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Punzonado de tubos: normas ISO 286 y 1101

Punzonado de tubos según normas ISO 286 y 1101

El punzonado de tubos es una tecnología de procesamiento importante, ampliamente utilizada en industrias como la maquinaria, la construcción y la automoción. Al punzonar tubos, es crucial garantizar la precisión del diámetro, la posición y la forma del orificio, especialmente al trabajar con tubos de diferentes materiales y especificaciones.

Las normas ISO proporcionan especificaciones detalladas sobre las tolerancias, lo que ayuda a los fabricantes a lograr un procesamiento de alta precisión y garantizar que cada orificio cumpla con los requisitos de diseño, ya sea para tubos cuadrados o redondos.

1.0Requisitos básicos para el procesamiento de perforación de orificios de tuberías

El punzonado de tubos se realiza generalmente con una máquina punzadora. La precisión de la forma y la posición del orificio afecta directamente la adaptabilidad y la eficacia del ensamblaje del tubo en las etapas posteriores de producción. Por lo tanto, controlar la precisión del procesamiento es fundamental para mejorar la calidad del producto.

Los cilindros coaxiales y el patrón de agujeros son un dato primario
Los cilindros coaxiales y el patrón de agujeros son un dato primario

2.0Aplicación de las normas ISO en la perforación de orificios de tuberías

2.1 ISO 286: Normas de tolerancia dimensional

ISO 286 Proporciona especificaciones para tolerancias dimensionales de perforación de orificios de tuberías, diámetro de orificio de cobertura, diámetro de tubería y otras tolerancias dimensionales.

El cumplimiento de la norma ISO 286 durante la perforación de orificios de tuberías garantiza que la tubería perforada cumpla con los requisitos de diseño y minimice la necesidad de tener que repetir el trabajo o los productos no conformes causados por problemas de tolerancia.

