Diseño de una mangueta de un Formula Student a través de Generative Design

TRABAJO DE FINAL DE GRADO
G ado en Ingenie ía Mecánica
DISEÑO DE UNA MANGUETA DE UN FORMULA STUDENT A
TRAVÉS DE GENERATIVE DESIGN
Memo ia y Anexos
Au o /a: Raúl Pozas Quin ana
Di ec o /a: Jo di Adalbe Ma qués Sal ado
Con oca o ia: Junio 2021
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
i
Resumen
El p esen e abajo se basa en la desc ipción de una se ie de undamen os eó icos y écnicos
necesa ios pa a p o undiza en los di e en es aspec os ca ac e ís icos y ep esen a i os del diseño de
una pieza po la ecnología de gene a i e design.
La pieza en cues ión es una mangue a de un coche de Fo mula S uden , se eligió po se uno de los
elemen os que es á some ido a unos mayo es es ue zos den o del monoplaza, y se puede op imiza
e icien emen e las es uc u as e i ando la u ilización de mé odos de ab icación adicionales.
Es po ese mo i o po el que el abajo se á en ocado la pa e de ab icación y diseño de la mangue a
a a és de la ab icación adi i a de me ales, pa a pode saca odo el pa ido al módulo del gene a i e
design que iene un g an impac o en la e iciencia de las es uc u as gene adas, ya que pueden llega a
sopo a ca gas mayo es con menos ma e ial, es o signi ica una educción signi ica i a de peso en la
pieza.
Memo ia
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Resum
El p esen eball es basa en la desc ipció d'una sè ie de onamen s eò ics i ècnics necessa is pe a
ap o undi en els di e en s aspec es ca ac e ís ics i ep esen a ius del disseny d'una peça pe la
ecnologia de gene a i e design.
La peça en qües ió és una mangue a d'un co xe de Fo mula S uden , es a ia pe se un dels elemen s
que so mès a majo s es o ços dins del monoplaça, i es po op imi za e icien men les es uc u es
e i an e se i la u ili zació de mè odes de ab icació adicionals.
És pe aques mo iu pel qual el eball se à en oca la pa de ab icació i disseny de la mangue a a
a és de la ab icació addi i a de me alls, pe a pode eu e o el pa i al mòdul del gene a i e design
que é un g an impac e en l'e iciència de les es uc u es gene ades, ja que poden a iba a supo a
cà egues majo s amb menys ma e ial, això signi ica una educció signi ica i a de pes en la peça.
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
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Abs ac
The p esen wo k is based on he desc ip ion o a se ies o heo e ical and echnical ounda ions
necessa y o del e in o he di e en cha ac e is ic and ep esen a i e aspec s o he design o a piece
by he echnology o gene a i e design.
The pa in ques ion is an up igh o a Fo mula S uden ca , his pa was chosen o be one o he
elemen s ha su e s he bigge e o s on he single sea e , and he s uc u es can be e icien ly
op imize a oiding he use o adi ional manu ac u ing me hods.
I is o his eason ha he wo k will ocus on he manu ac u e and design o he slee e h ough he
addi i e manu ac u ing o me als, o be able o ake ull ad an age o he module o gene a i e design
ha has a g ea impac on he e iciency o he s uc u es gene a ed, as hey can wi hs and g ea e
loads wi h less ma e ial, his means a signi ican educ ion in weigh in he piece.

Memo ia
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Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
Ag adecimien os
Es e abajo supone pa a mí un in de ciclo, el capí ulo inal de mi e apa uni e si a ia. Es po ello, que
me gus a ía exp esa un especial econocimien o pa a odas aquellas pe sonas que han hecho posible
que es e p oyec o se haya lle ado a cabo y haya podido inaliza lo con éxi o.
En p ime luga , a mi u o Jo di Ma qués, po da me la opo unidad de ealiza es e abajo,
aseso a me y guia me en su ealización así como odos los conocimien os que me ha apo ado en la
ab icación de piezas.
A Reinshaw PLC, S.A.U quiénes me p es a on ayuda pa a el plan eamien o de la ab icación adi i a con
me ales, especialmen e sob e como posiciona la pieza y coloca sopo es.
Po supues o como in de ciclo, ag adece a mis compañe os y miemb os del equipo de Fo mula
S uden e-Tech Racing los cuáles me han acompañado du an e oda mi e apa uni e si a ia, an o los
que empeza on es e p oyec o, como los que con inúan aho a mismo, sin ellos no hab ía sido posible
es e abajo. En especial a los depa amen os de enos, uedas y ansmisión, ya que han se han
implicado ac i amen e en el diseño de la mangue a. Al depa amen o de suspensiones, del cual soy
miemb o, po ayuda me du an e el cálculo de las ue zas de suspensiones del ehículo.
Po úl imo, pe o no po ello menos impo an e, a mi amilia po el sopo e y mo i ación an o en el
p oyec o como du an e la ca e a.
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Glosa io
AM - Addi e Manu ac u ing
SLA - Es e eoli og a ia
SLS - Sin e ización Selec i a po Láse
FDM - Fused Deposi ion Modelling
DMLS - Di ec Me al Lase Sin e ing
SLM - Selec i e Lase Mel ing
EBM - Elec on Beam Mel ing
DED - Deposición de ene gía di ec a
FEM - Fini e Eleme s Me hod
Memo ia
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simulación es uc u al. Y o a pa e donde se explican las es a egias de ab icación pa a pode ealiza
la pieza de o ma ísica.
Du an e la ealización del p oyec o se ha con ac ado con di e en es emp esas especialis as en el sec o
de la ab icación adi i a de me ales como Renishaw PLC, S.A.U en e o as pa a pode ealiza la
imp esión de la mangue a, pe o debido al ele ado cos e de es a ecnología ac ualmen e se ha decidido
únicamen e ealiza la pa e eó ica sin llega a ab ica la.

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2. Es ado del A e
2.1. O igen del abajo y mo i ación
Es e p oyec o in de ca e a su ge as e la c ecien e endencia en los equipos de Fo mula S uden a
u iliza la ecnología del diseño gene a i o y al se miemb o del equipo de la uni e sidad nace como
un posible es udio pa a una u u a pieza. Espe o que mi es udio se pueda u iliza como una guía pa a
los u u os miemb os de e-Tech Racing po si exis ie a la posibilidad más adelan e que alguna emp esa
se comp ome a a ab ica la pieza.
La mo i ación de es e abajo eside en la inquie ud de ob ene más conocimien os sob e el ámbi o de
la ab icación adi i a de me ales y el diseño gene a i o, ya que du an e los úl imos años ha enido un
impac o signi ica i o en di e en es ámbi os de la indus ia en expansión signi ica i a debida a su uso
cada ez más común en di e en es ámbi os de la indus ia debido a su inc emen o de uso.
