UNIDAD 1

Las gráficas como herramienta de comunicación y diseño en ingeniería

Objetivo:

Realizar una introducción a los componentes de la comunicación gráfica como elementos fundamentales en la ingeniería. Identificar las gráficas técnicas según su campo de aplicación. Y finalmente, identificar las buenas prácticas de ingeniería para el dimensionamiento, acotación y creado de modelos 2D y 3D empleando el software de diseño.

SESIÓN 1

¿Qué es el lenguaje técnico?

Objetivo: Introducir de lenguaje y comunicación gráfica.

Contenido: Introducción a las gráficas de ingeniería. Vocabulario. Aspectos generales

Material de estudio: 1) Lectura 1: gráficas de ingeniería

Antes de la clase:  Instalar el software de diseño siguiendo la guía en plataforma.

Después de la clase: 1) Leer: Tema 0_Introducción a la materia. 2) Completar ejercicios de modelado 3D de clase y traer dudas de uso del software de diseño.

Resultados de aprendizaje: 1) Definir las bases de la comunicación gráfica técnica. 2) Emplear vocabulario correcto en el ámbito del diseño de ingeniería. 3) Identificar las distintas líneas y sus uso en norma.

SESIÓN 2

Normativa de diseño

Objetivo: Identificar las diferencias entre los marcos normativos ANSI e ISO. Repaso modelado 3D.

Contenido Componentes norma americana ANSI, componentes norma europea ISO.

Material de estudio: Cuadernillo normativa ANSI, cuadernillo normativa ISO.

Antes de la clase: revisar la presentación Tema 1_Revisión Dimensiones y Acotamiento

Después de la clase: 1) Resolver los ejercicios de simetría, barrido, y patrones realizados en clase. 2) Realizar la Actividad 1_Ejercicios de Repaso con entrega el domingo siguiente.

Resultados de aprendizaje: 1) Explicar las diferencias fundamentales entre los dos marcos normativos principales para el diseño. 2) Repaso de herramientas básicas de modelado 3D del software de diseño.

SESIÓN 3

Elementos dimensionales

Objetivo: Identificar y traducir elementos planos 2D en modelos tridimensionales

Contenido: Componentes de un ensamble, tipos de restricciones y jerarquía de ensambles

Material de estudio:  Aprendizajes oficiales Autodesk Inventor.

Antes de la clase: 1) Realizar el tutorial “Ensambles Básicos” de los aprendizajes oficiales del software de diseño

Después de la clase: 1) Completar el ejercicio de clase Ensamble de un Generador Eólico. 2) Realizar la Actividad 2_Repaso de Ensambles

Resultados de aprendizaje: 1) Reconocer los componentes principales de un ensamble. 2) Emplear las herramientas de diseño 3D para realizar ensambles simples y compuestos.

UNIDAD 2

La comunicación gráfica-técnica en el diseño 

Objetivo: Identificar los pasos fundamentales del proceso de diseño en ingeniería. Introducir el uso de las herramientas CAD de diseño.  A su vez conocer las herramientas dedicadas del software de diseño para la realización de modelos 3D de todos los tipos de productos mencionados anteriormente..

SESIÓN 4

Introducción software de diseño (parte 1_comandos principales)

Objetivo: Identificar modos de operación, comandos básicos y los principios para la creación de una nueva pieza empleando software de diseño 3D.

Contenido: Definiciones de perfiles, normativas, y best practices software de diseño

Material de estudio: 1) Trabajos en Altura 2) Permiso de trabajo

Antes de la clase: 1) Video perfiles comunes

Después de la clase: 1) Completar ejemplo de clase. 2) Actividad 3_estructura soldada (hangar)

Resultados de aprendizaje: 1) Identifica los perfiles normalizados y las familias de componentes. 2) Conoce las normas y best practices del uso de perfiles soldados.

