리벳팅 도구 및 기술: 종합 가이드

I. 기본 프로세스 지식

두 개 이상의 공작물을 리벳으로 연결하는 작업을 리벳팅이라고 합니다. 리벳팅은 조작이 간단하고 적용이 유연하기 때문에 일반적으로 힘이 크지 않은 상황에서 사용됩니다. 리벳팅 후 부품이 서로 회전할 수 있는지 여부에 따라 리벳팅은 그림 1과 같이 고정 리벳팅과 이동 리벳팅으로 나눌 수 있습니다.

a) 고정 리벳팅
b) 이동식 리벳팅

리벳팅 방식에 따라 리벳팅 작업은 핫 리벳팅, 콜드 리벳팅, 혼합 리벳팅으로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 콜드 리벳팅은 직경 8mm 미만의 리벳에 사용됩니다.

다음은 피터를 위한 수동 콜드 리벳팅 작업 기법을 소개합니다.

1. 리벳팅 도구

(1) 망치

피터 리벳팅에 사용되는 해머는 대부분 볼핀 해머이며, 리벳의 직경에 따라 사양이 선택됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 해머는 0.66kg 또는 0.88kg 볼핀 해머입니다.

(2) 압축 펀치

그림 2와 같습니다. 리벳을 구멍에 삽입한 후 리벳으로 고정할 플레이트를 단단히 눌러 밀착시키는 데 사용됩니다.

(3) 주사위와 캡

반원형 헤드 리벳과 반원형 카운터 싱크 헤드 리벳을 리벳팅할 때 최종 리벳팅 성형 공정은 그림 3과 같이 다이와 캡을 사용하여 리벳 헤드를 일정한 모양으로 성형하는 것입니다. 다이와 캡 헤드의 반원형 오목한 구형 표면은 반원형 헤드 리벳의 표준 크기에 따라 만들어야 합니다.

리벳팅 작업에는 위에서 언급한 주요 도구 외에도 모루와 같은 보조 도구와 벤치 바이스와 같은 클램핑 도구도 필요합니다.

2. 리벳 및 리벳팅 매개변수 선택

(1) 리벳 분류

1) 리벳의 다양한 모양에 따라 리벳은 주로 그림 4와 같이 플랫 헤드 리벳, 반원형 헤드 리벳, 카운터 싱크 헤드 리벳, 반원형 카운터 싱크 헤드 리벳 및 중공 리벳으로 나뉩니다.

a) 플랫 헤드 리벳
b) 카운터 싱크 헤드 리벳
c) 반원형 헤드 리벳
d) 반원형 카운터 싱크 헤드 리벳
e) 중공 리벳

2) 리벳의 용도에 따라 리벳은 보일러 리벳, 철골 구조물 리벳, 변속기 벨트 리벳으로 나눌 수 있습니다.

3) 리벳의 재질에 따라 리벳은 강철, 구리(순수 구리 및 황동), 알루미늄으로 나눌 수 있습니다.

(2) 리벳팅 매개변수

리벳팅 매개변수는 그림 5에 나와 있습니다.

1) 리벳 간격, 가장자리 거리 및 행 거리 계산

단일 행 리벳팅

리벳 간격은 S=3d입니다.
리벳팅 에지 거리는 t=1.5d입니다.

여기서 d는 리벳의 지름입니다.

2열 리벳팅

리벳팅 간격은 S=4d입니다.
리벳팅 에지 거리는 t=1.5d입니다.
리벳팅 행 거리는 P=2d입니다.

2) 리벳 직경 결정

리벳 직경의 선택은 일반적으로 연결할 플레이트의 계산된 두께와 관련이 있습니다. 리벳의 전단 강도가 충분한지 확인하기 위해 경험에 따라 리벳 직경은 일반적으로 표 1에 따라 선택됩니다.

표 1 리벳 직경 결정(단위: mm)

두께 계산을 결정하는 원칙은 다음과 같습니다:

• 플레이트가 겹치는 경우 더 두꺼운 것을 기준으로 계산합니다.
• 두께 차이가 큰 플레이트를 리벳팅할 때는 더 얇은 플레이트의 두께를 계산 두께로 사용해야 합니다.
• 프로파일에 플레이트를 리벳으로 고정할 때는 두 개의 평균값을 사용합니다.

