Optimización topológica de las manguetas delanteras y posteriores para un vehículo prototipo fórmula SAE

• Padilla-Padilla, Celin Abad ^[1] ; Pozo-Safla, Edwin Rodolfo ^[1] ; Ballin-Juna, Franklin Roberto ^[2] ; Herrera-Santamaría, Diego Paul ^[2]
  1. [1] Escuela Superior Politécnica de Chimborazo,
  2. [2] Investigador Independiente,Riobamba,
• Localización: Dominio de las Ciencias, ISSN-e 2477-8818, Vol. 6, Nº. 3, 2020 (Ejemplar dedicado a: Julio-Septiembre 2020), págs. 984-1005
• Idioma: español
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• Resumen

  • A través de ingeniaría inversa se pudo re-diseñar las manguetas originales con el objetivo de reducir el peso y mejorar sus características, este proceso se lo realizó mediante software CAD para el modelado, CAE para la optimización topológica y validación de resultados, en la fabricación de las nuevas manguetas se empleó el proceso de fundición con aleación de aluminio 7075-T6. El re-diseño de las manguetas se inició mediante el análisis de la pieza original, obteniendo parámetros geométricos para el nuevo modelo. La optimización simulación de las nuevas manguetas se utilizó el ANSYS Workbench y con ello una reducción de material innecesario de las nuevas manguetas delantera y posterior en un 70%, que representa un factor de diseño en 3,22 y 5,16 respectivamente. Para la fabricación se empezó por la manufactura en impresión 3D del diseño final, y realizar los moldes en arena verde, la fundición de aluminio se hizo en un horno de crisol, llevándolo a una temperatura de calentamiento promedio de 910°C, para realizar la aleación de metales como: Cromo, Cobre, Magnesio, Zinc y en pequeños porcentajes de hierro, silicio, titanio y otros metales, obteniendo así las manguetas. Como resultado final se obtiene una reducción del peso en las manguetas en un 53% menor que las originales. Se concluye que se puede obtener piezas pequeñas, resistentes mediante una aleación apropiada y a un costo de producción moderadamente económico.