Tolerancias ISO para agujeros (ISO 286-2)
Tamaños nominales de los orificios (mm)
encima 3 6 10 18 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355
Cª. 6 10 18 30 40 50 65 80 100 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400
micrómetros
E6 28 34 43 53 66 79 94 110 129 142 161
20 25 32 40 50 60 72 85 100 110 125
E7 32 40 50 61 75 90 107 125 146 162 185
20 25 32 40 50 60 72 85 100 110 125
E11 95 115 142 170 210 250 292 335 390 430 485
20 25 32 40 50 60 72 85 100 110 125
E12 140 175 212 250 300 360 422 485 560 630 695
20 25 32 40 50 60 72 85 100 110 125
E13 200 245 302 370 440 520 612 715 820 920 +1 015
20 25 32 40 50 60 72 85 100 110 125
F6 18 22 27 33 41 49 58 68 79 88 98
10 13 16 20 2 30 36 43 50 56 62
F7 22 28 34 41 50 60 71 83 96 108 119
10 13 16 20 25 30 36 43 50 56 62
F8 28 35 43 53 64 76 90 106 122 137 151
10 13 16 20 25 30 36 43 50 56 62
G6 12 14 17 20 25 29 34 39 44 49 54
4 5 6 7 9 10 12 14 15 17 18
G7 16 20 24 28 34 40 47 54 61 69 75
4 5 6 7 9 10 12 14 15 17 18
G8 22 27 33 40 48 56 66 77 87 98 107
4 5 6 7 9 10 12 14 15 17 18
H6 8 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H7 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H8 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H9 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H10 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H11 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
J6 5 5 6 8 10 13 16 18 22 25 29
-3 -4 -5 -5 -6 -6 -6 -7 -7 -7 -7
J7 6 8 10 12 14 18 22 26 30 36 39
-6 -7 -8 -9 -11 -12 -13 -14 -16 -16 -18
J8 10 12 15 20 24 28 34 41 47 55 60
-8 -10 -12 -13 -15 -18 -20 -22 -25 -26 -29
JS6 4 4.5 5.5 6.5 8 9.5 11 12.5 14.5 16 18
-4 -4.5 -5.5 -6.5 -8 -9.5 -11 -12.5 -14.5 -16 -18
JS7 6 7.5 9 10.5 12.5 15 17.5 20 23 26 28.5
-6 -7.5 -9 -10.5 -12.5 -15 -17.5 -20 -23 -26 -28.5
JS8 9 11 13.5 16.5 19.5 23 27 31.5 36 40.5 44.5
-9 -11 -13.5 -16.5 -19.5 -23 -27 -31.5 -36 -40.5 -44.5
K6 2 2 2 2 3 4 4 4 5 5 7
-6 -7 -9 -11 -13 -15 -18 -21 -24 -27 -29
K7 3 5 6 6 7 9 10 12 13 16 17
-9 -10 -12 -15 -18 -21 -25 -28 -33 -36 -40
K8 5 6 8 10 12 14 16 20 22 25 28
-13 -16 -19 -23 -27 -32 -38 -43 -50 -56 -61
M6 -1 -3 -4 -4 -4 -5 -6 -8 -8 -9 -10
-9 -12 -15 -17 -20 -24 -28 -33 -37 -41 -46
M7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-12 -15 -18 -21 -25 -30 -35 -40 -46 -52 -57
M8 2 1 2 4 5 5 6 8 9 9 11
-16 -21 -25 -29 -34 -41 -48 -55 -63 -72 -78
N6 -5 -7 -9 -11 -12 -14 -16 -20 -22 -25 -26
-13 -16 -20 -24 -28 -33 -38 -45 -51 -57 -62
N7 -4 -4 -5 -7 -8 -9 -10 -12 -14 -14 -16
-16 -19 -23 -28 -33 -39 -45 -52 -60 -66 -73
N8 -2 -3 -3 -3 -3 -4 -4 -4 -5 -5 -5
-20 -25 -30 -36 -42 -50 -58 -67 -77 -86 -94
P6 -9 -12 -15 -18 -21 -26 -30 -36 -41 -47 -51
-17 -21 -26 -31 -37 -45 -52 -61 -70 -79 -87
P7 -8 -9 -11 -14 -17 -21 -24 -28 -33 -36 -41
-20 -24 -29 -35 -42 -51 -59 -68 -79 -88 -98
P8 -12 -15 -18 -22 -26 -32 -37 -43 -50 -56 -62
-30 -37 -45 -55 -65 -78 -91 -106 -122 -137 -151
R6 -12 -16 -20 -24 -29 -35 -37 -44 -47 -56 -58 -61 -68 -71 -75 -85 -89 -97 -103
-20 -25 -31 -37 -45 -54 -56 -66 -69 -81 -83 -86 -97 -100 -104 -117 -121 -133 -139
R7 -11 -13 -16 -20 -25 -30 -32 -38 -41 -48 -50 -53 -60 -63 -67 -74 -78 -87 -93
-23 -28 -34 -41 -50 -60 -62 -73 -76 -88 -90 -93 -106 -109 -113 -126 -130 -144 -150

2.2Tabla de tolerancias dimensionales ISO 286: tolerancia del diámetro del orificio

Esta tabla describe la tolerancia del diámetro del orificio en función de diferentes grados de IT (grados de tolerancia) para varios rangos de diámetro del orificio.

Rango de tamaño (mm) Tolerancia IT7 (mm) Tolerancia IT8 (mm) Tolerancia IT9 (mm)
1 – 3 ±0,020 ±0,025 ±0,030
3 – 6 ±0,025 ±0,030 ±0,035
6 – 10 ±0,030 ±0,035 ±0,040
10 – 18 ±0,035 ±0,040 ±0,045
18 – 30 ±0,040 ±0,045 ±0,050
30 – 50 ±0,050 ±0,060 ±0,070

2.3Tabla de tolerancias dimensionales ISO 286: tolerancia del diámetro del eje

Esta tabla muestra la tolerancia del diámetro del eje en función de diferentes grados IT.

