RECOMENDACIONES DE DISEÑO EN EL REMACHADO CON REMACHES SÓLIDOS

1. DISTANCIA AL BORDE

emin= 2+1 e = distancia al borde = diámetro emin = recomendado (para minimizar el peso de la estructura)

4 4.8 6.4 8Protuberante o cabeza cierre

ep 9 11 14 17

RAZÓN: El aplastamiento admisible en la chapa está basado en distancias al borde 2 veces el diámetro del taladro. (LN9119 establece e=2)Se añade 1mm pues la tolerancia de la distancia al borde de un taladro (CAN 11057, P.5) es +1.0/-0.5. y por la posibilidad de instalar remaches sobremedida.

2. PASO Y DISTANCIA ENTRE FILAS

pmin =4p= distancia entre remaches

p recomendado:

Uniones muy cargadas o de alta responsabilidad o final de pieza (4 5) Uniones poco cargadas (6 7) (tener en cuenta pandeo entre remaches) Límites de presurización p (4 5)

Excepto en límites de presurización (incluido tanque de combustible) -donde se debe usar doble fila de remaches o al menos un tresbolillo- y uniones de revestimientos, se deben evitar múltiples filas de remachado.

s=(4 5)ds= distancia entre filas de remaches

CON ESTAS DISTANCIAS LAS HERRAMIENTAS USUALES NO TIENEN PROBLEMAS DE ALOJAMIENTO.

En uniones al tresbolillo la distancia entre filas (st) debe ser mayor que la mitad de la distancia entre remaches (p/2) de una fila simple. Y la distancia entre remaches de filas diferentes mayor de cuatro veces el diámetro del remache (4).

RAZÓN: de lo contrario se comporta como una fila simple.

1/7

e

p

s

stp/24

p

3. DISTANCIA A PAREDES

r= radio de doblado o mecanizado rt=tolerancia del radio

chapa rt= +20% del radio (*)

mecanizado. rt=+0.5 (*) (+1 si es de esquina)g= holgura (g=0.5 la no coincidencia de tolerancias incide en un gap real mayor a 0.5)

et= tolerancia de la distancia al borde; et=+1c= cabeza del remache (preformada, de cierre, collar, etc)

l´=t+1.2r+0.5+c/2+2+1t+1.2r+3+1.5

(*) de acuerdo con LN 11057l= distancia a la paredla pieza lleva el taladro previo

El caso mas comun(*) es el remachado de faldillas de cuadernas (“clips”) de chapa y larguerillos de chapade 20024T42 con de 4mm, que para minimizar el peso la distancia a la pared se ha reducido a los siguientes límites:

t 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6r 3 3 3 4 4l’ 18.5 18.5 19 20.5 20.5

gmin 0.4 0.6 0.3 0.2 0.4

(*) NUNCA ZONAS DE UNIÓN

Si reducimos la holgura teórica a “0” la acumulación de tolerancias puede llevarnos a una interferencia que en el peor de los casos será de 0.3 mm.

I= interferencia con la cabeza de cierre de un remache sólido de 4 mm con el radio (cmax= 7.0 mm) de acuerdo con I+D–L-113).Imax=-l’ + t + 1.2r + 13.5 (la tolerancia del espesor del larguerillo es de centésimas)

EN EL CASO DE 1mm LA CABEZA SE CONFORMA CON UN ÁNGULO DE MICRAS DE GRADO, EN EL PEOR Y MUY IMPROBABLE DE LOS CASOS.

arctg

2/7

r

l’

t

e

r

g

rt

et

c/2

l

3[1-cos(arc sen (0.1/3)]

(7/2)= 0.0005º

Lo que nos lleva a permitir en casos de gran necesidad de reducción de peso a la siguiente tabla

t 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6r 3 3 3 4 4

l’ (sólo en casos extremos) 18 18 18.5 20 20Imax -0 .1 0.1 -0.2 -0.3 -0.1

3.A CABEZA DEL ÚTIL DE INSTALACIÓN

SÓLIDO cabeza de cierre siempre existen útiles que se adaptan al diseño.Recomendable cabeza de útil de diámetro de apoyo 4 y altura de 2.5 (donde es el diámetro del remache)

Cabeza preformada

Con remachadora automática

COLLAR HI-LOCK:“pistola automática”

3/7

9 mm (con cabeza protuberante)16 mm (con cabeza avellanada)I + D – L - 153

12.5

9mm (6.4)

I+D-L – 113

12.5mm

45mm

E

H

E 4H 2.5

Manual

4. SITUACIÓN DE CABEZA DE CIERRE

La cabeza de cierre debe, en principio, situarse contra la pieza más gruesa

RAZÓN: crear la cabeza de cierre puede dañar la pieza por ello se hace contra la más resistente.

Hay que tener en cuenta también, accesibilidad (la cabeza de cierre es menor y la sufridera también) secuencia de montaje (no instalar unos a un lado y otros a otro) sensibilidad, interferencias con otras piezas y responsabilidad de las piezas a unir.