Po eso mo i o se conside a impo an e p o undiza en la pa e de como diseña pa a pode ab ica
con es e ipo de ecnología. Una de mis mayo es inquie udes ha sido la ealización de una guía pa a
u u os miemb os de e-Tech Racing, que puedan ap o echa es e abajo pa a el diseño de u u as
piezas con gene a i e design o ab icación adi i a de me ales.
2.2. In oducción a la ab icación adi i a y el Diseño Gene a i o
En los úl imos años la indus ia ha enido una endencia al alza a la u ilización de la ab icación adi i a
po su ácil acceso y aplicación. Jun o con la in oducción en es os úl imos años en el diseño del Diseño
Gene a i o, la usión de es as dos ecnologías es una de las apues as más iables en la indus ia en un
u u o muy ce cano.
La ab icación adi i a, ambién conocida como AM (Adi i e Manu ac u ing), es un p oceso que pe mi e
ob ene piezas complejas geomé icamen e despe diciando mucho menos ma e ial que en la
ab icación adicional po a anque de i u a. El p oceso empieza a a és del diseño CAD de las piezas,
donde se expo an a un so wa e que analiza la pieza y la di ide en capas, que se án imp esas du an e
la ab icación.
La AM se iende a u iliza cada ez más po las en ajas que o ecen a la ho a de diseña piezas ya que
posibili a el ep oduci cualquie ipo de geome ía po compleja que sea. O a en aja es el hecho de
pode ob ene una pieza con di e en es ma e iales.
Memo ia
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Es a ecnología de ab icación iene a ias aplicaciones, pe o su uso se concen a en es ámbi os
mayo i a iamen e, el sec o ae oespacial, au omo iz y el médico.
2.2.1. His o ia de la ab icación adi i a
La p ime a no icia que se iene sob e la ab icación adi i a da a sob e los años 80 en Nagoya, Japón,
donde el D . Kodama c eó un p o o ipo pa a ob ene obje os a a és de deposi a capas. Aunque el
p ime in en o de pa en e ue desa ollado po in es igado es anceses pe o sin éxi o. La p ime a
pa en e come cial se publicó con el nomb e de “Es e eoli og a ia” o SLA, es a écnica es á basada en
la o opolime ización que u iliza esina liquida que ci cula po un ubo y se solidi ica cuando se aplica
el e ec o de la luz ul a iole a.
En el año 1988 se in en an 2 nue os ipos de ab icación adi i a, la SLS (Sin e ización Selec i a po
Láse ), que consis e ob ene la pieza a pa i de undi pa ículas de pol o con un láse , y la FDM (Fused
Deposi ion Modelling), que es basada en la ex usión de un hilo de esina undido y se deposi a sob e
un sopo e. Es a écnica es la más ex endida po su bajo cos e y acilidad de empleo.
Du an e los años 90 apa eció el Blinde Je ing (inyecciones con aglu inan es) que u iliza in as de pol o
mine al que se deposi an selec i amen e en el luga de la pieza a ob ene . También du an e es a
década se in en ó el Ma e ial Je ing (Polyje ) que se ealiza a pa i de p oyec a miles de inas go as
de políme o que se solidi ican bajo el e ec o de un haz de luz.
También du an e es e pe iodo se empeza on a u iliza écnicas de ab icación adi i a pensadas pa a
ealiza piezas me álicas a a és de ellas y así el me al se posiciona como un elemen o de g an u u o
en la AM.
2.2.2. Fab icación adi i a con me ales
En los úl imos años la imp esión 3D con ma e iales me álicos ha c ecido no ablemen e y podemos
dis ingui di e en es á eas como la au omo iz, pa a la ab icación de moldes, la ae oespacial, pa a
ealiza di e en es he amien as de ipo boquilla pa a ca ga combus ible, y la médica, pa a la
ealización de implan es médicos.
Las es icciones geomé icas a la ho a de diseña casi desapa ecie on con la in oducción de la
ab icación adi i a y a la ho a de inco po a lo en me ales se sumó la complejidad geomé ica a
aplicaciones de al a exigencia. Gene almen e, las p opiedades conseguidas con la ab icación adi i a
de me ales son iguales o incluso mejo es que las ob enidas po mé odos de ab icación
con encionales.
Podemos sepa a la AM de me ales en dos g andes g upos:
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 Lecho de pol o (Powde Bed Fusion, PBF)
 Deposición de ene gia di ec a (Di ec Ene gy Deposi ion, DED)
Como se e en la siguien e ilus ación, 1.
Ilus ación 1. Di e en es ecnologías de AM con me ales
Memo ia
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2.2.2.1. Lecho de Pol o
Es a écnica consis e en undi pa ículas de pol o con la ayuda de una uen e de calo como un láse
o un haz de elec ones. Las capas ienen un espeso de en e unas 20 y 60 μm. Es e es ilo de ab icación
puede se subdi idido en di e en es ca ego ías como la SLS, la DMLS (Di ec Me al Lase Sin e ing) y la
SLM (Selec i e Lase Mel ing). Pa a u iliza es as écnicas se debe aplica el acío en la cáma a o u iliza
un gas ine e pa a e i a la oxidación del me al.
El p incipio de es e mé odo es á basado en la deposición de una capa de pol o en la que el láse una
ez encendido pe mi e undi las pa ículas y uni las. Al acaba la, se añade o a capa de pol o y se
epi e el p oceso has a que la pieza es é e minada. Al e mina el p oceso el obje o que queda unido
median e sopo es pa a e i a la dis o sión y la de o mación de la pieza du an e la ab icación po las
al as empe a u as de abajo. Una ez acabada es os sopo es se ex aen y las piezas pueden su i
a amien os é micos pa a así pode mejo a sus p opiedades mecánicas y disminui las ensiones
esiduales de la pieza.
La p incipal en aja de es a écnica de ab icación es su co o p oceso de p oducción y la esis encia de
los obje os ob enidos.
La Fusión po haz de elec ones (Elec on Beam Mel ing, EBM), p incipalmen e u ilizado en el ámbi o
médico pa a la ab icación de p ó esis y en sec o del mo o spo y au omó il de lujo.
Ilus ación 2. Fab icación po lecho de pol o
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Al igual que las o as écnicas se debe ealiza en acío o en ambien e de gas ine e pa a e i a la
oxidación del me al. La mayo en aja del EBM es la elocidad de ab icación, pe o con el incon enien e
de es a écnica es la p ecisión que no es an p ecisa como un láse . Las piezas ob enidas po es e
mé odo ienen una esis encia a la a iga mejo , especialmen e en aleaciones de i anio.
