Como Projetar Componentes que Utilizam Pinos Espirais para Posicionamento e Alinhamento

Para obter o alinhamento ideal ao utilizar Pinos Espirais, dois elementos primários de projeto devem ser respeitados:

1. Os diâmetros dos furos nos componentes em contato com o pino devem ser dimensionados corretamente para alcançar a interferência e a precisão desejadas do alinhamento.
2. Em todas as aplicações, o comprimento de engajamento do Pino Espiral no componente que está fornecendo retenção primária não deve ser menor que 60% do comprimento total do pino. O comprimento saliente que sobrar irá se alinhar com a peça secundária. É recomendado aumentar o comprimento inicial de engajamento em aplicações de furo passante; no entanto, o Pino Espiral deve estar protuberante a fim de proporcionar o alinhamento com o componente primário. (Figura 1)

Os Pinos Espirais são molas funcionais que se adaptam aos furos nos quais são instalados. A força de montagem para alcançar uma precisão máxima no alinhamento não deve exceder uma 'leve' pressão para o assentamento dos componentes de acoplamento. Dependendo da carga do Pino Espiral, da quantidade de pinos de alinhamento e do material do acoplamento, essa pressão deve ser tão suave quanto um leve empurrão com a palma da mão ou com uma marreta. Um ajuste com interferência não deve ser confundido com o ajuste de um Pino de Alinhamento tradicional, que requer tipicamente um assentamento com pressões hidráulicas ou pneumáticas. Este é um benefício primário do Pino Espiral.

Em situações onde o diâmetro dos furos não puderem ser precisamente iguais ou onde os custos de acabamento/ mandrilagem não forem permitidos, a habilidade de compensar tolerâncias de furos maiores é um benefício significante dos Pinos Espirais. A tolerância recomendada deve ser dividida entre os componentes, como demonstrado abaixo en Figura 2.

(Observação: Utilizar tolerâncias de fabricação inferiores às permitidas melhora ainda mais o ajuste e o alinhamento da montagem.)

Atribuir a maior tolerância ao local de retenção de 60% garante a interferência entre a extremidade livre do pino e o furo oposto, que é preparado na metade inferior da tolerância. Onde houver interferência não há folga, garantindo assim a projeção apropriada da posição do furo primário.

Se for desejado um ajuste com folga sobre o pino para facilitar a montagem, será necessário compensar a recuperação do espiral na extremidade livre do pino. Para determinar o diâmetro máximo da extremidade livre do diâmetro do pino, instale 60% do comprimento do pino no furo do componente primário e meça o diâmetro exposto. Um fator de folga de 0,025mm (0,001”) a 0,05mm (0,002”) deve ser adicionado à extremidade livre do pino dependendo da precisão de alinhamento desejada. (Figura 3)

Quando utilizada como bucha livre de alinhamento, a força da montagem não é levada em consideração, embora seja importante notar que se deve considerar utilizar Pinos Espirais como uma solução para a folga da junta. Conforme descrito anteriormente, os Pinos Espirais oferecem o benefício do ajuste com folga zero, sem a complexidade adicional da alta força de inserção.

Este diagrama demonstra a profundidade adequada de instalação. Quando o Pino Espiral é instalado em menos de 60% de seu comprimento total, duas situações podem ocorrer:

• (y) ou o diâmetro da extremidade livre não será controlado adequadamente, criando um ajuste inconsistente quando as peças forem alinhadas no processo de produção.
• O pino pode não manter a posição no componente em que ele deve ser mantido durante a desmontagem no futuro. Esse fato é de grande importância quando diversos pinos de alinhamento são utilizados entre os componentes.