自冲铆接工艺过程的有限元数值模拟

采用塑性有限元方法建立了自冲铆接有限元模型,对自冲铆接过程进行了数值模拟分析。探讨了铆接过程中半空心铆钉和板料的变形特点,以及凹模凸台高度对铆接效果的影响程度。模拟、试验结果表明,自冲铆接过程分为压紧、铆钉穿透板料、铆钉尾部张开和成型(墩锻)4个阶段;塑性变形主要集中在铆钉尾部与板料及模具与板料的接触部位;当凹模凸台较高时,自冲铆接的自锁性能和效果较好;模拟结果和试验结果吻合较好。     

创新型锁铆连接工艺技术

1 锁铆连接技术原理和工艺过程 锁铆铆钉在外力的作用下．通过穿透第一层材料和中间层材料，并在底层材料中进行流动和延展，形成一个相互镶嵌的塑性变形的铆钉连接过程，称作锁铆连接。该铆接点具有较高的抗拉强度和抗剪强度，称作锁铆铆接点。见图1。     

铝车身半空心自冲铆强度优化设计

以铝合金6061-T4和5052-H32为研究对象,参照目前主机厂的铆接工艺,通过研究不同板厚、不同铆模、不同铆钉的铆接接头的几何特征和拉伸强度,分析其连接强度的主要因素及几种工艺参数匹配,完成建立半空心自冲铆工艺辅助设计模型。整个半空心自冲铆工艺强度设计优化及验证过程,符合主机厂连接工艺标准,可以在实际的白车身生产中推广应用。     

铝合金自冲铆工艺分析

重点介绍了铝合金工艺设计规范、铝合金自冲铆试验方法及质量判定标准,以厚度1.0 mm和1.5 mm的5系铝合金板材铆接试验为例,为板材组合达到合格的自冲铆接效果提供了相应的铆接参数,包括合适的铆钉、铆模和铆接速度等,并依据视觉及剪切、脱落静力学试验结果和自冲铆接点的失效模式分析作为质量判定标准,为后续的工艺实施和实际生产提供技术上的有益参考。     

底盘管路用铆管机的设计与应用

介绍底盘管路用铆管机的设计过程、铆头材料选择及其在底盘管路铆接中的应用。     

汽车车身轻量化用锁铆连接工艺及设备

汽车车身轻量化的主要措施之一是采用轻质材料,包括铝、镁合金等有色金属,玻璃纤维或碳纤维复合材料、塑料等非金属材料,高强度钢板等。而将如此多种的材料以较低的综合成本很好地连接在一起是现在所面临的迫切课题,而EPRESS锁铆连接工艺和设备,不但能够很好地解决汽车轻量化过程中的连接工艺问题,而且能够降低综合生产成本并提高铆接质量。与特种焊接、传统铆接和胶接相比,锁铆连接具有明显技术应用优势。     

汽车白车身冲铆过程失效实例分析

分析汽车白车身冲铆连接脱铆失效实例,发现压铆头凹模基座侧壁长期受到高周应力而发生疲劳断裂,进而导致压铆过程不稳定,致使白车身部件连接强度下降引起连接件失效。结合拉脱力试验和剖面检测,分析了凹模基座侧壁断裂失效过程及压铆过程变化,确认压铆强度下降是由两板之间的镶嵌量Ts变小导致,而底厚X与强度的相关度差,不能作为日常质量检测的项目;凸点高度与设备稳定性相关,间接影响强度,需进行大量数据分析,因此强度控制必须以拉脱力强度值为依据。     

半空心自冲铆成形性影响因素研究

阐述了机械连接技术在汽车白车身制造中的应用趋势,半空心自冲铆技术作为钢铝连接中最为广泛应用的技术,其过程工艺参数对白车身连接强度的影响至关重要。阐述了半空心自冲铆工艺和质量控制方法以及汽车量产过程中白车身半空心自冲铆常见的2种质量缺陷,分析了铆钉高度不足及封闭端破裂问题的影响因素,通过对铆接设备进行调试和铆接工艺参数优化,解决了铆钉高度超差和封闭端破裂质量缺陷,为白车身制造过程中质量问题的解决提供了解决思路和方向。     

