Guía de Fundición

72.04 Industrias de Procesos de Conformación
GUÍA DE EJERCICIOS DE FUNDICIÓN
1. En los experimentos realizados con una cierta aleación y tipo de molde de arena, una pieza de forma
cúbica tardó 155 seg en solidificar. El cubo tenía 50 mm de lado.
Determine:
a) El valor de la constante K del molde de la regla de Chorinov.
b) Encuentre el tiempo de solidificación para una fundición cilíndrica de diámetro 30 mm y longitud
de 50 mm, con la misma aleación y tipo de molde.
2. Se diseñará un aportador de forma esférica, para una fundición de acero, en arena verde. La pieza es un
cilindro de 100 mm de diámetro y una altura de 100 mm. Aplicando la regla de Chorinov, determine el
diámetro del aportador, de manera tal que tarde un 25% más que la pieza en solidificar.
3. Una fundición de aleación de aluminio y cobre se hace en un molde de arena, usando un corazón de
arena que pesa 20 Kg. Si el 20% del corazón se encuentra empotrado en el molde, determine la fuerza
de flotación que tiende a levantar el corazón durante el vaciado (densidad del corazón: 1,6 g/cm3,
densidad de la aleación: 2,81 g/cm3).
4. Se desea fabricar un cilindro de 50 mm de diámetro y 100 mm de largo mediante el proceso de arena
verde. El material a utilizar es fundición nodular. Se pide:
a) Dibujar la pieza terminada;
b) Dibujar el modelo. ¿Qué cambiaría si el cilindro tuviese 200 mm de diámetro y 30 mm de largo?
c) Dibujar el corazón y la caja de corazones;
d) Dimensionar el/los aportador/es cilíndrico/s (esbeltez=2) utilizando la regla de Chorinov;
e) Esquematizar la caja de fundición armada con todos sus accesorios previa a la colada;
Datos: Coeficiente de contracción volumétrica del líquido y solidificación = 0,5% y térmica del sólido =
1,8%
5. Un cilindro de 100 mm de diámetro y 100 mm de largo, con un agujero pasante central de 50 mm de
diámetro se fabricará utilizando el proceso de arena verde. El material a utilizar es aluminio. La
geometría cilíndrica exterior admite algún desvío, pero las caras planas deben ser planas. Se pide:
a) Dibujar el modelo con sus dimensiones;
b) Dibujar el corazón con sus dimensiones;
c) Dimensionar los aportadores cilíndricos a cielo abierto utilizando la regla de Chorinov;
d) Esquematizar la caja armada con todos los accesorios;
e) Calcular la velocidad del metal en la base del bebedero (suponga que las pérdidas por fricción son
despreciables);
f) Calcular el tiempo de llenado del molde (suponga que el volumen del canal de alimentación más el
bebedero es igual al de los aportadores)
Datos: Coef. de contracción volumétrica del líquido y solidificación = 7,0% y térmica del sólido = 5,6%,
Altura de la semicaja 200 mm. Área de la sección transversal en la base del bebedero = 160 mm2.
Curso: Martes de 19:00 a 23:00 – 1° cuatrimestre 2009
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6. El codo de la figura se fabricará utilizando el proceso de fundición en arena verde. El material a utilizar
es aluminio. Datos: Coeficiente de contracción volumétrica del líquido y solidificación = 7,0% y
contracción volumétrica térmica del sólido 5,0%. Se pide:
a) Dibujar el modelo con sus dimensiones;
b) Dibujar el corazón con sus dimensiones;
c) Dibujar un corte de la caja armada con todos los accesorios;
7. Se desea fabricar una te con bridas (figura) mediante el proceso de fundición en arena verde. El material
a utilizar es latón. Se pide:
a) Dibujar el modelo con sus dimensiones;
b) Dibujar el corazón con sus dimensiones;
c) Dibujar un corte de la caja armada con todos los accesorios;
d) calcular las dimensiones de los aportadores suponiendo una relación de esbeltez H = 1,5D.
Datos: Coeficiente de contracción volumétrica del líquido y solidificación = 1,9% y contracción
volumétrica térmica del sólido = 5,6%.
Curso: Martes de 19:00 a 23:00 – 1° cuatrimestre 2009
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8. La pieza de la figura se fabricará utilizando el proceso de fundición en molde permanente (colada por
gravedad). El material a utilizar es bronce. Nota: Las únicas superficies que admiten ángulos de salida
son las de 100x100 mm. Se pide:
a) explicar brevemente el proceso indicando qué variante se usará;
b) dibujar el molde (dados) con sus dimensiones mostrando los ángulos de salida;
c) calcular las dimensiones de los aportadores suponiendo una relación de esbeltez H = 1,5D.
Datos: Coeficiente de contracción volumétrica del líquido y solidificación = 5,5% y contracción
volumétrica térmica del sólido = 6,0%.
9. Un casquete semiesférico hueco de 100 mm de diámetro exterior y 10 mm de espesor de pared se
fabricará utilizando el proceso de fundición en dados a alta presión. El material a utilizar es aluminio.
La geometría no admite ningún desvío y debe obtenerse de la fundición, siendo necesario que la base
del casquete sea plana. Se pide:
a) Dibujar la pieza terminada;
b) Explicar brevemente el proceso indicando qué variante se usará;
c) Dibujar el molde (dados) con sus dimensiones;
d) Calcular la fuerza de inyección y fuerza de cierre requeridas
Datos: Coeficiente de contracción volumétrica del líquido y solidificación = 7% y contracción volumétrica
térmica del sólido = 5%, presión de inyección = 300 bar, diámetro del embolo = 40 mm.
10. La pieza de la figura se fabricará utilizando el proceso de fundición en dados a alta presión. El material
a utilizar es aluminio. Se pide:
a) Explicar brevemente el proceso indicando qué variante se usará;
b) Dibujar el molde (dados) con sus dimensiones indicando qué superficies requieren ángulo de salida;
c) Calcular la fuerza de inyección y fuerza de cierre requeridas.
Datos: Coeficiente de contracción volumétrica del líquido y solidificación = 7% y contracción volumétrica
térmica del sólido = 5%, presión de inyección 300 bar, diámetro del embolo = 40 mm.
Curso: Martes de 19:00 a 23:00 – 1° cuatrimestre 2009
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11. Se produce por fundición centrifuga real horizontal un tubo de 1500 mm de longitud, diámetro exterior
de 250 mm, y un espesor de 15 mm. Si la velocidad de rotación es de 700 rpm. Se pide:
a) Determine el factor G del metal fundido.
b) ¿Es suficiente esta velocidad de rotación para evitar el “lluvia” del metal? Justifique.
c) ¿Cuál es el volumen de metal líquido necesario para llenar el molde?
12. Un proceso de fundición centrifuga real vertical se utiliza para producir tubos de 250 mm de longitud,
150 mm de diámetro externo, 140 mm y 127 mm de diámetro interno. ¿A qué velocidad debe girar el
molde para este proceso?
13. Un proceso de fundición centrifuga real vertical se usa para producir bujes que tienen 200 mm de
diámetro y 200 mm de longitud. Si la velocidad de rotación durante la solidificación es de 500 rpm.,
determine el diámetro interior de la parte superior, si el diámetro interior en el fondo es de 150 mm.
Curso: Martes de 19:00 a 23:00 – 1° cuatrimestre 2009
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