3) 관통 구멍 직경 d 결정₀ 리벳팅 전(표 2 참조)

표 2 리벳팅 전 관통 홀 직경 결정(단위: mm)

4) 리벳 길이 결정

리벳팅에 사용되는 리벳의 길이는 요구 사항을 충족하고 충분한 리벳팅 강도를 제공하는 리벳 헤드를 형성하기에 충분해야 합니다. 리벳의 길이에는 플레이트의 전체 두께와 리벳의 돌출 부분의 길이가 포함됩니다. 일반적으로 반원형 헤드 리벳의 돌출 부분의 길이는 그림 6과 같이 리벳 직경의 1.25~1.5배가 되어야 하며, 카운터 싱크 헤드 리벳의 경우 리벳 직경의 0.8~1.2배가 되어야 합니다.

II. 기본 운영 기술

1. 핸드 리벳팅 공정 단계

(1) 반원형 헤드 리벳의 리벳팅

1) 표 1을 참조하여 리벳팅할 부품의 두께에 따라 올바른 리벳 직경을 선택하고, 표 2를 참조하여 리벳 직경과 조립 정밀도에 따라 리벳 구멍(관통 구멍 직경)에 적합한 드릴 직경을 선택합니다.

관통 구멍 직경이 너무 작으면 리벳 삽입 시 연결 부품의 구멍 벽이 손상되어 균열이 발생할 수 있으며, 구멍 직경이 너무 크면 리벳 체결 시 리벳이 흔들리거나 구부러져 리벳 헤드의 외관에 영향을 미치고 리벳 체결 강도가 크게 떨어질 수 있습니다.

2) 연결할 플레이트에 구멍을 뚫거나 리밍하고 구멍 가장자리에서 버를 제거합니다.

3) 리벳을 삽입하고 리벳의 둥근 머리를 상단 다이에 놓은 다음 그림 7a와 같이 압축 펀치를 사용하여 리벳팅 부품을 단단히 고정합니다.

a) 리벳팅 부분 누르기
b) 리벳 뒤집기
c) 해머 단조
d) 커버 다이를 사용하여 리벳 헤드를 마무리하고 형성합니다.

4) 그림 7b와 같이 망치를 사용하여 리벳 헤드를 뒤집습니다.

5) 그림 7c와 같이 리벳 헤드를 망치로 두드려서 초기 모양으로 만듭니다.

6) 그림 7d와 같이 커버 다이를 사용하여 리벳 헤드를 필요한 모양으로 마무리합니다. 커버 다이를 사용할 때 리벳 헤드가 손상되거나 공작물 표면이 손상되지 않도록 주의하세요.

(2) 카운터 싱크 헤드 리벳의 리벳팅

• 반원형 헤드 리벳과 동일한 방법을 사용하여 리벳 구멍의 드릴 직경을 올바르게 선택합니다.
• 연결할 플레이트에 구멍을 뚫거나 리밍한 후 양쪽 구멍 가장자리를 카운터싱크합니다.
• 리벳 구멍에 카운터 싱크 리벳을 삽입합니다. 미리 성형된 리벳을 사용할 수 있는 경우 그림 8에 표시된 공정 단계에 따라 다른 쪽 끝 헤드를 형성하기 위해 뒤집기만 하면 됩니다.
• 프리폼 리벳을 사용하지 않고 적절하게 절단된 둥근 강철을 리벳으로 사용하는 경우 다음과 같이 진행하세요:
  • 잘라낸 둥근 강철을 리벳 구멍에 삽입하고 양쪽 끝의 가운데를 뒤집어 놓습니다.
  • 그림 9와 같이 먼저 한쪽 끝을 평평하게 리벳으로 붙인 다음 다른 쪽 끝을 평평하게 붙이고 마지막으로 양쪽 끝의 표면을 매끄럽게 합니다.

a) 리벳팅 부분 누르기
b) 리벳의 튀어나온 끝을 위로 올리기
c) 카운터 싱크대 뒤집기 및 채우기
d) 리벳의 튀어나온 부분을 평평하게 정리합니다.

