Conceptos básicos de tornillos
Tornillos grandes y pequeños
Los tornillos son conocidos con diversos nombres, como tornillos, pernos, remaches, varillas roscadas, pernos, tornillos pequeños, tornillos con clavos pequeños, entre otros. Vienen en una variedad de tamaños y, con la tecnología moderna, los tornillos se pueden fabricar en tamaños de 1 milímetro o incluso más pequeños.
Los tornillos pequeños con tamaños de 0,5 milímetros o menos se utilizan habitualmente en relojes de pulsera, ordenadores y teléfonos móviles. Por otro lado, los tornillos grandes se utilizan generalmente en la construcción o en la construcción de puentes y pueden tener un grosor de hasta 50 milímetros, o incluso un ancho de 100 o 200 milímetros, según las necesidades.
tipos de tornillos
Los tornillos vienen en muchas formas y hay innumerables tipos nuevos que están desarrollando fabricantes de todo el mundo.
Generalmente se clasifican como tornillos hembra (que tienen tuercas) o tornillos macho (que incluyen tornillos, tornillos pequeños, tornillos de fijación, tornillos de turbina, tornillos para madera y otros).
Los tornillos pequeños se pueden dividir según la forma de sus cabezas, que incluyen tornillos redondos, en forma de mariposa, redondos planos, en forma de cacerola, avellanados y roscados con cabezas de forma positiva o negativa.
Los tornillos, por otro lado, suelen ser de seis lados, pero también los hay de cuatro lados, de cabeza plana y de cabeza redonda.
Al igual que los tornillos, las formas de las tuercas también varían entre formas redondas y de cuatro lados, según el uso específico del tornillo.
Los tornillos también se clasifican según la industria específica en la que se utilizan. Por ejemplo, los tornillos utilizados en relojes, bicicletas, construcción, automóviles, maquinaria y construcción naval pueden diferir en sus materiales y especificaciones.
Especificaciones de tornillos
En Japón, los tamaños de tornillos están estandarizados según las normas ISO, con dimensiones uniformes en todo el país. Este requisito de estandarización se estableció inicialmente para lograr uniformidad global.
Sin embargo, estas especificaciones no están implementadas en otros países como Europa y Estados Unidos. Durante la reparación de productos importados, es necesario seguir las especificaciones de tornillos extranjeras.
Algunas especificaciones de tornillos comúnmente utilizadas incluyen el Estándar de Rosca Unificada, SAE (Sociedad de Ingenieros Automotrices), pulgadas y pernos.
Japón solía utilizar principalmente tornillos roscados británicos, pero ahora están haciendo la transición al estándar ISO. Los tornillos roscados británicos se utilizan actualmente principalmente en la ingeniería civil y la construcción. La medición de la profundidad de los tornillos después de girarlos está determinada por el paso, que es la distancia recorrida durante la rotación.
El paso estándar es 1,0, pero para piezas de automóviles y otros componentes sometidos a grandes esfuerzos, la norma son pasos más pequeños, como 0,8. Los tornillos con pasos pequeños y ángulos poco profundos requieren movimientos suaves durante el proceso de torsión.
Los tornillos de cámaras y teléfonos móviles suelen tener pasos pequeños, que deben conservarse incluso si los tornillos son cortos. Los tornillos de paso pequeño ayudan principalmente en la miniaturización de productos, ya que tienen pasos de rosca y roscas de tornillo más pequeños, lo que los hace más pequeños en general.
tipos de tornillos
(1) tornillos pequeños
Los tornillos pequeños son tornillos de diámetro reducido y vienen con cabeza. Según el estándar ISO, las cabezas de tornillos pequeñas pueden tener formas de cabeza plana, avellanada o de agarre, mientras que el estándar JIS también incluye formas de cabeza redonda, roscada, redonda, plana y plana redondeada. Los tornillos pequeños sirven como medio de ajuste y normalmente vienen con ranuras en espiral o orificios transversales para ayudar en el giro.
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| Tornillo ranurado de cabeza redonda pequeño | Tornillo pequeño de cabeza plana con ranura en cruz |
(2) Tornillo de posicionamiento
Se utiliza para fijar las piezas mecánicas móviles a través de la punta del tornillo. La punta del tornillo puede ser plana, puntiaguda, cilíndrica, cóncava, redonda, etc. Se utiliza comúnmente como medio de sujeción, con ranuras, casquillo hexagonal, cabeza cuadrada, etc.
