リベットと板の結合力に関する考察－リベット材が板材と比較して相対的に軟らかい場合の考察

摘要

本報では，先ず研究の第一歩として，リベット材が板材と比較して相対的に軟らかくリベット締めした後も板は塑性変形しない場合について，これらの各種試験を行い，リベットと板の結合力について検討した．また，リベットの結合強度に影響を及ぼすリベット材のスプリングバックや内部の応力状態について詳細に検討するため，リベットプロセスの弾塑性有限要素解析を併せて行った．これらの結果から，リベットと板の結合力に関する特性を明らかにし，結合強度の高い加工法の指針をいくつか得たので報告する．なお，リベットには，一般に板材と同種類の材料が用いられるが，本研究では以下の理由により，板材より軟らかい材料を用いることとした．(1)リベット頭部による板の締付け力は，リベット材と板材のスプリングバックの大きさに依存すると思われるが，板材より弾性率が低くかつ軟らかいリベット材を用いた場合でも，結合原理の①と②が成り立っているのか，この点を実験により明らかにしたいため．(2)研究の第一段階として，リベットの変形のみに着目して，板の穴周囲が塑性変形しない状態で，リベット軸と板の結合力が加工条件によってどのように変わるかについて明らかにしておくことは重要であると考えられるため．(3)非常に硬く延性の悪い金属材料やセラミックスなどの板を締結する場合，また，板が塑性変形するのを避けたい場合においては，あえてリベット材に板材より軟らかい材料を用いることがあると考えられるため．