Come si fa a garantire che le parti in lamiera rimangano saldamente collegate senza saldatura o viti? Questo articolo esplora il processo di rivettatura, una tecnica fondamentale nella fabbricazione dei metalli. Imparerete a conoscere i vari tipi di rivettatura, le precauzioni principali e a scegliere il metodo più adatto alle vostre esigenze specifiche. Che si tratti di requisiti ad alta pressione o di materiali speciali, questa guida fornirà informazioni essenziali per migliorare la qualità e l'efficienza delle operazioni di rivettatura.
Le parti e i prodotti in lamiera sono onnipresenti sia nell'industria che nella vita quotidiana e sono ampiamente riconosciuti come una delle categorie di lavorazione fondamentali.
Le principali tecniche di lavorazione della lamiera sono quattro: punzonatura (cesoiatura), piegatura (laminazione), saldatura e trattamento superficiale.
Oltre a queste tecniche, anche la tecnologia di rivettatura è un metodo importante per collegare le parti in lamiera.
La rivettatura prevede l'uso di attrezzature specializzate e stampi per applicare la forza e comprimere o incorporare le parti rivettate nel pezzo, assicurando che rimangano sicure e verticali. Questo processo è illustrato nella Figura 1.
Fig. 1 Parti rivettate delle apparecchiature di comunicazione
Le tecniche di rivettatura più comuni sono la rivettatura radiale e la rivettatura rotativa. In questa sezione, discuteremo alcune importanti precauzioni e punti chiave per il controllo della produzione della rivettatura radiale, comunemente utilizzata nella nostra fabbrica (vedi Fig. 2).
Fig. 2 Attrezzatura di rivettatura radiale e processo di rivettatura
(1) La dimensione del foro inferiore di rivettatura deve essere progettata in stretta conformità con i manuali delle attrezzature generali o speciali, delle parti standard e deve considerare in modo completo i requisiti di materiale, spessore, modello e resistenza del materiale di base e delle parti di rivettatura.
Durante la lavorazione del foro inferiore, la tranciatura o taglio laser è comunemente utilizzato come metodo di pre-elaborazione. La Tabella 1 confronta i due processi di tranciatura dello stampo e taglio laser.
Tabella 1 Due processi di tranciatura degli stampi e taglio laser
| Pre-processo | Tranciatura degli stampi | Taglio laser |
| Dimensione del foro inferiore | Buona precisione e coerenza | La stabilità della forma e delle dimensioni del foro è leggermente scarsa. |
| Variazione del substrato | La banda di strappo della tranciatura non è liscia | Ci sono variazioni di durezza sulla parete del foro e intorno ad essa. |
| Altre attenzioni | La superficie della fresa è convessa, mentre la superficie liscia si riduce. | Piombo, spruzzi e altre questioni estere |
Per i pezzi con requisiti di alta qualità e grandi lotti di produzione, si consiglia di personalizzare lo stampo, considerare la direzione di rivettatura e dare priorità al processo di stampaggio per creare il foro inferiore di rivettatura.
Se il processo precedente prevede la piegatura, è necessario considerare se il foro di fondo della rivettatura si trova sul lato della superficie. linea di piegatura (in alto).
In questa situazione, una fase di pre-elaborazione prevede la creazione di un piccolo foro, seguito da piegatura e stiramento, e quindi la creazione del piccolo foro fino alla dimensione progettata tramite perforazione o alesatura.
(2) Quando si sceglie il processo di rivettatura, è essenziale considerare la profondità della gola dell'apparecchiatura reale, la forma dei supporti superiori e inferiori e altre condizioni per confermare se può essere eseguito con successo.
Inoltre, in genere si consiglia di organizzare il processo di rivettatura dopo il processo di trattamento superficiale (come la galvanoplastica, l'ossidazione chimica, la verniciatura a spruzzo, ecc.)
Se la rivettatura viene eseguita prima del trattamento della superficie, spesso può causare i problemi elencati nella Tabella 2.
