viernes, 22 de febrero de 2013

TIPOS DE UNIONES FIJAS





El automóvil están compuesto por un gran numero de elementos que están unidos de muy diversas formas, aquellos elementos que están unidos de manera que su unión no se puede desmontar sin romper uno de sus elementos se denominan uniones fijas.

Las uniones fijas pueden estar soldadas, engatilladas o pegadas, dependiendo del tipo de ensamblaje que haya proyectado el fabricante del automóvil.

Las uniones soldadas son las que actualmente mas se utilizan en la fabricación y reparación de la carrocería, también se les denomina uniones térmicas. Su utilizacion se caracteriza por la aportación de la energía que hay que efectuar para que se produzca la unión de las piezas. En este proceso, las piezas a unir están sometidas a un acuerdo de temperatura que les produce una dilatación( en mayor o menor medida) en función de la naturaleza del material y del método de soldadura empleado.

En la reparación de la carrocería, al utilizar cualquier proceso de la soldadura, se produce una modificación de la estructura del material en la zona soldada, verificándose un cambio en las características originales de las piezas , también en mayor o menor medida en función del método de soldadura empleado. Este es uno de los aspectos mas a tener en cuenta a la hora de valorar la reparabilidad de la zona afectada.

Por otro lado, independientemente del sistema que se utilice para unir las piezas( soldadas, engatilladas, o pegadas). la preparación de los bornes es una cuestión importantísima, pues de ella va a depender en gran medida, la correcta reparación.

UNIONES A SOLAPE

En un procedimiento donde las chapas a unir se encuentran ensambladas una encima de la otra (solapadas). La longitud que debe tener la parte superpuestas debe ser como minimo cuatro veces el espesor de la chapa mas fina, aunque se puede aumentar dependiendo del esfuerzo al que vayan a ser sometidas.

En la figura que mostramos es un tipo de unión que no es muy frecuente realizar en la reparación de la carrocería (al menos en las zonas visibles), pues la diferencia de altura existente en las chapas hace necesario la realización de otras operaciones para disimular la unión, lo que implica un aumento considerable de tiempo y consecuentemente un mayor costo de reparación.

UNIONES A SOLAPE ESCALONADO

Este tipo de unión se realiza produciendo en una de las chapas un escalonamiento de unos 10mm de ancho, para que al ensamblarse, ambas chapas queden en la misma altura
la unión se puede realizar soldando los bordes con los siguientes métodos de soldadura: OXIACETILENICA, electrodo revestido, TIG, MIG/MAG, o por soldadura eléctrica por resistencia. También se puede soldar por MIG/MAG a tapon. En ese ultimo caso, hay que preparar los orificios en la chapa que quede accesible para su posterior soldeo. En ocasiones se utilizan conjuntamente los procedimientos de puntos de resistencia y MIG/MAG para reforzar la unión.

El escalonamiento de la chapa se puede realizar mediante distintos procedimientos, aun que el mas usado y practico es el de utilizar unos alicates de plegar: manuales o neumáticos

alicate de plegar manual
 

GYS Alicates neumaticos para plegar y punzonar / Ø5 MM
alicate de plegar neumática


UNIONES A TOPE

Son las más ampliamente usadas en todos los métodos de soldadura, puesto que cuando se sueldan producen un bajo índice de tensiones y deformaciones. Las uniones a tope, por lo general, se utilizan en las construcciones de chapas de metal. Esas uniones implican un gasto menor de metal base y de metal de aportación, así como también un tiempo más corto en la terminación de los trabajos de soldadura. Puede n ser ejecutadas con una resistencia igual a la del metal base. No obstante para la elaboración de las uniones a tope se exige una preparación más adecuada de las piezas. Si se ejecuta a mano la soldadura de chapas metálicas de 4-8 mm de espesor, los bordes pueden ser rectos (o sea sin ninguna preparación). En este caso las chapas se colocan con una holgura de 1-2 mm. Podemos soldar a tope y por un solo lado, sin preparación de los bordes, las chapas cuyo espesor sea de hasta 3 mm; para la soldadura bilateral ese espesor puede ser de hasta 8 mm. Las planchas con un espesor de 4-26 milímetro, se unen a tope con biselado unilateral de los bordes cuando se les aplica el procedimiento de soldadura manual por arco. Este tipo de preparación de los bordes se denomina en V. Las láminas con un espesor de 12 a 40 mmm y más se sueldan previo biselado bilateral de los bordes, denominado en X.


UNIONES A TOPE CON RESALTE

Consiste en preparar las chapas a unir de forma que sus bordes formen un angulo de 90º. La altura del borde dependerá de la maquina de soldar que se vaya a utilizar o de las especificaciones indicadas en el manual de reparación del fabricante del vehiculo.