El Selec i e Lase Mel ing (Fusión Selec i a con Láse o SLM) es a écnica se ca ac e iza po undi
odo el pol o y eso hace que se deba alcanza empe a u as mayo es pa a pode undi odo. La usión
de odo el pol o p o oca un bloque homogéneo de me al con una muy buena esis encia.
La écnica de SLM necesi a sopo es pa a e o za ángulos pequeños y se necesi a pega el diseño a la
bandeja de abajo. Los sopo es son e i ados después de la e apa de en iamien o de mane a
manual. Pa a acaba las piezas elabo adas con es e p ocedimien o, no malmen e se u iliza un esado
o a amien os é micos.
Es e ipo de ecnología se suele u iliza en el p o o ipaje o cuando se necesi a una p oducción ápida.
Además, pe mi e ealiza geome ías in incadas como pa edes delgadas. Las p opiedades mecánicas
esul an es de es e mé odo de ab icación son excelen es.
2.2.2.2. Deposición de ene gía di ec a (DED)
La deposición de ene gía di ec a se u iliza pa a pode epa a o ag ega ma e ial en piezas ya
exis en es, como po ejemplo, la epa ación de u binas. La DED se encuen a en un pun o medio en e
la ab icación po ex usión de ma e ial y el lecho de pol o.
Pa a pode u iliza se se necesi a que el ma e ial al que se le aplica sea soldable pa a pode se
deposi ado como DED. También se necesi a una a mos e a ine e pa a e i a cualquie posible
in e acción con el ai e.
El me al pasa po una boquilla y se unde po la concen ación de una uen e de ene gía, como puede
se un láse o un haz de elec ones, como se puede e en la ilus ación 3. En onces el ma e ial se
deposi a sob e la pieza a epa a . Es a écnica iene la pa icula idad de que la boquilla es á si uada en
un b azo que puede en oca se en 4 ejes de o ación di e en es, po ese mismo mo i o se pueden
ealiza piezas de una g an complejidad geomé ica y amaño.

Memo ia
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Ilus ación 3. Mecanismo de la Deposición de Ene gía Di ec a
2.2.3. Gene a i e design
El gene a i e design o diseño gene a i o es una he amien a de inno ación, que cambia la o ma de
a on a el diseño de p oduc os en el ámbi o de la ingenie ía, pe o no es en el único sec o que se
u iliza ya que en el a e, la a qui ec u a o el diseño ambién se emplean. Y es a he amien a lo que
busca es imi a el en oque e olu i o de la na u aleza pa a diseña , como podemos e en la siguien e
imagen.
Ilus ación 4. Pieza diseñada po Gene a i e Design
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Pa a la ealización de es e ipo de o mas se u iliza una se ie de algo i mos ma emá icos pa a pode
accede a un sin ín de posibilidades de diseño solo con la in oducción de unos pa áme os iniciales o
inpu s.
En é minos elacionados con la ingenie ía, las es uc u as o madas con es e mé odo buscan la
op imización opológica, buscando las es uc u as más es ables posibles y e icien es en é minos de
peso y esis encia. Pe o el diseño ob enido po los algo i mos no es pe ec o ya que pueden exis i
di e sos ac o es que no se engan en cuen a. A la ho a de u iliza el diseño gene a i o se usa el
siguien e esquema.
Ilus ación 5. Esquema de diseño en gene a i e design
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Es deci , el diseño po gene a i e design es la usión en e el esul ado óp imo po cálculos
ma emá icos con unos pa áme os iniciales y el c i e io humano del ingenie o pa a escoge la pieza de
una de las i e aciones ealizadas po esos cómpu os ma emá icos y después modi ica la pa a mejo a
algunos aspec os que el algo i mo no ha enido en cuen a.
Memo ia
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3.2.4. Sopo e de las pinzas de enos
Es a geome ía a p ese a se a a de 2 cue pos que suje an la pinza de eno con la o ma de base de
la pinza. En es e caso la posición de la pinza depende de donde se si úe el disco de eno y su amaño,
ambién se iene que ene en cuen a que la pinza no colisione con la llan a o con alguna o a pa e
den o de la ueda como se e en la ilus ación 11.
En el caso de nues a pieza se ha decidido pone lo al lado con a io del Tie od pa a no sob eca ga una
zona de la mangue a y epa i las ca gas en ambos lados.
3.2.5. Cue po Cen al
Po úl imo, la geome ía a p ese a más g ande, el cue po cen al. La peculia idad de es a pa e es
que den o se aloja an los odamien os y odo el conjun o de ansmisión po ellos debemos hace que
el conjun o in e io sea es anco. En la pa e cen al de la pieza se encuen a una es uc u a pa a pode
ancla una co ona ci cula de una ansmisión plane a ia.
Ilus ación 11. Geome ía a p ese a del sopo e de eno y su espacio

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El cue po es á compues o po 3 cilind os di e en es, uno de 90 mm de diáme o, que es el diáme o
del odamien o del buje, uno in e medio de diáme o 130 mm que es donde se si úa la ansmisión
en el in e io y po úl imo un diáme o de 135 mm pa a coloca un odamien o que es á en el
po aplane as de la ansmisión.
3.3. Obs áculos
Los obs áculos son los inpu s es ic i os del algo i mo, en es as zonas el p og ama e i a á pone
ma e ial.
Ilus ación 12. Geome ía a p ese a del cue po cen al
Ilus ación 13. Obs áculos de diseño
Memo ia
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Los obs áculos es án compues os po el disco de enos, el mo o , el ubo del ie od, el apecio in e io ,
un pa alelog amo pa a hace de sopo e del apecio supe io . Toda la o nille ía de la mangue a pa a
que no añada ma e ial en zonas donde haya uniones no pe manen es. Po eso, pa a e i a hace sa e y
wi ings, que es una o ma de p e eni que un o nillo se a loje po ib aciones, en el apecio in e io
se ha pues o un pa alelog amo como lla e ija pa a deja un espacio pa a pode ancla lo con acilidad.
Po úl imo la llan a, ya que es la es icción geomé ica pa a pode en a la mangue a en el in e io de
la llan a.
Pa a hace la o nille ía se debe i a la opción den o del módulo de gene a i e design de edi model,
una ez den o se cambia la in e az pa a pode hace ediciones sencillas y sob e odo añadi las
es icciones de o nille ía. El símbolo ojo que se e en la imagen 14 se llama connec o obs acle y
básicamen e lo que hace es e c ea un obs áculo con o ma cilínd ica pa a simula la o nille ía.