Tabella 2 possibili problemi causati da diversi trattamenti superficiali
| Processo | Può causare problemi |
| Galvanizzazione dell'acciaio al carbonio | Lo strato di zinco dei rivetti in acciaio inossidabile si sta staccando, la filettatura non è liscia, la soluzione galvanica è conservata e la corrosione è lenta in condizioni di lavoro. |
| Ossidazione chimica dell'alluminio | Il diametro del foro inferiore diventa più grande, i rivetti si allentano e la resistenza diminuisce. |
| Spruzzatura di superficie | Aumentando la quantità di rivestimento che fuoriesce, è facile che i rivetti filettati risultino scadenti. |
(3) Per alcuni prodotti specializzati, come i materiali di base con spessore ≤ 1,5 mm o i prodotti con elevati requisiti di resistenza alla rivettatura a pressione, può essere necessario un rinforzo mediante saldatura dopo la rivettatura a pressione.
Nei casi in cui è richiesto un rinforzo mediante saldatura, si raccomanda di non scegliere parti zincate per la rivettatura a pressione, in quanto ciò può avere un impatto negativo sul processo di rinforzo mediante saldatura.
I requisiti generali per le operazioni di rivettatura comprendono:
Oltre a queste pratiche standard, l'esperienza produttiva del nostro stabilimento ha prodotto le seguenti linee guida operative:
(1) Gli operatori di solito valutano l'integrità dei rivetti attraverso un'ispezione visiva, verificando la presenza di spazi vuoti tra le parti rivettate e il substrato, o di gradini nella posizione di rivettatura dopo la rivettatura a svasatura. Questa 100% auto-ispezione è fondamentale. Inoltre, la durezza superficiale varia a seconda dei materiali, passando dalle lamiere zincate a quelle in acciaio inox e a quelle in acciaio a basso tenore di carbonio. Di conseguenza, i parametri di pressione devono essere pre-regolati in base ai materiali di rivettatura specifici. Per i componenti con potenziali rischi di distacco, i requisiti tecnici per la saldatura e il rinforzo dei punti devono essere concordati in anticipo con il cliente.
(2) Le operazioni di rivettatura devono essere eseguite in un'unica passata per eliminare la necessità di rivettature secondarie e ridurre al minimo le riparazioni di parti staccate, in particolare per i materiali ad alta durezza superficiale. La rivettatura ripetuta può danneggiare i denti di chiusura e i materiali di base. Nei casi in cui la riparazione delle parti originali è inevitabile, è obbligatorio un rinforzo con saldatura dopo la rivettatura.
(3) Per l'ispezione tecnica post-rivettatura, il personale addetto al controllo qualità deve essere in grado di eseguire controlli a campione sulla coppia di rottura e, quando possibile, sulla forza di spinta di rottura. L'ispezione del primo articolo e il campionamento tecnico del processo di rivettatura non possono essere sostituiti dall'autoispezione dell'operatore, rendendo questa fase indispensabile nel protocollo di assicurazione della qualità.
(1) È importante prestare attenzione se la posizione di rivettatura interferisce con i bordi di piegatura (linee), i bordi esterni o i cordoni di saldatura adiacenti, in quanto ciò può influire sia sulla qualità della rivettatura che sull'aspetto dell'assemblaggio. Per i problemi più comuni di interferenza della rivettatura, fare riferimento alla Tabella 3.
Tabella 3 Problemi comuni di interferenza nella rivettatura
| Tipo | Esempio | Proposta |
| Distanza dal bordo libero |
 | Manuale di riferimento del valore L1 |
| Distanza dal bordo della curva |
 | L1 ≥ raggio di curvatura e L1 ≥ raggio della testa di rivettatura della rivettatrice |
| Vicino alla cordone di saldatura | Verificare che non vi siano interferenze tra le parti di rivettatura e le matrici superiore e inferiore. In caso di interferenze, potrebbe essere necessario riparare le matrici per evitare vuoti d'aria. |
(2) Quando sullo stesso componente sono presenti più tipi di parti standard di rivettatura e parti simili, si raccomanda di evitare di farle funzionare tutte sulla stessa macchina per evitare la mescolanza e l'uso improprio delle parti di rivettatura. Inoltre, quando su un componente sono presenti molti pezzi di rivettatura con le stesse specifiche, la sequenza di rivettatura deve essere standardizzata per evitare di perdere i rivetti.