SESIÓN 5

Introducción software de diseño (parte 2_operaciones base)

Objetivo:  Identifica las operaciones convencionales de extrusión y generación de cuerpos 3D a partir de croquis 2D.

Contenido: Sellos, biseles y otros componentes adicionales de estructuras.

Material de estudio: 1) Tipos terminaciones, sellos y biseles

Antes de la clase: 1) revisar presentación Tema 2.1_Estructuras soldadas (pg 12-21)

Después de la clase:  1) completar ejemplo de clase (vitrina soldada) 2) Actividad 4_estructura soldada (bancada)

Resultados de aprendizaje: 1) Identifica las aplicaciones industriales de estructuras soldadas. 2) conoce los componentes adicionales de estructuras soldadas y sus usos.

SESIÓN 6

Introducción software de diseño (parte 3_operaciones de detallado)

Objetivo:  Identificar las etapas de finalización de modelos y las operaciones comunes para el detallado de piezas. Consideraciones finales de un modelo

Contenido: redondeos, chaflanes y monturas

Material de estudio: 1) elementos metálicos de pared constante. 2) teoría del troquel y doblez.

Antes de la clase: 1) Videos de troquelado y doblado de latas

Después de la clase:  1) completar ejercicio de clase. 2) realizar actividad 5_chapa metálica simple

Resultados de aprendizaje: 1) Reconoce los productos basados en chapa metálica. 2) reconoce las operaciones básicas de troquelado y doblez de chapas metálicas. 3) conoce las herramientas de chapa metálica del software de diseño.

SESIÓN 7

Patrones circulares y patrones lineales

Objetivo: Identificar operaciones eficientes para realizar objetos con elementos repetidos.

Contenido: herramientas de patrón, simetría y espejo.

Material de estudio: 1) doblado sucesivo. 2) punches y otras operaciones de chapa.

Antes de la clase: 1) Videos de troquelado y doblado de carcazas de computadora.

Después de la clase:  1) completar ejercicio de clase. 2) realizar actividad 6_chapa metálica compuesta

Resultados de aprendizaje: 1) Reconoce los productos basados en chapa metálica de múltiples operaciones2) reconoce las operaciones avanzadas de troquelado y doblez de chapas metálicas. 3) conoce las herramientas de chapa metálica del software de diseño.

SESIÓN 8

Patrones lineales y circulares (parte 1_operaciones)

Objetivo:  Identificar los componentes principales de un molde para un producto de consumo y conocer las técnicas de modelado para la realización de moldes.

Contenido: 1) Principios de solidificación. 2) tipos de moldes. 3) productos de consumo moldeados

Material de estudio: 1) componentes moldeados

Antes de la clase: 1) Videos Napo Ergonomía

Después de la clase: 1) completar ejemplo de molde de clase. 2) completar quiz de teoría de moldes

Resultados de aprendizaje: 1). Reconoce los productos de consumo moldeados. 2) Identifica las diferencias entre moldes para piezas de plástico, metal y cerámicos.

SESIÓN 9

Patrones lineales y circulares (parte 2_aplicaciones)

Objetivo: Identificar las aplicaciones de patrones en componentes industriales típicos.

Contenido: 1) Principios de solidificación “enfriamiento”. 2) puntos de sujeción de moldes

Material de estudio: 1) componentes moldeados de plástico por inyección

Antes de la clase: 1) realizar tutorial de moldes básicos de autodesk inventor

Después de la clase: 1) completar ejemplo de molde de clase. 2) realizar la actividad 7_molde simple

Resultados de aprendizaje: 1). Reconoce los componentes periféricos de los moldes para productos plásticos. 2) conoce las herramientas para el diseño de los componentes periféricos de los moldes.

SESIÓN 10

Barrido y operaciones especiales

Objetivo: Identificar herramientas avanzadas de modelado 3D y sus usos convencionales.

Contenido: 1) Moldes de múltiples recámaras. 2) sistemas de eyección compuestos.

