Como garantir que as peças de chapa metálica permaneçam firmemente conectadas sem solda ou parafusos? Este artigo explora o processo de rebitagem, uma técnica essencial na fabricação de metais. Você aprenderá sobre os vários tipos de rebitagem, as principais precauções e como selecionar o método apropriado para suas necessidades específicas. Se estiver lidando com requisitos de alta pressão ou materiais especializados, este guia fornecerá insights essenciais para aprimorar a qualidade e a eficiência de suas operações de rebitagem.
As peças e os produtos de chapa metálica são onipresentes tanto na indústria quanto na vida cotidiana e são amplamente reconhecidos como uma das categorias fundamentais de processamento.
Há quatro técnicas principais de processamento de chapas metálicas: puncionamento (cisalhamento), dobragem (laminação), soldagem e tratamento de superfície.
Além dessas técnicas, a tecnologia de rebitagem também é um método importante para conectar peças de chapa metálica.
A rebitagem envolve o uso de equipamentos especializados e matrizes de ferramentas para aplicar força e comprimir ou embutir as peças rebitadas na peça de trabalho, garantindo que ela permaneça segura e vertical. Esse processo é ilustrado na Figura 1.
Fig. 1 Peças rebitadas de equipamentos de comunicação
As técnicas comuns de rebitagem incluem a rebitagem radial e a rebitagem rotativa. Nesta seção, discutiremos algumas precauções importantes e pontos-chave para o controle de produção da rebitagem radial, que é comumente usada em nossa fábrica (veja a Fig. 2).
Fig. 2 Equipamento de rebitagem radial e processo de rebitagem
(1) O tamanho do furo inferior de rebitagem deve ser projetado em estrita conformidade com os manuais de equipamentos gerais ou especiais, peças padrão, e deve considerar de forma abrangente os requisitos de material, espessura, modelo e resistência do material de base e das peças de rebitagem.
Ao usinar o orifício inferior, a obturação ou a corte a laser é comumente usado como um método de pré-processamento. A Tabela 1 compara os dois processos de corte de matriz e corte a laser.
Tabela 1 Dois processos de corte de matriz e corte a laser
Pré-processamento | Corte de matriz | Corte a laser |
Tamanho do furo inferior | Boa precisão e consistência | A estabilidade do formato e do tamanho do furo é um pouco ruim |
Mudança de substrato | A faixa de rasgo de bloqueio não é lisa | Há alterações de dureza na parede do furo e ao redor dela |
Outra atenção | A superfície da rebarba é convexa e a superfície lisa é colapsada | Chumbo, respingos e outros assuntos estrangeiros |
Para peças com requisitos de alta qualidade e grandes lotes de produção, recomenda-se personalizar a matriz, considerar a direção da rebitagem e priorizar o processo de estampagem para criar o furo inferior da rebitagem.
Se o processo anterior envolver dobra, é necessário considerar se o orifício inferior de rebitagem está localizado no linha de dobra (superior).
Nessa situação, uma etapa de pré-processamento envolve a criação de um pequeno orifício, seguido de flexão e alongamento e, em seguida, a criação do pequeno orifício no tamanho projetado por meio de perfuração ou escareamento.
(2) Ao selecionar o processo de rebitagem, é essencial considerar a profundidade da garganta do equipamento real, a forma dos suportes superior e inferior e outras condições para confirmar se ele pode ser executado com sucesso.
Além disso, geralmente é recomendável organizar o processo de rebitagem após o processo de tratamento de superfície (como galvanoplastia, oxidação química, pulverização, etc.).
Se a rebitagem for realizada antes do tratamento de superfície, isso pode levar aos problemas listados na Tabela 2.
Tabela 2: Possíveis problemas causados por diferentes tratamentos de superfície
Processo | Pode causar problemas |
Galvanoplastia de aço carbono | A camada de zinco dos rebites de aço inoxidável está descascando, a rosca não é lisa, a solução de galvanoplastia é armazenada e a corrosão é lenta em condições de trabalho |
Oxidação química do alumínio | O diâmetro do orifício inferior fica maior, os rebites ficam soltos e a resistência diminui |
Pulverização de superfície | Aumentando a quantidade de revestimento que escapa, é fácil obter rebites mal rosqueados |
(3) Para determinados produtos especializados, como materiais de base com espessura ≤ 1,5 mm ou produtos com requisitos de alta resistência à rebitagem por pressão, pode ser necessário o reforço por soldagem após a rebitagem por pressão.