Rango de tamaño (mm) Tolerancia IT7 (mm) Tolerancia IT8 (mm) Tolerancia IT9 (mm)
1 – 3 ±0,020 ±0,025 ±0,030
3 – 6 ±0,025 ±0,030 ±0,035
6 – 10 ±0,030 ±0,035 ±0,040
10 – 18 ±0,035 ±0,040 ±0,045
18 – 30 ±0,045 ±0,050 ±0,060
30 – 50 ±0,060 ±0,070 ±0,080

2.4Tabla de tolerancias de grado TI ISO 286

Esta tabla muestra el rango de tolerancia para diferentes grados de IT, lo que ayuda a elegir la precisión de tolerancia adecuada.

Grado de TI Rango de tolerancia (mm)
IT01 ±0,0025
IT2 ±0,005
IT3 ±0,010
IT4 ±0,015
IT5 ±0,025
IT6 ±0,050
IT7 ±0,080
IT8 ±0,120
IT9 ±0,180

2.5Tabla de cálculo de la banda de tolerancia ISO 286

Esta tabla muestra la desviación permitida entre agujeros y ejes para diferentes bandas de tolerancia (como H7 y H7).

Tipo de ajuste Tolerancia del orificio (mm) Tolerancia del eje (mm)
H7 ±0,025 0.000
H8 ±0,030 0.000
h7 ±0,025 ±0.000
h8 ±0,030 ±0.000

2.6Tabla de tolerancias de diámetro ISO 286 (diámetros de orificio y eje)

Esta tabla muestra las tolerancias para los diámetros de orificios y ejes dentro de diferentes rangos de tamaño, aplicables para ajustar el control de precisión en el procesamiento mecánico.

Rango de tamaño (mm) Tolerancia del orificio (mm) Tolerancia del eje (mm)
3 – 6 ±0,025 ±0,020
6 – 10 ±0,035 ±0,030
10 – 18 ±0,045 ±0,035
18 – 30 ±0,060 ±0,045
30 – 50 ±0,080 ±0,060

2.7Banda de tolerancia y tabla de ajuste ISO 286

Esta tabla enumera las diferentes bandas de tolerancia (como H7, h7 y P7) para ajustes de orificios y ejes, lo que ayuda a garantizar la precisión del ajuste.

Tipo de ajuste Tolerancia del orificio (mm) Tolerancia del eje (mm)
H7 ±0,025 0.000
H8 ±0,030 0.000
h7 ±0,025 ±0.000
h8 ±0,030 ±0.000
P7 ±0,030 0.000

2.8 ISO 1101: Tolerancias geométricas

La norma ISO 1101 garantiza que la posición y la forma del orificio tras el punzonado cumplan con los requisitos de diseño, especialmente para el mecanizado de precisión, donde la precisión en la posición del orificio es crucial. Mediante el ajuste adecuado de las tolerancias geométricas, los fabricantes pueden garantizar la posición y la forma precisas de cada orificio, evitando errores durante el ensamblaje y la soldadura.

La norma ISO 1101 es una norma internacional que define las tolerancias geométricas para piezas mecánicas, como su forma, precisión dimensional y requisitos de montaje. Proporciona símbolos y métodos para indicar las desviaciones geométricas admisibles en los procesos de fabricación y montaje. Las tolerancias geométricas se aplican generalmente a piezas que requieren alta precisión, como rodamientos, engranajes y cremalleras.

3.0Aspectos clave de la norma ISO 1101: Tolerancias geométricas

Símbolos de tolerancia geométrica
La norma ISO 1101 define diversos símbolos para representar diferentes requisitos geométricos. Los símbolos de tolerancia geométrica más comunes incluyen:

  • Rectitud (⎯):Garantiza que una superficie o contorno permanezca recto dentro de un rango especificado.
  • Planitud (▭):Garantiza que una superficie permanezca dentro de un plano especificado.
  • Redondez (O):Garantiza que la redondez de un contorno circular esté dentro de un rango aceptable.
  • Cilindricidad (◯):Garantiza que una forma cilíndrica permanezca dentro de un rango de tolerancia especificado tanto para el eje como para el diámetro.
  • Perpendicularidad (⊥):Asegura que la relación entre dos superficies o ejes sea perpendicular.
  • Paralelismo (∥):Garantiza que dos superficies o líneas permanezcan paralelas.
  • Concentricidad (⌀):Garantiza que los ejes de dos entidades circulares se superpongan.
  • Tolerancia de posición (⊙):Define la tolerancia de ubicación para agujeros, ejes u otras características en el espacio.

