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热熔自攻丝连接工艺的分析与优化 被引量:7
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作者 林巨广 钱让发 +2 位作者 袁波 周建君 潘伟涛 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第1期141-143,146,共4页
以铝合金板件6111及6082-T6为研究对象,采用正交实验的方法,通过对连接接头的剖面进行观察和极差法分析,研究轴向下压力(downholder力)、螺钉转速和拧紧扭矩三组过程参数对热熔自攻丝工艺连接接头参数的影响权重,并给出了1.2mm 6111+3mm... 以铝合金板件6111及6082-T6为研究对象,采用正交实验的方法,通过对连接接头的剖面进行观察和极差法分析,研究轴向下压力(downholder力)、螺钉转速和拧紧扭矩三组过程参数对热熔自攻丝工艺连接接头参数的影响权重,并给出了1.2mm 6111+3mm 6082-T6搭接的最优过程参数组合。实际应用表明,分析得出的参数权重能够指导选择合适的热熔自攻丝过程参数,减少试验次数,提高生产效率。 展开更多
关键词 热熔自攻丝 轴向下压力 转速 拧紧扭矩
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高柔性弹夹式流钻螺钉铆接系统研究
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作者 魏鹏 阮守新 +4 位作者 韦军 毕兰峰 宋林森 张乂文 高岩 《机械制造》 2024年第7期83-85,共3页
流钻螺钉工艺主要应用于空间狭小、封闭管腔等只能单边可达的铝型材、铝铸件部位。汽车行业主要采用的吹钉式流钻螺钉铆接设备受送钉管限制,存在可达性差、节拍慢等不足。传统弹夹式流钻螺钉铆接设备一套只能使用一种规格的螺钉,每增加... 流钻螺钉工艺主要应用于空间狭小、封闭管腔等只能单边可达的铝型材、铝铸件部位。汽车行业主要采用的吹钉式流钻螺钉铆接设备受送钉管限制,存在可达性差、节拍慢等不足。传统弹夹式流钻螺钉铆接设备一套只能使用一种规格的螺钉,每增加一种规格螺钉,需要额外增加一台机器人和一套设备,设备利用率低,投资成本高。对此,提出兼容多规格螺钉的高柔性弹夹式流钻螺钉铆接系统,解决了吹钉式流钻螺钉铆接设备和传统弹夹式流钻螺钉铆接设备存在的问题,满足柔性、高效的生产需求。介绍了高柔性弹夹式流钻螺钉铆接系统的组成、原理和特点,分析了系统中的拧紧枪和充钉站。 展开更多
关键词 流钻螺钉 铆接 柔性 研究
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工艺参数对6082-T6/AlSi10MnMg异种铝合金热融自攻丝接头成形性的影响
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作者 袁睿 姚再起 +4 位作者 周大永 孙圣凯 马超 徐从昌 李落星 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期117-126,共10页
为探究工艺参数对6082-T6/AlSi10MnMg真空压铸铝合金热融自攻丝接头成形性的影响,采用正交试验法,将穿孔转速、进给速度和拧紧扭矩作为试验变量,通过极差分析研究了工艺参数对最小衬套高度和平均螺牙深度的影响规律。在正交试验结果的... 为探究工艺参数对6082-T6/AlSi10MnMg真空压铸铝合金热融自攻丝接头成形性的影响,采用正交试验法,将穿孔转速、进给速度和拧紧扭矩作为试验变量,通过极差分析研究了工艺参数对最小衬套高度和平均螺牙深度的影响规律。在正交试验结果的基础上,建立了参数值与被测指标的响应面模型,研究了各参数对成形质量影响的显著性。对最优工艺参数组合的接头进行了强度测试。结果表明,穿孔转速和进给速度对最小衬套高度影响显著,但二者的交互作用对最小衬套高度影响较小。平均螺牙深度主要受拧紧扭矩的影响,穿孔转速和进给速度对平均螺牙深度的影响较弱。在拉拔和拉剪工况下,工艺参数对接头强度有较大影响,参数优化后接头强度分别提高了9.48%和8.64%,剪切工况下接头强度变化较小。 展开更多
关键词 热融自攻丝 真空压铸铝合金 正交试验 响应面分析
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预开孔对钢铝热熔自攻丝接头力学性能的影响 被引量:2
