NMX-H-029-1986 PRODUCTOS METAL MECANICOS- TORNILLOS AUTORROSCANTES MECHANICAL METAL PRODUCTS- THREAD FORMING SCREWS

PREFACIO En la elaboración de esta Norma participaron las siguientes empresas e instituciones: CAMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DEL HIERRO Y DEL ACERO CERRADURAS Y CANDADOS, S.A. DINA KOMATSU NACIONAL, S.A. INDUSTRIAS JOHN DEERE, S.A. LAMINADORA MEXICANA DE METALES, S.A. PRE-MAQ, S.A. TELEINDUSTRIAS ERICSSON, S.A. TREMEC, S.A. DE C.V. UNBRAKO MEXICANA, S.A. COMITE CONSULTIVO DE NORMAS DE LA INDUSTRIA SIDERURGICA.

INDICE DEL CONTENIDO

PAG 1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION 1 2 REFERENCIAS 1 3 CLASIFICACION Y DESIGNACION 1 4 ESPECIFICACIONES 3 5 MUESTREO 4 6 DUREZA 4 7 MARCADO Y EMPAQUE 21 8 BIBLIOGRAFIA 24 9 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES 24

“MECHANICAL METAL PRODOCTS – THREAD FORMING SCREWS” 1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION Esta Norma Mexicana establece los requisitos que deben cumplir los tornillos autorroscantes (para lámina) de acero al carbono, con diferentes formas de cabeza (ver tabla 1), con diámetros nominales de rosca de 1.5 mm (No. 0) hasta 9.5 mm (No. 20), con puntas tipo "AB y B". Los tornillos autorroscantes fabricados de materiales diferentes a los especificados en esta Norma, deben cumplir con los requisitos dimensionales, quedando las propiedades mecánicas del material a emplear, a un acuerdo entre fabricante y comprador. 2 REFERENCIAS Esta Norma se complementa con las siguientes Normas Mexicanas vigentes: NMX-B-119 Método de prueba para la determinación de la dureza Rockwell y

Rockwell superficial en productos de hierro y acero. NMX-B-371 Acero para la fabricación de sujetadores roscados. NMX-H-045 Muestreo de aceptación para sujetadores roscados. 3 CLASI3FICACION Y DESIGNACION 3.1 Clasificación Los tornillos comprendidos en esta Norma se clasifican de acuerdo con la forma de la cabeza, tipo de entrada (accionamiento) y forma de la punta como se indica en la tabla 1. 3.2 Designación 3.2.1 En la designación de los tornillos se deben indicar, como mínimo, los siguientes datos:

a) Nombre y número de esta norma. b) Símbolo de identificación. c) Diámetro del tornillo, en mm. d) Longitud del tornillo, en mm. e) Forma de la cabeza. f) Capa protectora (cincado , pavonado u otra). g) Tipo de accionamiento. h) Tipo de punta. 3.2.2 A continuación se indica un ejemplo sobre como hacer la designación.

4 ESPECIFICACIONES 4.1 Material El material empleado en la fabricación de los tornillos comprendidos en esta norma puede ser, a opción del fabricante, un acero al carbono cuya composición química corresponda a la designación 1018 ó 1022. 4.2 Tratamiento térmico Los tornillos deben tener, a opción del fabricante, un tratamiento térmico de cementado o carbonitrurado. 4.3 Recubrimiento superficial El tipo de recubrimiento superficial puede ser galvanizado, pavonado o cualquier otro. 4.4 Dureza superficial La dureza superficial debe ser de 45 DRC (Dureza Rockwell "C") como mínimo. El método para determinarla se indica en 6.1. 4.5 Dureza en el nucleo La dureza en el nucleo debe ser de 28 a 38 DRC (Dureza Rockwell "C") determinada como se indica en 6.1. 4.6 Profundidad de la capa endurecida A continuación se indica la profundidad de la capa endurecida y la cual se debe determinar de acuerdo a lo indicado en 6.2.

4.7 Resistencia ala torsión los tornillos deben resistir sin fracturase en la cabeza del cuerpo el par de torsión especificado a continuación y determinarla como se indica en 6.3

4.8 longitud total las longitudes de los tornillos se indican en la tabla 2.

4.9 Características dimensionales de las puntas y roscas Las características dimensionales de las puntas y roscas para tornillos (AB o B) se especifican en la tabla 3 (Ver figura 1).