Nos casos em que o reforço por soldagem é necessário, recomenda-se não selecionar peças galvanizadas para rebitagem por pressão, pois isso pode ter um impacto adverso no processo de reforço por soldagem.
Os requisitos gerais para operações de rebitagem abrangem:
Além dessas práticas padrão, a experiência de produção de nossa fábrica produziu as seguintes diretrizes operacionais:
(1) Os operadores normalmente avaliam a integridade do rebite por meio de inspeção visual, verificando se há lacunas entre as peças rebitadas e o substrato, ou se há degraus na posição de rebitagem após a rebitagem escareada. Essa autoinspeção 100% é crucial. Além disso, a dureza da superfície varia entre os materiais, diminuindo de chapas galvanizadas para chapas de aço inoxidável e aço com baixo teor de carbono. Consequentemente, os parâmetros de pressão devem ser pré-ajustados com base nos materiais de rebitagem específicos. Para componentes com possíveis riscos de desprendimento, os requisitos técnicos para soldagem e reforço de pontos devem ser acordados com o cliente antecipadamente.
(2) As operações de rebitagem devem ser executadas em uma única passagem para eliminar a necessidade de rebitagem secundária e minimizar os reparos de peças soltas, especialmente em materiais de alta dureza superficial. A rebitagem repetida pode danificar os dentes de fixação e os materiais de base. Nos casos em que o reparo de peças originais for inevitável, o reforço de solda pós-rebitagem é obrigatório.
(3) Para a inspeção técnica pós-rebitagem, o pessoal de controle de qualidade deve ter a capacidade de realizar verificações pontuais do torque de ruptura e, quando possível, da força de empurrão de ruptura. A inspeção do primeiro artigo e a amostragem técnica do processo de rebitagem não podem ser substituídas pela autoinspeção do operador, o que torna essa etapa indispensável no protocolo de garantia de qualidade.
(1) É importante prestar atenção se a posição da rebitagem interfere nas bordas de dobra adjacentes (linhas), nas bordas externas ou nos cordões de solda, pois isso pode afetar a qualidade da rebitagem e a aparência do conjunto. Consulte a Tabela 3 para ver os problemas comuns de interferência de rebitagem.
Tabela 3 Problemas comuns de interferência na rebitagem
Tipo | Exemplo | Proposta |
Distância da borda livre | Manual de referência de valores L1 | |
Distância da borda da curva | L1 ≥ raio de curvatura e L1 ≥ raio da cabeça de rebitagem do rebitador | |
Próximo ao cordão de solda | Certifique-se de verificar se há interferência entre as peças rebitadas e as matrizes superior e inferior. Se houver interferência, as matrizes talvez precisem ser reparadas para evitar qualquer espaço de ar. |
(2) Quando houver vários tipos de peças padrão de rebitagem e peças similares no mesmo componente, recomenda-se evitar operar todas elas na mesma máquina para evitar a mistura e o uso indevido das peças de rebitagem. Além disso, quando houver muitas peças rebitadas com a mesma especificação em um componente, a sequência de rebitagem deve ser padronizada para evitar rebites perdidos.
(3) Durante o processo de rebitagem, se o operador precisar deixar seu posto por qualquer motivo, como para comer ou trocar de turno, a mesa de trabalho deve ser limpa para garantir que as peças processadas e não processadas não sejam misturadas.
(4) Se houver um furo próximo à posição de rebitagem, é importante confirmar se o furo está extrudado ou deformado após a rebitagem. Para parafusos e porcas rebitados por pressão, um medidor de rosca deve ser usado para detectar a extremidade de passagem e a extremidade de parada após a rebitagem por pressão.
Rebitagem refere-se ao processo de usar rebites para conectar duas ou mais peças de trabalho, geralmente peças ou componentes de chapa metálica. A rebitagem pode ser classificada em rebitagem de rebite, rebitagem de tração e rebitagem de batida de núcleo.
