김진문님의 글
------------------------------------
저는 대구에 있는 한국파워트레인(주) 연구소에
근무하는 직원입니다.
***A/T용 TORQUE CONVERTER(유체클러치의 일종) 제조업체 입니다***
지난 2000년 12월 21일 질문한 내용에 대하여 재차 글을
올리오니 부디 도움을 주시면 감사하겠습니다.

질문내용 : "RIVET＇G시 RIVET 머리생성을 위한 press의 용량을
대략적으로 개산하고 싶습니다.
따라서 리벳 머리 한개에 소요되는 수직압력을
계산하기 위한 일반적으로 사용하고 있는 공식이나
경험치가 필요합니다"

새해 복 많이 받으세요!

감사합니다.... - 꾸 벅 -

----------------- [답 변] -------------------
안녕하십니까?

대략의 계산이 의미가 있을지 모르겠지만, 너무나 많은 가정을 필요로 합니다. 조금더 세련된 계산식은 소성거동을 다룬 책을 참조하시면서 다음과 같은 방법으로 직접 한번 만들어 보시기 바랍니다.

리벳팅은 보통 결합하는 판재와 동일한 재료의 리벳을 사용하고, 철재의 접합의 경우 리벳의 재료는 주로 저탄소강을 사용하며 내식성을 요구하는 경우 보통 특수강을 사용합니다.

리벳의 길이(Li)는 보통 리벳의 목지름(d)을 기준으로 (1.3~1.75)d정도로 하며 최대 5d를 넘어서는 안됩니다. 또한 리벳팅시 기계작업의 경우 1000~1150℃정도의 온도하에서 작업을 행하므로 열간단조의 상태로 근사할 수 있습니다.

계산의 편의를 위해 성형스냅과 리벳에 관련된 모든 "마찰을 무시"하고, 리벳은 리벳팅시 축방향으로 균일하게 압축되어 균일변형을 한다고 하여 가정은 "단축 압축상태"로 합시다.

이때 응력은 sigma=C epsilon^n로 쓸 수 있습니다.여기서 C는 소성계수, n은 가공경화지수, ε는 스트레인 입니다. 연강의 경우 C=71~75kg/㎟이고, n=0.19~0.22정도입니다[사용하시는 재료의 C와 n은 핸드북을 참조하시기 바랍니다].
이때, 리벳팅 과정을 "체적불변"의 소성변형으로 가정하면 Ai×Li=Af×Lf가 됩니다. 여기서 첨자 i는 초기상태를 f는 변형후를 의미하며 A는 면적이고 L은 리벳의 돌출부길이 입니다.

Ai와 Li는 알수있고 변형후의 Lf를 측정할 수 있으므로 Af를 알수 있습니다. 이때 근사적으로 가공력 F=A_f C epsilon ^n이고,ε=ln(Li/Lf)으로 생각할 수 있습니다[여기서 스트레인을 ln(Li/Lf)로 넣은 이유는 압축의 경우(-)이나 인장의 효과와 동일하게 +를 만들기 위해서 입니다. 자세한 내용은 관련서적을 참조하십시오].

이경우 F가 원하는 근사값입니다.

참고로 책을 참조하시어 식을 만들고자 하신다면, 제한되는 가정과 그 성립 한계를 먼저 정하십시오.

도움이 되었으면 합니다.

감사합니다.