(3) Durante il processo di rivettatura, se l'operatore deve lasciare il proprio posto per qualsiasi motivo, ad esempio per mangiare o per il passaggio del turno, il tavolo di lavoro deve essere sgomberato per garantire che i pezzi lavorati e quelli non lavorati non vengano mescolati.
(4) Se c'è un foro vicino alla posizione di rivettatura, è importante verificare se il foro è estruso o deformato dopo la rivettatura. Per le viti e i dadi rivettati a pressione, è necessario utilizzare un calibro per filettare per rilevare l'estremità passante e l'estremità di arresto dopo la rivettatura a pressione.
La rivettatura si riferisce al processo di utilizzo di rivetti per collegare due o più pezzi, tipicamente pezzi o componenti in lamiera. La rivettatura può essere classificata in rivettatura a strappo, rivettatura a trazione e rivettatura a percussione.
La rivettatura è una tecnica di fissaggio meccanico fondamentale, ampiamente utilizzata nei processi di fabbricazione e assemblaggio dei metalli. Il componente chiave di questo metodo è il rivetto, un elemento di fissaggio deformabile che crea una connessione permanente tra due o più parti. I rivetti sono di vari tipi, ciascuno progettato per applicazioni specifiche e spessori di materiale:
Il processo di rivettatura viene classificato in base al diametro del rivetto e ai requisiti dell'applicazione:
Il processo di rivettatura standard segue queste fasi fondamentali:
Per specifiche dettagliate sui parametri dei rivetti e sui requisiti di rivettatura, consultare i manuali di progettazione meccanica standard del settore, che forniscono linee guida complete per varie applicazioni e materiali.
La rivettatura a strappo è una tecnica di fissaggio su un solo lato che utilizza rivetti a strappo per unire due o più componenti con fori allineati. Il processo prevede l'utilizzo di una pistola specializzata per rivetti a strappo per tirare il mandrino (asta di trazione) fino alla sua rottura, causando l'espansione del manicotto del rivetto e formando una connessione permanente e non rimovibile.
1) I rivetti a strappo, noti anche come rivetti ciechi o rivetti a strappo, sono progettati per applicazioni in cui l'accesso è limitato a un solo lato del pezzo. Per l'installazione di questi rivetti sono necessari strumenti specializzati come pistole per rivetti a strappo manuali, elettriche o pneumatiche. I rivetti a strappo eccellono negli scenari in cui i metodi di rivettatura convenzionali (che richiedono l'accesso a entrambi i lati) sono poco pratici o impossibili.
Grazie alla loro versatilità e facilità d'uso, i rivetti a strappo trovano ampie applicazioni in diversi settori industriali, tra cui:
I tipi di rivetti a strappo più comunemente utilizzati comprendono:
A) Rivetti a strappo con testa a cupola di tipo aperto: Offrono un equilibrio tra resistenza ed estetica per applicazioni generiche.
B) Rivetti a strappo svasati: Forniscono una finitura a filo, ideale per le superfici che richiedono una rivettatura liscia e per i profili aerodinamici.
C) Rivetti a strappo sigillati: Hanno una maggiore capacità di carico e proprietà di tenuta, sono adatti per ambienti ad alta sollecitazione o per applicazioni che richiedono connessioni a tenuta d'acqua e d'aria.
Quando si scelgono e si installano i rivetti a strappo, tenere conto delle seguenti buone pratiche:
A) Per i rivetti a strappo a testa piatta (svasati):
B) Per i rivetti a strappo con testa a cupola:
2) Per i parametri dettagliati di rivettatura a strappo, comprese le dimensioni dei rivetti, gli intervalli di presa e i diametri dei fori consigliati, fare riferimento alla Tabella 9-17 nella sezione delle specifiche tecniche.