轻型车身自冲铆连接技术的发展

轻量化是目前汽车发展的趋势,自冲铆连接将成为轻型汽车制造的关键技术之一。从工艺过程和强度评估两方面简述了近年来自冲铆连接技术的发展情况。讨论了现有自冲铆研究的成果和不足,指出了未来自冲铆研究的发展方向,对我国新一代轻型车身铆接装配技术的开发具有指导意义。     

基于有限元模拟的自冲铆接工艺参数优化

对2 mm+2 mm搭接的5052 H32铝合金板自冲铆接工艺进行数值模拟，采用L9（34）正交表选取铆钉长度、铆钉直径及模具凹下面积3 个因素的3 个水平，以接头剪切强度最大为目标，首先模拟铆接接头形成的下压过程，并将模拟获得的接头形貌与试验结果对比一致后，再模拟三维剪切拉伸过程获得接头的剪切力学性能，通过方差分析得出最佳工艺参数为铆钉长度6.5 mm，铆钉直径5.14 mm，模具凹部面积5.12 mm²。同时，将各尺寸因素对接头横截面形貌、下压过程及剪切拉伸过程的力- 位移曲线、接头的等效应力和塑性应变的影响进行分析。对自冲铆接工艺过程建立了完善的有限元模型，该模拟方法可作为自冲铆接工艺设计及其工艺参数优化的依据。     

热熔自攻丝铆接特征参数对钢铝连接铆点质量影响

热熔自攻丝铆接因其在钢铝连接上的优势,而被广泛应用在白车身连接领域中。以通用标准GMW3032系列钢板和铝合金6061-T6为主要研究对象,参照目前主机厂的铆接工艺标准,研究了热熔自攻丝铆接中钻孔下压力、钻孔刀头最大转速、锁紧扭矩3个主要特征参数在铆接过程中的变化,讨论了不同搭接匹配下特征参数设置对钢铝连接铆点质量的影响,可对实际车身连接工艺优化提供有益借鉴。     

仰坡连拱隧道施工力学特性及控制技术研究

以沪昆高速贵阳至清镇段的灯草塘连拱隧道为背景，建立FLAC3D数值分析模型，研究了复杂地质条件下大跨度双连拱隧道施工过程中隧道洞口段隧道-仰坡体系应力应变变化规律，并分析了锚索对仰坡体的滑动作用与效果。结果表明:隧道三导洞开挖各阶段对中墙应力大小及分布规律有很大影响，隧道开挖完后，应力集中部位主要在中墙的腰部和底部位置，滑动面附近的坡体产生了较大面积的塑性区；锚索的施加，对坡体和围岩的应力重分布产生了一定的影响，有效减少了坡体塑性区的面积，降低了塑性区贯通。根据研究结果，提出控制隧道施工过程中进口段隧道仰     

车架铆装线系统误差极限的确定方法

运用数学中误差分析的方法,将链传动车架铆装线生产中各系统误差对车架主要综合技术指标的影响进行了理论分析和研究,建立了其相互间的函数关系,找出了能够满足铆接式车架质量的各系统误差极限,为设计和建造高水平车架铆装线提供理论依据和计算方法。     

钢铝异种材料自冲铆接模拟及工艺研究

以某乘用车钢铝混合发动机罩为研究对象,建立钢铝板材试样自冲铆接模型,模拟其铆接过程,研究不同铆模深度、铆钉长度及板材搭接顺序对铆接接头几何形状和力学性能的影响,并对优化后的铆接组合进行自冲铆接工艺试验,从而优选出最佳的钢铝铆接参数。结果表明,针对厚度1.8 mm的DP590高强钢和厚度1.2 mm的6016-T6铝合金自冲铆接,采用铆钉长度5 mm、钉腿直径5.3 mm、铆模直径9 mm、铆模深度1.5 mm、“钢上铝下”的铆接方式所获得的铆接接头几何形状和力学性能俱佳,且无裂纹、穿透、铆钉屈服等铆接缺陷,可用于实际钢铝混合发动机罩的自冲铆接中。     

钢铝车身自冲铆接接头质量影响因素浅析

自冲铆接(SPR)是钢铝车身制造的主要连接工艺。文章介绍了自冲铆铆接质量的评判标准及影响铆接质量几个主要因素——铆钉、铆模、板材特性和冲铆速度,并重点对这几个因素是如何影响钢铝车身铆接点质量的进行了分析。     

