Piezas estándar en la fabricación de herramientas: Pomos, palancas y mangos

Las piezas estándar son componentes fundamentales indispensables en la fabricación de herramientas y moldes. Son la base para la producción de moldes, herramientas y dispositivos precisos. Las piezas estándar son componentes estándar y se utilizan para aumentar la eficiencia, reducir los costes y garantizar la interoperabilidad de los procesos de fabricación. Este artículo describe cómo se definen las piezas estándar, qué las distingue de las piezas estándar y dónde se utilizan las piezas estándar, como pomos, palancas y mangos.

Definición: ¿Qué son las piezas estándar?

Las piezas estándar son elementos de máquina estandarizados que se utilizan en ingeniería mecánica, tanto en la fabricación de herramientas como en la fabricación de moldes. Especialmente en la fabricación de herramientas, las piezas estándar son un componente esencial para garantizar tiempos de desarrollo y entrega cada vez más cortos.

Debe hacerse una distinción entre las piezas estándar y los componentes estándar. Las piezas estándar son componentes estandarizados que están regulados por normas oficiales como las normas DIN. Todos los detalles de la pieza estándar se describen en la norma. Los componentes estándar son, por ejemplo: tornillos, arandelas, tuercas, tuberías, cojinetes de todo tipo y juntas.

Por otro lado, las piezas estándar no están sujetas a ningún estándar específico. Son elementos unificados, prefabricados en diferentes variantes y tamaños. Las piezas estándar son piezas producidas en masa con el mismo diseño y propiedades. Se utilizan con tanta frecuencia que merece la pena estandarizar estas piezas. Pueden incluir tornillos, arandelas o piezas moldeadas no estándar, entre muchas otras piezas. Las piezas estándar se utilizan a menudo cuando se requieren piezas en grandes cantidades, pero las piezas estandarizadas no se pueden utilizar por motivos de diseño.

Desarrollo de piezas estándar: fabricación de herramientas ahora y en el futuro

El desarrollo de estándares está estrechamente relacionado con la industrialización. El aumento constante de las cifras de producción condujo a la necesidad de componentes estandarizados. Esta fue la única forma de garantizar la eficiencia e intercambiabilidad de los componentes y simplificar la producción. Como resultado, varias empresas comenzaron a desarrollar sus propios estándares de fábrica ya en los siglos XVIII y XIX. Poco después, surgieron las primeras organizaciones de estandarización, allanando el camino para la introducción de piezas estándar. Sin embargo, las piezas estándar no eran suficientes para todos los sectores: Con la industria de automoción, una industria con requisitos específicos desarrollados en el siglo XX, las piezas estándar no siempre podían cumplir estos requisitos. Necesitábamos nuestros propios estándares: estos llamados estándares de la empresa constituyen la base de las piezas estándar. Con el auge de la industria manufacturera en el período posterior a la guerra, las empresas fuera de la industria de automoción desarrollaron cada vez más sus propios estándares. De ese modo, se extendieron las piezas estándar. Y hoy en día, gracias a la introducción de tecnologías CAD, cadenas de suministro globales y el aumento de la digitalización, se pueden producir de forma aún más precisa y eficiente.

Ventajas de los estándares

Las piezas estándar son componentes que, por lo general, se han probado durante mucho tiempo (p. ej., en términos de propiedades y forma, de acuerdo con los estándares de fábrica) y cuya función se puede garantizar. Como piezas estandarizadas, también están disponibles rápidamente y se pueden reemplazar fácilmente. Esta estandarización permite utilizar piezas estándar de forma similar a las piezas estándar, ya que están disponibles en grandes cantidades en la misma forma y propiedades. En términos de funcionalidad y dimensión, a menudo son iguales o equivalentes a las piezas estándar, pero dado que no están sujetas a estandarización, tienen una amplia variedad de opciones de construcción. Sin el complejo proceso de estandarización, los fabricantes de piezas estándar pueden responder más rápidamente a las necesidades del mercado. En la mayoría de los casos, incluso los modelos CAD de fácil acceso están disponibles para piezas estándar, ya que siempre son los mismos componentes. Otra ventaja es que las piezas estándar se producen en grandes cantidades, lo que las hace relativamente económicas.

