Tornillo hexagonal exterior frente a tornillo hexagonal interior: ¿cómo elegir entre ellos? | MáquinaMFG

Tornillo hexagonal exterior frente a tornillo hexagonal interior: ¿cómo elegir uno u otro?

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Actualmente, los tornillos hexagonales se utilizan mucho en la industria de la tornillería. En comparación con las cabezas rectas y en cruz, los tornillos hexagonales ofrecen un mejor ensamblaje debido a su menor tendencia al deslizamiento, y también proporcionan un alto par de apriete.

Además, los tornillos hexagonales tienen una estructura sencilla y son rentables en comparación con los tornillos de cabeza dodecagonal y multidentada.

Por lo tanto, los tornillos hexagonales tienen un precio global más elevado y son el tipo de tornillo más utilizado en automóviles.

Los tornillos hexagonales pueden clasificarse en dos tipos: tornillos hexagonales interiores y tornillos hexagonales exteriores. Qué distingue a estos dos tornillos y cómo se debe elegir entre ellos a la hora de aplicarlos?

Este artículo presenta la estructura, el coste, las herramientas de apriete, las ventajas, los inconvenientes y el ámbito de aplicación.

1. Estructura

Estructuralmente, los tornillos de cabeza hueca hexagonal y los tornillos hexagonales exteriores son fáciles de distinguir. Básicamente no hay diferencia en la parte roscada. El hexágono exterior se refiere a la cabeza en forma de hexágono, que no tiene depresión.

Para aumentar la superficie de apoyo de la cabeza, también se pueden utilizar tornillos de brida hexagonal exterior. Esta variante es muy utilizada. El borde exterior de la cabeza del tornillo de hexágono interior es redondo, y el centro es un hexágono cóncavo. El tipo más común es el hexágono de cabeza cilíndrica, pero también hay hexágonos de cabeza cilíndrica, hexágonos de cabeza avellanada y hexágonos de cabeza plana.

Los tornillos sin cabeza, los tornillos de tope, los tornillos de máquina y otros elementos similares se denominan tornillos de cabeza hueca sin cabeza. Los tornillos de hexágono interior también pueden convertirse en tornillos de hexágono interior con brida para aumentar el área de contacto de la cabeza.

Para controlar el coeficiente de fricción de la cabeza del tornillo o mejorar el rendimiento antiaflojamiento, también se pueden utilizar tornillos combinados de hexágono exterior y hexágono interior. Estos se ilustran en la figura siguiente.

2. Coste

Los tornillos de cabeza cilíndrica y los de hexágono interior suelen tener las roscas formadas por atornillado. Las placas de atornillado utilizadas para ambos son esencialmente las mismas, y no hay diferencias significativas de coste entre ellos.

Sin embargo, el proceso de fabricación de cabezas para estos dos tipos de tornillos es diferente. Debido a las distintas estructuras de las cabezas, se necesitan moldes y procesos diferentes para cada uno de ellos.

El coste de fabricación de la cabeza del tornillo hexagonal es superior al de la rosca hexagonal debido a las diferencias en el proceso de fabricación.

Según mi experiencia, el coste del tornillo hexagonal exterior es sólo la mitad del del tornillo hexagonal interior.

3. Herramienta de apriete

Puede dividirse en dos partes: montaje en vida y producción.

Para el montaje en la vida, la forma de la llave para tornillos de hexágono interior tiene forma de "L", con un lado más largo que el otro. El extremo más corto se utiliza para atornillar mientras que sujetar el extremo más largo puede ahorrar esfuerzo y apretar mejor los tornillos.

El tornillo hexagonal exterior requiere una llave con cabeza hexagonal equilátera, como una llave ajustable, una llave de estrella o una llave fija. Como se muestra en la figura siguiente, es posible que esté familiarizado con las dos herramientas siguientes si ha realizado tareas diarias de montaje o mantenimiento en casa.

Para cumplir los requisitos de calidad de apriete y automatización, el montaje en producción se realizará con llaves dinamométricas fijas y pistolas de apriete de alta precisión. Para ello es necesario que los manguitos de apriete correspondientes estén adaptados.

El tornillo hexagonal exterior requiere un manguito hexagonal cóncavo, mientras que el tornillo hexagonal interior requiere un manguito hexagonal convexo. Como se muestra en la figura siguiente, se suministrarán una serie de manguitos que coincidan con el tamaño de la cabeza del perno.

