铝合金板自冲铆连接过程的模拟分析 被引量：13

1

作者 岁波 都东 +2 位作者 常保华 黄华 王力 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期713-717,共5页

为研究铝合金板件自冲铆连接过程,借助有限元方法模拟了1.15mmAA6016T4板+1.5mmAA5182O板自冲铆接头成形.计算结果与已报道实验结果一致,证明该方法是有效的.采用此方法研究了冲头和模具的受力变化,铆扣的形成以及板件翘曲变化情况.结... 为研究铝合金板件自冲铆连接过程,借助有限元方法模拟了1.15mmAA6016T4板+1.5mmAA5182O板自冲铆接头成形.计算结果与已报道实验结果一致,证明该方法是有效的.采用此方法研究了冲头和模具的受力变化,铆扣的形成以及板件翘曲变化情况.结果表明:铆钉的变形是引起冲头载荷急剧增加的关键因素;铆钉内腔的充满压实有助于铆接压力传递到铆钉内壁,促使铆钉管腿变形形成铆合;板件的翘曲主要受压边力大小和压边圈直径影响. 展开更多

关键词 铝合金板 自冲铆连接 有限元方法

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基于车身轻量化的新型钢铝连接技术研究 被引量：10

2

作者 赵一鸣 陈虹 +1 位作者 王镝 陈东平 《汽车工艺与材料》 2017年第12期24-27,33,共5页

应用铝合金等轻质金属材料是实现车身轻量化、降低整车油耗及排放的有效方式。介绍了一种新型的汽车用钢板和铝板连接技术,该技术通过钢钉冲铆铝板和钢钉与钢板点焊工艺实现了钢铝连接,称之为钢铝电阻焊连接(Intelligencte Welding,IW)... 应用铝合金等轻质金属材料是实现车身轻量化、降低整车油耗及排放的有效方式。介绍了一种新型的汽车用钢板和铝板连接技术,该技术通过钢钉冲铆铝板和钢钉与钢板点焊工艺实现了钢铝连接,称之为钢铝电阻焊连接(Intelligencte Welding,IW)。较自冲铆连接(Self Pierce Rivet,SPR)和自攻螺纹连接(Flow Drill Screw,FDS),其能在保证连接强度的条件下实现钢铝之间低成本、高品质的连接,具有很好的发展前景。 展开更多

关键词 车身轻量化 连接 自冲铆连接 自攻螺纹连接

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工业纯钛异种板材自冲铆连接及静态失效机理研究 被引量：6

3

作者 卢毅 何晓聪 +1 位作者 张越 王医锋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第13期30-34,共5页

为研究工业纯钛(TA1)和铜合金(H62)及铝合金(AA5052)自冲铆连接(SPR)的可行性,对其自冲铆接头进行拉伸-剪切试验,运用扫描电镜对接头断口进行微观分析,探究其静态失效机理,并基于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立自冲铆连接过程的二维... 为研究工业纯钛(TA1)和铜合金(H62)及铝合金(AA5052)自冲铆连接(SPR)的可行性,对其自冲铆接头进行拉伸-剪切试验,运用扫描电镜对接头断口进行微观分析,探究其静态失效机理,并基于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立自冲铆连接过程的二维轴对称模型进行模拟。结果表明:SPR技术可实现H62-TA1和TA1-AA5052异种板材的有效连接,SPR试验和模拟具有良好的一致性;H62-TA1接头破坏模式为铆钉拉出,从微观角度分析可知上板不同位置出现不同程度被摩擦的痕迹,下板为韧性断裂;TA1-AA5052接头破坏模式为下板拉断,从微观角度分析其断口特征为韧性断裂。 展开更多

关键词 自冲铆连接 工业纯钛 拉剪强度 数值模拟 断口分析

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退火处理对钛合金自冲铆接头疲劳特性的影响 被引量：5

4

作者 卢毅 何晓聪 +1 位作者 邢保英 张先炼 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期124-128,共5页

对钛合金自冲铆接头整体进行去应力退火处理,并对热处理前后的接头进行静拉伸及疲劳试验;采用三参数幂函数表达式对热处理前后接头的疲劳试验数据进行拟合,得到热处理前后接头的F-lg N曲线;运用扫描电子显微镜对疲劳失效后接头的铆钉断... 对钛合金自冲铆接头整体进行去应力退火处理,并对热处理前后的接头进行静拉伸及疲劳试验;采用三参数幂函数表达式对热处理前后接头的疲劳试验数据进行拟合,得到热处理前后接头的F-lg N曲线;运用扫描电子显微镜对疲劳失效后接头的铆钉断口进行微观观察,并对比分析去应力退火对接头疲劳特性的影响.结果表明,铆钉断裂为接头在疲劳试验中的主要失效模式;去应力退火对接头疲劳失效模式有很大影响,使得接头在疲劳试验中的薄弱环节具有由铆钉向基板转变的趋势;去应力退火热处理提高了接头在中等寿命区的疲劳特性,但降低了钛合金自冲铆接头在长寿命区的疲劳特性. 展开更多