A rebitagem é uma técnica fundamental de fixação mecânica amplamente utilizada em processos de fabricação e montagem de metais. O principal componente desse método é o rebite, um fixador deformável que cria uma conexão permanente entre duas ou mais peças. Os rebites são de vários tipos, cada um projetado para aplicações e espessuras de material específicas:
O processo de rebitagem é categorizado com base no diâmetro do rebite e nos requisitos da aplicação:
O processo padrão de rebitagem segue as seguintes etapas principais:
Para obter especificações detalhadas sobre parâmetros de rebites e requisitos de rebitagem, consulte os manuais de projeto mecânico padrão do setor, que fornecem diretrizes abrangentes para várias aplicações e materiais.
A rebitagem de tração é uma técnica de fixação de face única que utiliza rebites de tração para unir dois ou mais componentes com furos alinhados. O processo envolve o uso de uma pistola de rebite de tração especializada para puxar o mandril (haste de tração) até que ele se frature, fazendo com que a luva do rebite se expanda e forme uma conexão permanente e não destacável.
1) Os rebites de tração, também conhecidos como rebites cegos ou rebites pop, são projetados para aplicações em que o acesso é limitado a um lado da peça de trabalho. Esses fixadores exigem ferramentas especializadas, como pistolas manuais, elétricas ou pneumáticas de rebite de tração para a instalação. Os rebites de tração são excelentes em situações em que os métodos convencionais de rebitagem (que exigem acesso a ambos os lados) são impraticáveis ou impossíveis.
Devido à sua versatilidade e facilidade de uso, os rebites de tração encontram amplas aplicações em vários setores, inclusive:
Os tipos mais comumente usados de rebites de tração incluem:
A) Rebites de tração com cabeça de domo do tipo aberto: Oferecem um equilíbrio entre resistência e estética para aplicações de uso geral.
B) Rebites de tração escareados: Proporcionam um acabamento nivelado, ideal para superfícies que exigem rebitagem suave e perfis aerodinâmicos.
C) Rebites de tração vedados: Apresentam capacidade de carga e propriedades de vedação aprimoradas, adequadas para ambientes de alta tensão ou aplicações que exigem conexões estanques à água/ar.
Ao selecionar e instalar rebites de tração, considere as seguintes práticas recomendadas:
A) Para rebites de tração de cabeça chata (rebaixados):
B) Para rebites de puxar com cabeça de domo:
2) Para obter parâmetros detalhados de rebitagem por tração, incluindo tamanhos de rebite, faixas de aderência e diâmetros de furo recomendados, consulte a Tabela 9-17 na seção de especificações técnicas.
Tabela 9-17 Parâmetros de rebitagem por tração
Tipo de rebite | Diâmetro nominal do rebite (mm) | Chapa de aço Diâmetro do furo do rebite (mm) | Comprimento (mm) | Rebitados Espessura da chapa de aço /mm | |
Em forma de guarda-chuva | Cabeça chata | ||||
Rebite de alumínio | 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 | |||
Rebite de aço | 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 |
Observação:
1. Geralmente, o orifício de passagem de uma peça é 0,1 a 0,2 mm maior do que o diâmetro nominal do rebite cego.
2. Os rebites cegos podem ser escurecidos ou tratados de outra forma para atender aos requisitos do produto, permitindo que combinem com a cor da peça de trabalho.
3. O distância do centro do furo do rebite cego a partir da borda da placa de base deve ser mais do que o dobro do diâmetro do furo do rebite cego. A essa distância, a força de rebitagem é ideal. Se a distância for menor, a resistência diminuirá muito.
Os rebites de núcleo de batida, também conhecidos como rebites de pino de acionamento, são um tipo inovador de fixador de face única projetado para aplicações de montagem eficientes e versáteis. Durante a instalação, a cabeça do rebite é golpeada com um martelo ou ferramenta pneumática, fazendo com que o pino central se expanda e trave no lugar, resultando em um acabamento nivelado com a face final da cabeça do rebite. Esse mecanismo exclusivo garante uma conexão segura e esteticamente agradável.