(3) 망치를 사용한 수동 리벳팅 시 주의사항

• 업셋하는 동안 망치질 힘의 방향은 리벳 축을 통과해야 하며 리벳 샤프트의 구부러짐과 리벳 헤드의 정렬 불량을 방지하기 위해 비뚤어지지 않아야 합니다.
• 리벳팅 망치질을 할 때는 리벳팅 부품이 늘어나거나 표면에 움푹 들어간 부분이 생기지 않도록 주의하세요.
• 리벳을 수동으로 망치질하는 동안 리벳 헤드의 모양 변화를 자주 관찰하고 그에 따라 망치질 힘을 조정합니다. 반원형 헤드 리벳의 경우, 업셋 및 성형 후 리벳 헤드의 모양을 관찰하고 원하는 모양을 얻기 위해 필요에 따라 망치질 힘과 접촉점을 조정합니다.
• 수동 리벳팅 시 해머헤드와 구멍 가장자리 금속 사이의 충돌 횟수를 최소화하여 구멍 가장자리 금속의 변형을 줄이고 균열 발생을 방지합니다.
• 반원형 헤드 리벳을 커버 다이로 수동으로 리벳팅하여 성형할 때는 다이에 부딪혀 반동으로 인해 사람이 다치지 않도록 주의해야 합니다.

(4) 중공 리벳의 리벳팅

그림 10과 같이 중공 리벳을 구멍에 삽입한 후 먼저 공작물을 단단히 누른 다음 템플릿 펀치를 사용하여 중공 리벳의 가장자리를 확장한 다음 마지막으로 특수 성형 펀치를 사용하여 리벳 헤드를 형성합니다.

(5) 이동식 리벳팅 정보

리벳팅 후 리벳팅된 부품이 서로를 기준으로 회전하도록 하려면 이동식 리벳팅 시 위의 리벳팅 과정을 따르는 것 외에도 리벳 헤드를 평평하게 하면서 망치질하는 힘을 가볍게 해야 합니다. 망치질하는 동안 부품이 "리벳이 죽지 않도록" 이동 상태를 확인합니다.

리벳팅 후 리벳 부품이 회전하기 어려운 경우 리벳 헤드 아래에 속이 빈 다이(프레스 펀치와 비슷한 모양)를 놓은 다음 리벳 헤드를 망치로 두드리면 됩니다. 이렇게 하면 리벳이 느슨해져 리벳으로 고정된 두 부품이 서로를 기준으로 움직일 수 있습니다. 부품이 너무 느슨한 경우 고정 리벳팅 프로세스에 따라 조일 수 있으므로 필요에 따라 이동식 리벳팅의 조임을 조정할 수 있습니다.

2. 리벳 부품 분해

일부 장비 유지보수 시나리오에서는 부품을 교체하기 위해 리벳으로 고정된 부품을 분해해야 하는 경우가 있습니다. 이 경우 특수 펀치를 사용하여 리벳을 밀어내기 전에 리벳 헤드를 파괴하여 리벳 부품 분해의 목적을 달성해야 합니다.

(1) 카운터 싱크 리벳 분해하기

그림 11과 같이 분해할 때 먼저 중앙 펀치를 사용하여 리벳 헤드에 중앙 구멍을 뚫은 다음 리벳 직경보다 약 1mm 작은 비트로 구멍을 뚫습니다. 구멍 깊이는 리벳 헤드의 높이를 약간 초과해야 합니다. 마지막으로 구멍에 펀치를 삽입하고 리벳을 밀어냅니다.

(2) 원형 헤드 리벳 분해하기

그림 12와 같이 원형 헤드 리벳을 분해할 때는 먼저 리벳 헤드를 약간 납작하게 만든 다음 중앙 펀치를 사용하여 구멍을 만들고 구멍에 적절한 막대를 삽입하여 리벳 헤드를 분리한 다음 마지막으로 펀치를 사용하여 리벳을 밀어냅니다.

요구 사항이 낮고 거친 표면의 경우 치즐을 사용하여 리벳 주변에서 리벳 헤드를 깎아낼 수 있습니다. 이 방법은 일반적으로 직경이 ϕ10mm 미만인 리벳에만 적합합니다. 분해 시 표면이 손상되지 않도록 해야 하는 부품의 경우 적절한 드릴 비트를 사용하여 리벳을 뚫어내세요.

3. 리벳팅 결함의 원인 및 예방 조치

표 3 리벳팅 결함의 원인 및 예방 조치