Este documento define las partes y tipos de tornillos. Explica que un tornillo es un elemento cilíndrico de metal que se usa para unir elementos de forma temporal mediante un movimiento de rotación. Describe las calidades de acero para tornillos, las partes de un tornillo como la cabeza y la rosca, y los tipos principales de tornillos como los ordinarios, calibrados y de alta resistencia.

1. Rodrigo Uribe
CI: 23.259.447
TORNILLOS
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
I.U.P ‘’SANTIAGO MARIÑO’’
AMPLIACIÓN MARACAIBO

2. DEFINICIÓN DE TORNILLO
Un tornillo es un elemento cilíndrico, generalmente
compuesto de metal. Este elemento es utilizado para
fijar de forma temporal a dos o más elementos entre sí.
Suele desempeñar dos funciones: transformar un
movimiento lineal en circular (o viceversa), y actuar
como elemento de unión entre varios elementos.

3. CALIDADES DE ACERO EN LOS TORNILLOS
Los tornillos a emplear en las uniones deberán ser preferentemente
de alguno de los grados 4.6, 5.6, 6.8, 8.8 ó 10.9.
No se deben utilizar para uniones que estén sometidas a algún tipo
de esfuerzo, tornillos de grado inferior al 4.6 ni de grado superior al
10.9.
La notación anterior es la empleada según ISO 898. En esta notación,
la primera cifra designa la centésima parte de la resistencia a la
rotura (fub) en N/mm2 y la segunda, tras el punto decimal, expresada
en décimas, es el factor por el cual hay que multiplicar la resistencia
a la rotura para obtener el límite elástico (fyb), también en N/mm2.

4. PARTES DE UN TORNILLO
a. CABEZA
La forma de la cabeza del tornillo condiciona la herramienta a emplear en el
apriete. A continuación se enumeran los distintos tipos de tornillos más usuales
en función de su geometría y el uso para los que habitualmente están
destinados:
 Tornillos de cabeza hexagonal: permiten aplicar grandes momentos de
apriete.

5. PARTES DE UN TORNILLO
 Tornillos de cabeza hexagonal con
valona: permite aplicar un gran
apriete, sin necesidad de utilizar
arandela entre la cabeza del
tornillo y la pieza a unir.
 Tornillos de cabeza hexagonal con
pivote: permiten uniones con gran
apriete, y además es posible
realizar la inmovilización de la
unión mediante el empleo de un
pasador en el pivote.

6. PARTES DE UN TORNILLO
 Tornillos de cabeza hexagonal con
extremo en punta: o también
llamado tornillo prisionero, debido
a que impide el movimiento
relativo entre las piezas unidas.
 Tornillos de cabeza ranurada: este
tornillo se emplea cuando no es
necesario aplicar un gran apriete, y
además permite la posibilidad de
ocultar la cabeza del tornillo si se
realiza un avellanado al orificio de
entrada.

7. PARTES DE UN TORNILLO
 Tornillos de cabeza con ranura
cruciforme: también, como en el
caso anterior, se emplean cuando
no es necesaria la aplicación de un
gran par de apriete, e igualmente
que el anterior, también permite la
posibilidad de ocultar la cabeza del
tornillo si se realiza un avellanado
al orificio de entrada.
 Tornillos de cabeza con prisionero:
se usa para el ensamblaje mediante
aplique de presión de piezas sobre
las que se ha ejecutado un taladro
sin rosca previamente. Al apretar la
tuerca, el tornillo queda
inmovilizado en lo que a rotación
se refiere, al quedarse alojado el
prisionero en una ranura practicada
al efecto. Por otro lado, la cabeza
del tornillo se puede ocultar si se le
practica un avellanado al agujero.

8. PARTES DE UN TORNILLO
 Tornillos de cuello cuadrado: se usa para el ensamblaje mediante aplique de
presión de piezas sobre las que se ha ejecutado un taladro sin rosca
previamente. Al apretar la tuerca, el tornillo queda inmovilizado en lo que a
rotación se refiere, al quedarse alojado el cuello cuadrado en un
alojamiento prismático embutido o que ya viene de fundición. Por otro lado,
la cabeza del tornillo se puede ocultar si se le practica un avellanado al
agujero.

