La guía completa para tornillos de hombro: función de precisión, criterios de selección y tamaño

Una celda de recoger y colocar comienza a hacer clic después de unos 400.000 ciclos. La junta tiene 0,35 mm de juego y la causa principal no es una tuerca suelta: se utilizó un perno estándar de rosca completa como pivote, por lo que las crestas de la rosca han desgastado el orificio y el brazo se desplaza un poco más en cada ciclo. La solución directa, repetida en miles de máquinas automatizadas, es reemplazar ese sujetador con un tornillo de hombro ISO 7379.

Los tornillos con resalte, también llamados pernos con resalte o pernos extractores, transportan cargas giratorias o deslizantes sobre un resalte sin rosca rectificado con precisión. Ese hombro proporciona un diámetro controlado y un espacio concéntrico entre las piezas móviles, mientras que la sección roscada más pequeña solo mantiene unido el conjunto. Esta división del trabajo es la razón por la que los ingenieros recurren a un tornillo de hombro siempre que un sujetador debe hacer algo más que sujetar.

¿Para qué se utiliza un tornillo de hombro?

Un tornillo de hombro se utiliza siempre que una pieza giratoria, deslizante o ubicada repetidamente necesite una superficie de apoyo lisa que permanezca concéntrica con su posición de montaje roscada.

El hombro funciona como un muñón de rodamiento. En un pivote, el hombro gira contra un casquillo o un orificio escariado; En una aplicación de espaciado, la longitud del hombro establece el espacio exacto entre dos componentes. Debido a que el hombro no está enroscado, no corta ni desgasta la parte circundante como lo hace una forma de hilo.

Definición básica: un tornillo con reborde tiene una cabeza, un reborde rectificado con precisión sin rosca y un piloto roscado. El hombro es la superficie de trabajo; el hilo es sólo para retención.

Los usos típicos de producción incluyen:

• Ejes de pivote y puntos de apoyo en conjuntos de varillaje y mecanismos ajustables
• Espaciadores y separadores para montaje en PCB, chasis y panel
• Pasadores guía y pasadores extractores en troqueles de formación y herramientas de moldeo, a menudo identificados como pernos extractores.
• Muñones de soporte para rodillos de levas, poleas y engranajes ligeros
• Ubicar elementos donde una pieza debe volver a la misma posición después de cada servicio.

Tornillo con hombro versus perno normal: cuando la rosca no debe tocarse

Elija un tornillo de hombro siempre que el sujetador mueva, guíe o separe piezas; Elija un perno normal cuando la junta solo necesite fuerza de sujeción axial.

En una junta de sujeción, la rosca transfiere carga de un componente a otro a través de la cabeza del perno y la tuerca. En una junta en movimiento, el mismo hilo se convierte en un generador de desgaste. Las crestas duras y afiladas de una rosca enrollada entran en contacto con la superficie del orificio como un conjunto de líneas interrumpidas en lugar de un cilindro continuo, y la vibración amplifica la holgura después de cada ciclo. Un tornillo con resalte presenta una superficie de apoyo lisa, redonda y continua en la longitud requerida.

Cómo elegir las dimensiones, tolerancias y materiales de los tornillos con hombro

Comience con el diámetro del orificio y la holgura que necesita su mecanismo, luego seleccione una longitud de hombro que cubra la parte móvil más una entrada, y solo entonces verifique el tamaño de la rosca y la calidad del material.

Una secuencia común de primer paso para una junta giratoria es:

1. Definir la carga radial y la velocidad que debe soportar el hombro.
2. Haga coincidir el diámetro del hombro con el diámetro del orificio terminado; En un tornillo ISO 7379, el hombro es más grande que la rosca piloto, por lo que el tamaño de la rosca y el diámetro del hombro son indicaciones separadas.
3. Especifique la longitud del hombro como el espesor del miembro móvil más la altura del buje y el margen para el juego axial.
4. Elija una tolerancia de diámetro compatible con el ajuste. La producción ISO 7379 comúnmente ofrece h8 para ensamblajes generales y h7 para ajustes de funcionamiento más ajustados.
5. Seleccione el material y el acabado de la superficie de la siguiente tabla según la resistencia y el entorno.