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| Tornillo de posicionamiento ranurado | Tornillo de posicionamiento con casquillo hexagonal |
(3) Tornillo de máquina
Se refiere a un tornillo que puede perforar sus propias roscas. La forma de la cabeza puede ser redonda, plana, avellanada, hexagonal, etc. Se utiliza habitualmente como dispositivo de sujeción, con ranuras, huecos en cruz, casquillos hexagonales, etc.
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| Tornillo de máquina empotrado en cruz con orificio | Tornillo de máquina con ranura en cruz con 3 ranuras y un orificio |
(4) Tornillo para madera
Es un tornillo con punta puntiaguda y rosca que se utiliza para atornillar madera. La forma de la cabeza puede ser redonda, plana u ovalada. Se utiliza habitualmente como medio de sujeción y presenta ranuras, rebajes transversales, etc. como métodos de apriete.
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| Tornillo para madera con incrustaciones cruzadas | Tornillo para madera roscado |
(5) Tornillo
Es un término general para tornillos combinados con tuercas. Existen varios tipos según forma, rendimiento y uso.
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| Perno hexagonal nominal (parte grado A) | Perno hexagonal de diámetro efectivo (parte grado B) |
(6) nuez
Es un término general para componentes de tornillos hembra.
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| Tuerca hexagonal tipo 1 (parte grado A) | Tuerca hexagonal con ranura |
(7) Lavadora
Es un componente que se utiliza entre la superficie del asiento de pequeños tornillos, tuercas, pernos y piezas de apriete. Existen muchos tipos según la forma, el rendimiento y el uso.
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| Arandela plana con bordes rectificados | arandela elástica |
(8) Pasador
Es un componente con forma de varilla o cilindro que se utiliza para fijar juntas, posiciones, fijar la rotación de tornillos, etc. El alfiler también puede tener cabeza.
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| Pasador cónico | Pasador de resorte con ranura |
Mecanizado de tornillos
Las siguientes herramientas se pueden utilizar para mecanizar aproximadamente M2 a M12.
1. Toque
Se utiliza para perforar agujeros y mecanizar roscas internas en el interior del agujero. Este proceso se llama "tapping".
2. morir
Se utiliza para mecanizar roscas externas en la periferia de un objeto cilíndrico.
Formación de tornillos
El proceso de fabricación de tornillos se lleva a cabo aproximadamente según los procedimientos anteriores. Además de estos, también se requieren procesos como decapado, recocido, taladrado, etc.
Los métodos para formar hilo incluyen cortar y enrollar. El corte forma hebras una por una, lo que no es adecuado para la producción en masa.
Por otro lado, el laminado utiliza matrices de acero dispuestas en una guía para aplicar presión y enrollar los alambres en la forma deseada.
Métodos de instalación para tornillos y tuercas pequeños.
Existen varios tipos de tornillos con diferentes tamaños, formas de cabeza, roscas, materiales, longitudes y facilidad de extracción, cada uno con su propio propósito. Utilizamos muchos tornillos en nuestro trabajo diario, principalmente para fijación. Aquí explicaremos el método general de apretar los tornillos.
A la hora de montar máquinas, existen dos tipos de operaciones: “fijas” y “móviles”. Por lo tanto, es importante comprender la composición del equipo y cómo repararlo y trasladarlo.
Pensemos en esto juntos.
Composición de fijación de tornillos.
Generalmente, la gente piensa que deben apretar el tornillo tanto como sea posible, pero es posible que no conozcan el estado de la conexión entre el cuello del tornillo y el material que se está fijando.
Las partes azul y roja se estiran mediante la rotación del tornillo como una red de pesca, lo que permite fijarlas firmemente entre sí cuando se aprietan.
¿Cuál es la estanqueidad adecuada?
Los tornillos de los dispositivos móviles están activos y pueden aflojarse naturalmente con el tiempo. Durante el proceso de apriete, el tornillo se extiende hacia adelante, lo que no se puede ver pero que ciertamente ocurre. Aquí es cuando el tornillo trabaja más, aportando la fuerza de fijación necesaria.
Si se aprieta demasiado, se relajará y la fuerza de sujeción disminuirá drásticamente. Si el tornillo se aprieta demasiado más allá de este punto, se romperá y la tarea, que estaba casi completada, fracasará.
