Pinos Cônicos: Tamanhos, Padrões, Aplicações e Guia de Instalação

Resposta direta: Pinos cônicos são fixadores cônicos sólidos usados com furos cônicos correspondentes. À medida que o pino se assenta, sua conicidade rasa cria atrito de cunha que localiza e retém duas ou mais peças. A junta ainda pode ser liberada com um punção controlado ou extrator, o que torna os pinos cônicos úteis quando uma montagem precisa retornar à mesma posição após o serviço.

O nome parece simples, mas os pedidos de pinos cônicos geralmente falham por um motivo menos óbvio: os sistemas métrico e de polegada não usam a mesma extremidade de referência para o diâmetro nominal. Um comprador pode medir a extremidade maior, copiar o número em uma solicitação no estilo de polegada e receber uma peça que não corresponde ao furo existente. Este guia abrange identificação, padrões, alargamento, instalação, inspeção e as informações que um fornecedor precisa para uma cotação personalizada.

O que são pinos cônicos e como eles seguram?

Um pino cônico é um pino redondo sólido cujo diâmetro muda gradualmente ao longo de seu comprimento. Ele é instalado em um furo cônico feito através das peças a serem unidas. Quando o pino se move para dentro do furo, as superfícies cônicas desenvolvem contato radial e atrito. Esse contato mantém as peças localizadas e resiste ao movimento em serviço normal.

Isso é diferente de um pino reto pressionado em um furo paralelo subdimensionado. Um pino reto depende da interferência e da tolerância do furo. Um pino cônico depende da geometria do pino e do furo trabalhando juntos. Essa diferença afeta o desenho, o alargador, a forma como o pino é assentado e a forma como ele será removido posteriormente.

Pinos cônicos são frequentemente escolhidos para três trabalhos ao mesmo tempo:

• localizar duas peças em uma posição repetível;
• reter uma alavanca, cubo, volante, fixador ou componente semelhante;
• permitir a desmontagem sem perder o registro original.

O pino não é um substituto universal para um parafuso, chaveta de eixo ou junta estrutural. Se a montagem suportar um grande torque, carga de choque, carga de fadiga ou carga crítica de segurança, o projetista da junta ainda precisará verificar o pino, o furo, o material circundante e o caminho de carga como um sistema completo.

Tamanhos de pinos cônicos e a regra de medição que evita erros de pedido

Comece decidindo se a peça existente segue uma convenção métrica ou de polegada. Pinos cônicos métricos são comumente identificados pelo diâmetro da extremidade menor. Pinos cônicos de polegada são comumente identificados pelo diâmetro da extremidade maior. As duas convenções descrevem geometrias semelhantes, mas não são intercambiáveis.

Para uma verificação rápida da geometria, a variação do diâmetro é aproximadamente o comprimento dividido pelo denominador da conicidade. Um pino métrico com diâmetro na extremidade menor de d e comprimento L tem um diâmetro na extremidade maior próximo a d + C/50. Para um pino comum em polegadas, a extremidade menor é próxima ao diâmetro da extremidade maior menos C/48. Estes são cálculos de inspeção, não um substituto para o padrão dimensional de referência. Chanfros, características de extremidade, tolerância e o padrão exato podem alterar o que um paquímetro vê.

A referência oficial ISO 2339:1986 cobre pinos cônicos não temperados métricos com diâmetros nominais de 0,6 mm a 50 mm. Uma referência prática de dimensionamento DIN 1 e ISO 2339 também mostra por que a extremidade usada para medição é importante. Ao substituir uma peça, meça o pino e inspecione o furo. Não identifique o tamanho a partir de uma única medição de extremidade sem registrar qual extremidade você mediu.

Se o pino antigo estiver danificado, uma medição de comprimento ainda pode ajudar, mas o diâmetro e o ajuste do furo merecem mais atenção. Um furo desgastado pode aceitar um pino novo com muita profundidade. Nesse caso, a substituição deve seguir um desenho de reparo ou um plano de alargamento controlado, em vez de apenas o pino antigo.

Padrões e formas comuns de pinos cônicos

O padrão deve constar na descrição de compra porque as palavras “pino cônico” não definem todos os detalhes dimensionais. O padrão determina a convenção de medição, a série de tamanhos, a forma da extremidade e os requisitos relacionados.