3.1Tolerancias geométricas con dimensionamiento

Las tolerancias geométricas suelen combinarse con el dimensionamiento para especificar la forma precisa y los requisitos de montaje de una pieza. Por ejemplo:

  • Tolerancias geométricas de agujeros: a menudo se utilizan para especificar la posición y la desviación de los agujeros en un plano.
  • Tolerancias geométricas del eje: pueden incluir rectitud, redondez o concentricidad.

3.2Aplicaciones de las tolerancias geométricas

En la práctica, las tolerancias geométricas se utilizan junto con otras tolerancias dimensionales para garantizar el correcto funcionamiento del producto durante el montaje y el uso. La norma ISO 1101 proporciona normas detalladas para la interpretación y aplicación de estos símbolos de tolerancia, garantizando así que los procesos de fabricación cumplan con las especificaciones de diseño.

3.3Tablas de tolerancias geométricas comunes

Tipo de tolerancia Símbolo Significado Rango de aplicación
Rectitud Asegura que una superficie o línea esté dentro de un rango de rectitud especificado Se utiliza para todos los contornos y superficies lineales.
Llanura Asegura que una superficie sea plana, con todos los puntos dentro de un plano especificado Se utiliza para piezas mecanizadas planas.
Redondez Oh Asegura que un contorno esté dentro de un rango de redondez especificado Se utiliza para características circulares como ejes y agujeros.
Cilindricidad Asegura que una superficie cilíndrica esté dentro de un rango de cilindricidad especificado Se utiliza para todas las piezas cilíndricas.
Perpendicularidad Asegura una relación perpendicular entre dos superficies o ejes Se utiliza para piezas que requieren un montaje preciso.
Paralelismo Asegura que dos superficies o líneas sean paralelas Se utiliza para componentes que requieren un ensamblaje preciso.

4.0ISO 2768: Tolerancias generales para dimensiones

ISO 2768 Proporciona directrices generales de tolerancia para dimensiones en diseño mecánico, incluyendo tolerancias dimensionales tanto lineales como angulares. Se utiliza a menudo para dimensiones no críticas que no requieren un control preciso de tolerancia. Para el punzonado de tuberías, esta norma ayuda a mantener la precisión dimensional general en piezas que no intervienen directamente en conexiones funcionales clave, pero que deben cumplir con los estándares de calidad.

4.1Tabla de tolerancias ISO 2768: Tolerancias generales para dimensiones lineales

Dimensión (mm) Tolerancia (mm)
0.5 – 3 ±0,05
3 – 6 ±0,10
6 – 30 ±0,15
30 – 120 ±0,20
120 – 400 ±0,30
400 – 1000 ±0,50

4.2Tabla de tolerancias ISO 2768: Tolerancias generales para dimensiones angulares

Ángulo (°) Tolerancia (°)
0 – 10 ±1.0
10 – 30 ±1,5
30 – 90 ±2.0
90 – 180 ±2,5

Estas tolerancias se aplican para garantizar que las piezas se puedan ensamblar correctamente, incluso si no son tan críticas en términos de precisión dimensional.

5.0Posicionamiento de los agujeros y otras consideraciones especiales

Además de las tolerancias dimensionales y geométricas, el control de la posición de los orificios es otro factor crítico en el punzonado de tuberías. La posición de los orificios, con respecto a la estructura general de la tubería, debe cumplir con las tolerancias de posición especificadas en el diseño. La norma ISO 1101 especifica cómo definir las tolerancias de posición de los orificios, garantizando que se puncen en las ubicaciones correctas con respecto a la tubería.

Tolerancia de posición (ISO 1101)La tolerancia de posición define la desviación aceptable para la ubicación de un orificio. Generalmente se define mediante un punto de referencia y es fundamental para garantizar que los orificios se alineen correctamente con otras piezas, como cuando se sueldan tuberías o se instalan otros componentes.