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作者 陈文华 覃清钰 廖祖煜 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第7期41-46,共6页
热熔自攻丝技术(Flow Drill Screw,FDS)作为混合材料车身中单边连接的主要连接方式,在上层板材预开孔是其常用的辅助连接方法。以HC340/590DP高强钢和6063-T6挤压铝合金为研究对象,通过剪切拉伸实验,研究了上层板材厚度及预制孔尺寸对... 热熔自攻丝技术(Flow Drill Screw,FDS)作为混合材料车身中单边连接的主要连接方式,在上层板材预开孔是其常用的辅助连接方法。以HC340/590DP高强钢和6063-T6挤压铝合金为研究对象,通过剪切拉伸实验,研究了上层板材厚度及预制孔尺寸对接头剪切强度及失效模式的影响。结果表明,当上层钢板厚度为0.8 mm,预制孔直径为5.5 mm时,FDS接头剪切峰值载荷及吸能能力大大降低。当预制孔直径小于5.5 mm时,相同预制孔直径下FDS接头吸收能量能力随上层板厚度增大呈减小趋势。此外,上层钢板厚度与预制孔直径之比f影响FDS接头失效模式及力学性能,当f大于0.27时,FDS接头失效模式为螺钉断裂,剪切峰值载荷基本不变;当f小于0.27时,FDS接头失效模式为上板撕裂,剪切峰值载荷随f增大而增大。 展开更多
关键词 热熔自攻丝 异种材料 剪切强度 预开孔
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DP590/AA6111钢铝FDS与SPR接头强度试验及仿真 被引量:3
5
作者 熊维清 周平 石军锋 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期87-94,共8页
为对比FDS、SPR接头的力学性能并考察SPR2约束单元模型模拟FDS接头力学行为的适用性,对DP590/AA6111搭接组合下FDS、SPR接头进行多种加载工况下的力学试验。通过十字拉伸、十字剪切、十字拉剪、短搭接拉伸试验对比分析两种接头的失效模... 为对比FDS、SPR接头的力学性能并考察SPR2约束单元模型模拟FDS接头力学行为的适用性,对DP590/AA6111搭接组合下FDS、SPR接头进行多种加载工况下的力学试验。通过十字拉伸、十字剪切、十字拉剪、短搭接拉伸试验对比分析两种接头的失效模式、强度和吸能特性;基于LS-DYNA软件中接头简化力学模型SPR2,对接头强度进行仿真分析;用LS-OPT优化软件识别SPR2模型参数,并通过短搭接拉伸仿真进行验证。结果表明:在各加载工况下,FDS、SPR接头的失效模式主要为下板螺纹失效、下板铆钉脱铆;FDS接头的承载性能为SPR接头的1.1~1.3倍;FDS接头的吸能性能为SPR接头的1.6~2.6倍;SPR2模型无法准确描述接头达到极限承载点后的阶梯状失效行为。 展开更多
关键词 热熔自攻丝连接 自冲铆接 强度试验 接头简化力学模型
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FDS技术在钢铝混合车身上的应用 被引量:2
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作者 赵震 阚洪贵 +2 位作者 鲁后国 张龙 胡广程 《汽车实用技术》 2021年第1期158-160,共3页
随着汽车轻量化的发展,新材料、新工艺不断被应用,高强钢、铝合金、镁合金及碳纤维等轻质材料应用比例越来越高。多元化的材料对连接工艺和技术也带来了新的挑战,传统的电阻点焊已不再适用,包括流钻螺钉(FDS)、自冲铆接、铝点焊、结构... 随着汽车轻量化的发展,新材料、新工艺不断被应用,高强钢、铝合金、镁合金及碳纤维等轻质材料应用比例越来越高。多元化的材料对连接工艺和技术也带来了新的挑战,传统的电阻点焊已不再适用,包括流钻螺钉(FDS)、自冲铆接、铝点焊、结构胶等连接新工艺逐渐被主机长广泛应用。文章基于某款钢铝混合的轻量化新能源车型,介绍了铝合金减震器塔与钢制车身的流钻螺钉FDS连接设计与应用,希望能给同行以参考。 展开更多
关键词 轻量化车型 钢铝混合 流钻螺钉 设计与应用
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薄壁件热熔钻孔技术及发展现状 被引量:2
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作者 洪意飞 洪杰伟 +3 位作者 温彤 火小畅 杜康康 刘克帆 《模具工业》 2018年第11期1-8,共8页