Material de estudio: 1) inyección de plástico de múltiples recámaras.

Antes de la clase: 1) realizar tutorial de moldes intermedios de autodesk inventor

Después de la clase: 1) completar ejemplo de molde de clase. 2) realizar la actividad 8_molde compuesto

Resultados de aprendizaje: 1). Reconoce los componentes periféricos de los moldes para productos plásticos. 2) conoce las herramientas para el diseño de los componentes periféricos de los moldes.

SESIÓN 11

PRIMER EXAMEN PARCIAL

Objetivo: Evaluación del avance y comprensión de la materia

UNIDAD 3

Representación virtual de objetos y sistemas: Herramientas CAD 2D y 3D

Objetivo: Identificar diseños de objetos que requieren técnicas no convencionales para su realización, típicamente objetos con geometrías orgánicas con gran cantidad de curvatura no lineal. Conocer las técnicas de modelado con superficies básicas e intermedias. Conocer las herramientas de diseño para poder realizar este tipo de productos. Desarrollar la habilidad de poder modelar en 3D prácticamente cualquier objeto de consumo por más complejo que sea.

SESIÓN 12

Ensamblajes (parte 1_definiciones y comandos)

Objetivo: conocer los conceptos matemáticos de la generación de superficies 3D

Contenido: 1) superficies tridimensionales de 3 o más aristas

Material de estudio: 1) 3D modelling with surfaces

Antes de la clase: 1) Ver video de superficies

Después de la clase:  1) Rerolver el caso de estudio. 2) Resolver tutorial de superficies básicos en autodesk inventor

Resultados de aprendizaje:.1) identifica las propiedades de una superficie 3D. 2) Conoce las aplicaciones de superficies para el modelado de objetos huecos.

SESIÓN 13

Ensamblajes (parte 2_técnicas intermedias)

Objetivo:  conoce herramientas y técnicas de ensamblajes con énfasis en el análisis de interferencias

Contenido: Cosido de superficies para obtención de objetos sólidos

Material de estudio: 1) Ejemplos resueltos de modelado

Antes de la clase: 1) completar ejemplo de superficie báse

Después de la clase:  1) Resolver el caso de limpieza y orden de superficies. 2) realizar actividad 11:_superficie básica “cuchara”

Resultados de aprendizaje: 1) conoce la generación de objetos sólidos empleando superficies cosidas.

SESIÓN 14

Ensamblajes (parte 3_sub ensamblajes)

Objetivo: conocer la metodología y herramientas para crear sistemas de ensamblajes de múltiples niveles para cientos de piezas en simultaneo.

Contenido: 1) Superficies no planas. 2) Superficies compuestas

Material de estudio: 1) Presentación tema 3.2_Superficies intermedias

Antes de la clase: 1) Ninguna

Después de la clase:  1) Ver video de modelado de objetos complejos con superficies intermedias

Resultados de aprendizaje: 1) reconoce las metodologías de modelado de superficies intermedias. 2) conoce las técnicas para la integración de superficies completas en un sólido tridimensional funcional.

SESIÓN 15

Ensamblajes (parte 4_actividad en equipo)

Objetivo: aplicar la metodología de ensamblajes en equipos de trabajo

Contenido: 1) Superficies no planas. 2) Superficies compuestas

Material de estudio: 1) Presentación tema 3.2_Superficies intermedias

Antes de la clase: 1) Completar ejercicios de clase, incluyendo el azucarero de porcelana

Después de la clase:  1) Ver video de modelado de objetos complejos con superficies intermedias

Resultados de aprendizaje: 1) reconoce las metodologías de modelado de superficies intermedias. 2) conoce las técnicas para la integración de superficies completas en un sólido tridimensional funcional. 3) diseña productos de consumo sencillos como tazas cerámicas

SESIÓN 16

Componentes normalizados

Objetivo: conocer la metodología y herramientas para planear el diseño de un elemento completo de formas variables.