3.4. Geome ía inicial
El úl imo pa áme o geomé ico que se le puede añadi al algo i mo es opcional, ya que es la
op imización de opológica de las di e en es geome ías. En la pieza a diseña se hicie on p uebas con
y sin geome ía inicial. Las i e aciones con geome ía inicial y sin geome ía inicial no se di e encian
mucho, lo único es que la que iene geome ía inicial se op imizan un poco más en algunas zonas.
En el caso de ealiza una geome ía inicial, se debe uni odas las pa es, es deci debe se un único
cue po sino el p og ama solo oma á uno de los cue pos que haya como geome ía inicial.
Ilus ación 14. Símbolo Connec o Obs acle
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3.5. Ma e iales
Una pa e impo an e del diseño es la selección del ma e ial de la pieza, en es e p oceso se
selecciona on 2 ma e iales di e en es po sus p opiedades mecánicas. Se eligie on el Ti anio y el
Aluminio, ya que son los ma e iales me álicos más u ilizados en la ab icación adi i a.
La aleación de i anio Ti-6Al-4V se escogió ya que se encuen a en e las p opiedades del ace o y el
aluminio, es deci , iene una al a esis encia mecánica combinado con una densidad baja.
Tabla 1. Compa ación de las p opiedades del Ti-6Al-4V con ace o y aluminio
SS 316 L
Ti-6Al-4V
Aluminio 6061
Densidad (kg/m3)
7900
4420
2700
Módulo de Young (GPa)
193
113
69
Tensión de Ro u a (MPa)
570
1034
310
Ya que el i anio es un ma e ial de di ícil mecanización, la opción de la ab icación adi i a se posiciona
en una de las mejo es pa a abaja con él.
Ilus ación 15. Geome ía inicial u ilizada
Memo ia
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La o a opción es la aleación de aluminio AlSi10Mg que iene una de las mejo es p opiedades
mecánicas del ma e ial, se ha escogido es e ma e ial po su baja densidad y buenas p opiedades
mecánicas.
Tabla 2. Compa ación de las p opiedades del AlSi10Mg con di e en es aleaciones de aluminio
Aluminio 7075-T6
AlSi10Mg
Aluminio 6061
Densidad (kg/m3)
2700
2700
2700
Módulo de Young (GPa)
71,7
71
69
Tensión de Ro u a (MPa)
572
460
310
Como se puede ap ecia en la siguien e g á ica donde se compa an el módulo de Young con la ensión
de o u a de los di e en es ma e iales de ab icación adi i a.
Ilus ación 16. G á ico de compa ación de ma e iales de ab icación adi i a
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3.6. Ca gas de diseño
Es e paso es uno de los más impo an es, sino el que más, ya que las ca gas de diseño an a a ec a en
g an medida a como se o me la pieza po Gene a i e Design.
Pa a desa olla es a pa e se ealiza como si ue a una simulación de elemen os ini os o FEM, se
deben in oduci las ijaciones y las ue zas en la pieza.
3.6.1. Fijaciones
Las ijaciones las di idi emos en los mismos subapa ados que la geome ía a p ese a :
 Cue po Cen al
 Sopo e de las pinzas de enos
 Lowe Wishbone o T apecio in e io
 Uppe Wishbone o T apecio Supe io
 Tie Rod o Ti an e
3.6.1.1. Cue po cen al
Es e caso es el más sencillo de odos ya que se u iliza una ijación o al pa a 1 de las ca as de es e
cue po, ya que es a pa e no end á ningún mo imien o en ninguna de las di ecciones, como se puede
obse a en la imagen 17.
Ilus ación 17. Fijación del cue po cen al

Memo ia
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3.6.1.2. Sopo e de las pinzas de eno
A pa i de aquí se añaden ijaciones en las pa es pe o siemp e con alguna di ección lib e pa a que se
asemeje lo máximo a la ealidad o pa a simpli ica el p oblema.
En es e caso la pinza de eno solo eje ce á una ue za hacia abajo, ya que al ija las pas illas con a el
disco, es e que ía segui gi ando y se con ie e en una eacción en el sen ido de gi o que en es e caso
se ía ho a io. Po ese mo i o se es inge los mo imien os en X e Y, pe o no en Z como se puede e
en la imagen 18.
3.6.1.3. T apecio in e io
Es e apecio es siemp e en el que las ue zas son mayo es, po ese mismo mo i o se es inge el
mo imien o solo en el eje Z po que en elación a las ue zas de los o os 2 ejes, el mo imien o que
p oduci á se á desp eciable. En es e caso seleccionamos las ca as ex e io es de los cue pos, como
Ilus ación 18. Fijación de los Sopo es de la pinza de eno
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podemos e en la imagen 19, ya que las ca as in e io es se deben in oduci las ue zas y en ese caso
se p oduci á un e o si se si úan la ijación y la ue za en el mismo luga .
3.6.1.4. T apecio Supe io
En es e apecio deja emos lib e los mo imien os en el eje Y, ya que los mo imien os en los ejes X e Z
se ian p o ocados po el sopo e y la de o mación se p o oca ía dicho sopo e y no en la mangue a.
Po el mismo mo i o que en el apecio an e io se si úa la ijación en la ca a pos e io del cue po,
como se e en la ilus ación 20, pa a no si ua ca gas y ijaciones en la misma zonas.
Ilus ación 19. Fijación del apecio in e io
Ilus ación 20. Fijaciones en el T apecio Supe io
Memo ia
26
3.6.1.5. Tie Rod
Al igual que en el apecio in e io se es inge los mo imien os en el eje Z po que son desp eciables
las ue zas en compa ación con las o as 2 di ecciones, en es e caso las ue zas en X ampoco son
mucho más g andes pe o en es a zona hab á mucho menos sopo es que en o as pa es, así que se
decidió deja lib e es a di ección.
3.6.2. Ca gas
Las ca gas escogidas pa a simula la mangue a ase a dependen del peo caso dinámico que puede
su i , en el caso de la pa e ase a, es gi ando y acele ando, aunque se le sumo la ue za de la enada
en la zona del sopo e pa a que se u ie a en cuen a y el p og ama no bo a a esa zona. Las ue zas se
calcula on con un p og ama en MATLAB donde se es udian los di e en es casos dinámicos del ehículo
y es e en ega las ue zas de cada uno de los pun os de suspensión que an al chasis o la mangue a.
Las ue zas que se u iliza on se encuen an en la siguien e abla y ienen aplicado un ac o de
segu idad de 1.5.
Tabla 3. Fue zas aplicadas con ac o de segu idad 1,5
Pun o
Fue za X (N)
Fue za Y (N)
Fue za Z (N)
Lowe Wishbone
4758,99
-4061,99
-201,96
Uppe Wishbone
-2283,41
2293,72
801,70
Tie Rod
-24,05
460,86
7,49
Sopo e de eno
0
0
-2391
Las ca gas es án pues a al y como se asmi i án al cue po, sepa ando las ue zas axiales y las ue zas
adiales de cada uno de los componen es, al y como se e en la imagen 21.
