ENSABLES MECANICOS
En el ensamble mecánico se usan diferentes métodos de sujeción para sostener juntas en forma mecánica dos o más piezas.
En la mayoría de los casos, los métodos de sujeción implican el uso de componentes llamados sujetadores que se agregan a las piezas durante la operación de ensamblado.
En otros casos, el mecanismo de sujeción implica el formado o reformado de uno de los componentes que se van a ensamblar y no se requieren sujetadores separados.
Muchos productos para el consumidor se ensamblan principalmente mediante métodos de sujeción mecánica: automóviles, aparatos eléctricos, teléfonos, muebles, utensilios, incluso vestidos se “ensamblan” por medios mecánicos.
Los métodos de sujeción mecánica pueden dividirse en dos clases principales:
1) los que permiten el desensamble.
2) los que crean un unión permanente.
2) los que crean un unión permanente.
Con propósitos de organización, los métodos de ensamble mecánico se han clasificado en las siguientes categorías:
1) sujetadores roscados
2) remaches
3)otros métodos de sujeción mecánica .
3)otros métodos de sujeción mecánica .
Sujetadores Roscados
Son componentes separados de hardware que tienen roscas externas o internas para el ensamble de piezas. en casi todos los casos permiten el desensamble,
Los sujetadores roscados son la categoría más importante del ensamble mecánico, los tipos mas comunes son:
1) Los Tornillos
2) Los Pernos
3) Las Tuercas
Un tornillo s un sujetar con rosca externa que, por lo general, se ensamblan en un orificio roscado ciego. Algunos tipos llamados tornillos autorroscantes poseen formas que les permiten formas o cortar las roscas correspondientes en el orificio.
Un perno es un sujetador con rosca externa que se inserta a través de orificios en las piezas y se "atornilla" con una tuerca en el lado opuesto.
Una tuerca es un sujetador de rosca interna que coincide con la del perno del mismo diámetro, paso y forma de rosca.
Los tornillos y los pernos vienen en diversos tamaños, roscas y formas, todas ellas estandarizadas. En la tabla se proporciona una selección de los tamaños de los sujetadores roscados comunes en unidades métricas y unidades de uso comunes.La especificación métrica consta del diámetro mayor nominal, mm, seguido del paso.
Debe observarse que las diferencias entre los sujetadores roscados tienen implicaciones en la manufactura de la herramienta.
Para usar un tipo particular de tornillo o perno, el trabajador debe tener las herramientas diseñadas para el tipo de sujetador.
Por ejemplo hay disponibles numerosos estilos de cabezas en pernos y tornillos.
Las formas de estas cabezas, al igual que los diversos tamaños disponibles, requieren herramientas manuales distintas para el operador.
Entre los tipos de
sujetadores roscados y equipo relacionado se incluyen los pernos sin
cabeza, insertos con rosca de tornillo y las arandelas.
Un perno sin cabeza es un sujetador con rosca externa, pero sin la cabeza normal que posee un perno. Los pernos sin cabeza se usan para ensamblar dos piezas mediante dos tuercas.
Un perno sin cabeza es un sujetador con rosca externa, pero sin la cabeza normal que posee un perno. Los pernos sin cabeza se usan para ensamblar dos piezas mediante dos tuercas.
Los insertos con rosca de tornillo son machos con rosca interna o rollos de alambre hechos para insertarse en un orificio sin rosca y para aceptar un sujetador con rosca externa. Se ensamblan en materiales débiles para proporcionar roscas fuertes.
Los insertos con rosca de tornillo son machos con rosca interna o rollos de alambre hechos para insertarse en un orificio sin rosca y para aceptar un sujetador con rosca externa. Se ensamblan en materiales débiles para proporcionar roscas fuertes.
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| insertos con rosca de tornillo |
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| perno sin cabeza |
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| arandelas |
Una arandela es un
componente de equipo que se usa con frecuencia en los sujetadores roscados para
asegurar la firmeza de la unión mecánica; en su forma mas simple, es un anillo
delgado plano de lamina metálica.