Contenido: 1) Superficies complejas compuestas. 2) Jerarquía de superficies e uniones

Material de estudio: 1) Presentación tema 3.3_superficies avanzadas

Antes de la clase: 1) Completar ejercicios de clase, incluyendo el azucarero de porcelana

Después de la clase:  1) Ver video de modelado de objetos complejos con superficies avanzadas

Resultados de aprendizaje: 1) reconoce los pasos para el diseño de objetos completos empleando superficies. 2) prepara un plan de trabajo para crear un modelo 3D avanzado.

SESIÓN 17

Ensamblajes (parte 5_continuación actividad en equipo)

Objetivo: conocer la metodología y herramientas para planear el diseño de un elemento completo de formas variables. Integra las superficies para lograr mejores empalmes

Contenido: 1) Superficies complejas compuestas. 2) Jerarquía de superficies e uniones

Material de estudio: 1) Presentación tema 3.3_superficies avanzadas

Antes de la clase: 1) Completar ejercicios de clase, incluyendo el azucarero de porcelana

Después de la clase:  1) Ver video de modelado de objetos complejos con superficies avanzadas

Resultados de aprendizaje: 1) reconoce los pasos para el diseño de objetos completos empleando superficies. 2) prepara un plan de trabajo para crear un modelo 3D avanzado. 2) logra mejores empalmes entre las superficies de diseño

SESIÓN 18

Modelado de superficies (parte 7_superficies avanzadas)

Objetivo: Integra las superficies para lograr mejores empalmes. Trabajar en proyectos de diseño de objeto de consumo en equipos.

Contenido: 1) Superficies complejas compuestas. 2) Jerarquía de superficies e uniones

Material de estudio: 1) Presentación tema 3.3_superficies avanzadas

Antes de la clase: 1) Completar ejercicios de clase, incluyendo el azucarero de porcelana

Después de la clase:  1) Ver video de modelado de objetos complejos con superficies avanzadas

Resultados de aprendizaje: 1) resuelve los problemas de diseño de la implementación de un producto de consumo complejo. 2) trabaja en equipo para el diseño de un modelo complejo.

UNIDAD 3

Representación virtual de objetos y sistemas: Herramientas CAD 2D y 3D

Objetivo: Identificar diseños de objetos que requieren técnicas no convencionales para su realización. Construcción de objetos en entornos computacionales CAD. Construcción de sistemas mecánicos compuestos en entornos CAD: Ensambles.

SESIÓN 19

Metodologías de diseño Bottom-Up (parte 1)

Objetivo: Elaborar una jerarquía de diseño iniciando por los componentes básicos y aumentando la jerarquía paulatinamente

Contenido: 1) Metodologías de diseño. 2) Bases de ingeniería del diseño bottom-up

Material de estudio: 1) Presentación Tema 4.1_Enfoque Bottom Up

Antes de la clase: 1) Lectura libro capítulo 8.1 y 8.2 pg (250-265)

Después de la clase:  1) Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

Resultados de aprendizaje:.1)Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

SESIÓN 20

Metodologías de diseño Bottom-Up (parte 2)

Objetivo: Elaborar una jerarquía de diseño iniciando por los componentes básicos y aumentando la jerarquía paulatinamente

Contenido: 1) Metodologías de diseño. 2) Bases de ingeniería del diseño bottom-up

Material de estudio: 1) Presentación Tema 4.1_Enfoque Bottom Up

Antes de la clase: 1) Lectura libro capítulo 8.1 y 8.2 pg (250-265)

Después de la clase:  1) Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

Resultados de aprendizaje:.1)Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

SESIÓN 21

Metodologías de diseño Top-Down (parte 1)

Objetivo: Elaborar una jerarquía de diseño iniciando por el ensamble final y deciendo asignado y generando los sub-ensambles hasta llegar a componentes base

