无铆钉铆接工艺参数模拟及分析

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1、无铆钉铆接工艺参数模拟及分析［摘要］本文采用DEFORM软件对铝板与铝板、钢板与钢板进行了无铆钉铆接的数值模拟，分析了铆接应力、应变和载荷-行程变化趋势，研究表明：凹模深度适当深一点，可以把凹模环行凹槽的容积量加大一些，有利于增大上板料嵌入下板料的镶嵌量，但凹模深度过大会使铆接点颈部厚度减薄过多，而使铆接不良。在铆接不同厚度板料时，把厚板料放在上板料位置有利于增大铆接点的颈部厚度，对铆接有利。还研究了凹模深度及采用不同板料及上下板料排放顺序等对无铆钉铆接质量的影响，等等。［关键词］无铆钉铆接:工艺;参数;铆接质量;

2、铆接点中图分类号：TH131.1文献标识码：A文章编号：1009-914X(2016)28-0008-03SimulationandAnalysisoftheClinchingProcessParametersXingMao.Chen(JiangxiVocationalandTechnicalCollegeofElectricity,Nanchang330000，China)［Abstract］Inthispaper,Clinchingnumericalsimulationsofsteelsheetwithstee

3、lsheetandaluminiumsheetwithaluminiumsheetwithDEFORMsoftwarewereprocessed,Rivetingstress,strain,andload-displacementareanalyzed.Thoseshowedthatifthedepthofconcavemoldisappropriatedeeper,suchcanleadmold,thatisconducivetoincreasingthemosaicthattheuppersheetembedd

4、edintothebottomsheet.Butifthedepthofconcavemoldistoodeep，suchwillleadtothatthethicknessoftheneckofclinchingpointwillbethinningexcessively,thatleadtotheclinchingfailure.Attherivetingwithmetalsheetsofdifferentthickness,puttingthethicksheetontheupperlocationiscon

5、ducivetoincreasingthethicknessoftheneckoftherivetingpoint,thatwillhelptheriveting.Theinfluenceofthedepthofthecavity,andthedifferentupperanddifferentlowersheetmaterials,andthedischargesequenceoftheplatematerialsonthequalityoftherivetingisalsostudied.[Keywords]c

6、linching;processing;parameters;rivetingquality;rivetingpoint0前言随着机械工业的发展，机械产品的劳动生产效率及经济性得到越来越高的关注，机械产品也要求可靠及生产的高效、快捷、可实现自动化等等。板料连接也不例外，实现机械化、自动化也很有现实及长远意义。无铆钉铆接与普通铆接相比有不需要预钻孔和方便快捷的优点[1]-[10]。图（1）为钢板间无铆钉铆接试验得到的铆接剖而图。无铆钉铆接的原理为：被连接的上板料、下板料放在凹模上，由压板（压边圈）压紧。凸模向下运动压

7、入上、下板料中，持续向下压入使材料充满凹模的型腔，并且使两连接板料之间形成相互嵌合的结构关系，从而达到机械互锁连接的目的［7］。1凹模深度的影响对凸台高度分别为h=l.45mm和h=l.75mm两种凹模如图2所示，进行铆接2mm钢(AISI-1015)+2mm钢(AISI-1015)铆接过程模拟，模拟结果和行程-载荷曲线分别见图3、4所示。无铆钉铆接的实际应用时对无铆钉铆接铆接的工艺性及铆接接头性能的评估，目前主要依靠观察无铆钉铆接接头的颈部厚度、接头镶嵌量等工艺参数和分析铆接的载荷-行程曲线(此可以评估无铆钉铆接

8、的工艺性)来进行，所以分析凹模深度对接头性能的影响从这三方面去考虑。从图3可以看出，凹模深度的减小有利于铆接接头颈部厚度的增加，这就有利于铆接接头抗剪切能力的提高，但是在凹模深度减小的同时上板料、下板料间的镶嵌量也减小了，这就很容易导致铆接接头的抗轴14拉脱能力和抗剥离能力的下降，上板料嵌入下板料的镶嵌量是无铆钉铆接铆接接头制锁能力的一个重耍标志。要以铆接接