• ISO 2339 / DIN 1: pinos cônicos métricos não temperados. A ISO lista diâmetros nominais de 0,6 mm a 50 mm em seu escopo.
• ASME B18.8.2: o padrão da série em polegadas que abrange dados dimensionais e gerais para pinos cônicos, juntamente com pinos de centragem, retos, ranhurados e de mola. A descrição ASME também observa informações suplementares para a furação de pinos cônicos.
• ISO 8736: pinos cônicos métricos não temperados com rosca interna. A rosca fornece um local para um parafuso de tração ou ferramenta de remoção em uma montagem de furo cego. Consulte o escopo da ISO 8736 antes de selecionar uma forma rosqueada.
• ISO 8737: pinos cônicos métricos não temperados com rosca externa. A extremidade rosqueada pode funcionar com uma arruela e porca ou outro arranjo de retenção. A referência ISO 8737 lista as dimensões e informações de designação cobertas por esse padrão.

Alguns catálogos também distinguem as formas de superfície retificada e torneada. Essa distinção é importante quando o pino localiza um dispositivo de precisão ou se move em uma montagem controlada. Se o acabamento ou a tolerância afetar o ajuste, escreva isso no desenho. Um fornecedor não deve ter que inferir isso da palavra “precisão”. Para terminologia de roscas e noções básicas de medição, consulte o guia do site sobre o que significa o passo da rosca pode ser usado em conjunto com o pino cônico.

Pinos cônicos versus pinos de centragem e pinos retos

Ambos os tipos de pino podem localizar peças, mas resolvem problemas de manutenção diferentes. Um pino cônico usa uma cunha rasa. Um pino de centragem é cilíndrico e normalmente depende de um ajuste controlado em um furo paralelo. Uma peça não pode ser substituída pela outra sem verificar o furo e o projeto da junta. Um pino não pode ser substituído pelo outro sem verificar o furo e o projeto da junta.

Escolha um pino cônico quando o projeto se beneficia de uma posição de assentamento definida e remoção futura. Escolha um pino reto ou de centragem quando o desenho for construído em torno de um furo paralelo, interferência precisa ou um sistema de localização endurecido. Se a montagem estiver exposta a vibração ou carga cíclica, revise a junta completa em vez de assumir que qualquer pino irá segurar simplesmente porque ele se encaixa no furo.

Aplicações que se beneficiam de um pino cônico

Pinos cônicos são uma boa opção para componentes que precisam ser removidos e retornados ao mesmo registro. Exemplos comuns incluem:

• volantes, alavancas, manivelas e manípulos de controle em eixos;
• cubos, polias, engrenagens e outras peças rotativas que necessitam de posicionamento indexado;
• gabaritos, dispositivos, matrizes e placas de máquinas que são removidos durante a manutenção;
• alinhamento de peças de máquinas que se acoplam, onde um furo reto perfurado não forneceria o comportamento de assentamento desejado;
• ferramentas de serviço ou conjuntos onde uma rosca interna possibilita a extração de um furo cego.

Projete a rota de remoção ao mesmo tempo que a rota de instalação. Um pino liso em um furo passante pode ser simples de manutenir. Um furo cego pode precisar de uma forma com rosca interna, um furo de alívio ou folga suficiente para um extrator. Se o pino transmitir torque através de um eixo ou cubo, revise o travamento, o contato do ombro, a espessura da parede e a tensão de rolamento, bem como o diâmetro do pino.

Como preparar um furo cônico

Um furo cônico é geralmente feito em duas etapas: perfure um furo piloto através das peças alinhadas, depois finalize o furo com o alargador cônico correto. O manual técnico arquivado sobre perfuração e alargamento de pinos cônicos descreve essa sequência e relaciona a broca piloto ao diâmetro mínimo do pino selecionado.

1. Posicione as peças em sua relação final. Fixe as peças de modo que o furo não se mova quando a broca ou o alargador passar pela junta.
2. Marque a localização do pino e verifique o acesso. Confirme a direção de instalação e deixe um caminho livre para o punção ou ferramenta de remoção.
3. Perfure o furo piloto. Selecione a broca com base no requisito da extremidade menor e no desenho. O piloto deve remover a maior parte do material, deixando material suficiente para o alargador criar a conicidade.
4. Use o alargador cônico correspondente. Combine o alargador com o sistema de pino, o tamanho nominal e a relação de conicidade. Um alargador reto não pode criar a superfície de assentamento pretendida.
5. Limpe e rebarbe o furo. Remova cavacos, rebarbas e fluido de corte que possam impedir o pino de entrar em contato uniforme com a conicidade.
6. Verifique o pino real. Teste o pino nas peças montadas e registre a profundidade de assentamento ou a condição da extremidade exposta exigida pelo desenho. Alargue uma pequena quantidade de cada vez se o pino parar muito alto.