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
27
3.7. Selección de la i e ación
Una ez ealizados odos los pasos desc i os en los apa ados an e io es se p epa a la simulación pa a
que el algo i mo empiece hace i e aciones. Pe o an es se debe ajus a el úl imo pa áme o que es el
amaño de malla, pa a llega a es e pa áme o ale con pulsa la le a E del eclado y se ab i á un
desplegable con una ba a donde se selecciona en e ino y g ueso. Es a malla no se puede e ,
únicamen e dice como de sin e izado queda á la pieza. En nues o caso que buscamos es uc u as lo
más sin e izadas posibles pa a baja el peso odo lo posible se decidió pone es e pa áme o al máximo
posible, ya que a ec a á al iempo de cálculo pe o se ha án 39 i e aciones di e en es con los 2
ma e iales desc i os an e io men e.
An es de empeza a simula se debe mi a que el p og ama esponde á a lo que ha emos pa a eso
p ime o se debe ene en la pa e supe io odo en e de en la zona de “Gene a e” como se e en la
imagen 22.
Ilus ación 21. Ca gas de diseño de la pieza
Memo ia
34
Una ez acabada la simulación ob enemos zonas que aún no aguan an la solici ación, como la zona del
ie od, ya que necesi a más apoyos con el cue po cen al pa a e i a g andes desplazamien os. Al igual
que la zona del anclaje del apecio in e io donde se ob ienen g andes desplazamien os en el eje Y,
donde el ec o de la ue za iene la mayo magni ud. O a zona c í ica encon ada es el anclaje de las
pinzas de eno, ya que la ue za aplicada po la pinza c ea g andes concen ado es de ensión en los
anclajes diseñados po el gene a i e design.
Pa a soluciona los desplazamien os de las zonas del ie od y el apecio in e io se añadie on
es uc u as uniendo el cue po cen al y la zona a ec ada in en ando busca uniones iangula es en e
ellas po su g an es abilidad, al y como se e en la imagen 30.
Pa a pode ealiza es as iangulaciones el p ocedimien o a segui es el siguien e, p ime o en la
he amien a de “Fo m”, en la que se ha edi ado an e io men e la pieza, a a és de un c oquis 3D se
posicionan los pun os de unión en el cue po cen al, una ez colocados u ilizamos la he amien a de
c eación de ejes po 2 pun os, se escoge un pun o del cue po de la zona ex e io y c eamos un eje
en e esos pun os, después se ealiza un plano con ángulo con línea de e e encia el eje que acabamos
de c ea . Una ez ealizado el plano se c ea en un c oquis 2D en el plano con una línea que esigue el
eje, después se c ea o o plano con la he amien a llamada “Plane Along Pa h” y c eamos una sección
ci cula en el o igen de ese plano de diáme o 4 en es e caso, y se ealiza una ope ación de “Sweep”
con el ci culo como pe il y la línea del eje como eco ido. Una ez ealizada es a ope ación queda
ce a las zonas de unión con las o as zonas, la pa e del cue po cen al se puede ce a con la
he amien a “Fill Hole”, pe o en la zona de unión con o as supe icies es ecomendable ce a lo
uniendo los 2 cue pos de supe icies en uno solo pa a e i a concen ado es de ensiones o mados po
es a unión, ya que el p opio p og ama sua iza las uniones cuando se unen 2 cue pos de supe icies, al
y como se e en la imagen 31.
Ilus ación 30. T iangulación de la zona del ie od

Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
35
Repe imos el paso a ias eces has a que c eamos que la es uc u a, educi á bas an e los
desplazamien os ob enidos en la zona del ie od y el apecio in e io . En es a i e ación se añadie on 8
sopo es en esas pa es, al y como se en en la imagen 32.
Po úl imo soluciona el p oblema del sopo e de la pinza de eno, decidí man ene la misma solución
que se enía has a el momen o en la pieza, que es la de ene una osca en un aguje o ciego y asegu a
la pinza con la u ilización de sa e y wi ings. Es o lo conseguimos añadiendo un bloque de ma e ial en
la zona pos e io has a llega al cue po cen al, al y como se puede e en la ilus ación 33.
Ilus ación 31. Unión sua izada po el p og ama
Ilus ación 32. Compa ación de la adición de sopo es
Memo ia
36
Una ez ealizados es os cambios, ol emos a simula y ob enemos que hemos solucionado la g an
pa e de p oblemas, excep o el desplazamien o en la zona in e io del apecio in e io que aún lec a
lo su icien e como pa a daña la pieza. Pa a soluciona es e p oblema se añadie on 2 sopo es más
hacia el cue po cen al en la zona pos e io de la pa e in e io del apecio in e io . Po úl imo se
añadió ma e ial en las zonas de unión de los Lowe Wishbones y el ie od pa a e i a concen ado es
de ensiones en las uniones de los conjun os de supe icies y los cue pos a p ese a , de ese modo se
puede ambién añadi edondeos pa a e i a esos concen ado es de ensiones. Como se e en la
imagen 34.
Ilus ación 33. Solución de los sopo es de la pinza de eno
Ilus ación 34. Adición de ma e ial y edondeos en las uniones
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
37
En es a úl ima simulación, las zonas c í icas y concen ado as de ensión desapa ecie on, y se
añadie on zonas necesa ias como la sujeción del mo o a la mangue a o un aciado en la zona del
apecio supe io pa a pode mon a y desmon a con comodidad.
La ijación del mo o se a a de 5 salien es con aguje os pa a osca o nillos de mé ica M6 y p o oca
la es anqueidad del sis ema in e io de ansmisión y p o ege los eng anajes de la suciedad.
Una ez añadidos es os cambios se ealizó una úl ima simulación pa a e que el sis ema aguan a á
con las úl imas modi icaciones.
La pieza ob enida iene una masa inal de 355,03 g, compa ada con la pieza ab icada po a anque de
i u a que pesa 1,8 kg, es a pieza es 5,07 eces más lige a, con eniendo más ma e ial, ya que la
mangue a an e io no necesi aba el espacio pa a una ansmisión y un mo o , es deci e a más
pequeña.
La pieza aguan ó las solici aciones y aho a se ealiza á un es udio de Elemen os Fini os o FEM, pa a
asegu a se que cumple pe ec amen e las solici aciones.