TABLA NUMERO 5

4.10 Forma de la cabeza y tipo de accionamiento Los tornillos motivo de esta norma presentan varios tipos de cabeza y forma de accionamiento; las especificaciones dimensionales, tanto para la cabeza como para los tipos de accionamiento, deben ser los indicados en las tablas 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12; la medición de los tipos de accionamiento debe hacerse de acuerdo con lo indicado en 6.4 y 6.5 en lo que corresponda. 5 MUESTREO El muestreo debe realizarse de acuerdo con la Norma Mexicana NMX-H-045, en lo que corresponda. 6 DUREZA 6.1 El método de prueba para la determinación de la dureza debe ser el indicado en la Norma Mexicana NMX-B-119. 6.1.2 La dureza superficial debe determinarse, ya sea en la cabeza, cuerpo o extremo de los tornillos, según las características particulares de los mismos, usando la escala 15N. La prueba de dureza debe realizarse en tornillos sin recubrimiento. La dureza en el núcleo debe determinarse a la mitad del radio de los tornillos a una distancia, como mínimo, un diámetro a partir de la punta del tornillo.

6.2.1 La profundidad de la capa endurecida debe medirse sobre el flanco de la cuerda de un tornillo, en el punto entre la cresta y la raíz. NOTA 1.- En la medición de la capa endurecida de tornillos que han sido

carburizados o carbonitrurados, a menudo se obtienen diferentes resultados de un laboratorio a otro. La determinación con el microscopio de la línea de separación o demarcación entre la capa endurecida y el núcleo, es un auxiliarmuy bueno para el técnico; sin embargo, en estructuras recocidas y templadas, dicha línea no es bien definida, por lo que, comunmente, en una misma muestra, diferentes personas obtienen resultados diferentes.

6.2.2 A continuación se indica un método para la medición de la capa endurecida que reduce, grandemente, el elemento de interpretación visual inherente al examen microscópico. 6.2.2.1 Método para la medición de la capa endurecida (cementada o carbonitrurada). 6.2.2.2 Probetas. La probeta se prepara por rectificado hasta la mitad del diámetro nominal sobre un plano longitudinal. Se calienta durante siete minutos a una temperatura de 1053 K (7805C) y se enfría en agua. Se pule con lija del número 240 y 600. Se ataca con nital al 2.5%; se enjuaga en alcohol y se seca en un ventilador. La estructura obtenida es similar a las de las fotomicrografías que se ilustran en la figura 11. La temperatura de 1053 K (7805C) (de austenización) es suficiente para una completa transformación y endurecimiento de la capa hipereutectoide, sin que se endurezca el núcleo El pulido, aunque no alcanza la especificación requerida para una probeta metalográfica, es suficiente para revelar claramente la estructura con el ataque. 6.2.2.3 Procedimiento. 6.2.2.3.1 Método normal. a) Preparar y templar las probetas como se indica en 6.2.2.2 b) Medir la profundidad total de la capa endurecida en el flanco de la cuerda, en el punto medio entre la cresta y la raíz. La profundidad de la capa endurecida debe considerarse como la línea de separación o demarcación entre la zona endurecida hipereutectoide y el núcleo no endurecido; se recomienda la observación a 100 x. c) Tomar lecturas en cuatro hilos diferentes y considerar el promedio como profundidad de la capa endurecida (deben desecharse los valores que se alejan mucho del promedio).

FIGURA 12

6.2.2.3.2 Método de tercería. a) Tomar muestras representativas de tornillos con el mismo tratamiento térmico; montar y pulir para su observación al microscopio. b) Se mide la capa endurecida con un instrumento para determinar microdureza,

en el flanco de la cuerda entre la cresta y la raíz, midiendola dureza a intervalos de 0.025 mm. La profundidad de la capa endurecida debe considerarse como la distancia perpendicular medida desde la superficie hasta un punto de dureza DRC 45 mínima.

Las fotomicrografías ilustradas en la figura 11 muestran la comparación entre la estructura de la capa endurecida y el núcleo, producidos por este método, y el de una estructura templada y revenida en forma normal. Las capas endurecidas fueron medidas en tres tornillos después de carbonitrurarse y determinada la microdureza transversal. Los mismos tornillos fueron templados en agua a 1028 K (7555C) y se midió nuevamente la profundidad de la capa endurecida. Los resultados de cada método son los que ilustran en la figura antes mencionada. 6.3 Resistencia a la torsión El tornillo a probar debe fijarse en la máquina de prueba (ver figura 12), de tal manera que los hilos que se fijen en las mordazas no se dañen, y que por lo menos dos hilos completos sobresalgan de las mordazas y dos hilos después de la punta queden dentro de las mordazas, se puede usar un agujero ciego en lugar de mordazas roscadas, siempre y cuando la profundidad del agujero sea tal, que asegure que la rotura del tornillo ocurra de 2 a 3.5 pasos de la punta cuando se aplique el par de torsión adecuado. El par de torsión debe aplicarse hasta que ocurra la rotura del tornillo aplicado, lo cual se debe considerar como la resistencia a la torsión. 6.4 Comprobación de la profundidad de la penetración La comprobación de la profundidad de la penetración en cruz, es una prueba para determinar la formación adecuada de la entrada en cruz y puede emplearse para indicar los defectos en las dimensiones, las cuales están especificadas en la tablas correspondientes. Las penetraciones muy profundas indican una sección delgada entre la cabeza y el vástago del tornillo, lo cual pude ocasionar que la cabeza se desprenda durante el apriete del tornillo. Las penetraciones poco profundas ocasionan problemas en la producción, tales como ensanchamiento de la penetración o desgaste excesivo de la punta del desarmador durante el apriete. La determinación debe hacerse con el calibrador adecuado y en el aparato mostrado en la figura 13. El aparato debe ajustarse a cero, poniendo la punta del calibrador sobre una superficie plana, como se ilustra en la letra (a) de la figura 13. Posteriormente se procede a realizar la comprobación, como se ilustra en la figura 13 (b).