Um furo muito raso na boca pode concentrar o contato perto de uma extremidade. Um furo alargado demais pode fazer o pino cair muito longe, reduzir a superfície de remoção disponível ou alterar a relação entre as peças unidas. Para trabalho de produção, defina o processo do furo e o método de inspeção em vez de confiar apenas em uma verificação visual de alinhamento.

Práticas de instalação e remoção

Antes da instalação, limpe o pino e o furo, confirme se as peças estão alinhadas e apoie a montagem perto do furo. Assente o pino com um punção de face plana ou a ferramenta especificada para a montagem. Alguns golpes controlados são mais fáceis de avaliar do que golpes pesados repetidos. Pare quando a profundidade de assentamento planejada ou a condição da extremidade exposta for alcançada.

Não use o pino para puxar peças mal alinhadas. Se o pino não entrar perto de sua posição esperada, inspecione o furo, o alinhamento, as rebarbas e o tamanho do pino antes de aumentar a força. Uma extremidade de pino danificada dificulta a remoção posterior e pode ocultar um problema com o furo.

Para um pino cônico liso, apoie o trabalho e acione da extremidade menor com um punção ligeiramente menor que a extremidade do pino. Use uma ferramenta de remoção que não espalhe o pino ou danifique o furo. O procedimento de manutenção deve identificar a extremidade menor antes que a força seja aplicada. Se o pino estiver preso, verifique se há corrosão, rebarbas, deformação ou uma carga ainda presa na junta. Um pino com rosca interna pode ser uma escolha melhor para um furo cego ou uma montagem que não pode aceitar um punção direto.

Substitua um pino que tenha empenado, riscado ou perdido sua condição de superfície. Reutilizar um pino danificado pode alterar a profundidade de assentamento e tornar a próxima inspeção enganosa.

Verificações de material, acabamento e qualidade

As escolhas comuns de material incluem aço carbono para uso mecânico geral, aço inoxidável para ambientes sensíveis à corrosão e aço liga ou temperado onde o desgaste e o serviço repetido são importantes. A escolha certa depende dos materiais de acoplamento, ciclo de carga, temperatura, exposição à corrosão e condição de superfície necessária. O material por si só não estabelece uma classificação de carga segura.

Peça ao fornecedor para identificar o grau do material, tratamento térmico ou requisito de dureza quando aplicável, acabamento da superfície e proteção contra corrosão. Se um pino de aço inoxidável for montado em um metal diferente, revise a exposição galvânica e o risco de engripamento. Se um pino acabado localizar um dispositivo de precisão, inclua o acabamento da superfície e a tolerância dimensional no desenho.

Uma inspeção de recebimento prática pode incluir:

• diâmetro da extremidade maior ou menor medido de acordo com o padrão selecionado;
• comprimento total, chanfro, rosca e condição da extremidade;
• cone verificado com um gabarito adequado, comparador ou furo de acoplamento verificado;
• condição da superfície verificada quanto a rebarbas, marcas de ferramenta, corrosão ou danos ao revestimento;
• ajuste da amostra verificado em um furo de referência controlado ou na montagem de produção.

Use uma forma com rosca interna quando a ferramenta de extração precisar puxar de dentro de um furo cego. Use uma forma com rosca externa quando uma arruela e porca ou um arranjo de tração se encaixar na montagem. A extremidade roscada altera a descrição da peça, portanto, o tamanho da rosca, o comprimento da rosca, o material e o padrão precisam aparecer no desenho. Não adicione uma rosca a uma solicitação de pino liso por suposição.

O que incluir em uma cotação de pino cônico

Um fornecedor pode cotar mais rápido quando a cotação responde às perguntas que causam mais retrabalho. Inclua o máximo desses campos que o projeto permitir:

1. tipo de pino: liso, rosca interna, rosca externa ou outra forma definida;
2. sistema métrico ou polegada e o padrão aplicável;
3. diâmetro nominal com a extremidade medida identificada;
4. comprimento total, profundidade de assentamento, saliência e qualquer chanfro na extremidade;
5. desenho do furo de acoplamento, ângulo ou cone do furo, processo do furo piloto e materiais unidos;
6. grau do material, dureza ou tratamento térmico, acabamento superficial e proteção contra corrosão;
7. pontos de inspeção, aprovação de amostra, necessidades de certificado e requisitos de embalagem;
8. quantidade, frequência de pedidos, local de entrega alvo e janela de entrega necessária.

