ALTERATIONS IN THE RIVET MANUFACTURING DESING

During this week, JLMP Engineering worked on the search for the construction of the metallic mold and for this it was with the help of our Course Coordinator (Mechanical Engineer), Prof. Dr. Guilherme Oliveira, who warned us to make new changes to the model of our mold, to enable its manufacture. This fact is due to the fact that the diameter of the rivet considered in the design is not compatible with the diameter of commercial bits that will be used in its manufacture. For this, drills of slightly larger dimensions than the one designed will be used, but this modification was not considered significant that could imply in the result of the joint test, since the safety coefficient used in the design of the rivet was equivalent to 1. In view of these aspects the 3D CAD model has been redesigned and can be visualized below:

Figure 1: New technical drawing of the metallic mold.

Source: Own Team.

ALTERAÇÕES NO PROJETO DE FABRICAÇÃO DOS REBITES

No decorrer dessa semana, a JLMP Engenharia se empenhou na busca da construção do molde metálico e para isso foi com o auxílio do nosso Coordenador de curso (Eng. Mecânica), Prof. Dr. Guilherme Oliveira, que nos alertou para que fossem feitas novas alterações no modelo do nosso molde, para viabilizar a sua fabricação. Este fato se deve ao fato de que o diâmetro do rebite considerado no projeto não e compatível com o diâmetro de brocas comercias que serão estas utilizadas em sua confecção. Para isso, será utilizado brocas de dimensões ligeiramente maiores do que o projetado, porém não se considerou essa modificação como algo significativo que possa implicar no resultado do ensaio das juntas, visto que o coeficiente de segurança utilizado no projeto do rebite foi equivalente a 1. Tendo em vista estes aspectos o modelo CAD 3D foi reformulado e este pode ser visualizado abaixo:

Figura 1: Novo desenho técnico do molde metálico.

Fonte: Própria Equipe.

GLOSSÁRIO 8/ GLOSSARY 8

Machining/Usinagem sm. Usinagem é o processo ou efeito de talhar, de trabalhar uma peça bruta com máquina-ferramenta para dar-lhe a forma final. Esse processo é utilizado, por exemplo, para dar acabamento de superfícies de peças fundidas ou conformadas mecanicamente, obtenção de peculiaridades (saliências, reentrâncias, furos passantes, furos rosqueados, etc) e fabricação de peças, de qualquer forma, a partir de um bloco de material metálico. Exemplo de aplicação em uma frase: “Usinagem é um processo no qual uma ferramenta de corte é utilizado para remover pequenas lascas de material da peça de trabalho (a peça de trabalho é muitas vezes chamado de "trabalho")” /process of whittling, to work a gross piece with machine tool to give it the final shape. This process is used, for example, to provide castings surface finishing or shaped mechanically, obtaining peculiarities (protrusions, through holes, threaded holes, etc.) and manufacturing parts of any shape from a block of material metallic. “Machining is any process in which a cutting tool is used to remove small chips of material from the workpiece (the workpiece is often called the "work")”.

Figura 1: Processo de usinagem.

Figure 1: Machining process.

Fonte: http://blog.inoxstyle.com/instyleblog/wp-content/uploads/2016/11/focuscover-1.jpg

Source: http://blog.inoxstyle.com/instyleblog/wp-content/uploads/2016/11/focuscover-1.jpg

GLOSSÁRIO 7 / GLOSSARY 7

Solidificação / Solidification / Freezing sm. Solidificação é o processo de transição da matéria do estado líquido para o estado sólido. Sempre que existe mudança de fase da matéria, os átomos ou moléculas envolvidas são reorganizadas. Essa reorganização depende da imposição de temperatura e pressão. Para que haja solidificação, líquido tem a temperatura reduzida até seu ponto de solidificação. Exemplo: "O aço, em processo de solifiação, é deformado mecanicamente e transformado em produtos siderúrgicos utilizados pela indústria". / Solidification is a phase transition in which a liquid turns into a solid when its temperature is lowered below its freezing point.For most substances, the melting and freezing points are the same temperature; however, certain substances possess differing solid–liquid transition temperatures. Exemple: "Steel, during the process of solidification, is mechanicallly conformed and transformed into steel products used by the transformation".

Figura 1: Estados físicos da matéria 

Figure 1: Physical states of matter

Fonte: coladaweb.

Source: coladaweb.

MANUFACTURING AND ASSEMBLY DESIGN OF RIVETED JOINTS

This week the team developed step by step, the methods thatwill be used by the group to be able to manufacture the rivetsand riveted together, detailing and justifying the proceduresadopted and the decisions taken skins for components. In thisscenario the team has the objectives of: 

• Identify the variables of the casting process. 
• Determine the casting method to be used 
• Determine the model and mold dimensions 
• Describe the process of fitting together. 

First was determining the method of manufacture of rivets,for it was taking into account quantity of parts to beproduced; Foundry project; required tolerances; degree ofcomplexity; metal specification; desired surface finish,among other factors. The team chose the metallic moldcasting method of rectangular geometry of the twoparttype, taking into account the ease of operation, thepresentation of greater uniformity, better surface finish,closer tolerances and best mechanical properties of rivet. 

Furthermore, the procedure of manufacture of rivets needsto take into consideration the size of the rivets, plus thevariations inherent in the casting process. Because of this itwas necessary to consider the contractions present in thealloy solidification period. Second VERRAN, 1986, thecontractions during the cooling process of the material canbe of three different types depending on each Leagueconsidered: NET contraction (ΔVl), (ΔVsol) solidificationcontraction and contraction solid (ΔVs). Liquid and settingcontractions usually can be corrected with riser andcontraction solid can be controlled by a more appropriatedesign of the play or finish treatment in case of tensionsresiduiais. 

Solid contraction is necessary to calculate volume of solidrivets and compensate in their dimensions. For it was used5.7% contraction factor of aluminum (VERRAN, 1986).Already the sizing system risers, can be done via the Methodmost widely used method of the modules, based onexpression of Chvorinov, where would be the break-up ofthe setting time with solidified thickness. 

Based on calculations developed by team was foundappropriate dimensions of metal mold design to compensatefor the contraction of solid metal. 

For the body of the rivet: 

For the rivet head: 

Then were determined the dimensions needed to compensatefor risering liquid contraction and solidification. the valuesfound were: 

Riser height: 31.8199 mm 
Risering diameter: 7.0358 mm 

3D CAD MODELS AND MECHANICAL DRAWING 

With all the defined dimensions, it was possible to develop themetal mold design in CAD, as you can see in the picturesbelow: 

Figure1: Isometric view permanent rivets mold. 

Source: own team. 

Figure 2: Technical Details of mould base of rivets 

Source: own team.

Figure 3: technical details of mould block of rivets

Source: own team.

Figure 4: permanent rivets mold. 

Source: own team.