Opciones de fabricación para tornillos de hombro personalizados

Los tornillos de hombro personalizados se producen mediante cabezal en frío para tiradas de gran volumen y mediante torneado CNC para prototipos y lotes más pequeños; Ambas rutas incluyen un paso de acabado en el hombro y un control de calidad del diámetro, redondez y dureza.

El diámetro del hombro y la concentricidad son las dos características que deciden si el sujetador funciona. En el estampado en frío, el alambre se recalca en matrices y el hilo se lamina, lo que crea un excelente flujo de grano y repetibilidad a un bajo precio por pieza. El torneado CNC es la herramienta más rápida para longitudes inusuales, cantidades pequeñas o aleaciones alternativas porque la pieza se mecaniza a partir de barras y se puede ajustar en la máquina.

Cuando un cliente envía un dibujo, la forma más rápida de evitar desperdicios y retrasos es incluir la misma información que necesitaría un taller mecánico:

• Diámetro del hombro y clase de tolerancia, por ejemplo 8 mm h8
• Longitud de los hombros y longitud total.
• Tamaño, paso y tolerancia de la rosca.
• Forma de cabeza y tipo de accionamiento.
• Grado del material y dureza requerida, por ejemplo, acero de aleación de grado 10,9
• Acabado superficial, como óxido negro, zinc-níquel o pasivación.

Nota de aplicación: si el tornillo de hombro debe caer dentro de un casquillo con una precarga controlada, indique la holgura de funcionamiento en el dibujo. La rugosidad de la superficie del hombro es una especificación, no un adorno; Ra 0,8 micras es un objetivo práctico para una superficie de pivote de acero endurecido.

Yongji Precision Hardware Co., Ltd., un fabricante de elementos de fijación de precisión con cuatro plantas de producción en China y Vietnam y más de 200 clientes internacionales OEM y ODM, suministra tornillos con tope con cabezal en frío, torneado por leva, torneado CNC e inspección de precisión desde el mismo sistema de planta. Compartir el dibujo con antelación también ayuda al equipo de ingeniería a comentar sobre la acumulación de tolerancias antes de que comience el mecanizado.

Preguntas frecuentes sobre tornillos de hombro

¿Cuál es la diferencia entre un tornillo con tope y un perno con tope?

No hay diferencia estructural. En los talleres, perno de hombro y tornillo de hombro son nombres intercambiables para el mismo sujetador. En troqueles y moldes, el término perno extractor se utiliza cuando el tornillo guía una placa extractora. Las piezas métricas generalmente se especifican según ISO 7379; Los tornillos de cabeza hueca imperial están cubiertos por ASME B18.3.

¿Cómo mido correctamente la longitud de los hombros?

Mida la porción cilíndrica sin rosca desde la superficie debajo del cabezal hasta el punto donde comienza la forma completa de la rosca y evite el área de descentramiento de la rosca. Un comparador o un calibre escalonado es más confiable que un calibre para tolerancias estrictas. Si la longitud del hombro controla el espaciado, indique la tolerancia directamente en el dibujo.

¿Los tornillos de hombro son más fuertes que los tornillos normales?

Para el mismo grado de material, un tornillo de hombro no tiene una tensión axial más fuerte porque la rosca determina el límite de tensión. La ventaja está en el corte y el desgaste: el área de hombro sólido más grande soporta la carga radial mucho mejor que un vástago roscado y mantiene una holgura de funcionamiento precisa durante muchos ciclos.

¿Cuándo debo utilizar un tornillo con tope en lugar de una clavija?

Utilice una clavija para una alineación permanente cuando los sujetadores separados sujeten las piezas. Utilice un tornillo de hombro cuando la articulación deba girar, deslizarse o desmontarse repetidamente mientras se mantiene la posición. Un tornillo de hombro ubica y retiene al mismo tiempo.