Ilus ación 31. I e ación inal del ediseño
Memo ia
38
4.2. Simulación po FEM
Pa a comp oba que nues a pieza aguan a e dade amen e las solici aciones ealiza emos un es udio
de con e gencia de malla, donde empeza emos con una malla de elemen os de 1,5mm e i emos
educiendo el amaño de dichos elemen os pe o a la ez aumen ando el núme o de elemen os que
cub en la pieza.
Las siguien es g a icas con ienen el como la malla ha ido a iando los esul ados y como ha llegado a
con e gi en el esul ado ob enido.
1,20
1,25
1,30
1,35
1,40
1,45
1,50
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
SF
Mesh Size (mm)
Sa e y ac o s Mesh size
G á ico 1. Fac o de segu idad en unción del amaño de malla
160
165
170
175
180
185
190
195
200
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
S ess Von Mises (MPa)
Mesh Size (mm)
S ess Von Mises s Mesh size
G á ico 2. Es és Von Mises en unción del amaño de malla
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
39
0,11300
0,11310
0,11320
0,11330
0,11340
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
To al Displacemen (mm)
Mesh Size(mm)
To al Displacemen s Mesh size
-0,06
-0,05
-0,04
-0,03
-0,02
-0,01
0
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
Min DIsplacemen s (mm)
Mesh Size(mm)
Min Displacemen s s Mesh size
Displacemen s X Displacemen s Y Displacemen s Z
G á ico 3. Desplazamien o o al en unción del amaño de malla
G á ico 4. Desplazamien os mínimos en unción del amaño de malla

Memo ia
40
La malla inal ue de amaño 0,7 mm con 4932205 de nodos y 3285104 elemen os. Los esul ados
ob enidos con dicha malla son los siguien es mos ados en la abla.
Tabla 4. Resul ados de la con e gencia de malla
SF
min
S ess
Max
(MPa)
Displacemen s (mm)
To al
x
y
z
Min
Max
Min
Max
Min
Max
1,421
168,9
0,1133
-0,04968
0,006709
-0,01909
0,1038
-0,02635
0,06123
El ac o de segu idad de 1,421 es el conseguido con las ca gas ob enidas con el p og ama de Ma lab
que ya ienen aplicado un ac o de segu idad de 1,5. En onces el ac o de segu idad inal de la pieza
es la suma de los 2 ac o es de segu idad, es deci 2,921.
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
Max Displacemen s (mm)
Mesh Size (mm)
Max Displacemen s s Mesh size
Displacemen s X Displacemen s Y Displacemen s Z
G á ico 5. Desplazamien os máximos en unción del amaño de malla
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
41
Ilus ación 36. Resul ados de la malla de 0,7 mm de Fac o de Segu idad
Ilus ación 37. Resul ados de la malla 0,7 mm de Von MIses S ess
Memo ia
42
Ilus ación 38. Resul ados de la malla de 0,7 mm de Desplazamien os To ales
Ilus ación 39. Resul ados de la malla de 0,7 mm de Desplazamien os en el eje X
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
43
Ilus ación 40. Resul ados de la malla de 0,7 mm de Desplazamien os en el eje Y
Ilus ación 41. Resul ados de la malla de 0,7 mm de Desplazamien os en el eje Z
Memo ia
50
Con es e ipo de sopo e se asegu a una buena sujeción en la pla a o ma po su ácil ab icación, ya
que es solo una o ma ci cula un poco amplia pa a e i a el pandeo, y al inal se ami ica en di e en es
zonas, es o iene la en aja de que aba cas mucha supe icie con muy poco olumen de sopo e.
Al inal de cada Rami icación se es echa lo máximo posible con la inalidad de que el sopo e se pueda
ex ae con acilidad sin comp ome e la es abilidad de la pieza.
Es e ipo de sopo e se u iliza en zonas donde se equie a es abilidad, pe o a la ez se necesi en
di e sos pun os de anclaje pa a asegu a una co ec a imp esión, como po ejemplo, un de cambio de
anchu a en la pieza, en nues o caso los di e en es diáme os de la pieza.
5.2.2. Sopo es de olumen en es uc u a
Es e ipo de sopo e lo u iliza emos en las zonas donde que emos que los desplazamien os sean los
mínimos posibles, ya que añaden mucha igidez a la pieza du an e la ab icación, en la pieza es udiada
hay 2 zonas especialmen e que buscamos es e ipo de igidez.
La zona de la es uc u a de unión del apecio in e io con el cue po cen al y el ie od con el cue po
cen al, ya que son las zonas más e iculadas po sus o mas de ca ác e o gánico pa a busca la
e iciencia. La o a pa e a asegu a su co ec a ab icación es la sujeción del sopo e del apecio
supe io , da le igidez a esa zona pa a e i a de ec os de ab icación.
La es uc u a iene o ma de ejilla con pa ones ec angula es, como se e en la imagen 46, cada
ec ángulo iene unas dimensiones de 4 x 5 mm y en e cada ec ángulo hay 1.5 mm de ma e ial pa a
da le igidez a la malla, ya que al se esbel os pueden pandea y su i de o maciones.
Ilus ación 46. Sopo es de olumen en es uc u a

Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
51
5.2.3. Sopo es de pin
Es e ipo de sopo e solo se ha p io izado en zonas como aguje os o la zona in e io de la pieza, po que
no es un sopo e muy esis en e, pe o es as zonas no necesi an ele ada esis encia ya que la unción
es uni la pla a o ma con la pieza y pode e i a la pieza una ez imp esa o e i a que los aguje os
queden ex emadamen e o alados.
Pa a comp oba que la pieza se imp imi á bien con es os sopo es se debe mi a el Toolpa h de la
ab icación de la pieza, un oolpa h es cómo se deposi a el ma e ial en cada una de las capas en la
ab icación. Es o es necesa io pa a e que ninguna pa e de la pieza se ab ique en acío, es deci , que
no haya pa es de la pieza que se comiencen a ab ica en el ai e, sin ene sopo e de alguna o ma o
que no se conec e con alguna o a pa e de la pieza, como se e en la imagen 48, si no hubie a sopo e
esa zona se ab ica ía en el ai e y la imp esión alla ía.
Ilus ación 47. Sopo e de pin
Ilus ación 48. Fo mación de ma e ial en el ai e en caso de que no hubie a sopo e
Memo ia
52
Con la educción de los sopo es, el olumen de ma e ial u ilizado es de 15.5 cm3 de ma e ial solido en
compa ación con los que el p og ama añadía al posiciona la pieza de en e 403 y 460 cm3, es deci
hemos educido ap oximadamen e unas 27,8 eces el olumen del sopo e.
Es o implica una educción de iempo de imp esión de 4 ho as ap oximadamen e, ya que el iempo de
imp esión inal es de 18 ho as 45 minu os.