Las arandelas tienen varias funciones:
1) distribuir los esfuerzos que la otra forma se concentraría en la cabeza del perno o tornillo y en la tuerca
2) dar apoyo para orificios con separaciones grandes en las piezas ensambladas
3) aumentar la tensión del resorte
4) proteger las superficies de las piezas
5) sellar la unión
6) resistir el aflojamiento inadvertido.
Remaches y Ojillos
Los remaches son
sujetadores que se utilizan ampliamente para obtener una unión permanente
sujetada en forma mecánica.
La aplicación de remaches es un método de sujeción
que ofrece altas velocidades de producción, simplicidad, confiabilidad y bajo
costo.
A pesar de estas aparentes ventajas, su aplicación ha declinado en
décadas recientes, a favor de los sujetadores roscados, la soldadura y el
pegado adhesivo.
La aplicación de remaches usa como uno de los procesos
de sujeción primordiales en las industrias aeronáutica y aeroespacial
para unir el fuselaje a canales y otros elementos estructurales
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| tipos de remaches |
Un remache es una punta con cabeza y sin rosca que se usa para unir dos ( o mas) piezas al pasar el pasador a través de orificios en las piezas y después formar (recalcar) una segunda cabeza en la punta del lado opuesto.
La operación
de deformación se ejecuta en caliente o frio (trabajo en caliente o trabajo en
frio), se utilizan el martilleo o presión estables.
Una vez deformando, el
remache no puede removerse, a menos que una de las cabezas se rompa.
Los
remaches se especifican por su longitud, diámetro, cabeza y tipo.
El tipo de
remache se refiere a las cinco configuraciones geométricas básicas que afectan
la manera en que este se recalcara para formar la segunda cabeza. Los cinco
tipos básicos son:
a) solido
b) tubular
c) semitubular
d) difurcado
e) de
compresión.
Además, existen remaches especiales para aplicaciones específicas.
Aplicaciones:
Los remaches se
usan primordialmente para uniones superpuestas.
El orificio de separación donde
se inserta el remache debe tener un diámetro cercano al del remache.
Si el
orificio es demasiado pequeño, será difícil insertar el remache, lo que
reducirá la velocidad de producción. Si el orificio es muy grande, el remache
no llenara el orificio y puede doblarse durante la formación de la cabeza en el
lado contrario.
Existen tablas de diseño para remaches en las que se
especifican los tamaños de orificio óptimos.
Las herramientas y los métodos usados en la aplicación de remaches se dividen en las siguientes categorías:
Las herramientas y los métodos usados en la aplicación de remaches se dividen en las siguientes categorías:
1) Por impacto, en el cual un martillo neumático
realiza golpes sucesivos para recalcar el remache
2) De compresión uniforme,
en el cual la herramienta para aplicar el remache efectúa una presión continua
para recalcar el remache
3) Combinación de impacto y compresión. Mucho
del equipo usado para aplicar remaches es portátil y de operación manual.
Existen maquinas automáticas para taladrar y remachar, las cuales preparan los
orificios y después insertan y recalcan los remaches.
Los ojillos
Ojilladora y ojillos
Son
sujetadores tubulares de pared delgada con un reborde en un extremo, y generalmente
están hechos de lámina metálica.
Se usan para producir una unión empalmada
permanente entre dos o más piezas planas.
Los ojillos se sustituyen con
remaches en aplicaciones de baja tensión para ahorrar material, pesos y costos.
Durante la sujeción, el ojillo se inserta a través de orificios en las piezas y
el extremo recto se dobla para asegurar el ensamble.
La operación de formado se
denomina calcado y se ejecuta mediante herramientas opuestas que sostienen al
ojillo en posición y doblan la pieza que sobresale de su cañón.
Las
aplicaciones de este método de sujeción incluyen los sub ensambles automotrices,
componentes eléctricos, juguetes y ropa.
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