UNIONES CON REFUERZOS DE BRIDA
A veces es necesario unir determinados elementos que han de soportar grandes esfuerzos, como es el caso de los travesaños del chasis, los largueros, etc. Estas uniones se han de realizar reforzando la unión con bridas de refuerzo, atendiendo en todo momento a las especificaciones de fabricante del vehiculo, para no alterar las características estructurales de los distintos elementos.
Estos refuerzos se realizan fabricando una brida que se acopla en el interior o en el exterior de las piezas del ensamblaje.
brida interior
El material de estas bridas será de la misma calidad y espesor que los elementos a unir. En muchos casos se utiliza parte del elemento que se quita; si esta operación no fuese disponible, habrá que utilizar una chapa nueva del mismo grosor y del mismo material.
brida exterior

 

UNIONES ENGATILLADAS
Este tipo de uniones consiste en unir dos piezas plegado uno de ellas sobre si misma, de forma que al realizar el pliegue se aloje en su interior la otra pieza. Este tipo de unión solo se utiliza en chapas de poco grosor

Las ventajas que tiene este tipo de uniones son:

- Se realiza de forma rápida.

-Al no tener que someterse a ninguna fuente de calor, no se producen cambios en la estructura metálicas de la piezas.

 
Para reforzar la rigidez de la unión y su estanqueidad, se aplica una masilla estructural y una pasta de sellado.
 
Las piezas que se unen a traves de este procedimiento vienen preparadas para realizar el plegado. Para ello, las piezas nuevas de recambio están sobredimensionadas para facilitar esta operación.
 
El pliegue del panel se puede realizar utilizando un martillo y un tas, a través de unos alicates de plegado o de un martillo plegador de accionamiento neumático.



 

UNIONES CLINCHADAS
Por clinchado se entiende la embutición parcial de una chapa en otra durante el proceso de fabricación. Es un procedimiento rápido, limpio y económico, aunque la escasa resistencia que aporta lo hace indicado únicamente para piezas que no tengan una importante contribución en material de resistencia estructural. Mediante este procedimiento algunos fabricantes realizan los refuerzos del capó delantero.
 


 
 
 

 



TIPOS DE ROSCAS Y PARAMETROS PRINCIPALES

En tornillos, pernos, tuercas, en elementos de maquina tales como árboles y ejes y en sistemas de tuberías para diferentes usos, uno de los elementos componente de todos estos artículos mecánicos, son las roscas, lo que define la variedad de formas, tipos y dimensiones de las mismas, aunque en los últimos años se ha avanzado a grandes pasos en la estandarización de sus características para hacer más fácil la intercambiabilidad de las partes, como también facilitar y abaratar los costos de fabricación; se hace necesario conocer una serie de elementos generales para decidir su uso y para realizar su representación técnica mediante el dibujo lo cual pretendemos de forma muy general destacar en este trabajo tratando de ajustarnos a lo estipulados en las normas internacionales y nacionales que rigen la actividad del Dibujo Técnico y la Mecánica.

Introducción. Términos y definiciones.
Una Rosca es una arista helicoidal de un prisma llamado comúnmente filete, de sección con diferentes formas (triangular, cuadrada o roma), formada sobre una superficie en revolución cilíndrica o cónica, y que puede ser exterior (tornillos y pernos)  o interior (tuercas).

 

Clasificación de las Roscas.

La clasificación de las roscas es bastante amplia debido a su gran diversidad:

  • Por la forma del perfil.  
  • Por el carácter de la superficie.  
  • Por la disposición.  
  • Por el destino.  
  • Por la cantidad de entradas.  
  • Por la dirección de la línea helicoidal.
  • Por la forma del perfil.


a) Rosca triangular: recibe este nombre cuando el prisma o filete que engendra la rosca tiene su sección parecida a un triángulo. Es la más utilizada en la industria, por destinarse a la sujeción de piezas
 

 


b) Rosca cuadrada: Es la engendrada por un filete de sección cuadrada. No está normalizada, por lo que en la actualidad tiende a desaparecer, se emplean cuando sea conveniente evitar la acción radial de la rosca
 


c) Rosca trapecial
: Es la engendrada por un filete cuya sección es un trapecio isósceles. Se emplea mucho en husillos de máquinas herramientas, para conseguir movimientos de translación, especialmente indicadas para la transmisión de esfuerzos en un solo sentido.
 
 


d) Rosca redonda: Esta rosca es utilizada en husillos que tengan que soportar esfuerzos grandes y bruscos, se utiliza en los casos en los que ha de recibir impactos persistentes. Es la rosca de mejores condiciones mecánicas, pero de difícil elaboración





e) Rosca en diente de sierra: Es la engendrada por un filete cuya sección es aproximadamente un trapecio rectángulo. Rosca de difícil elaboración, pero muy resistente a los esfuerzos axiales en un solo sentido. Es muy utilizada en artillería y prensas.