Tabella 9-17 Parametri di rivettatura a strappo
| Tipo di rivetto | Diametro nominale del rivetto (mm) | Piastra in acciaio Diametro del foro del rivetto (mm) | Lunghezza (mm) | Rivettato Spessore della piastra d'acciaio /mm | |
| A forma di ombrello | Testa piatta | ||||
| Rivetto in alluminio | 2.4 | 2.5 | 5.7 | 1.0-3.2 | 1.6~3.2 |
| 7.3 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 8.9 | 4.8-6.4 | 4.8~6.4 | |||
| 3.0 | 3.1 | 6.3 | 1.0~3.2 | 1.6~3.2 | |
| 8.0 | 3.2~4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 9.8 | 4.8~6.4 | 4.8~6.4 | |||
| 3.2 | 3.3 | 6.3 | 1.6-3.2 | 1.6-3.2 | |
| 8.0 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 9.8 | 4.8~6.4 | 4.8-6.4 | |||
| 4.0 | 4.1 | 6.9 | 1.6~3.2 | 1.6-3.2 | |
| 8.6 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 10.4 | 4.8-6.4 | 4.8-6.4 | |||
| 4.8 | 4.9 | 7.5 | 1.6-3.2 | 2.3~3.2 | |
| 9.3 | 3.2-4.8 | 3.2-4.8 | |||
| 11.1 | 4.8~6.4 | 4.8~6.4 | |||
| Rivetto in acciaio | 3.2 | 3.3 | 6.4 | 1.0~3.2 | |
| 9.5 | 3.2~6.4 | ||||
| 4.0 | 4.1 | 10.2 | 3.2~6.4 | ||
| 4.8 | 4.9 | 10.8 | 3.2-6.4 | ||
Nota:
1. In genere, il foro passante di un pezzo è di 0,1~0,2 mm più grande del diametro nominale del rivetto cieco.
2. I rivetti ciechi possono essere anneriti o trattati in altro modo per soddisfare i requisiti del prodotto, consentendo loro di adattarsi al colore del pezzo.
3. Il distanza dal centro del foro del rivetto cieco dal bordo della piastra di base deve essere più del doppio del diametro del foro del rivetto cieco. A questa distanza, la forza di rivettatura è ottimale. Se la distanza è inferiore, la resistenza diminuisce notevolmente.
I rivetti con nucleo a percussione, noti anche come rivetti con perno di azionamento, sono un tipo innovativo di rivetto monofaccia progettato per applicazioni di assemblaggio efficienti e versatili. Durante l'installazione, la testa del rivetto viene colpita con un martello o un utensile pneumatico, provocando l'espansione del perno centrale e il suo bloccaggio in posizione, con conseguente finitura a filo con la faccia finale della testa del rivetto. Questo meccanismo unico garantisce una connessione sicura ed esteticamente gradevole.
Questi rivetti offrono un'eccezionale comodità nei processi di assemblaggio, in particolare negli scenari in cui la rivettatura tradizionale su due lati non è praticabile o i rivetti ciechi non sono adatti a causa delle limitazioni delle attrezzature. Il loro design consente una rapida installazione senza l'ausilio di strumenti specializzati, rendendoli ideali per le riparazioni sul campo, le operazioni di manutenzione e le linee di assemblaggio con vincoli di spazio.
I rivetti con nucleo di riscontro sono disponibili in varie configurazioni per soddisfare le diverse esigenze applicative:
Le opzioni di materiale includono in genere alluminio, acciaio e acciaio inossidabile, consentendo la compatibilità con un'ampia gamma di materiali di base e condizioni ambientali. La scelta del materiale e del rivestimento dei rivetti deve tenere conto di fattori quali la resistenza alla corrosione, l'integrità strutturale e la compatibilità galvanica con i materiali uniti.
Quando si scelgono i rivetti con anima a percussione, gli ingegneri devono considerare fattori quali l'intervallo di presa, i requisiti di resistenza al taglio e alla trazione e le proprietà del materiale del substrato per garantire prestazioni ottimali e la durata del giunto fissato.
La saldatura di prigionieri ad arco trafilato è un metodo avanzato ed efficiente per unire componenti metallici, particolarmente efficace per collegare parti in lamiera. Questo processo è ampiamente utilizzato in vari settori industriali, in particolare per il fissaggio di prigionieri a piastre di acciaio rivestite, lamiere di acciaio inossidabile e altre superfici metalliche.