关键词 自冲铆连接 钛合金 退火 疲劳特性 断口分析

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一种新型钢铝连接技术的静力学及防腐性能研究 被引量：2

5

作者 赵一鸣 陈虹 +1 位作者 王镝 陈东平 《上海汽车》 2018年第5期51-57,共7页

介绍了一种新型的汽车用钢板和铝板的连接技术,该技术通过钢钉冲铆铝板以及钢钉与钢板点焊两步工艺实现了钢铝连接,称之为Intelligence Welding(IW)。通过对比IW、自冲铆连接(SPR)、自攻螺纹连接(FDS)3种连接方式在试片级静力学剪切和... 介绍了一种新型的汽车用钢板和铝板的连接技术,该技术通过钢钉冲铆铝板以及钢钉与钢板点焊两步工艺实现了钢铝连接,称之为Intelligence Welding(IW)。通过对比IW、自冲铆连接(SPR)、自攻螺纹连接(FDS)3种连接方式在试片级静力学剪切和拉伸试验中的结果,证明IW的静力学性能满足工程应用要求;通过对比IW、SPR、FDS 3种连接方式在循环腐蚀试验中的表现,证明IW的防腐性能满足工程应用要求。 展开更多

关键词 试验 剪切 拉伸 自冲铆连接

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多层板高性能冲铆连接及铆钉形状合理性探讨

6

作者 赵旭哲 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期21-36,共16页

简述了现代工业对轻量化板材需求的迫切性,分析了多层轻量化板材连接的传统工艺存在的不足,阐述了多层板材塑性变形连接方式中有铆钉和无铆钉两种工艺的原理和工艺过程、优缺点。主要论述了有铆钉的冲铆塑性连接工艺的发展历程、应用领... 简述了现代工业对轻量化板材需求的迫切性,分析了多层轻量化板材连接的传统工艺存在的不足,阐述了多层板材塑性变形连接方式中有铆钉和无铆钉两种工艺的原理和工艺过程、优缺点。主要论述了有铆钉的冲铆塑性连接工艺的发展历程、应用领域、塑性连接机理和材料塑性流动行为。重点研究了铆钉形状为杯型、软与硬圆柱型、腰鼓型、尖头螺钉刺穿型等的有铆钉冲铆塑性连接的工艺过程、连接机制及其连接性能。进一步总结了平底无铆连接、传统无铆连接、典型形状铆钉的锁铆连接、点焊、传统铆接、胶接等方式的连接质量及其特点。为工业实际中推广和应用多层板材有铆钉塑性变形连接方式奠定坚实的基础。 展开更多

关键词 轻量化板材 多层板材 冲铆连接 塑性变形 铆钉 无铆塑性连接

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钛合金同种自冲铆接头的拉伸与剥离性能 被引量：1

7

作者 程强 何晓聪 +2 位作者 张先炼 卢毅 王医锋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第1期36-39,共4页

为了分析钛合金(TA1)同种自冲铆单搭和T型两种接头的静力学性能,分别对两种接头进行了拉伸和剥离试验,并通过SEM扫描电镜对两种接头的失效部位的微观形貌进行了观察。结果表明:TA1+TA1的T型接头剥离时所承受最大载荷均值(1211.0 N)小于... 为了分析钛合金(TA1)同种自冲铆单搭和T型两种接头的静力学性能,分别对两种接头进行了拉伸和剥离试验,并通过SEM扫描电镜对两种接头的失效部位的微观形貌进行了观察。结果表明:TA1+TA1的T型接头剥离时所承受最大载荷均值(1211.0 N)小于单搭接头拉伸时所承受最大载荷均值(4706.5 N)。单搭接头和T型接头的主要失效形式皆为下板拉脱使机械内锁失效,且下板皆有不同程度的刮擦损伤痕迹;特别是TA1+TA1单搭接头的铆钉管腿处出现不同程度的断裂,铆钉主要断口微观形貌为典型的沿晶断裂;T型接头下板存在很大的刮擦损伤。 展开更多