Si los clientes piden piezas estándar de forma periódica y en grandes cantidades, el proveedor las suele almacenar o incluir en la gama estándar. Por lo tanto, se pueden entregar al cliente sin perder mucho tiempo.

Estándares para la fabricación de moldes y herramientas

La mayoría de los estándares se utilizan en la fabricación de herramientas y moldes. La fabricación de herramientas se ocupa del desarrollo y la producción de herramientas que se usan industrialmente. Se trata, por ejemplo, de dispositivos especializados que se utilizan principalmente para la producción masiva. En su producción suelen utilizarse máquinas herramienta controladas por CNC. Las herramientas típicas son, por ejemplo: Herramientas de perforación, herramientas de corte y herramientas de doblado. La fabricación de moldes es un área especial de fabricación de herramientas. Aquí se fabrican moldes para diversos procesos de formación. Las piezas estándar se utilizan, por ejemplo, para fundición a presión.

Por ejemplo, los siguientes componentes pueden diseñarse como piezas estándar

• Componentes de guía: p. ej., varillas guía, sirven para alinear y guiar con precisión las piezas móviles.
• Casquillos de centrado, pasadores de centrado: alinee las mitades de la herramienta entre sí.
• Pasadores del eyector: piezas formadas a presión a partir del molde.
• Elementos de estanqueidad: evitan que los líquidos como el refrigerante se escapen de la herramienta.
• Elementos de tensión y retención: aseguran la sujeción de los componentes de moldeado también durante el proceso de moldeado.
• Varios pernos (pernos de rótula, pernos de ajuste): sirven para el movimiento preciso y la alineación de piezas o componentes.
• Casquillos de orificio de perforación: Los casquillos de orificios de perforación se utilizan para garantizar una guía precisa de la herramienta durante el procesamiento de los orificios de perforación.
• Inserciones roscadas: Una rosca que se utiliza en materiales que no pueden albergar las roscas por sí mismos.

La globalización también está aumentando la presión competitiva en la fabricación de herramientas. Deben desarrollarse nuevas soluciones cada vez más rápido, lo que obliga a las empresas a aumentar constantemente la eficiencia. Las piezas estándar en particular proporcionan una base fiable y un considerable potencial de ahorro de costes.

Piezas estándar en MISUMI

La tienda de MISUMI ofrece una variedad de mangos de giro, ruedas de mano, pomos y palancas de sujeción en varios diseños. Las empuñaduras están disponibles en una posición giratoria y fija con varias formas de mango. Por ejemplo, hay varias empuñaduras para las ruedas de mano, como mangos rígidos, mangos cónicos o empuñaduras plegables. Además de muchos otros artículos, el taller también ofrece ruedas de mano de disco macizo o ruedas de mano convencionales. Además, hay disponibles ruedas de mano estriadas de aluminio y acero inoxidable. Las palancas y los pomos se analizan con más detalle a continuación.

Tensores y palancas de sujeción

Se ofrecen palancas de sujeción, palancas de tensión, palancas de desplazamiento o palancas fijas.

Con las palancas de sujeción, las piezas de trabajo se pueden sujetar y soltar rápida y fácilmente. Consisten en una empuñadura y una fijación de sujeción. El dispositivo de sujeción está girado, lo que sujeta o libera la palanca:

• (1) Palanca de sujeción con pulsador
• (2) Palancas de sujeción de doble brazo
• (3) Palanca de sujeción ajustable
• (4) Palanca de tensión
• (5) Palanca de sujeción del trinquete
• (6) Palanca de leva/palanca excéntrica
• (7) Palanca de tensión plana

* La palanca de sujeción siempre se aprieta girándola (según el número de vueltas de rosca). La figura solo muestra el reposicionamiento de la palanca o más bien el brazo de la palanca.