Respecto a la pregunta de “cuál es el apriete adecuado”, es difícil llegar a una conclusión sobre el valor numérico adecuado, ya que depende del tamaño del tornillo, material, finalidad, etc. Explicaré la distancia de sujeción general más adelante.
Método de apriete del tornillo 1:
En primer lugar, tanto el tornillo como el material al que se fijará deben estar limpios. Los objetos extraños pueden impedir que el tornillo gire suavemente y quede firmemente asegurado.
Inspeccione el tornillo en busca de rayones, rebabas y polvo y confirme que la herramienta de apriete se esté utilizando correctamente. Asimismo, revise la tuerca en busca de rayones, rebabas y polvo si está usando uno, y retírelos si los encuentra.
Al apretar, trate de utilizar una postura corporal que facilite la aplicación de fuerza, incluso cuando utilice un mango pequeño. Operar con una postura incorrecta puede torcer fácilmente el tornillo y reducir su vida útil con cada apriete posterior. Además, preste atención a la presión, que generalmente debería ser “presionar:presionar = 7:3”.
Al apretar, comience manualmente para confirmar que el tornillo gira suavemente. Incluso si hay problemas, es más fácil confirmarlos en esta etapa que usar una herramienta. Preste también atención al tamaño de apriete efectivo en el lado de la tuerca; Si el tornillo es más largo que la longitud efectiva, el tornillo no puede moverse.
Tornillos especiales utilizados en equipos semiconductores.
Utilice tornillos de vacío para asegurar los componentes en la cámara de vacío. El objetivo de la apertura es acortar el tiempo de aspiración de la cámara y reducir el efecto del aire exterior. El modelo con apertura es más débil que el que no la tiene, ¡así que preste atención al par de apriete!
Método de apriete de tornillos 2:
Cuando se utilizan varios tornillos para asegurar componentes, también es importante prestar atención a la secuencia de apriete. La secuencia básica debe comenzar como se muestra a continuación: presione primero el que esté más alejado y luego continúe con el siguiente.
El orden básico para la sujeción temporal, cuando hay tornillos de apriete en la parte superior e inferior, es apretar primero la parte superior, luego la inferior y luego el resto en un orden específico. Para reforzar y apretar los tornillos, siga el método descrito anteriormente. Después de que todos los tornillos estén fijados temporalmente, se deben reforzar y apretar completamente en orden.
Además, el refuerzo y apriete de los tornillos debe realizarse de forma gradual y repetida, hasta alcanzar el par necesario. Es importante asegurarse de que todos los tornillos estén colocados antes de realizar un ajuste temporal, y la colocación de los tornillos se realiza desde arriba para garantizar la seguridad.
Antes de apretar todos los tornillos es necesario confirmar la combinación de los tornillos hembra y macho que están insertados. En este punto se debe confirmar la posición del dispositivo. Esta es una práctica profesional en la industria.
¿Cómo utilizar un Tapper Tap?
Seleccionar y usar un grifo en forma de cruz.
¿Se puede utilizar un grifo que no coincida con la ranura “+” de un tornillo?
Inserte el grifo en la ranura “+” del tornillo y obsérvelo horizontalmente. Por ejemplo, para tornillos con una longitud de 1 cm o menos y un diámetro inferior a φ4 mm, la punta del grifo debe encajar suavemente. Si el grifo se cae o se tambalea, provocará desgaste en la punta del grifo y no coincidirá con el tamaño del grifo. Por supuesto, el daño a la ranura del tornillo también afectará el par de apriete.
¿Se debe inclinar el grifo al girar el tornillo?
Desde la muñeca hasta el grifo y el tornillo, es importante mantener la coherencia. Girar el grifo demasiado fuerte en la ranura del tornillo puede provocar abrasión tanto en la ranura del tornillo como en el grifo.
El enfoque especializado
Seleccione el destornillador adecuado para que coincida con el tornillo. Coloque la cabeza del destornillador sobre el tornillo y asegúrese de que encaje perfectamente en la ranura horizontalmente, o incluso si tiene que colocarse hacia abajo, asegúrese de que se pueda insertar en el orificio del tornillo.
Luego, manteniendo el destornillador en línea recta desde el tornillo hasta la muñeca, apriete el tornillo fácilmente. Utilice el destornillador para mantener el tornillo nivelado, sin utilizar imanes ni adhesivos.
El enfoque amateur
Usando un destornillador de alta calidad pero de tamaño incorrecto. La punta del destornillador no encaja en el tornillo y no se puede mantener nivelada, lo que hace tentador aplicar adhesivo a la punta del destornillador.
