自冲铆接理论及关键技术研究

自冲铆接是一种连接板料的高速机械紧固法。铆钉在冲头的推动下，刺穿上层板料，在凹模与冲头的共同作用下，铆钉尾部在下层金属中张开形成喇叭口形状，锁住下层板料脱落，从而达到连接的目的。自冲铆接能够连接多层铝、镀层钢板、塑料、复合材料等；不需要预钻孔；耐疲劳；对环境影响小；无热辐射、无火花、无废料、低能耗、低噪声等优点。本课题对自冲铆接连接过程进行数值模拟和实验分析，研究铆钉的材料、硬度和尺寸，上下层板料的材料、厚度，模具形状及尺寸等对铆接质量的影响，得到理想铆接剖面形状时必须满足的工艺参数，并分析自冲铆接过程中板料及铆钉的变形状态、金属流动规律、应力应变规律。对各种工艺参数优化，建立模具形状、尺寸，铆钉硬度、尺寸与板料材料、厚度等参数最佳配合的数学模型。该数学模型确保自冲铆接的形状最优、疲劳强度最高，为自冲铆接设计与制造提供理论根据。