Ensambles mecánicos

Question 1

Ensamble mecánico

Answer 1

Consiste en diferentes métodos para unir dos o más piezas.
Los métodos de sujeción implican el uso de componentes de unión separados, llamados sujetadores.
Implica el formado de uno de los componentes que se van a ensamblar

Question 2

Ensamble mecánico incluye:

Answer 2

-Los que permiten desensamble fácil
-Elementos roscados
-Remaches
-Ajustes por interferencia
-Insertos y sujetadores integrales
-Los que crean un ensamble permanente

Question 3

Elementos roscados

Answer 3

Componentes separados que tienen roscas externas o internas para el ensamble de piezas. Permiten el desensamble. Son la categoría más importante del ensamble mecánico.

Question 4

Elementos roscados: Tornillos y pernos

Answer 4

Elementos de rosca externa, los tornillos se ensamblan en un barreno roscado ciego.
Los pernos se insertan a través de barrenos y se atornilla con una tuerca en el lado opuesto.
Algunos tipos de tornillos llamados
autorroscantes, poseen formas que les permiten formar o cortar las roscas correspondientes en el
barreo

Question 5

Elementos roscados: tuercas

Answer 5

Elemento de rosca interna que coincide con la del perno del mismo diámetro, paso y forma de rosca, cuyo propósito es mantener presionada determinadas partes de una estructura entre la tuerca y la cabeza del perno.

Question 6

Los tornillos y pernos…

Answer 6

Vienen en diversos tamaños, roscas y formas. La especificación métrica consta del diámetro mayor nominal, mm, seguido del paso, mm.
La norma de Estados Unidos especifica un número que designa el diámetro principal o el diámetro mayor nominal en pulgadas, seguido por el número de roscas por pulgada.

Question 7

Grado de un tornillo

Answer 7

Especifican las características del acero entre ellos. Quiere decir el tipo de acero con el que esta hecho el tornillo y puede ser diferenciado por las marcas que se encuentran en la cabeza hexagonal de cada tornillo.

Question 8

Tipos de tornillos

Answer 8

Se fabrican en una mayor variedad y configuraciones que los pernos, porque sus funciones son más variadas.

Question 9

Los tipos incluyen

Answer 9

-Tornillos universales
-Tornillos de cabeza con caja
-Tornillos prisioneros
-Tornillos autorroscantes.

Question 10

tornillos universales

Answer 10

tipo general, diseñados para ensamble en huecos roscados. En ocasiones se ensamblan a tuercas, y en este uso coinciden con los pernos.

Question 11

tornillos de cabeza con caja

Answer 11

tienen la misma forma que los
tornillos universales, pero están hechos de metales con mayor
resistencia y tolerancias más estrechas

Question 12

tornillos prisioneros

Answer 12

se endurecen y diseñan para funciones de ensamble

Question 13

tornillo autorroscante

Answer 13

está diseñado para formar o cortar las roscas en un orificio que ya existe, dentro del cual se hace girar.

Question 14

Formado de tornillos

Answer 14

Se producen mediante formado en frío o maquinados, pero es un proceso más costoso por la elaboración de roscas. Los aceros están entre los más comunes por su resistencia y bajo costo. Incluye acero al bajo y medio carbono y aleaciones de acero. Los elementos roscados hechos de acero se chapean o recubren para que su superficie resista la corrosión, y se usan recubrimientos de níquel, cromo, zinc, óxido negro y similares. Cuando la corrosión impide su uso, deben usarse otros materiales que incluyen aceros inoxidables, aleaciones de aluminio, aleaciones de níquel y plásticos.

Question 15

Otros elementos roscados: espárrago

Answer 15

Elemento con rosca externa, pero sin la cabeza normal que posee un perno. Se usan para ensamblar dos piezas mediante dos tuercas.

Question 16

Otros elementos roscados: insertos roscados

Answer 16

Elementos con rosca interna o rollos de alambre hechos para insertarse en un orificio sin rosca y para recibir a un elemento con rosca externa. Se ensamblan en materiales más débiles para proporcionar roscas fuertes.

Question 17

Otros elementos roscados: rondana

Answer 17

Componente que se usa para asegurar la firmeza de la unión mecánica. Las rondanas tienen varias funciones:
1) Distribuir los esfuerzos que se concentran 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 resistencia a la tensión
4) Proteger las superficies de las piezas
5) Sellar la unión
6) Resistir el aflojamiento involuntario

Question 18

Remaches:

Answer 18

Sujetadores para obtener una unión permanente sostenida en forma mecánica. Método que ofrece altas velocidades de producción, simplicidad, confiabilidad y bajo costo.
Es una punta con cabeza y sin rosca que se usa para unir dos o más piezas al pasarla por los orificios en las piezas y después formar una segunda cabeza en la punta del lado opuesto. La operación de deformación se ejecuta en caliente o en frío y utiliza el martilleo o presión estable. Una vez deformado, 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 que afectan la manera en que éste se recalcará para formar la segunda cabeza.
-Sólido
-Tubular
-Semitubular
-Bifurcado
-De compresión

Question 19

Remachadoras por tipo: por impacto

Answer 19

Un martillo neumático realiza golpes para recalcar el remache.

Question 20

Remachadoras por tipo: de compresión uniforme

Answer 20

La herramienta para aplicar el remache efectúa presión para recalcar el remache.

Question 21

Remachadoras por tipo: combinación de impacto y compresión

Answer 21

Mucho del equipo usado para aplicar remaches es portátil y de
operación manual.
Existen máquinas automáticas para taladrar y remachar, las cuales preparan los orificios y después insertan y recalcan los remaches.

