Torrnillo

INTRODUCCIÓN

El presente escrito muestra la manufactura y el proceso de un tornillo y se presentan los diferentes tipos de pruebas y tratamientos que pueden dar al tornillo para que no sea expuesto a la corrosión y el tipo de material para realizarlo también se darán a conocer los diferentes pasos de producción, desde que el tornillo es una barra hasta que ya está terminado esto incluye los procesos de fabricación y las temperaturas a las que se debe calentar el horno y los tipo de grados a los que se debe mantener cada tratamiento para que el tornillo pase las pruebas de seguridad que están planteadas en cada fabrica de los mismos .

Índice

I Conceptos históricos del tornillo……………………………………………………3

I.2Características de los tornillos…………………………..……………………4

I.3Autorroscantes y autoperforantes………………………………...………….5

I.4Cabezas de un tornillo…………………..…………………………………….6

II proceso de fabricación……………………………………….……………………..7

III Medición y verificación de tornillos……………………………………………......9

IV Tornillos de alta resistencia…………………………………………………….…10

V Tornillería para usos generales……………………………………..…………….13

VI Dibujo de roscas y tornillos………………………………………….………….…14

VII Tratamientos térmicos de los tornillos………………………………………...…16

VII.1Tratamientos superficiales anticorrosivos de los tornillos……..…....…17

I Conceptos históricos del tornillo

El inventor del tornillo fue el griego arquitas de Tarento (430-360 a.c) perfecciono el tornillo y lo llego a utilizar para elevar agua. También fue Arquímedes el que invento el tornillo sin fin.

El tornillo va unido por lo general con una rosca, en épocas antiguas era complicadísimo el tema ya que había que buscar que coincidiera con el tornillo , debido a que no todas eran iguales , es más eran muy diferentes. En el siglo pasado esto se fue aplicando , hasta que en 1841 el inglés Joseph whitworth (1803-1887) sugirió un paso de rosca universal para todos los tornillos fabricados en cualquier parte , y esta iniciativa fue adaptada con el tiempo.

Se le denomina tornillo a un elemento u operador mecánico cilíndrico con cabeza, generalmente metálico , aunque puede ser de madera o plástico , utilizado en fijación temporal de una pieza con otra, que está dotado de una cuña rosca triangular, que mediante una fuerza de tensión ejercida en su cabeza con una llave adecuada o con un destornillador , se puede introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca.

Tipos de tornillo

El término tornillo se utiliza generalmente en forma genérica, son muchas las variedades de materiales, tipos y tamaños que existen. Una primera clasificación puede ser la siguiente:

• Tornillos tirafondos para madera

• Autorroscantes y auto perforantes para chapas metálicas y maderas duras

• Tornillos tirafondos para paredes y muros de edificios

• Tornillos de roscas cilíndricas

• Varillas roscadas de 1m de longitud

1.2Características de los tornillos

Los tornillos los definen las siguientes características:

• Diámetro exterior de la caña: en el sistema métrico se expresa en mm y en el sistema inglés en fracciones de pulgada.

• Tipo de rosca: métrica, Whitworth, trapecial, redonda, en diente de sierra, eléctrica, etc. Las roscas pueden ser exteriores o machos (tornillos) o bien interiores o hembras (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.

• Paso de la rosca: Distancia que hay entre dos crestas sucesivas, en el sistema métrico se expresa en mm y en el sistema inglés por el número de hilos que hay en una pulgada.

• Sentido de la hélice de la rosca: a derechas o a izquierdas. Prácticamente casi toda la tornillería tiene rosca a derechas, pero algunos ejes de máquinas tienen alguna vez rosca a izquierda. Los tornillos de las ruedas de los vehículos industriales tienen roscas de diferente sentido en los tornillos de las ruedas de la derecha (a derechas) que en los de la izquierda (a izquierdas). Esto se debe a que de esta forma los tornillos tienden a apretarse cuando las ruedas giran en el sentido de la marcha. Asimismo, la combinación de roscas a derechas y a izquierdas es utilizada en tensores roscados.