6.4.1 Calibración de la penetración en cruz y dimensiones del calibrador. Es un método para medir que tan profundo penetra el calibrador en la entrada en cruz, el cual debe tener las mismas dimensiones que el desarmador y éste debe penetrar en la entrada de la cabeza del tornillo .Si la entrada está fabricada correctamente, el calibrador o el desarmador debe penetrar a la profundidad correcta; si existe un error en la fabricación de la entrada, ésto afectará el funcionamiento de la entrada en cruz, lo cual se observa en la carátula del aparato para medir la profundidad de la penetración. La penetración en cruz está definida como la distancia de la punta del calibrador al punto al cual el filo exterior de la penetración intersecta la parte superior de la cabeza del tornillo. Este punto de intersección es el mismo en el caso de tornillo con cabeza circular plana embutida (ver tabla 7). Pero, para tornillos con cabeza convexa, el punto de intersección está más bajo que la parte superior de la cabeza; sea que está localizado en la parte más ancha de las ranuras de la entrada en cruz para desarmador, las orillas son usadas para hacer contacto en el punto de intersección y el indicador del calibrador leerá al revés de la forma usual; en esta forma se muestra qué tanto penetra el calibrador dentro de la entrada en cruz (ver figura 14). 6.5 Medición de cabezas hexagonales 6.5.1 Características del probador Para comprobar las características dimensionales de las cabezas hexagonales hendidas (simple o con brida), se emplea un probador de anillo, fabricado en acero para herramientas con dureza no menor de DRC 60, el cual debe tener un diámetro interior igual al mínimo de la distancia entre esquinas de la cabeza del tornillo, aceptándose una tolerancias de 0.000 + 0.00762 mm. Las caras del anillo deben estar rectificadas y paralelas entre sí. 6.5.2 Procedimiento

El probador debe colocarse de tal manera que forme un ángulo recto con el eje del tornillo, en esta posición la cabeza del tornillo debe penetrar en el probador una distancia igual al 60 % de la altura mínima de la cabeza (h). Para comprobar la parte superior de la cabeza, debe tomarse una lectura inicial con el probador puesto sobre el plato; después, con el tornillo ensamblado en el soporte, se coloca el probador sobre el tornillo y se toma una segunda lectura; la diferencia entre ellas es igual a la penetración (F). Para comprobar los tornillos de cabeza hexagonal con brida, el procedimiento es el mismo; sin embargo, en este caso, la diferencia X entre las dos lecturas es el espesor de la brida, por lo que es necesario restar este valor para obtener la penetración (F) (ver figura 16). 7 MARCADO Y EMPAQUE 7.1 Empaque El tipo de empaque debe ser por acuerdo previo entre fabricante y comprador. FIGURA 14.- Medición de la penetración.

7.2 Marcado En el empaque de los tornillos deben marcarse en forma clara y legible los siguientes datos: a) Nombre del producto (tornillos autorroscantes). b) Forma de la cabeza y tipo de entrada o accionamiento. c) Designación o diámetro nominal y longitud. d) Forma de la punta. e) Cantidad (número de piezas). f) Material. g) Nombre o marca del fabricante. h) Número de esta Norma. 8 BIBLIOGRAFIA ISO - 1478 - 1983 ISO - 1479 - 1983 ISO - 1481 - 1983 ISO - 1482 - 1983 ISO - 1483 - 1983 ANSI - B-18.6.4-1981 IFI - 502 9 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES Esta Norma concuerda parcialmente con las Normas ISO citadas en la bibliografía, ya que las especificaciones indicadas en ellas fueron ajustadas a los productos que se fabrican actualmente.

México, D.F., Noviembre 14, 1986

LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS

LIC. CONSUELO SAEZ PUEVO

Fecha de aprobación y publicación: Noviembre 14, 1986

Esta Norma cancela a la: NMX-H-029-1977