9. PARTES DE UN TORNILLO
 Tornillo de cabeza cuadrada: se
usan para casos donde es necesario
aplicar un gran momento de
apriete, por ejemplo, para la
fijación de herramientas de corte.
 Tornillo de cabeza cilíndrica con
hexágono interior (Allen): se usan
en uniones que se necesiten
grandes aprietes y que resulten
estrechos, con la posibilidad de
ocultar la cabeza del tornillo si se le
practica un avellanado cilíndrico al
agujero.

10. PARTES DE UN TORNILLO
 Tornillo de cabeza avellanada con
hexágono interior (Allen): se usan
en uniones que se necesiten
grandes aprietes y que resulten
estrechos, facilitando el centrado
entre las piezas a unir. Existe la
posibilidad de ocultar la cabeza del
tornillo si se le practica un
avellanado cónico al agujero.
 Tornillos de cabeza moleteada: se
usan en aquellas uniones que no
precisen de un gran apriete, con
frecuentes procesos de montajes y
desmontajes manuales.

11. PARTES DE UN TORNILLO
 Tornillos de mariposa: igual que el
caso anterior, se usan en aquellas
uniones las cuales no vayan a
precisar de un gran par de apriete,
y además están sometidos a
frecuentes montajes y desmontajes
manuales.
 Tornillos autorroscantes para
chapa: o también llamados de
rosca cortante; se usan para la
unión de chapas metálicas de
pequeño espesor o también de
piezas hechas de material blando,
como el plástico. En este caso, la
rosca hembra la realiza el propio
tornillo al penetrar en el taladro
liso practicado en la chapa.

12. PARTES DE UN TORNILLO
 Tornillos autorroscantes para madera: o también llamados de rosca cortante
o tirafondos, y se usan para la unión de piezas de madera. En este caso, la
rosca hembra la realiza el propio tornillo al penetrar en el taladro liso
practicado en la pieza.

13. PARTES DE UN TORNILLO
b. ROSCAS
En función de la forma geométrica que presenta la rosca, se pueden distinguir
los siguientes tipos de roscas:
 Agudas o de filetes triangular.
 Trapezoidal.
 En diente de sierra.
 Redondas.
 De filete cuadrado.

14. PARTES DE UN TORNILLO
Las roscas del tipo agudas o triangulares quedan definidas por el valor del
diámetro exterior (d), del núcleo (d3) y del de los flancos (d2), así como por el
valor del ángulo de los flancos de la rosca (alfa=60º, si se trata de la rosca
triangular ISO) y por último por la medida del paso (p)
Rosca triangular ISO

15. PARTES DE UN TORNILLO
El paso de rosca es la distancia que existe entre dos crestas consecutivas (p, en
la figura anterior). Si el tornillo es de rosca sencilla, por cada vuelta completa se
corresponde con un avance del tornillo igual al paso. Si es de rosca doble, el
avance por cada vuelta será igual a dos veces el paso.
Las roscas están normalizadas, existiendo dos tipos fundamentales:
 La rosca Métrica ISO.
 La rosca Whitworth.

16. PARTES DE UN TORNILLO
La diferencia entre ambos tipos de roscas son las siguientes:
 Para las roscas Métricas ISO, los ángulos de las espiras son de 60°, y los tornillos se
redondean en el fondo de la rosca, mientras que las puntas son planas. Por el
contrario, para las roscas tipo Whitworth el ángulo de los flancos es de 55°, y tanto
el fondo como las puntas del fileteado en el tornillo van redondeados.
 Mientras en las roscas Métricas la parte externa aplanada de los filetes está a una
altura (o también llamada profundidad del filete) h1=0,64595*p y el radio de giro
de su fondo redondeado vale r=0,1082*p, en las Whitworth tanto la punta exterior
como la parte interna son redondas, con altura o profundidad del filete de valor
h1=0,64033*p y radio de giro r=0,13733*p.
 En las roscas Métricas el paso se indica por el avance en milímetros por cada vuelta,
mientras en las Whitworth se da por número de hilos por pulgada.
 Las medidas nominales de la rosca, para el caso de la rosca Métrica, se designa por
el diámetro exterior de la rosca en mm. (si se trata de Métrica fina se emplea en la
designación, además del diámetro exterior de la rosca, el valor del paso en mm.),
mientras que para la rosca Whitworth, la medida nominal de la rosca es el diámetro
exterior en pulgadas.