关键词 自冲铆连接 钛合金 T型接头 剥离试验 断口分析

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新型钢铝连接的有限元仿真结构设计优化和静力学性能研究

8

作者 赵一鸣 张驰 《汽车工艺与材料》 2019年第8期10-14,20,共6页

介绍了一种新型汽车用钢板和铝板连接技术,该技术通过钢钉冲铆铝板以及钢钉与钢板点焊两步工艺实现了钢铝连接,称之为智能焊接(Intelligence Welding,IW)。建立了钢钉冲铆铝板以及钢钉与钢板焊接的有限元仿真模型,通过有限元分析方法对... 介绍了一种新型汽车用钢板和铝板连接技术,该技术通过钢钉冲铆铝板以及钢钉与钢板点焊两步工艺实现了钢铝连接,称之为智能焊接(Intelligence Welding,IW)。建立了钢钉冲铆铝板以及钢钉与钢板焊接的有限元仿真模型,通过有限元分析方法对钢钉结构尺寸进行设计优化以提升连接可靠性;同时建立了IW钢铝连接接头的静态剪切有限元仿真模型,为后续IW连接的正向开发和应用奠定了技术基础。通过钢钉结构尺寸优化,IW钢铝连接接头的静力学剪切性能与自冲铆连接(Self Piece Rivet,SPR)、自攻螺纹连接(Flow Drill Screw,FDS)相当。 展开更多

关键词 有限元仿真 静力学剪切试验 自冲铆连接 自攻螺纹连接

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自冲铆连接工艺浅析

9

作者 底朝龙 庞月涛 李保安 《汽车制造业》 2020年第8期30-32,共3页

车身总成的轻量化和高质量连接逐渐凸显重要性。本文主要阐述了轻量化新材料连接工艺形式——自冲铆连接(SPR)工艺的特点、工作原理及自检方法等,并结合实际应用案例,用试验选取铆钉直径、板材搭接顺序、板材厚度、铆钉长度、电化学腐... 车身总成的轻量化和高质量连接逐渐凸显重要性。本文主要阐述了轻量化新材料连接工艺形式——自冲铆连接(SPR)工艺的特点、工作原理及自检方法等,并结合实际应用案例,用试验选取铆钉直径、板材搭接顺序、板材厚度、铆钉长度、电化学腐蚀及夹胶试验。 展开更多

关键词 电化学腐蚀 连接工艺 自冲铆连接 铆钉长度 自检方法 板材厚度 轻量化 工艺浅析

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焊装机器人在新能源车身制造中的应用

10

作者 吴青云 张丽芳 +1 位作者 王兰 侯玲 《金属加工（热加工）》 2023年第1期7-14,共8页

轻量化是新能源汽车车身发展的趋势,轻量化材料的应用带来连接工艺、设备颠覆性的变革,因而机器人自动化应用也是新能源车身制造的重要手段。文中围绕机器人系统构成及机器人自动化规划标准,详细介绍了机器人连接工艺、机器人涂胶工艺... 轻量化是新能源汽车车身发展的趋势,轻量化材料的应用带来连接工艺、设备颠覆性的变革,因而机器人自动化应用也是新能源车身制造的重要手段。文中围绕机器人系统构成及机器人自动化规划标准,详细介绍了机器人连接工艺、机器人涂胶工艺、机器人搬运工艺及机器人检测工艺的应用场景及方案,为后续新能源车身选择焊装机器人自动化方案提供参考。 展开更多

关键词 轻量化 自冲铆连接(SPR) 热熔自攻铆接(FDS) 激光焊 视觉检测

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板料件的冲铆连接法 被引量：1

11

作者 Hanns Peter Liebig 周开华 齐翔宪 《模具工业》 1993年第6期56-60,共5页

利用材料变形使两个板料连接的方法近年来有了新的发展。新的冲铆连接法称为Tox连接法,与过去的半冲孔连接法类似,但是在冲铆过程中没有冲断过程,而是利用整体凹模内的沟槽使材料变形而连接在一起,类似于在封闭的锻模中进行模压。研究... 利用材料变形使两个板料连接的方法近年来有了新的发展。新的冲铆连接法称为Tox连接法,与过去的半冲孔连接法类似,但是在冲铆过程中没有冲断过程,而是利用整体凹模内的沟槽使材料变形而连接在一起,类似于在封闭的锻模中进行模压。研究了冲铆连接的静负荷特性。 展开更多