Question 22

Ajuste por interferencia

Answer 22

Se basan en la interferencia mecánica entre dos piezas coincidentes que se van a unir. Esta interferencia, que ocurre durante el ensamble, es lo que las mantiene juntas. Los métodos incluyen el ajuste con prensa, dispositivos de ajuste por contracción y expansión, grapas de forma y anillos de retención.

Question 23

Ajuste por interferencia: ajuste con prensa

Answer 23

Los dos componentes tienen un dispositivo de ajuste por interferencia entre ellos. Cuando un perno se presiona dentro de un orificio de un diámetro ligeramente menor.

Question 24

Ajuste por interferencia: ajuste por contracción y expansión

Answer 24

Se calienta la pieza externa para agrandarla por expansión térmica y la parte interna permanece a temperatura ambiente o se enfría para contraer su tamaño. Se ensamblan las piezas y se devuelven a la temperatura ambiente para que la pieza externa se encoja, y la pieza interna se expande para formar un ajuste por interferencia fuerte.

Question 25

Ajuste por interferencia: grapas de forma

Answer 25

Implica la unión de dos piezas, donde los elementos que coinciden poseen una interferencia temporal mientras se presionan juntos, pero una vez que se ensamblan se entrelazan para conservar el ensamble.

Question 26

Ajuste por interferencia: anillo de retención

Answer 26

Sujetador que se inserta a presión dentro de un surco que traza una circunferencia sobre una flecha o tubo para formar un hombro. Se usa para ubicar el movimiento de piezas montadas sobre la flecha. Existen anillos de retención para aplicaciones externas (flechas) e internas (perforaciones). Están hechos de láminas metálicas o de alambres sometidos a tratamiento térmico para obtener dureza y rigidez.

Question 27

Insertos y sujetadores integrales: Insertos

Answer 27

Forman una unión permanente entre las piezas mediante el formado o reformado de uno de los componentes a través de un proceso de fundición, moldeado formado de láminas metálicas. Implica la colocación de un componente dentro de un molde antes del moldeado o la fundición, para que se convierta en una pieza permanente. Se prefiere insertar un componente separado en lugar de moldear su forma si el inserto tiene ciertas propiedades, que son superiores a las del material moldeado o fundido, o la forma obtenida mediante el uso del inserto es demasiado compleja o intrincada para incorporarla en el molde.

Question 28

Insertos y sujetadores integrales: sujetadores integrales

Answer 28

Implican la deformación de partes de los componentes para que se entrelacen y creen una unión mecánica. Común para piezas de lámina metálica.
a) lengüetas perforadas: para conectar alambres o flechas a piezas de lámina metálica
b) protuberancias estampadas: se forman protuberancias en una pieza y se aplanan sobre la pieza ensamblada correspondiente
c) costuras: donde los bordes de dos piezas de láminas metálicas separadas, se doblan para formar la costura de sujeción
d) anillado: una pieza con forma de tubo se conecta a una flecha más pequeña, y el diámetro exterior se deforma para producir una interferencia en forma de anillo alrededor de toda la circunferencia
e) la formación de depresiones: formación de simples indentaciones redondas en una pieza externa para que retenga una pieza interna

Question 29

Diseño para ensamble automatizado

Answer 29

• Los métodos convenientes para el ensamble manual no son siempre los mejores para el ensamble automatizado.
• Algunas operaciones de ensamble, son muy difíciles de automatizar
• Para automatizar un proceso de ensamble, deben especificarse los métodos de sujeción durante el diseño, según las técnicas de inserción en máquina y de unión, y que no requieran los sentidos, la destreza y la inteligencia de los trabajadores.

Question 30

Recomendaciones y principios aplicables en el diseño de productos de ensamble automatizado: Diseño modular

Answer 30

• Aumentar la cantidad de tareas separadas que se realizan mediante un sistema de ensamble.
• Procurar que cada subensamble tenga un máximo de 12 o 13 piezas que deben producirse en un sistema de ensamble único.
• El subensamble debe diseñarse alrededor de una pieza básica a la cual se le agregan otros componentes.

Question 31

Recomendaciones y principios aplicables en el diseño de productos de ensamble automatizado: Reducir necesidad de ensambles simultáneos

Answer 31

La práctica preferida para el ensamble automatizado es separar las operaciones en estaciones diferentes, en lugar de manejar y sujetar varios componentes al mismo tiempo en la misma estación de trabajo.

Question 32

Recomendaciones y principios aplicables en el diseño de productos de ensamble automatizado: Limitar direcciones requeridas de acceso

Answer 32

Debe reducirse el número de direcciones donde se añaden componentes nuevos en el subensamble existente. Los componentes deben agregarse de manera vertical desde arriba.

Question 33

Recomendaciones y principios aplicables en el diseño de productos de ensamble automatizado: Componentes de alta calidad

Answer 33

El alto desempeño requiere que se añadan componentes de alta calidad a cada estación de trabajo. Los componentes de baja calidad producen atascamientos en los mecanismos de alimentación y ensamble, y provocan pérdidas de tiempo.

Question 34

Recomendaciones y principios aplicables en el diseño de productos de ensamble automatizado: Emplear grapas de forma

Answer 34

Elimina la necesidad de los elementos roscados; el ensamble se realiza mediante la inserción simple. Sólo requiere que las piezas se diseñen con características positivas y negativas especiales para facilitar la inserción y la sujeción.