5.3. Relleno de la pieza
En la imp esión 3D es muy común ene piezas aciadas po den o o con di e en es o mas de elleno,
la can idad de elleno comp ome e la esis encia de la pieza y el no pode simula la pieza con una
can idad de elleno conc e a se decidió ab ica la pieza con un 100% de elleno y así no comp ome e
la esis encia de la pieza.
Las es uc u as in e io es de la pieza pueden es a o mada po di e en es es a egias pa a in en a
educi las ensiones esiduales p o ocadas po las al as empe a u as de imp esión.
5.3.1. Meande Ha ching Pa e n
Es e pa ón de ab icación se basa en el se pen eo del láse , como se e en la imagen 49, po ese mo i o
se llama es a egia de meand os como si ue an los meand os de un ío. Es a es a egia iene la
ca ac e ís icas que la capacidad de ab icación aumen a, es deci , puedes ab ica más en menos
iempo, pe o a cambio iene el incon enien e de inc emen a las ensiones esiduales de la pieza al
imp imi .
Es a es a egia se u iliza sob e odo en piezas pequeñas y inas donde aplica los o os 2 pa ones es
imposible po su amaño.
Ilus ación 49. Meande Ha ching Pa e n
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
53
En cada una de las capas de la pieza a ab ica se o a ía 67° el pa ón pa a que las capas se
homogenicen lo mejo posible y las ensiones esiduales ayan odas en la misma di ección.
5.3.2. S ipe Hac hing Pa e n
Es e pa ón se basa en la sepa ación de capa en un núme o de líneas de un g oso de e minado,
no malmen e al ededo de los 5 milíme os. En cada una de es as líneas se aplica el pa ón explicado
an e io men e, como se e en la imagen 50, así se consigue una dis ibución de las ensiones esiduales
más uni o me, pe ec a pa a piezas la gas ya que se pueden o ien a pa a que ayan en la di ección de
abajo de la pieza.
Tiene un a io de p oducción in e io al Meande hac hing pa e n, pe o supe io al Chessboa d
ha ching pa e n.
5.3.3. Chessboa d Hac hing Pa e n
Es e úl imo pa ón di ide la capa en islas cuad adas de 5 x 5 mm, como si ue a un able o de ajed ez
de ahí su nomb e, en las que se aplica el Meande Ha ching pa e n en el in e io . Es o implica una
dis ibución de ensiones esiduales homogénea en la pieza.
Al igual que en la S ipe Ha ching es pe ec a pa a piezas la gas, pe o en es e caso no se puede o ien a
en una di ección ya que en cada una de las capas se o a odo el pa ón 67° pa a que la adhesión en e
capas sea co ec a y además que odas las ensiones esiduales ayan en la misma di ección .
Ilus ación 50. S ipe Hac hing Pa e n
Memo ia
54
Aunque es e pa ón iene el a io de ab icación más bajo, pe o sus ca ac e ís icas de educción de
ensiones esiduales se ha escogido es e pa ón como el u ilizado pa a ab ica la pieza.
5.4. Imp esión y a amien os é micos
Una ez decidido el pa ón a u iliza se ealiza á una simulación de imp esión pa a e qué p oblemas
pueden sucede y e las ensiones esiduales que se p oducen an es de ealiza un a amien o
é mico pa a educi las.
U iliza la pla a o ma de ab icación calien e es una mane a de educi las ensiones esiduales a a és
de los sopo es que aspasan es e calo a la pieza.
El mo i o de in en a educi las ensiones esiduales al máximo posible es po que al en ia se la pieza
se con ae y c ea es ue zos co an es que pueden supe a el lími e del ma e ial y ompe la, al y como
se e en la imagen 52.
Ilus ación 51. Chessboa d Ha ching Pa e n
Ilus ación 52. Piezas queb adas po ensiones esiduales al imp imi
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
55
Pa a educi es as ensiones se aplicó una empe a u a a la cama de unos 100°C pa a aspasa es e
calo a a és de los sopo es y e i a una con acción del ma e ial excesi amen e ue e.
Las ensiones que se gene an du an e la imp esión son las ob enidas en la imagen 53,
ap oximadamen e el alo medio de las ensiones es en e 60 y 110 MPa, con excepciones en zonas
pun uales de en e 175 y 194 Mpa, pe o aún po debajo del lími e del ma e ial que es 460 Mpa la
ensión de o u a y un lími e elás ico de 240 MPa, así nos asegu amos de que la pieza ni se de o me ni
se ompa po ensiones esiduales.
Las empe a u as de imp esión es án en o no los 933 y 1025 K (660-752°C), es deci po encima de la
pun o de usión del ma e ial que es a pa i de los 660°C. Como se puede ap ecia en la imagen 54, la
empe a u a a ec a a las capas in e io es ya deposi adas.
Ilus ación 53. Concen aciones de ensiones esiduales en la imp esión

Memo ia
56
Una ez ealizada la imp esión y en iada se le some e a un ecocido pa a elimina la ensiones
esiduales que se han gene ado du an e el p oceso de ab icación. El ecocido se lle a a cabo en un
ho no a una empe a u a en e 345 y 380 °C con una du ación de 30 a 120 minu os, dependiendo de
la empe a u a que se aplique.
Los esul ados de la simulación ealizada no son concluyen es po que no se ha ealizado un es udio de
con e gencia de malla, ya que po po encia de cálculo se lle ó a cabo una simulación Te mo-mecánica
de la imp esión con una malla g uesa.
Una ez e minados es os p ocesos, se le pod ía aplica los a amien os comúnmen e u ilizados en el
aluminio, como ealización de emples, e enidos y en ejecimien os a i iciales pa a mejo a aún más
las p opiedades mecánicas de la pieza.
Al ab ica la pieza en imp esión, en la misma pla a o ma se ealiza una p obe a pa a ealiza ensayos
y comp oba las p opiedades ísicas del ma e ial imp eso (po osidad, esis encia, e c).
Las ole ancias conseguidas en las piezas se si úan al ededo de ±0.1 mm y ±0.05 mm, pa a ob ene
mejo es ole ancias se debe ealiza un mecanizado pos e io .
Ilus ación 54. T ansmisión del calo de la imp esión po conducción en las capas in e io es
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
57
5.5. Mecanizado
El 75% de las piezas ab icadas po imp esión 3D de me ales se iene que ealiza un mecanizado
pos e io pa a pode consegui las ole ancias. Debido a la complejidad de la pieza y la di icul ad pa a
e ec ua di e en es sujeciones se decidió ealiza el mecanizado pos e io en una esado a CNC 5 ejes
pa a e i a aumen a el cos e po el iempo de mecanizado en ealiza los di e en es anclajes.
