Modelado paramétrico de moldes para bloques según INEN-3066 y normativa de calidad industrial aplicando software de diseño y simulación por computador

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo desarrollar una propuesta de modelado paramétrico de moldes para bloques de hormigón que garantice el cumplimiento de las especificaciones de la normativa INEN-3066 y los criterios de calidad industrial requeridos por la empresa FAMEY BLOG, Ante los desafíos de estandarización, altos tiempos de rediseño y la falta de validación estructural en la manufactura tradicional, se implementó una metodología de enfoque mixto basada en herramientas de diseño y simulación asistida por computador (CAD-CAE). Mediante la aplicación de las matrices VOC y QFD, se tradujeron los requerimientos operativos en parámetros de diseño controlables, estableciendo las dimensiones y los espesores como elementos críticos, el modelado tridimensional paramétrico se ejecutó en SolidWorks, evaluando tres configuraciones comerciales (moldes de 10, 15 y 20 cm), posteriormente, se sometió el modelo a un Análisis de Elementos Finitos (FEA) en ANSYS bajo cargas iterativas de hasta 10,000 N, y a un estudio de llenado en SolidWorks Plastics. Los resultados estructurales evidenciaron que el componente ”Macho”posee una rigidez sobresaliente (factor de seguridad fatige = 1,22), mientras que la matriz ”Hembrarepresenta la parte mas crítica, alcanzando el límite de fluencia a partir de los 4058 N en la configuración de 10 cm. Adicionalmente la simulación de llenado comprobó la viabilidad de un ciclo de inyección inferior a 0.11 segundos, demandando presiones proporcionales al volumen de la cavidad de 6.1 a 12.9 MPa y se concluye que la implementación del modelo paramétrico esto es altamente factible, previniendo las fallas antes de la fabricación física y asegurando las tolerancias dimensionales estrictas, esto optimiza significativamente la eficiencia técnica y productiva de la industria metal mecánica con un enfoque al ahorro de tiempo y de dinero.