螺母冲铆工艺在载货汽车白车身上的应用

主要介绍了白车身钣金件螺母冲铆技术的特点及原理,并针对某载货汽车厂年产10万件前围板螺母冲铆自动化工作站进行了规划设计,详细介绍了冲铆工作站节拍计算、平面布局、设备情况及主要的工艺过程,并将螺母冲铆工艺与传统的螺母凸焊工艺进行了对比,螺母冲铆工艺具有工件装配精度高、工件变形小、节能环保、易于实现自动化等优势,能很好的取代传统螺母凸焊工艺,在载货汽车白车身上有很好的应用前景。     

超高强钢板与铝合金薄板自冲铆连接工艺研究

钢铝异种金属连接技术是钢铝混合车身轻量化开发难点之一,特别是超高强钢板与铝合金薄板自冲铆连接技术。通过对接头剖面底厚量和自锁量的分析,研究自冲铆工艺参数对接头质量的影响。通过剪切和剥离拉伸实验研究自冲铆接头失效载荷和能量吸收,分析结构失效形式和应用条件。实验研究和生产现场调试,获得超高强钢板与铝合金薄板自冲铆可靠连接,实现料厚均为1.2 mm的BR1500HS与铝合金薄板自冲铆技术首次应用于量产车型。     

制动蹄与制动蹄衬片铆合后易松动的原因分析

载货汽车制动蹄与制动蹄村片之间的固定一般都采用铆接方法（轿车的制动蹄与制动蹄村片大都采用粘接），且主要采用半空心沉头铝铆钉进行铆接，其尺寸如下图所示。半空心沉头铝铆钉使用情况见表lc造成制动蹄与制动蹄衬片松动的原因很多，在具体处理上应具体问题具体分析。常见的原因和处理措施分析如下：1．制动蹄村片在铆合时，由于操作不慎，使制动蹄村片的内弧贴合面超过允许间隙（制动蹄衬片的内弧粘合面的允许间限值见表2）。在铆合制动蹄衬片时，一定要注意制动蹄衬片与制动蹄之间不要有杂物，同时对制动蹄圆弧面要进行除锈处理，才能…     

环槽铆钉连接副抗腐蚀性能及夹紧力群铆试验研究

环槽铆钉连接副具有抗腐蚀性能好、夹紧力稳定性高等优点,为给环槽铆钉连接副在桥梁工程中的应用提供参考,以采用环槽铆钉的钢桁梁桥——廊坊市光明道立交桥为背景,对环槽铆钉连接副抗腐蚀性能及群铆效应对夹紧力的影响进行研究。分析环槽铆钉连接副工作原理和抗腐蚀机理,通过中性盐雾试验研究不同腐蚀时间下环槽铆钉连接副的抗腐蚀性能,并与传统高强度螺栓进行对比,采用群铆顺序试验研究环槽铆钉连接副在桥梁节点全数量铆接中群铆效应对夹紧力的影响。结果表明：在中性盐雾试验中环槽铆钉连接副的铆钉与套环配合区域几乎无锈蚀,环槽铆钉连接副较高强度螺栓连接副表现出更优异的抗腐蚀性能;群铆顺序试验中环槽铆钉连接副夹紧力衰减约1.48%,具有优异的夹紧力稳定性,满足钢结构桥梁节点对紧固件的要求;环槽铆钉可采用从节点中心向另一端逐步铆接的顺序。     

整车耐撞自冲铆连接仿真失效参数求解方法研究

研究提出了一种基于Ls-dyna软件的自冲铆连接整车耐撞仿真方法,结合不同受力状态下的试验及有限元分析,求解不同受力状态下的自冲铆连接的失效参数,从而在保证仿真精度的同时提升仿真计算效率。在基于试验设计的基础上,首先建立了铆接接头的精细仿真模型,并利用*CONSTRAINED＿SPR2建立了简化的仿真模型,以试验与精细仿真结果的提取值作为简化参数输入,可极大提高整车耐撞模型的运算速度。该方法通过与试验结果标定分析,可实现自冲铆连接失效力峰值仿真精度达90%以上,可应用于整车级耐撞分析。