金属间开花铆接工艺的技术要求参数

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-09-12 00:39 标签： 铆接工艺

【摘要】：由于节能和环保的要求,轻量化已成为汽车工业发展的方向。为了减轻汽车重量,可在汽车生产过程中增加轻质合金(如：镁合金和铝合金)的用量。连接技术是扩大轻质合金使用的关键技术。传统的连接技术主要有焊接、机械连接以及电磁铆接等多种。但由于轻质合金的特点,现有的连接技术并不完全适用,为此,郑州大学材料物理实验室开发了两种轻质合金板材的机械连接技术——旋转摩擦压铆接和钻压铆接。试验研究表明,使用这两种连接技术可以对多种轻质合金进行连接,而且连接接头的性能优良。为了对旋转摩擦压铆接和钻压铆接技术进行深入研究,分析试验结果,本文利用ANSYS有限元分析软件对两种连接技术进行了数值分析与研究,研究的主要内容和结论如下： (1)通过对旋转摩擦压铆接和钻压铆接的实际模拟分析表明,利用ANSYS有限元分析软件对两种连接技术进行数值分析研究是可行的。 (2)对AZ31镁合金板材的旋转摩擦压铆接过程进行了模拟分析,给出了铆接成型过程中的网格变化、挤压过程中位移、应力和应变矢量分布以及铆钉周围的板材材料中应力和应变分布,分析了冲头压力对铆接接头互锁量的影响,并与试验结果进行了比较。结果表明,模拟的铆接成型过程及接头截面形貌与试验结果基本一致；随冲头压力的增加,模拟接头的互锁量增加,但当冲头压力过大时,铆钉将出现明显的镦粗,这种现象以及模拟接头互锁量的定量分析结果与试验结果相吻合；铆钉周围的材料中出现的是压应力,并且下板材内压应力明显大于上板材。这种压应力分布可以对旋转摩擦压铆接接头的疲劳试验结果给出合理的解释。模拟分析结果为旋转摩擦压铆接技术的深入研究提供了理论参考。 (3)以6063变形铝合金板材的钻压铆接过程为对象,对钻压铆接技术的成型过程进行了模拟分析,给出了钻压铆接技术的模拟成型过程和接头的模拟截面形貌,通过与试验结果对比,发现二者是一致的；模拟结果还显示,冲头压力对钻压铆接接头机械互锁的形成有明显影响,互锁量随冲头压力的变化趋势与试验结果基本相同,但数值偏小；模拟接头的铆钉周围材料中也存在明显的压应力和应变分布,因而钻压铆接接头应该表现出良好的疲劳性能,而试验结果证实了这种判断。 (4)对A356铸造铝合金的钻压铆接过程进行了模拟分析。虽然A356铸造铝合金板材表现出更高的脆性,但模拟结果表明,接头的模拟成型过程、模拟截面形貌以及冲头压力对接头机械互锁形成的影响与6063变形铝合金板材钻压铆接过程的模拟结果类似,也与试验结果基本一致。因而该技术也可用于脆性金属板材的连接。

【学位授予单位】：郑州大学
【学位授予年份】：2013


谭成文,王富耻,李树奎;[J];兵器材料科学与工程;2003年05期
张海军,左洪福,许国康,王书辉;[J];兵工学报;2005年06期
马全丽,尹术飞,王俊华;[J];汽车工业研究;2002年02期

  连接方法多采用焊接，同时针对不同的材料还可进行铆接、铸造等，对比这三种连接方法，根据工程条件，选择合适的连接方法。

止水铜板焊接和铆接相比较，具有以下优点：
1,连接强度高，密封性好，由于实现的是冶金结合，强度比较理想。
2,接头的重量小，由于焊接基本上可以采用对接接头形式，结构简单，不像铆接需要母材搭接还需要大量的铆钉固定。
3,一般情况下连接成本比较低，基本上可以达到省时省力的目的。
4,使用方便，基本上适用于各种连接形式。具有以上优点的同时，也具有一定的缺点，与铆接相比，焊接的劣势如下：焊接变形比较大，在连接薄件方面没有什么优势。铆接的优点是：连接变形小，对连接环境要求低，有风有水有油等都可以施工，特别适合薄件连接。缺点，连接接头强度低，密封性差，效率比较低，接头比较笨重。

焊接与铆接、铸造相比，有以下优点:

焊敷金属轻(少)，减少金属消耗:焊接结构比铆接可减轻15-20%，比铸铁省金属50^-60%，比铸钢省金属30%。
(2)结构强度高:铆接的强度主要依靠辅助单件和铆钉，构件连接面大，不能发挥百分之百的效用。焊接缝只要达到技术要求，其强度即可超过墓本金属的强度，而质量也好于铆接。铸造可能出现气孔和缩孔，这些缺陷对受冲击和交变载荷是非常有害的。焊接有良好的紧密度，从而克服了这些缺点。
(3)成本低:焊接的质量和加工构件所耗用的劳动量、材料及设备费用都比铆接、铸造低，所以成本较低。
(4)改善劳动条件:铆接和铸造的工艺步骤多，要用风动工具(如风铲、风握子等)，劳动强度高、噪音大，容易发生耳聋、头晕等职业病，由于噪音大，操作者容易疲劳，焊接时，噪音很小或无噪音，劳动强度也低。
(5)设备费用低:铆接需要大量的钻床、冲床、空气压缩机等，铸造需要砂箱、干燥箱、木型、烘砂芯、化铁炉、鼓风机、清砂设备、风铲等，焊接只用电焊机。
(6)工艺过程简单、劳动生产率高:铆接除下料、剪切之外，还有钻孔、扩孔、捻缝等工序，铸造要有木型、砂箱、砂芯、化铁浇铸等工序，工艺过程复杂，辅助工时也长，焊接时，工序单一，可以多人同时工作，节省时间，效率也高。焊接的缺点是:
(1)技术不熟练时，容易产生内在缺陷(如气孔、裂纹、夹渣等)。
(2)容易出现锰、氟气体中毒的职业病.众所周知，焊接质量对技术要求比较高，同时对人体有一定的负面影响，那么若可以一次性成型，不用焊接便是最好的方式，这就需要考虑到需求长度以及工程对铜止水带的形状要求。在实际施工过程中，焊接无法避免 ，并且是最常用的连接方式。

扫扫二维码，随身浏览文档

手机或平板扫扫即可继续访问

基于正交试验的铝合金_高强钢异种金属自冲铆接工艺优化

我要回帖

更多关于 铆接工艺 的文章

 

随机推荐