Contenido: 1) Metodologías de diseño. 2) Bases de ingeniería del diseño top-down

Material de estudio: 1) Presentación Tema 4.1_Enfoque Bottom Up

Antes de la clase: 1) Lectura libro capítulo 8.3 y 8.4 pg (280-2695)

Después de la clase:  1) Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

Resultados de aprendizaje:.1)Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

SESIÓN 22

Segundo Examen Parcial

Objetivo: Evaluación del avance y comprensión de la materia

SESIÓN 23

Metodologías de diseño Top-Down (parte 2)

Objetivo: Elaborar una jerarquía de diseño iniciando por el ensamble final y deciendo asignado y generando los sub-ensambles hasta llegar a componentes base

Contenido: 1) Metodologías de diseño. 2) Bases de ingeniería del diseño top-down

Material de estudio: 1) Presentación Tema 4.1_Enfoque Bottom Up

Antes de la clase: 1) Lectura libro capítulo 8.3 y 8.4 pg (280-2695)

Después de la clase:  1) Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

Resultados de aprendizaje:.1)Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

SESIÓN 24

Metodologías de diseño Top-Down (parte 3)

Objetivo: Elaborar una jerarquía de diseño iniciando por el ensamble final y deciendo asignado y generando los sub-ensambles hasta llegar a componentes base

Contenido: 1) Metodologías de diseño. 2) Bases de ingeniería del diseño top-down

Material de estudio: 1) Presentación Tema 4.1_Enfoque Bottom Up

Antes de la clase: 1) Lectura libro capítulo 8.3 y 8.4 pg (280-2695)

Después de la clase:  1) Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

Resultados de aprendizaje:.1)Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

SESIÓN 25

Diseño paramétrico (introducción)

Objetivo: emplea ténicas y metodologías avanzadas de diseño para el uso de parámetros de diseño externos en la metolodo´gia bottom up

Contenido: 1) Metodologías de diseño. 2) Bases de ingeniería del diseño top-down

Material de estudio: 1) Presentación Tema 4.1_Enfoque Bottom Up

Antes de la clase: 1) Lectura libro capítulo 8.3 y 8.4 pg (280-2695)

Después de la clase:  1) Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

Resultados de aprendizaje:.1) diseña un modelo empleando metodología de diseño paramétrico y ténicas top-down

UNIDAD 5

Generación de planos normalizados: Proceso de documentación digital

Objetivo:

Conocer las bases matemáticas y técnicas de la construcción de prototipos. Conocer el proceso para convertir un modelo en instrucciones viables para una impresión 3D en plástico

SESIÓN 26

Creación de planos (parte 1_teoría y operaciones básicas)

Objetivo: emplea ténicas y metodologías avanzadas de diseño para el uso de parámetros de diseño externos en la metolodo´gia bottom up

Contenido: 1) Metodologías de diseño. 2) Bases de ingeniería del diseño top-down

Material de estudio: 1) Presentación Tema 4.1_Enfoque Bottom Up

Antes de la clase: 1) Lectura libro capítulo 8.3 y 8.4 pg (280-2695)

Después de la clase:  1) Realizar un documento de diseño de un modelo compuesto de varios componentes siguiendo la jerarquía de base, y aumentando ensambles y complejidad por niveles.

Resultados de aprendizaje:.1) diseña un modelo empleando metodología de diseño paramétrico y bottom-up

SESIÓN 27

Creación de planos (parte 2_estructura de archivo)

Objetivo:  Identificar los requisitos que una organización debe cumplir para la conformidad de los requisitos del sistema de gestión SST,

Contenido: Requisitos del Sistema de Gestión SST

Material de estudio: 1) Norma ISO 45001

Antes de la clase: 1) ) Lectura: Norma ISO 45001 (pag 18-28) 

Después de la clase:  1) Elaborar un check list de los requisitos y contrastar con las evaluaciones realizadas en la materia.