Esses rebites oferecem uma conveniência excepcional nos processos de montagem, especialmente em cenários em que a rebitagem tradicional de dois lados é impraticável ou em que os rebites cegos não são adequados devido a limitações do equipamento. Seu design permite a instalação rápida sem ferramentas especializadas, o que os torna ideais para reparos em campo, operações de manutenção e linhas de montagem com restrições de espaço.
Os rebites de núcleo de ataque estão disponíveis em várias configurações para atender a diferentes requisitos de aplicação:
As opções de materiais normalmente incluem alumínio, aço e aço inoxidável, permitindo a compatibilidade com uma ampla gama de materiais de base e condições ambientais. A seleção do material e do revestimento do rebite deve considerar fatores como resistência à corrosão, integridade estrutural e compatibilidade galvânica com os materiais unidos.
Ao especificar rebites com núcleo de ataque, os engenheiros devem considerar fatores como a faixa de aderência, os requisitos de resistência ao cisalhamento e à tração e as propriedades do material do substrato para garantir o desempenho ideal e a longevidade da junta fixada.
A soldagem de pinos por arco elétrico é um método avançado e eficiente para unir componentes metálicos, particularmente eficaz para conectar peças de chapa metálica. Esse processo é amplamente utilizado em vários setores, especialmente para fixar pinos em chapas de aço revestidas, chapas de aço inoxidável e outras superfícies metálicas.
Nessa técnica, um pino especialmente projetado é posicionado contra a peça de trabalho. Quando o processo de soldagem é iniciado, um arco elétrico é desenhado entre o pino e o material de base. Esse arco derrete tanto a extremidade do pino quanto uma pequena área do metal de base. À medida que a poça de fusão é formada, o pino é mergulhado rapidamente no metal liquefeito, criando uma solda de fusão completa após a solidificação.
Em geral, o processo envolve as seguintes etapas:
A soldagem de pinos com arco estirado oferece várias vantagens:
Esse método é particularmente vantajoso para aplicações que exigem pontos de fixação de alta resistência em chapas metálicas, como na construção de carrocerias automotivas, construção naval e fabricação de aço estrutural.
O processo de soldagem de pinos por arco elétrico é ilustrado na Figura 9-7, que demonstra os principais estágios da sequência de soldagem.
(1) Vantagens da rebitagem de furo de puxar
A combinação de flange e furo escareado possui inerentemente uma função de posicionamento. A resistência da rebitagem também é alta devido ao uso de uma matriz de rebitagem, resultando em uma maior eficiência de produção.
(2) Desvantagens da rebitagem de furo de puxar
É uma conexão única e não pode ser desmontada.
1) Princípio da correspondência de cascas:
H=t+t'+(0,3~0,4)
Quando a espessura "t" for maior ou igual a 0,8 mm, o flangeamento a espessura da parede do furo é definida como 0,4t.
Quando "t" é menor que 0,8 mm, a espessura da parede do furo de flange é normalmente definida como 0,3 mm.
A altura "h" é geralmente escolhida como sendo 0,46±0,12 mm.
Para obter os parâmetros da rebitagem de furo passante, consulte a Tabela 9-18.
A Tabela 9-18 apresenta os parâmetros de rebitagem de furo passante (em mm).
Número do parâmetro | Espessura do material t /mm | Altura de flexão H /mm | Diâmetro externo do flange D/mm | |||||||||||
3.0 | 3.8 | 4.0 | 4.8 | 5.0 | 6.0 | |||||||||
Correspondente ao diâmetro interno "d" do furo reto e do furo inferior "do' da borda pré-flangeada. | ||||||||||||||
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 |
O conteúdo acima resume a experiência adquirida com o tratamento de problemas e operações comuns durante o processo de rebitagem em chapa metálica produção e processamento.
Vale a pena observar que algumas fábricas alcançaram parcialmente a automação dos mecanismos de alimentação automática e rebitagem. Essa solução de automação é benéfica para evitar erros humanos em grande parte. Entretanto, o grau de automação implementado varia devido a fatores como custo, tecnologia, variedade de produtos, tipo e tamanho do lote.
Independentemente de você optar por um esquema de produção manual, semiautomático ou totalmente automático, as informações apresentadas acima podem ser úteis em seu processo de produção.