La esado a escogida pa a ealiza los ec i icados ha sido la Haas UMC-750 debido al amaño de su
mesa de abajo.
El mecanizado de la pieza se ha lle ado a cabo en 2 es acadas di e en es, ya que había zonas en las que
la he amien a no podía en a , debido a que había colisiones con la mesa de abajo.
5.5.1. P ime a es acada
Como se e en la imagen 55, la ijación de pieza a la mesa de abajo se ha hecho con un juego de b idas
que suje an la pla a o ma de ab icación de la imp eso a 3D, el abajo se ealiza a una cie a al u a
pa a e i a que el cabezal de la esado a oque con la mesa de abajo al o a . Pa a consegui es a
al u a se u ilizó 4 pa alelas de 50x50x50 mm.
Ilus ación 55. Sis ema de anclaje de la pieza en la esado a pa a la p ime a bancada
Memo ia
58
Las es a egias u ilizadas pa a mecaniza la pieza han sido las siguien es:
 Planeado de la ca a supe io
Se ha hecho un planeado de la ca a supe io de la mangue a, como se e en la imagen 56,
po que jus o ahí se posiciona á una pieza que cie a la mangue a y ecoge el mo o a la ez.
Es a ope ación se ha ealizado con un pla o de planea que sus pa áme os de co e se
encuen an en el anexo.
 Repaso de las ca as in e io es y alad ado de los aguje os de la co ona
El ec i icado de las ca as in e io es se ealiza pa a ob ene las ole ancias necesa ias pa a que
los odamien os del sis ema de ansmisión puedan gi a adecuadamen e y ealicen su unción
al y como se ha diseñado. Es a ope ación se ha e ec uado con una es a egia de “bo e” ya
que son ca as ci cula es con una esa de diáme o 5 mm, al y como se e en la imagen 56,
con los pa áme os de co e especi icados en el anexo.
Ilus ación 56. Planeado de la ca a supe io de la mangue a
Ilus ación 57. Es a egia de bo e pa a el epaso de las ca as in e io es
Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
59
Además de es a ope ación se ha alad ado los aguje os in e io es donde se coloca ía la co ona
de la ansmisión pa a asegu a se que los o nillos a u iliza pasen adecuadamen e.
 Anclajes de la camisa de agua/mo o
Es a ope ación se ealiza pa a pode asegu a el amaño de los aguje os pa a pode pasa un
macho oscado de M6 x 1. La es a egia u ilizada es un “bo e” en los aguje os si uados en las
pes añas de la ca a supe io p e iamen e planeada. Una ez lle ada a cabo es a ope ación se
cambia de he amien a y se p ocede a ealiza el oscado con el macho, como se puede e en
la imagen 58.
 Rec i icado de la ca a del sopo e del apecio supe io
Es a ope ación es la p ime a en la que empezamos a saca pa ido de una esado a 5 ejes, ya
que es a ca a al es a inclinada unos 4 g ados, como se e en la imagen 59, se debe ía habe
hecho un cambio de bancada y un u illaje especial solo pa a es a ope ación.
Ilus ación 58. Roscado de los aguje os de los anclajes del mo o
Ilus ación 59. Inclinación de la he amien a de 4 g ados pa a ealiza la es a egia de ”Pa alel”

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8. Conclusiones
Es e abajo me ha pe mi ido p o undiza en el conocimien o del diseño gene a i o, así como in en a
ep oduci las es uc u as gene adas en el ediseño, mejo ando la esis encia de las piezas de o ma
e icien e.
Además de la pa e de diseño gene a i o los conocimien os adqui idos sob e la ab icación adi i a en
me ales han supues o un e o, ya que al se una ecnología que lle a poco iempo u ilizándose la
in o mación sob e cómo ab ica una pieza e a poco accesible.
Los obje i os ma cados al inicio de es e p oyec os se conside an cumplidos, ya que se han podido
e ec ua odos y cada uno de ellos.
 Capacidades en el diseño de piezas po diseño gene a i o: se ha e ec uado un diseño de una
mangue a comple amen e uncional que aguan a los es ue zos máximos plan eados, a a és
de la u ilización del gene a i e design y el ediseño pos e io emulando la o mación de las
es uc u as gene adas po el algo i mo.
 Reducción de peso de la pieza ac ual: Se ha conseguido educi la masa eó icamen e un
507,04% espec o a la mangue a ac ual.
 Ap ende a ab ica piezas po ab icación adi i a de me ales: se han es udiado y ealizado
odos los pa áme os po los que pode ob ene la mangue a con ecnología SLM, con sus
espec i os a chi os de imp esión y pos e io mecanizado.
Pa a conclui el p oyec o, me gus a ía des ina es os pá a os a un análisis pe sonal de ca a al u u o
en caso de que alguien quisie a con inua con es e abajo. En el apa ado de diseño, se debe ía
comp oba la esis encia de la pieza, además de las ca gas es uc u ales, ealiza ensayos de a iga
a iando la di ección de las ue zas ecibidas po la pieza, es deci , es udia la esis encia de la
mangue a a a iga eniendo en cuen a las ca gas gi ando hacia la de echa y hacia la izquie da.
Además, ediseña oda la pa e in e io de la pieza, ya que se hizo una ap oximación, debido a que el
diseño del sis ema de ansmisión se encon aba en sus p ime as ases.
En ocándose en la ab icación se debe ían ealiza ensayos de los ma e iales de imp esión pa a decidi
el ma e ial de la pieza de o ma expe imen al an es de diseña y e alua los iesgos que supone
imp imi con uno u o o. Lle a a cabo una con e gencia de malla de la simulación e mo-mecánica,
ya que no se ha podido e ec ua po al a de po encia de cálculo.
Annexos
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Diseño de una mangue a de un o mula s uden a a és de gene a i e design
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9. Bibliog a ía
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G ainge 2016; C uz 2013; Baiges e al. 2021)(«Diseño gene a i o - Wikipedia, la enciclopedia lib e» s. .; «Aleaciones me álicas pa a manu ac u a adi i a Segunda
pa e» s. .; «Imp esión 3D - Wikipedia, la enciclopedia lib e» s. .)(«UMC-750 | 5-Axis Mill | 40-Tape | Ve ical Mills – Haas CNC Machines» s. .)
Annexos
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Anexos
Los anexos es án o ganizados en la siguien e ca pe a de d i e con la siguien e o ganización:
 CADs y planos
 Fab icación
o He amien as
o Imp esión
o Mecanizado
 Simulación de imp esión
El link de la ca pe a es el siguien e:
h ps://d i e.google.com/d i e/ olde s/1 HNEo_PJwxoXQq5 Xn8zF0C3_RbaywG ?usp=sha ing