17. TIPOS DE TORNILLOS
 TORNILLOS ORDINARIOS
Los tornillos ordinarios se designan por la sigla M, aunque también pueden
aparecer representados por la sigla T, seguidos por el diámetro «d» de la caña,
la longitud «l» del vástago, y por último van seguidos de un número que
especifica la calidad del acero.
Por ejemplo: Tornillo ordinario M 16x90-5.6 (significa que se trata de un tornillo
de 16 mm de diámetro de la caña, 90 mm de longitud de vástago y fabricado en
acero de calidad 5.6). También puede nombrarse de la forma, T 16x90-5.6.
Los tornillos ordinarios tienen rosca triangular ISO de paso grueso.

18. TIPOS DE TORNILLOS
 TORNILLOS ORDINARIOS
En los tornillos ordinarios el diámetro del agujero suele ser 1 mm más grande
que el del vástago.
Para el montaje de uniones con tornillos ordinarios se requiere un menor ajuste
entre el diámetro del tornillo y el del taladro (alrededor de 1 mm). Los tornillos
ordinarios se suelen emplear para transmitir esfuerzos por cortadura y de
tracción principalmente, pero no para momentos o pares de fuerzas, dado que
la holgura existente ocasionaría que se produjeran movimientos relativos entre
las piezas.

19. TIPOS DE TORNILLOS
 TORNILLOS CALIBRADOS
Por otro lado, los tornillos calibrados se designan por las siglas TC, aunque
también pueden aparecer representados como en el caso anterior por la sigla
M (métrica), seguidos, al igual que los ordinarios por el diámetro «d» de la
caña, la longitud «l» del vástago, y por último, seguidos de la numeración que
especifica la calidad del acero empleado en la fabricación del tornillo.
Los tornillos ordinarios y calibrados se diferencian básicamente en sus
características geométricas. Mientras que en los tornillos ordinarios el diámetro
del agujero es más o menos 1 mm más grande que el del vástago, en los
tornillos calibrados ambos diámetros están muy ajustados, por lo que se
utilizan con preferencia para la formación de nudos rígidos y en uniones de
precisión, que transmitan mayores esfuerzos sin que se produzcan
desplazamientos relativos entre las piezas.

20. TIPOS DE TORNILLOS
 TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA
Los tornillos de alta resistencia, o también llamados pretensados, se designan
por las siglas TR, o alternativamente también por la sigla M (métrica), seguidos,
al igual que los otros tipos de tornillos, por el diámetro «d» de la caña y la
longitud «l» del vástago, seguidos del número que especifica la calidad del
acero empleado en la fabricación del tornillo. Ejemplo de designación de un
tornillo pretensado o de alta resistencia: M 20x55-10.9, o bien, TR 20x55-10.9.
Las uniones donde se han empleado tornillos pretensados trabajan
transmitiendo los esfuerzos por descompresión entre las superficies y por
rozamiento. Por tanto, en estas uniones implica la existencia de un estado de
compresión entre las superficies unidas, que junto al coeficiente de rozamiento
entre ellas, hace que se impida que exista cualquier desplazamiento relativo.

21. TIPOS DE TORNILLOS
A continuación, en la siguiente tabla se exponen los coeficientes de rozamiento
obtenidos en función del tratamiento superficial que tengan las chapas. En los
dos primeros casos el chorreado o granallado implica que debe obtenerse el
grado Sa 21/2 según UNE-EN ISO 8504-1:

22. TIPOS DE TORNILLOS
Las uniones ejecutadas con tornillos de alta resistencia, TR, son uniones que
resultan más rígidas, menos deformables y con mejor comportamiento en
estado límite de servicio, que las realizadas con tornillos ordinarios o
calibrados.
En estas uniones, al transmitirse los esfuerzos por rozamiento entre las
superficies, es muy importante aplicar el momento torsor o momento de
apriete adecuado para cada tornillo.
El par torsor de apriete aplicado a los tornillos induce en éstos un esfuerzo de
pretensado en la espiga del tornillo, que va a depender del diámetro (d) y de un
coeficiente (K). Este coeficiente K va a tener en cuenta las características del
rozamiento entre los componentes de la parte que gira.

23. DIMENSIONES GEOMETRICAS DE LOS TORNILLOS
 TORNILLOS ORDINARIOS

24. DIMENSIONES GEOMETRICAS DE LOS TORNILLOS
 TORNILLOS CALOBRADOS

25. DIMENSIONES GEOMETRICAS DE LOS TORNILLOS
 TORNILLOS DE ALTA RESISTENCIA

26. GRACIAS POR SU ATENCIÓN