• Material constituyente y resistencia mecánica que tienen: salvo excepciones la mayor parte de tornillos son de acero de diferentes aleaciones y resistencia mecánica. Para madera se utilizan mucho los tornillos de latón.

• Longitud de la caña: es variable.

• Tipo de cabeza: en estrella o Phillips, bristol, de pala y algunos otros especiales.

• Tolerancia y calidad de la rosca

Partes de un tornillo

Cabeza hexagonal

Rosca

Caña

Sentido re rosca

Paso de rosca

1.3Autorroscantes y autoperforantes para chapas metálicas y maderas duras

Diferentes tipos de cabeza de tornillos de chapa.

Tornillo autorroscante.

Ambos tipos de tornillos pueden abrir su propio camino. Se fabrican en una amplia variedad de formas especiales. Se selecciona el adecuado atendiendo al tipo de trabajo que realizará y el material en el cual lo empleará.

Los autorroscantes tienen la mayor parte de su caña cilíndrica y el extremo en forma cónica. De cabeza plana, oval, redondeada o chata. La rosca es delgada, con su fondo plano, para que la plancha se aloje en él. Se usan en láminas o perfiles metálicos, porque permiten unir metal con madera, metal con metal, metal con plástico o con otros materiales. Estos tornillos son completamente tratados (desde la punta hasta la cabeza) y sus bordes son más afilados que el de los tornillos para madera.

Los autoperforantes su punta es una broca, lo que evita tener que hacer perforaciones guías para instalarlos. Se usan para metales más pesados: van cortando una rosca por delante de la pieza principal del tornillo.

Las dimensiones, tipo de cabeza y calidad están regulados por Normas DIN.

1.4Cabezas de un tornillo

Para todos los tornillos existen distintos tipo de cabezas las que van de acuerdo a la función que se le Deva dar ´para cualquier tipo de trabajo.

Así, se tienen cabezas de distintas formas: hexagonal (a), redonda o alomada (b), cilíndrica (d, g), avellanada (c, e, f); combinadas con distintos sistemas de apriete: hexagonal (a) o cuadrada para llave inglesa, ranura o entalla (b, c, d) y Phillips (f) para destornillador, agujero hexagonal (e) para llave Allen, moleteado (g) para apriete manual, etc.

II PROCESO DE FABRICACION

Para el proceso de manufactura de los tornillos de hueso se utilizó un torno de control numérico COMPAC-5, el cual permite una buena precisión y, debido al carácter repetitivo del proceso, almacenar un programa en la memoria y ejecutarlo el número de veces que sea necesario.

Sus características son:

Potencia nominal de 500 W, rango de velocidades de 200 a 4000 r.p.m. Para el torneado se utilizó como herramienta una punta de carburo de tungsteno, corte lateral derecho y para el roscado un buril de acero rápido con el perfil de la rosca.

Las condiciones de corte se establecieron con numerosas pruebas, trabajando directamente sobre el material y tratando de obtener buenos acabados.

Finalmente estas fueron: Velocidad de rotación: 1200 r.p.m. Profundidad de corte: 0.05 mm por pasada en desbaste0.01 mm por pasada en roscado Velocidad de avance: 20 mm/min.

RESULTADOS

1. Fabricación de los

Tornillos.

El proceso de manufactura de la geometría del tornillo se elabora en cuatro etapas:

En la primera, se elabora con el cabezal fresador una cabeza hexagonal para el tornillo, con una Longitud de 12 milímetros y una distancia entre caras de 4 milímetros.

En la segunda etapa se tornea el perfil del tornillo en el torno de control numérico.

El tercer paso es tornear la rosca; debido a las características del

32 REVISTAC.- Prueba de Pandeo En este caso con ayuda del dispositivo de sujeción se someten los tornillos a una carga de compresión axial. Como el tornillo es muy esbelto, se pandea en la prueba y falla a la flexión. Se toma la carga máxima de la prueba. Se probaron 3 tornillos, con diferentes

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