Se a peça estiver substituindo um pino antigo, envie um registro de medição claro e fotografias de ambas as extremidades, do furo e da posição instalada. Uma amostra física é útil, mas deve viajar com o desenho ou uma descrição escrita de quais dimensões são críticas.

DingLong’s página de soluções personalizadas em fixadores descreve o suporte para requisitos de fixadores não padronizados. Para um pino cônico ligado a uma montagem mais ampla de parafuso ou pino, envie o desenho, amostra, material, acabamento, quantidade e informações do furo para análise. O material final, processo, tolerância, MOQ e prazo de entrega dependem dos detalhes da peça.

FAQ sobre pinos cônicos

Qual é a conicidade padrão para pinos cônicos métricos?

A convenção métrica cônica comum para pinos cônicos DIN 1 e ISO 2339 é de 1:50. Isso significa que o diâmetro muda em cerca de 1 mm ao longo de 50 mm de comprimento. Use o padrão dimensional de referência para valores de produção, pois os chanfros e as tolerâncias afetam as extremidades medidas.

Qual é a conicidade padrão para pinos cônicos em polegadas?

Pinos cônicos de polegada comuns usam uma conicidade de diâmetro de 1:48, também descrita como 1/4 de polegada por 12 polegadas. A dimensionamento em polegadas é comumente referenciado na extremidade maior. Confirme a série ASME exata e a tabela do fornecedor antes de encomendar uma substituição.

Como os pinos cônicos são dimensionados?

Pinos métricos são comumente dimensionados pelo diâmetro da extremidade menor e comprimento. Pinos em polegadas são comumente dimensionados pelo diâmetro da extremidade maior e comprimento. Sempre escreva o padrão e a extremidade de referência na RFQ para que um número medido não possa ser interpretado incorretamente.

Pinos cônicos precisam de um alargador especial?

Sim. Uma broca escareadora cônica correspondente prepara a superfície de assentamento cônica após a perfuração do furo piloto. Selecione a broca escareadora para o mesmo sistema de tamanho, tamanho nominal do pino e conicidade. Uma broca escareadora reta deixa a geometria do furo errada.

Um pino cônico pode ser usado em um furo reto?

Um pino cônico padrão destina-se a um furo cônico correspondente. Ele pode tocar um furo reto em apenas uma pequena área ou cunhar imprevisivelmente, portanto, um furo reto não deve ser tratado como um substituto aceitável sem uma revisão de projeto.

De que forma um pino cônico deve ser removido?

Para um pino liso, identifique a extremidade menor e remova-o com um punção adequado, enquanto suporta a montagem. Deixe um caminho de remoção claro no projeto. Um pino cônico com rosca interna pode fornecer um método de extração controlado quando a remoção direta não é prática.

Pinos cônicos e pinos de centragem são intercambiáveis?

Não. Um pino cônico precisa de um furo cônico e usa atrito de cunha. Um pino de centragem é reto e usa um ajuste especificado em um furo paralelo. A mudança de tipos de pinos pode alterar a localização, profundidade de assentamento, força de remoção e a carga suportada pelo material circundante.

Um fabricante pode fazer pinos cônicos personalizados?

A disponibilidade depende do tamanho, norma, material, acabamento, forma roscada, quantidade e desenho. Envie as informações do pino e do furo juntas. Um fornecedor poderá então confirmar se o requisito se encaixa em uma peça padrão, uma peça modificada ou uma revisão de fabricação personalizada.

Especifique a junta antes de especificar o pino

Um pino cônico funciona porque seu pino, furo, peças unidas e método de remoção foram considerados em conjunto. Comece com o padrão e a extremidade de referência correta, em seguida, confirme a conicidade, comprimento, preparação do furo, material, acabamento e método de inspeção. Essa disciplina curta evita a maioria dos erros de substituição e fornecimento.

Para uma solicitação baseada em desenho conectada a parafusos, pinos ou outros fixadores especiais personalizados, use o página de soluções personalizadas em fixadores e inclua os campos listados acima.

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