6.0Guía de espacio libre para perforar acero dulce

Guía de espacio libre para perforar acero dulce
Espesor del acero dulce
Puñetazo
Tamaño
1/8 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1″
3/16 13/64
1/4 17/64
5/16 21/64 11/32
3/8 25/64 13/32 13/32
7/16 29/64 15/32 15/32
1/2 33/64 17/32 17/32 9/16
9/16 37/64 19/32 19/32 5/8
5/8 41/64 21/32 21/32 11/16 11/16
11/16 45/64 23/32 23/32 3/4 3/4
3/4 49/64 25/32 25/32 13/16 13/16 27/32
13/16 53/64 27/32 27/32 7/8 7/8 29/32
7/8 57/64 29/32 29/32 15/16 15/16 31/32 31/32
15/16 61/64 31/32 31/32 1 1 1-1/32 1-1/32
1 1-1/64 1-1/32 1-1/32 1-1/16 1-1/16 1-3/32 1-3/32 1-1/8
1-1/16 1-5/64 1-3/32 1-3/32 1-1/8 1-1/8 1-5/32 1-5/32 1-3/16
1-1/8 1-9/64 1-5/32 1-5/32 1-3/16 1-3/16 1-7/32 1-7/32 1-1/4
1-3/16 1-13/64 1-7/32 1-7/32 1-1/4 1-1/4 1-9/32 1-9/32 1-5/16
1-1/4 1-17/64 1-9/32 1-9/32 1-5/16 1-5/16 1-11/32 1-11/32 1-3/8
1-5/16 1-21/64 1-11/32 1-11/32 1-3/8 1-3/8 1-13/32 1-13/32 1-7/16
1-3/8 1-25/64 1-13/32 1-13/32 1-7/16 1-7/16 1-15/32 1-15/32 1-1/2
1-7/16 1-29/64 1-15/32 1-15/32 1-1/2 1-1/2 1-17/32 1-17/32 1-9/16
1-1/2 1-33/64 1-17/32 1-17/32 1-9/16 1-9/16 1-19/32 1-19/32 1-5/8

7.0Tonelaje recomendado para punzonar acero dulce

Tonelaje recomendado para punzonar acero dulce
Espesor de
Acero dulce
Tamaño del punzón
3/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 11/16 3/4 13/16 7/8 15/16 1″ 1-1/8 1-1/4
3/16
1/4
.187 3 4 5 6 7 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 19
.250 5 6 8 9 10 11 12 14 15 16 18 19 20 22 25
3/8 .375 11 13 15 17 19 21 22 24 26 28 30 34 38
1/2 .500 20 22 25 28 30 32 35 38 40 45 50
5/8 .625 31 34 38 41 44 47 50 56 62
3/4 .750 45 49 52 56 60 68 75
7/8 .875 61 66 70 79 88
1
1.000 80 90

7.1Conclusión

Las normas de tolerancia ISO son cruciales para garantizar la precisión en el punzonado de tubos y otras operaciones de mecanizado. Al cumplir con estas normas reconocidas internacionalmente, los fabricantes pueden garantizar que los orificios punzonados cumplan con los requisitos dimensionales y geométricos, lo que resulta en productos fiables y de alta calidad.

7.2Apéndice: Tolerancias comúnmente utilizadas en la perforación de orificios de tuberías

Tipo Tolerancia (mm) Notas
Diámetro del agujero ±0,10 – ±0,20 Depende del tamaño y material de la tubería.
Posición del agujero ±0,10 – ±0,20 Basado en el punto de referencia o dato
Perpendicularidad ±0,05 – ±0,10 Asegura que los agujeros sean perpendiculares a la tubería.
Redondez de los agujeros ±0,05 – ±0,10 Asegura que los agujeros permanezcan circulares
Planitud del agujero ±0,05 – ±0,10 Asegura que la superficie del orificio perforado permanezca plana.

Al consultar estas tablas y seguir las normas adecuadas, los fabricantes pueden garantizar que el proceso de perforación mantenga la precisión y que los tubos encajen correctamente en el producto final.

 

https://www.dimensionalconsulting.com/tolerance-of-position.html

https://slideplayer.com/slide/15857807/

https://www.clevelandsteeltool.com/

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