 
 
  • Por el carácter de la superficie.
Por el carácter de l superficie donde se tallan las roscas estas pueden ser, roscas en superficies en
revolución cilíndricas, y roscas en superficies en revolución cónicas.
  • Por la disposición.
 Por su disposición las roscas pueden ser exteriores o interiores.
  • Por el destino.
Cuando se plantea la clasificación atendiendo al destino nos estamos refiriendo a la aplicación o uso que se dará al elemento que presenta la rosca, en esta caso pueden ser:
a) De sujeción. Este es el caso de los Tornillos con tuercas, Pernos y espárragos utilizados con este fin
 




 




b) De avance. Es el caso del tornillo sinfín empleado en mecanismos de maquinas como por ejemplo en el torno.


c) Especiales.

 
Tornillos empleados para usos más específicos. (Sellers, A.C.M.E., Löwenherz, Buttres, etc.), estando la mayoría normalizadas según normas DIN, SAE, UNIM, IRAM, etc., según los países.

 



  • Por la cantidad de entradas.

Pueden clasificarse como de entrada simple, en este caso presenta solo un filete de roca, y de múltiples entradas, pueden tener dos o más filetes de roscas.




  • Por la dirección de la línea helicoidal.
Las roscas pueden ser izquierdas o derechas. Una rosca es a derechas cuando penetra al girar hacia la derecha y es a izquierdas cuando penetra al girar hacia la izquierda.
Para distinguir si un tornillo presenta su rosca a derechas o a izquierdas, se coloca el eje del tornillo en un plano inferior y perpendicular al observador. Si la hélice o filete se aleja hacia la derecha, el tornillo es a derechas, pero si se aleja hacia la izquierda, entonces el tornillo es a izquierdas. Para distinguir el sentido de rosca en las tuercas, se procede como en el tornillo, pero ha de tenerse en cuenta que los hilos visibles son los de la parte inferior; por tanto, cuando se alejan hacia la izquierda la rosca es a derechas
 


Parámetros Fundamentales
En todas las roscas hay que distinguir un grupo de parámetros que la caracterizan, y que forman el perfil, entre los más importantes tenemos: 
 

  • Diámetro Nominal o Máximo de la rosca. Es el parámetro que se utiliza para designar todos los tipos de roscas, fundamental para el dimensionado en los planos
  • Diámetro Medio. Diámetro entre el diámetro Nominal y el Menor.
  • Diámetro Menor. Distancia entre dos puntos opuestos situados en el fondo. Es importante pues se representa cuando se indican roscas en los planos.
  • Angulo de rosca. Angulo formado por dos flancos.
  • Cresta superficie exterior de unión de los flancos.
  • Paso. es la distancia medida paralelamente al eje entre dos hilos consecutivos
  • Fondo. superficie interior de unión de los flancos
  • Hilo. es cada uno de las vértices de las crestas.
  • Flanco. Superficies teoricas de los flancos.
  • Avance. El mismo se obtiene multiplicando el paso por el numero de entradas y se define como el desplazamiento axial medido paralelamente al eje del elemento de unión roscado. El mobil  sobre el fijo, para una vuelta completa. En la rosca de una sola entrada el avance es igual al paso.
Roscas Métrica ISO. Características
 
Diámetro nominal: D = d
Paso: P
D1 = d2 - 2 · (H/2 - H/4) = d - 2·H1 = d - 1,082532·P
Diámetro de francos: D2 = d2 = d - 3/4 · H = d - 0,649519 · P
Diámetro del núcleo: d3 = d2 - 2 · (H/2 - H/6) = d - 1,226869 · P
Diámetro del núcleo: d3 = d1 - H/6 (según la norma DIN ISO 724)
H = (raiz(3)/2)·P = 0,866025 · P
Profundidad portante de rosca: H1 = (D - D1)/2 = 5/8 · H = 0,541266·P
Profundidad de rosca: h3 = (d - d3)/2 = 17/24 · H = 0,613435·P
Radio fondo de rosca: R = H/6 = 0,144338 · P

 

Roscas Whitworth. Características.
La primera persona que creó un tipo de rosca normalizada, aproximadamente sobre 1841 fue el ingeniero mecánico inglés sir Joseph Whitworth

El sistema de roscas Whitworth todavía se utiliza, para reparar la vieja maquinaria y tiene un filete de rosca más grueso que el filete de rosca métrico.

El sistema Whitworth fue un estándar británico, abreviado a BSW (BS 84:1956) y el filete de rosca fino estándar británico (BSF) fue introducido en 1908 porque el hilo de rosca de Whitworth resultaba grueso para algunos usos.

El ángulo del hilo de rosca es de 55° en vez de los 60º que tiene la rosca métrica la profundidad y el grosor del filete de rosca variaba con el diámetro del tornillo (es decir, cuanto más grueso es el perno, más grueso es el filete de rosca).

En este sistema de roscas el paso se considera como el número de filetes que hay por pulgada, y el diámetro se expresa en fracciones de pulgada. (Ejemplo 1/4", 5/16")