In questa tecnica, un perno appositamente progettato viene posizionato contro il pezzo da saldare. Quando si avvia il processo di saldatura, tra il perno e il materiale di base si forma un arco elettrico. L'arco fonde sia l'estremità del perno che una piccola area del metallo di base. Quando si forma la pozza fusa, il prigioniero viene immerso rapidamente nel metallo liquefatto, creando una saldatura a fusione completa al momento della solidificazione.
Il processo prevede in genere le seguenti fasi:
La saldatura di prigionieri ad arco trafilato offre diversi vantaggi:
Questo metodo è particolarmente vantaggioso per le applicazioni che richiedono punti di fissaggio ad alta resistenza sulla lamiera, come nella costruzione di carrozzerie automobilistiche, nella cantieristica navale e nella fabbricazione di acciaio strutturale.
Il processo di saldatura dei prigionieri ad arco trafilato è illustrato nella Figura 9-7, che mostra le fasi principali della sequenza di saldatura.
(1) I vantaggi della rivettatura a strappo
La combinazione di flangia e foro svasato possiede intrinsecamente una funzione di posizionamento. La forza di rivettatura è elevata anche grazie all'utilizzo di una matrice di rivettatura, con conseguente maggiore efficienza produttiva.
(2) Svantaggi della rivettatura a strappo
È una connessione unica e non può essere smontata.
1) Principio della corrispondenza dei gusci:
H=t+t'+(0,3~0,4)
Quando lo spessore 't' è maggiore o uguale a 0,8 mm, la flangiatura Lo spessore della parete del foro è impostato a 0,4t.
Quando 't' è inferiore a 0,8 mm, lo spessore della parete del foro di flangiatura è tipicamente fissato a 0,3 mm.
L'altezza "h" è generalmente scelta come 0,46±0,12 mm.
Per i parametri della rivettatura a foro trafilato, fare riferimento alla Tabella 9-18.
La Tabella 9-18 presenta i parametri di rivettatura dei fori trafilati (in mm).
| Numero di parametro | Spessore del materiale t /mm | Altezza di curvatura H /mm | Diametro esterno della flangia D/mm | |||||||||||
| 3.0 | 3.8 | 4.0 | 4.8 | 5.0 | 6.0 | |||||||||
| Corrisponde al diametro interno "d" del foro rettilineo e del foro inferiore "do' del bordo pre-flangia. | ||||||||||||||
| d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | d | d0 | |||
| 1 | 0.5 | 1.2 | 2.4 | 1.5 | 3.2 | 2.4 | 3.4 | 2.6 | 4.2 | 3.4 | ||||
| 2 | 0.8 | 2.0 | 2.3 | 0.7 | 3.1 | 1.8 | 3.3 | 2.1 | 4.1 | 2.9 | 4.3 | 3.2 | ||
| 3 | 1.0 | 2.4 | 3.2 | 1.8 | 4.0 | 2.7 | 4.2 | 2.9 | 5.2 | 4.0 | ||||
| 4 | 1.2 | 2.7 | 3.0 | 1.2 | 3.8 | 2.3 | 4.0 | 2.5 | 5.0 | 3.6 | ||||
| 5 | 1.5 | 3.2 | 2.8 | 1.0 | 3.6 | 1.7 | 3.8 | 2.0 | 4.8 | 3.2 | ||||
Il contenuto di cui sopra riassume l'esperienza acquisita nella gestione di problemi e operazioni comuni durante il processo di rivettatura in lamiera produzione e lavorazione.
Vale la pena notare che alcune fabbriche hanno parzialmente raggiunto l'automazione dei meccanismi di alimentazione automatica e di rivettatura. Questa soluzione di automazione è utile per evitare in larga misura gli errori umani. Tuttavia, il grado di automazione implementato varia a seconda di fattori quali il costo, la tecnologia, la varietà di prodotti, il tipo e la dimensione dei lotti.
Sia che si opti per il funzionamento manuale, per uno schema di produzione semiautomatico o completamente automatico, le informazioni presentate in precedenza possono essere utili nel processo di produzione.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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