关键词 板料件 冲铆连接法

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铝锂合金钛合金同种自冲铆接头静力学试验研究

12

作者 程强 《价值工程》 2020年第28期186-188,共3页

为了研究铝锂合金、钛合金同种材料组合自冲铆接试件的拉伸与剥离性能,本文采用铝锂合金1420、钛合金TA1材料为研究对象,将以单搭连接、T型连接两种不同方式分别制作铝锂合金和钛合金的铆接件,并通过力学试验设备对两种材料的两组连接... 为了研究铝锂合金、钛合金同种材料组合自冲铆接试件的拉伸与剥离性能,本文采用铝锂合金1420、钛合金TA1材料为研究对象,将以单搭连接、T型连接两种不同方式分别制作铝锂合金和钛合金的铆接件,并通过力学试验设备对两种材料的两组连接件分别进行拉伸试验与剥离试验,获得各组连接件的力学性能数据,并进行分析研究。结果表明:同种材料,两组组合形式搭接的连接件力学性能差距较大。铝锂合金单搭组合连接件拉伸试验的最大载荷均值为6577.7N,T型组合连接件剥离试验最大载荷均值为1733.9N。而钛合金的单搭组合的最大载荷均值为4885.3N,T型组合的最大载荷均值为1212.4N。就能量吸收而言,两种材料的DD组连接件虽然连接失效前的塑性变形小于TX组连接件的,但DD组的最大载荷均值远大于TX组连接件的,故而前者能量吸收值皆大于后者的。 展开更多

关键词 钛合金 铝锂合金 T型自冲铆连接 剥离试验

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复合材料/铝合金黏接-自冲铆接头力学性能 被引量：3

13

作者 卢嘉伟 何晓聪 +2 位作者 丁文有 魏文杰 刘可欣 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期77-81,共5页

为探究碳纤维复合材料黏接-自冲铆复合接头力学性能,对厚度为1.5 mm的碳纤维复合材料及5052铝合金板材分别进行自冲铆接,结合dp460环氧树脂黏接-自冲铆复合连接及黏接3种不同工艺制作单搭式接头,通过剖面直观检测分析法对接头成形进行... 为探究碳纤维复合材料黏接-自冲铆复合接头力学性能,对厚度为1.5 mm的碳纤维复合材料及5052铝合金板材分别进行自冲铆接,结合dp460环氧树脂黏接-自冲铆复合连接及黏接3种不同工艺制作单搭式接头,通过剖面直观检测分析法对接头成形进行质量评价,由拉伸-剪切试验获得各组接头的静破坏载荷及失效位移,并计算相应能量吸收值。结果表明:黏接-自冲铆复合连接工艺可以实现对碳纤维复合材料与5052铝合金板材的有效连接,其复合接头静破坏载荷比自冲铆接接头增加160%,为5 425.2 N;与黏接接头相比,黏接-自冲铆复合接头能量吸收能力更强,是前者的2倍;失效模式为在铆接位置发生纤维层断裂,黏接处发生混合破坏,搭接区域的5052铝合金板上出现纤维层残留;失效机理为铆钉刺入破坏纤维材料的连续性,在黏接剂的作用下断裂的纤维层黏接在上板并与下板分离。 展开更多

关键词 自冲铆接 黏接-自冲铆复合连接 碳纤维复合材料 失效模式

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结构胶-自冲铆混合连接剥离性能数值模拟 被引量：3

14

作者 王健强 周建君 +1 位作者 潘伟涛 李晓宇 《热加工工艺》 北大核心 2020年第19期136-141,共6页

为研究结构胶-自冲铆混合连接接头的剥离性能及结构胶与自冲铆的相互影响关系,利用ABAQUS软件建立了T型接头数值模拟模型。采用了内聚力模型模拟结构胶损伤,采用了渐进损伤模型模拟铝合金的损伤。对比了剥离试验结果,结构胶-自冲铆混合... 为研究结构胶-自冲铆混合连接接头的剥离性能及结构胶与自冲铆的相互影响关系,利用ABAQUS软件建立了T型接头数值模拟模型。采用了内聚力模型模拟结构胶损伤,采用了渐进损伤模型模拟铝合金的损伤。对比了剥离试验结果,结构胶-自冲铆混合连接T型接头数值模型预测的能量吸收值误差为3.44%,验证了仿真模型的有效性。对比了结构胶-自冲铆混合连接和自冲铆接的剥离试验力-位移曲线,结果表明:结构胶使自冲铆接T型接头的能量吸收值提高了45.0%。对比了结构胶-自冲铆混合连接和结构胶接的剥离仿真胶层损伤云图,结果表明:自冲铆使结构胶接T型接头的胶层损伤面积得到了有效的降低。 展开更多

关键词 结构胶-自冲铆混合连接 剥离性能 数值模拟 剥离试验

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