• 1: La sujeción se desbloquea tirando de la palanca hacia arriba, aflojando así el engranaje entre el elemento de sujeción y la palanca de control.
• 2: La palanca desbloqueada ahora se puede girar en la dirección deseada.
• 3: Una vez liberada la palanca, el muelle de retorno bloquea automáticamente el engranaje entre el elemento de sujeción y la palanca de control; la sujeción se bloquea.

Se ofrecen características estándar como las palancas de sujeción y tensión en una amplia variedad de versiones. Además de los materiales utilizados y la posibilidad de un diseño con, por ejemplo, una rosca interna o externa, difieren entre otras cosas en su principio operativo básico. Se hace una distinción entre un efecto de sujeción creado por una rosca o por una palanca excéntrica (desalineación). Otra distinción es la posibilidad de ajustar la propia palanca de control. Hay disponibles palancas de sujeción rígidas y ajustables con roscas externas o internas, por lo que las palancas de sujeción ajustables también pueden equiparse con una función de trinquete, bloqueo o limitación de par. Por último, pero no por ello menos importante, hay disponibles varias formas de palanca, como en forma de L, en forma de T y en forma de Y.

Las palancas de desplazamiento, incluidas las palancas excéntricas, se pueden utilizar para realizar un movimiento de desplazamiento. Ha instalado un pasador en voladizo y una arandela de empuje. Al accionar la palanca, la arandela de empuje se aprieta y la pieza de trabajo se fija.

Tornillos de bloqueo, tuercas de bloqueo y pomos

Los tornillos de bloqueo, las tuercas de bloqueo y los pomos están disponibles en varios diseños.

Los pomos están, por ejemplo, disponibles en las siguientes variantes:

• (1) Mango de seta
• (2) y (3) empuñaduras de tres y cinco estrellas
• (4) Pomos estriados
• (5) Mango cruzado

Los tornillos estriados y las tuercas estriadas tienen una cabeza con lados principalmente estriados y están diseñados para su uso sin herramientas. Su circunferencia de cabeza ranurada proporciona un buen agarre para apretar el tornillo o la tuerca a mano.

A su vez, los mangos de seta son una posible opción si el elemento de bloqueo se mueve principalmente por tracción o presión. Su forma ergonómica permite un funcionamiento rápido. Se utilizan, por ejemplo, para pasadores de bloqueo de rótula con un mango de seta como ayuda de tracción o como mango de accionamiento en interruptores de apagado de emergencia. La forma de los mangos transversales garantiza un agarre seguro durante el funcionamiento. Esto significa que pueden transmitirse pares de torsión altos cuando el espacio es limitado. Se utilizan, por ejemplo, en válvulas.

Las empuñaduras de 3 estrellas tienen una transmisión de fuerza compacta y eficiente y también son adecuadas para espacios reducidos. Las empuñaduras de 5 estrellas son adecuadas para máquinas pesadas y dispositivos de tensión.

Empuñaduras

Las empuñaduras están disponibles además de otras variantes:

Descripción general de las empuñaduras en MISUMI

• (1) Empuñadura de manivela
• (2) Rueda de mano con empuñadura
• (3) Empuñadura estándar
• (4) Empuñadura plegable con resorte
• (5) Mango giratorio, plegable
• (6) Rueda de mano estriada
• (7) Empuñadura, plegable
• (8) Mango de arco, retráctil

Las empuñaduras plegables o el mando de arco retráctil son adecuados para situaciones en las que hay poco espacio o un mango que sobresale podría suponer un problema de seguridad, por ejemplo, debido a golpes o por quedarse atrapado.

Las empuñaduras de manivela proporcionan una operatividad óptima, ya que ofrecen un agarre cómodo y firme. También mejoran la transmisión de fuerza mediante un movimiento giratorio más eficiente y preciso. Esto puede ser ventajoso, en particular para máquinas y herramientas manuales.