. Cabe mencionar que si bien lo que se desarrolle durante este intervalo de tiempo sentará las bases para el desarrollo de un laboratorio más ordenado y que presente un aprendizaje más homogéneo entre el alumnado, también se puede ver como una primera etapa para un proyecto posterior que complemente los fundamentos con prácticas de mayor complejidad.