5. ÁNGULO DE ASIENTO

5.A SÓLIDOS CABEZA DE CIERRE

4 4.8 6.4 8max 10º 7.5º 5º 2.5º

De acuerdo a I + D - L - 130

En cualquier caso no superar 5º es una buena práctica.

5.B SÓLIDOS CABEZA PREFORMADA PROTUBERANTE

En cualquier caso debe anularse el ángulo de asiento

5.C COLLAR HI-LOK AUTOALINEABLE (ARANDELA)

max = 7º

4/7

max= 5º

1.52.0

5.D CABEZA AVELLANADA, CABEZA DE HI-LOK, COLLAR SIN ARANDELA ESFERICA

El ángulo permitido es = 0º; se debe:Lamar ó Instalar arandela óInstalar un suplemento en cuña óAvellanar en demasía.

6. RELACIÓN /S

1 /S 6 (/ST ) 0.35 S= espesor de la chapaST= espesor total de la unión=diámetro remache

RAZÓN: Una unión idealmente diseñada sería aquella en la que el remache fallase a la vez que la chapa (prefiriendo, por detección, que falle antes la chapa) la curva de fallo de una unión a cortadura es la siguiente.

Por simplicidad se toma el punto A, FS= Fbr (/s)i =4brch/rem)

Así el punto ideal depende del material de la chapa y del remache.Para remache de 7050 T 73; rem= 43ksiPara “chapa” de:7075 T76; brch=105ksi (/s) 3.12024 T3 ; brch = 131 ksi (/s) 3.9

7050 T7451 ; brch= 104 ksi (/s)3.1

Por otra parte si el remache es muy esbelto, nos podemos encontrar con problemas de flexión en el vástago y de tracción en las cabezas.

5/7

1.5 mín

S1S2

S

F(carga)

Fallo a cortadura del remache FS =(2/4)rem (cortadura simple)

Zona de aplastamiento reducido

Fallo a aplastamiento de la chapa Fbr= * s* brch

* A

AVELLANADO EN DEMASÍALAMADO

3

Radio amplio 1.5

6.1 REMACHES AVELLANADOS

La profundidad del avellanado nunca debe superar los dos tercios del espesor de la chapa avellanada.

h (2/3)S h= profundidad avellanadoS=espesor de chapa avellanada.

CON REMACHE AVELLANADO MS20426

DASH h 3h/2 Smin

-5 4 1.4 2.1 2.2/2.5-6 4.8 1.78 2.7 2.8/3.2-8 6.4 2.41 3.6 4

REMACHE AVELLANADO NAS1097 (100 cabeza reducida )

DASH h 3h/2 Smin

-5 4 0.94 1.42 1.5/1.6-6 4.8 1.17 1.75 1.8-8 6.4 1.52 2.28 2.4/2.5

REMACHE AVELLANADO MS14218(120º, cabeza cortadura)

DASH h 3h/2 Smin

-5 4 0.89 1.3 1.2-6 4.8 1.12 1.7 1.6-8 6.4 1.55 2.33 2.2/2.5

Este remache sólo debe usarse en CASOS CRÍTICOS.RAZÓN: la entalla reduce la vida en fatiga de la unión.El remache MS 14218 por la geometría de su cabeza permite aumentar el área de interferencia entre chapa y remache y la compresión creada en la chapa alrededor del taladro contribuye al aumento de la vida en fatiga de la unión, en cortadura. Al ser la cabeza muy reducida, en tracción funciona mal -el remachado al revestimiento por presurización trabaja en tracción-.

7. REMACHES SELECCIONADOS

7.1 REMACHES ESTRUCTURALESSon de 7050 – T73 ( remache=43 ksi )- AVELLANADOS DE 100º MS20426 E, - AVELLANADOS DE CABEZA REDUCIDA 100 NAS1097KE - AVELLANADOS DE CABEZA REDUCIDA 120 MS14218 E, usar sólo en casos críticos. - PROTUBERANTES MS 20470E.

DIÁMETRO MÍNIMO DE 4 mmRAZÓN: Se elige el 7050 – T73, a pesar de su peor comportamiento en fatiga y su instalación más costosa, por la alta resistencia del remache ( un 30% mayor que el 2117T4). Compatibilidad de materiales, permisibilidad magnética, necesidades de desmontaje, requerimientos de montaje, necesidades aerodinámicas, temperatura de uso incluso coste y disponibilidad, deben valorarse en cada caso, para seleccionar otro remache.

6/7

S

h

7.2 REMACHES NO ESTRUCTURALES

Unión de soportes, sistemas, angulares de cogida a masa, tuercas remachables, etcSon de 2117T3 ( remache=30 ksi )- AVELLANADOS DE 100º MS 20426 AD- AVELLANADOS DE CABEZA REDUCIDA 100 NAS1097AD- AVELLANADOS DE CABEZA REDUCIDA 120 MS14218 AD, usar sólo en casos críticos. - PROTUBERANTES MS 20470AD.RAZÓN, se remachan mucho mejor pero tienen menor resistencia.

8. DIMENSIONES DE UN REMACHE SÓLIDO Los remaches más típicos tienen las siguientes dimensiones aproximadas:

7/7

0.51.5

1.5

2

REMACHE MS20470