Como resultado, el tornillo no se puede mantener recto y queda torcido. La ranura del destornillador y el tornillo son inestables, lo que provoca daños en la ranura del tornillo. Al girar, el movimiento de la muñeca provoca fricción en la ranura y daña el orificio del tornillo.
Torque de llave hexagonal (llave Allen)
| Día. | N·m (kgf·cm) |
| 0,7 | 0,08（0,82） |
| 0,9 | 0,18（1,84） |
| 1.3 | 0,53（5,4） |
| 1.5 | 0,82（8,36） |
| dos | 1,9 (19,4) |
| 2.5 | 3,8 (38,7) |
| 3 | 6,6（67,3） |
| 4 | 16（163） |
| 5 | 30（306） |
| 6 | 52（530） |
| 8 | 120（1,224） |
| 10 | 220 (2244) |
| 12 | 370（3775） |
- ※Nota 1: Se refiere al par de torsión de la llave, que es diferente del par de apriete.
- ※Nota 2: El torque de una llave de bola es menor.
El torque de una llave hexagonal es aproximadamente la mitad del tamaño de la llave.
Instrucciones para usar una llave hexagonal (llave Allen)
Hay dos tipos de claves hexadecimales. Independientemente del modelo, el extremo más corto se denomina lado "A" y el extremo más largo se denomina lado "B". El lado “B” es para fijación temporal, mientras que el lado “A” es para refuerzo y ajuste. Por supuesto, también es aceptable usar solo el lado “A” para apretar.
No utilizar el lado “B” para refuerzo y ajuste, especialmente en modelos con punta esférica, ya que la parte esférica es débil y puede romperse fácilmente. Por favor tenga cuidado.
Entonces, ¿por qué tener un final de baile? Debido a la consideración de la eficiencia del trabajo, el extremo esférico permite una fácil rotación.
En comparación con los modelos sin punta esférica, es fácil entender cómo utilizarla. Apretar con una sola mano no es fácil en los modelos que no tienen extremo esférico.
Dirección de rotación para apretar un tornillo.
En general, el sentido de rotación para apretar un tornillo es en el sentido de las agujas del reloj (CW). Por supuesto, también hay una rotación en sentido antihorario (CCW) para desenroscar el tornillo, que se utiliza para fines específicos. Por lo tanto, no todas las direcciones de apriete de tornillos son en el sentido de las agujas del reloj.
La rotación en sentido antihorario (CCW) se utiliza principalmente para evitar que se afloje y ajustar la longitud. ¿Alguna vez ha usado un tornillo que requiere rotación en sentido antihorario? ¿Como en bicicleta?
Los tornillos instalados para uso izquierdo o derecho no son los mismos. El pedal del lado derecho no se puede instalar en el lado izquierdo y viceversa.
Algunos consejos y conocimientos sobre el uso de tornillos.
Los “tornillos” son componentes metálicos que utilizamos a menudo a nuestro alrededor. Si se usan incorrectamente, los tornillos pueden aflojarse o caerse. Apretar tornillos también requiere un cierto nivel de técnica y conocimientos relacionados.
A continuación se ofrecen algunos consejos para apretar los tornillos:
1. Cuando un tornillo no está lo suficientemente apretado, puede aflojarse y romperse.
Cuando se gira un tornillo (lo que se conoce como par de apriete), genera una fuerza de sujeción sobre la pieza que se está apretando. Un ajuste adecuado produce la mejor fuerza de sujeción. Cuando un tornillo se suelta, puede deberse a un apriete insuficiente.
2. Los tornillos también pueden aflojarse si se aprietan demasiado.
Apretar demasiado no solo hace que los tornillos se aflojen, sino que apretar demasiado un material blando puede hacer que los tornillos se aflojen. En este caso, vuelva a apretar.
3. Apretar demasiado los tornillos a veces puede causar daños.
Generalmente, si los tornillos se aprietan demasiado, los propios tornillos se dañarán y las puntas de los tornillos con orificio transversal también se dañarán.
Cuando se utilizan tuercas normales (como las de acero suave y latón) como componentes de tuercas para objetos con pernos de alta resistencia (como los pernos hexagonales), las tuercas pueden dañarse si los pernos se aprietan demasiado.
En este momento, es posible que el operador no note daños en las tuercas. Tenga cuidado de no apretar demasiado ni dañar los tornillos. Si se aplican otras cargas después de apretar, el perno y las piezas adyacentes pueden deformarse y los pernos pueden aflojarse.