4. 4. Ventajas e inconvenientes

4.1 Ventajas

Pernos/tornillos hexagonales exteriores:

  • Tienen buenas propiedades de autobloqueo.
  • Proporcionan una mayor superficie de contacto y fuerza de preapriete.
  • La rosca completa tiene una gama de longitudes más amplia.
  • Pueden tener agujeros escariados para fijar la posición de la pieza y soportar el cizallamiento causado por la fuerza transversal.
  • La cabeza es más fina que la de un hexágono interior y, en algunos casos, no se puede utilizar un hexágono interior como sustituto.

Pernos/tornillos de cabeza hueca hexagonal:

  • Son fáciles de abrochar.
  • No son fáciles de desmontar.
  • Tienen un ángulo antideslizante.
  • Caben en espacios reducidos.
  • Pueden soportar grandes cargas.
  • Pueden avellanarse y hundirse en el interior de la pieza, lo que las hace más exquisitas y bellas sin interferir con otras piezas.

4.2 Inconvenientes

El perno/tornillo hexagonal exterior:

  • Ocupa un espacio considerable y no es adecuado para ocasiones más delicadas.
  • No se puede utilizar para cabezas avellanadas.

Pernos/tornillos de cabeza hueca hexagonal:

  • La superficie de contacto y la precarga son pequeñas.
  • A partir de cierta longitud, el hilo no está totalmente presente.
  • La herramienta de fijación puede ser difícil de emparejar, pero es fácil de atornillar y sustituir.
  • Para el desmontaje debe utilizarse una llave profesional, ya que no es fácil desmontarlo en circunstancias normales.

5. 5. Ámbito de aplicación

Se trata de las ventajas y desventajas del perno hexagonal exterior y el perno hexagonal interior, así que ¿cómo elegirlos en la aplicación?

Si se requiere una gran fuerza axial en el punto de apriete, lo que significa que el par de apriete es elevado, y hay suficiente espacio exterior para el apriete, se debe utilizar un tornillo hexagonal exterior.

Sin embargo, si hay poco espacio en la posición de apriete o se necesita una cabeza avellanada para mejorar la estética, y la fuerza axial necesaria para el apriete es pequeña, lo que significa que el par de apriete es bajo, se puede utilizar en su lugar un tornillo hexagonal.

Para ilustrarlo, consideremos el punto de conexión del subchasis y la carrocería de un coche, donde varios pernos atraviesan la parte inferior del subchasis y se aprietan a la carrocería. Como la parte inferior no es visible y no tiene requisitos estéticos, y no hay ningún obstáculo en el apriete, son necesarios una fuerza axial y un par de apriete elevados (los pernos se aprietan después de ceder).

Por lo tanto, para esta posición de conexión, se recomienda utilizar tornillos hexagonales exteriores para el apriete.

La conexión del embellecedor interior es una zona visible para el cliente y suele requerir consideraciones estéticas. Como tal, es necesaria una estructura de cabeza avellanada, y la parte superior de la cabeza del tornillo debe alinearse con la estructura de la pieza conectada o cubrirse con una capa adicional de piezas.

Además, la fuerza axial y el par necesarios para el apriete en estas posiciones son bajos. Por lo tanto, los pernos o tornillos hexagonales son muy adecuados para la fijación en estos casos.

Si no está seguro de cómo elegir, dependerá de si la posición de conexión requiere un aspecto elegante y dispone de un espacio de montaje limitado. En tales casos, se recomienda elegir pernos/tornillos de hexágono interior.

De lo contrario, se puede elegir el perno/tornillo hexagonal exterior. Es rentable y puede satisfacer la mayoría de los demás requisitos.

Esto explica por qué los pernos/tornillos hexagonales exteriores se utilizan con más frecuencia que los pernos/tornillos hexagonales interiores.

6. Experiencia y conclusión

Los pernos/tornillos de cabeza hexagonal se utilizan ampliamente en diversas industrias debido a su estructura sencilla, cómodo uso, precio moderado y facilidad de apriete.

Existen dos tipos de pernos/tornillos de cabeza hexagonal comunes: hexágono exterior y hexágono interior. La estructura de la cabeza de ambos puede distinguirse claramente.

En términos de coste, el hexágono exterior cuesta la mitad que el hexágono interior. Además, las herramientas de apriete utilizadas para ambos tipos tienen una vida útil y unos métodos de producción diferentes.

Teniendo en cuenta las ventajas y desventajas de ambos, se recomienda elegir pernos/tornillos de cabeza hueca si la posición de conexión requiere delicadeza, belleza y un espacio de montaje limitado. Sin embargo, si no existen tales requisitos, se debe optar por el perno/tornillo de cabeza hexagonal exterior.

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