Resultados de aprendizaje:

SESIÓN 28

Creación de planos (parte 3_vista explosionada)

Objetivo: Identificar los distintos tipos de tolerancias y sus usos

Contenido: Tolerancias geométricas y dimensionales

Material de estudio: 1) Norma 42003 ISO, ANSI 2401

Antes de la clase: 1) leer presentación Tema 6_tolerancias y acabado (pg 1-10)

Después de la clase:  1) Lectura: Norma ISO 45001 (pag 9-17) 2) Completar plano de clase.  3) realizar actividad 18_plano simple

Resultados de aprendizaje:.1) Explicar los usos de tolerancias y su impacto en los planos y en el costo de un producto. 2) Implemente tolerancias en los planos de componentes mecánicos.

SESIÓN 29

Datos de ingeniería para planos

Objetivo: Identificar los distintos tipos de tolerancias y sus usos

Contenido: Tolerancias geométricas y dimensionales

Material de estudio: 1) Norma 42003 ISO, ANSI 2401

Antes de la clase: 1) leer presentación Tema 6_tolerancias y acabado (pg 1-10)

Después de la clase:  1) Lectura: Norma ISO 45001 (pag 9-17) 2) Completar plano de clase.  3) realizar actividad 18_plano simple

Resultados de aprendizaje:.1) Explicar los usos de tolerancias y su impacto en los planos y en el costo de un producto. 2) Implemente tolerancias en los planos de componentes mecánicos.

SESIÓN 30

Planos especiales (sección y vistas especiales)

Objetivo: Identificar los distintos tipos de acabados superficiales y sus usos

Contenido: acabados metálicos, plásticos y cerámicos

Material de estudio: 1) Norma 42003 ISO, ANSI 2401

Antes de la clase: 1) leer presentación Tema 6_tolerancias y acabado (pg 11-18)

Después de la clase:  1) Lectura: Norma ISO 45001 (pag 9-17) 2) Completar plano de clase.  3) realizar actividad 18_plano simple

Resultados de aprendizaje:.1) Identifica los distintos tipos de acabados superficiales y su impacto en los planos y en el costo de un producto. 2) Implemente acabados en los planos de componentes mecánicos.

SESIÓN 31

Presentaciones proyecto final

Objetivo: Presentación formal de un proyecto de diseño de gran envergadura.

SESIÓN 32

TERCER EXAMEN PARCIAL

Objetivo: Evaluación del avance y comprensión de la materia

PRIMER PARCIAL

Examen

50

Quiz 1: Conociéndonos

1

Quiz 2: Control lectura 1

2

Quiz 3: Control lectura 2

2

Quiz 4: Componente simple

2

Quiz 5: Componente complejo

3

Actividad 1: Visualización cubos

5

Actividad 2: Vistas a mano

5

Actividad 3: Ejercicio básico inventor 1

5

Actividad 4: Ejercicio básico inventor 2

5

Actividad 5: Simetría y patrón

10

Actividad 6: Sólidos de revolución

10

TOTAL

100

SEGUNDO PARCIAL

Examen

50

Quiz 6: Ensamble mandril

3

Quiz 7: Control lectura 3

2

Quiz 8: Edificio extra castillo

3

Quiz 9: Control lectura 4

2

Actividad 7: Vehículo

5

Actividad 8: Castillo (parte 1)

5

Actividad 9: Ensamble sistema mecánico

10

Actividad 10: Castillo (parte 2)

10

Actividad 11: Ensamble complejo

10

TOTAL

100

TERCER PARCIAL

Examen

40

Quiz 11: cerca paramétrica

2

Quiz 12: juego de roles (diseño producto)

3

Actividad 12: splines y vaciado

5

Actividad 13: elementos normalizados

5

Proyecto Final: memoria de diseño

15

Proyecto Final: piezas 3D, ensambles y planos

25

Proyecto Final: autoevaluación y coevaluación

5

TOTAL

100