1. Diferencias entre Jig y Fixture

• Jig (Plantilla): Además de sujetar la pieza, guía la herramienta de corte (ej. broca).
• Fixture (Dispositivo de sujeción): Solo posiciona y sujeta la pieza, pero no guía la herramienta.

2. Principio de Grados de Libertad (DOF)

Un cuerpo en el espacio tiene 6 grados de libertad:

• 3 traslaciones: (X, Y, Z)
• 3 rotaciones: (alrededor de X, Y, Z)

El diseño herramental debe restringir adecuadamente estos 6 movimientos para garantizar precisión sin sobre-restringir.

3. Regla 3-2-1 de Localización

Método para restringir los 6 grados de libertad:

• 3 puntos en el plano base (eliminan 3 DOF).
• 2 puntos en un plano perpendicular (eliminan 2 DOF).
• 1 punto en el tercer plano (elimina 1 DOF).

Total: 6 restricciones.

4. Herramental Perecedero

Es aquel que tiene una vida útil limitada por desgaste, como:

• Punzones
• Matrices
• Insertos de corte

Requiere reemplazo periódico.

5. Selección de Aceros: O1 y D2

Los aceros herramienta como AISI O1 y AISI D2 se prefieren por:

• Alta dureza.
• Excelente resistencia al desgaste.
• Buena estabilidad dimensional tras tratamiento térmico.

El acero D2 es ideal para producción alta por su mayor resistencia al desgaste.

6. Ángulo de Salida (Draft Angle) en Moldes

Es la ligera inclinación en las paredes de un molde para:

• Facilitar la expulsión de la pieza.
• Reducir el desgaste del molde.
• Evitar marcas y deformaciones.

Sin un draft adecuado, la pieza puede atorarse.

7. Materiales Compuestos en Fixtures Automotrices

• Peso reducido: Mejora la ergonomía.
• Resistencia a la corrosión.
• Estabilidad dimensional.
• Protección: No dañan superficies pintadas.

8. Claro de Corte (Clearance) en Troquelado

Es el espacio entre el punzón y la matriz. Si es insuficiente, provoca:

• Exceso de fuerza.
• Rebabas grandes.
• Desgaste prematuro.
• Posible fractura del punzón.

9. Cojín de Aire en Troqueles de Embutido

En procesos de embutido:

• Aplica presión controlada.
• Evita arrugas.
• Controla el flujo del material.
• Mejora el acabado superficial.

10. Troquel Progresivo vs. Troquel Transfer

• Troquel Progresivo: La lámina avanza por estaciones dentro del mismo troquel.
• Troquel Transfer: La pieza se transfiere entre estaciones independientes.

El progresivo es más rápido; el transfer es más flexible para piezas grandes.

11. Diseño Herramental y Metodología SMED

SMED busca reducir tiempos de cambio. Un buen diseño:

• Permite cambios rápidos.
• Usa guías automáticas.
• Reduce ajustes manuales.
• Incorpora conexiones rápidas.

12. Poka-Yoke Físico

Es un sistema anti-error. Ejemplos:

• Guías asimétricas que impiden colocar la pieza invertida.
• Sensores de presencia obligatoria.

13. Efectividad Total del Equipo (OEE)

El OEE mide disponibilidad, rendimiento y calidad. Un herramental mal diseñado reduce el OEE por:

• Paros frecuentes.
• Ajustes constantes.
• Scrap elevado.

14. Seguridad en Herramentales de Freno

Debe incluir:

• Sistema de compresión controlada del pistón.
• Soportes antideslizantes y protección contra sobrecompresión.
• Liberación rápida y elementos ergonómicos.
• Seguridad: Tope mecánico, protección contra atrapamiento y material antichispa.

15. Criterios de Selección: Manual, Neumático o Hidráulico

• Criterios: Fuerza requerida, frecuencia de uso, precisión, costo y seguridad.
• Manual: Baja fuerza y bajo volumen.
• Neumático: Rapidez y repetitividad.
• Hidráulico: Fuerzas altas.

16. Dilatación Térmica en Soldadura

La expansión térmica puede desalinear piezas o generar esfuerzos residuales. Soluciones:

• Diseñar puntos flotantes.
• Permitir expansión controlada.
• Usar materiales con bajo coeficiente de expansión.

17. Calibrador Go/No-Go

Calibrador pasa/no pasa. Sirve para:

• Verificación rápida dimensional.
• Control en línea.
• Evitar mediciones complejas.

18. Shadow Board (Tablero de Sombras)

Tablero donde cada herramienta tiene su silueta marcada. Beneficios:

• Control visual inmediato.
• Reduce pérdidas.
• Apoya la metodología 5S.

19. Software CAD/CAE para Simulación

Herramientas como SolidWorks, Autodesk Inventor, ANSYS o Siemens NX permiten realizar análisis FEM (Elemento Finito) antes de fabricar.

20. Impacto Ambiental y Mitigación

Impactos: Consumo energético, uso de acero, tratamientos térmicos y residuos de lubricantes.

Mitigación:

• Diseño modular.
• Materiales reciclables.
• Mayor vida útil.
• Optimización de procesos y uso de refrigerantes ecológicos.