4. Apretar correctamente.
Como se mencionó anteriormente, si los tornillos no están apretados, es posible que se aflojen. Además, los tornillos que están demasiado apretados también pueden aflojarse. Es necesario un ajuste adecuado y las pautas de ajuste adecuadas son lo más importante.
La fuerza de apriete objetivo está determinada por el tipo de tornillo, la resistencia del tornillo, la fricción entre el tornillo y la superficie de la base y el método de apriete. El método de apriete está especificado por las normas JIS.
La fórmula para la fuerza de sujeción objetivo de la operación de sujeción también se especifica en las normas JIS.
5. El par de apriete recomendado no es absoluto.
Existen varios métodos para gestionar el apriete, incluido el método de torsión, el método del ángulo de rotación y el método de inclinación del tornillo.
Entre estos, el método del torque es el más utilizado. Por lo tanto, el par de apriete recomendado en diversos libros de datos y muestras sólo es adecuado para su uso bajo determinadas condiciones limitadas y no es absoluto.
Se puede utilizar aproximadamente sin problemas, pero no debería ser demasiado fiable.
6. Método de cálculo del par de apriete objetivo:
T fa = 0,001 kdF f / (1 + 0,01 m)
- T fa : par de apriete objetivo (N・m) Cuando se utiliza el “método de par” para apretar, el par de apriete objetivo se puede obtener aproximadamente calculando según el formato anterior.
- k: Coeficiente de par (valor mínimo obtenido en la prueba de apriete en JIS B 1084)
- d: Diámetro nominal del tornillo (mm)
- F f : La resistencia (o límite elástico) del componente de perno común x 85% de As (N/ mm2 )
- Cómo: Área de sección transversal efectiva del tornillo (mm 2 )
- m: Precisión del par de la herramienta de apriete (%)
Por ejemplo, cuando el grado de resistencia del perno es 8,8 y el tamaño del perno es M10, y suponiendo k = 0,195 y m = ±5%, el par de apriete objetivo (Tfa) se calcula utilizando la siguiente fórmula: Tfa = 0,001 × 0,195 × 10 × 0,9 × 640 × 58 / (1 + 0,05) = 63(N・m)
7. Los tornillos pueden aflojarse debido a varios factores:
El. Cambios rápidos de temperatura. Cuando los tornillos se combinan con piezas hechas de materiales con diferentes coeficientes de expansión térmica y la temperatura cambia rápidamente, los tornillos pueden aflojarse. Es necesario utilizar remaches para la conexión o sustituir los tornillos por otros del mismo material que las piezas.
B. Vibraciones severas. Los tornillos pueden aflojarse debido a la vibración en posiciones fijas de los tornillos.
w. Fuerzas alrededor del eje y perpendiculares al eje. La fuerza de los tornillos giratorios y la fuerza aplicada perpendicular al tornillo pueden hacer que los tornillos se aflojen y dañen fácilmente. En este caso, es importante considerar cuidadosamente la dirección de instalación del tornillo y la fuerza aplicada.
d. Cuando la superficie de la junta a apretar contenga pintura. Si la superficie de la pieza a fijar está pintada, los tornillos pueden soltarse muy rápidamente.
Es. Cuando la rigidez de la pieza a apretar es baja. La pieza que se aprieta con tornillos de fijación se denomina pieza a apretar. Si esta pieza se deforma, no sólo la deformación plástica sino también la deformación elástica pueden hacer que los tornillos se aflojen.
F. Cuando se aprietan aleaciones ligeras y plásticos. Incluso si la temperatura cambia sólo ligeramente, los tornillos pueden aflojarse si la pieza a apretar es de aleación de aluminio y plástico.
gramo. Otros factores:
- Cuando se aprietan varias piezas con un tornillo.
- Cuando se utilizan arandelas para apretar los tornillos.
- Cuando se utilizan tornillos con longitudes nominales más cortas.
Existen varios métodos para evitar que los tornillos se aflojen, pero el “apriete de refuerzo” es el método más eficaz para evitar que se aflojen. Independientemente del tipo de tornillo, tendrán holgura inicial. Después de un período de tiempo, el grado de holgura y la fuerza de sujeción pueden disminuir. Después de apretarlos, si los tornillos se vuelven a apretar después de un tiempo, esto puede evitar significativamente que se aflojen.