热熔钻是一种新兴的轻量化结构连接方法,它能在板料上生成衬套并实现单侧无屑连接,同时具备可拆卸等特性,现从热熔钻连接的工艺方法、应用现状、不同连接方式和工艺参数等对连接件质量与性能的影响,多层板的热熔钻连接以及热熔钻连接的... 热熔钻是一种新兴的轻量化结构连接方法,它能在板料上生成衬套并实现单侧无屑连接,同时具备可拆卸等特性,现从热熔钻连接的工艺方法、应用现状、不同连接方式和工艺参数等对连接件质量与性能的影响,多层板的热熔钻连接以及热熔钻连接的理论等进行分析,介绍热熔钻技术及发展现状,比较了各种热熔钻技术的特点。 展开更多
关键词 热熔钻 无屑连接 数值模拟 薄壁件 螺纹加工
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汽车轻量化连接用自流钻螺钉挤压成形工艺研究 被引量:1
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作者 施天寅 石小岗 +2 位作者 潘黎 曹民业 胡成亮 《精密成形工程》 北大核心 2023年第12期182-188,共7页
目的针对自流钻螺钉现有工艺生产效率低、易产生晶粒粗大等问题,提出了一种新的多工步冷挤压成形工艺——利用模腔控制螺钉尾部形状,并验证了该工艺的可行性。方法利用有限元软件DEFORM-3D对提出的3种不同冷挤压方案成形过程中的金属流... 目的针对自流钻螺钉现有工艺生产效率低、易产生晶粒粗大等问题,提出了一种新的多工步冷挤压成形工艺——利用模腔控制螺钉尾部形状,并验证了该工艺的可行性。方法利用有限元软件DEFORM-3D对提出的3种不同冷挤压方案成形过程中的金属流动规律、材料填充情况、成形力进行了数值模拟,讨论了方案一和方案二中锻造缺陷产生的原因,最后根据方案三的模拟结果设计了相应模具并进行了试验验证。结果根据方案三成形出的自流钻螺钉充填饱满,第一道工序是将圆棒坯料一端直接挤压成螺钉特定的尾部形状,该工序所需成形力为42.4kN。第二道工序是将螺钉头部镦粗,该工序所需成形力为58.2kN。第三道工序是终锻成形,该工序所需成形力为287.4kN。结论通过有限元模拟,确定了自流钻螺钉三工步冷挤压成形工艺,提出了能够避免折叠产生的预制坯形状和模具结构,实现了自流钻螺钉尾部的可控成形。通过试验验证,形成了稳定的成形工艺窗口和可靠性较高的模具结构,实现了该产品的批量生产。 展开更多
关键词 自流钻螺钉 多工步冷挤压成形 成形力 数值模拟 工艺试验
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结构胶对钢铝热融自攻丝工艺的影响研究 被引量:2
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作者 王健强 顾延巩 +1 位作者 高朗 杨栋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第12期111-113,117,共4页
结构胶与其他连接工艺组合,能够发挥各自的优势。为研究结构胶与热融自攻丝工艺组合对其影响,文章以1.8mmDC56D+Z软钢和2mm6082-T6铝合金为研究对象,研究了结构胶对热融自攻丝工艺连接过程、接头几何特征量以及准静态力学性能的影响规... 结构胶与其他连接工艺组合,能够发挥各自的优势。为研究结构胶与热融自攻丝工艺组合对其影响,文章以1.8mmDC56D+Z软钢和2mm6082-T6铝合金为研究对象,研究了结构胶对热融自攻丝工艺连接过程、接头几何特征量以及准静态力学性能的影响规律。研究表明,连接过程中的下压力、扭矩由于结构胶的加入有小幅降低,接头板件间隙有所增加。结构胶与热融自攻丝组成复合连接既能有效发挥结构胶抗剪性强的优点,又能发挥热融自攻丝吸能高的优点,混合接头剪切力为无胶接头的1.62倍。 展开更多
关键词 汽车轻量化 热融自攻丝 结构胶 异种金属
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铝钛轻合金多种连接工艺力学性能对比
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作者 李承旺 赵伦 +6 位作者 许龙 洪宛璐 霍小乐 雷乐 张溟晨 孙可 MD Shafiqul Islam 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期138-145,共8页
选用5A06铝合金与TA1钛合金进行热熔钻铆、超声压铆和超声自冲铆连接试验。通过静拉伸试验研究了板材搭接方式对各组接头力学性能的影响。结果表明,铆接时软板在上时,热熔钻铆接头与超声自冲铆接头的力学性能显著提高,板材搭接方式对超... 选用5A06铝合金与TA1钛合金进行热熔钻铆、超声压铆和超声自冲铆连接试验。通过静拉伸试验研究了板材搭接方式对各组接头力学性能的影响。结果表明,铆接时软板在上时,热熔钻铆接头与超声自冲铆接头的力学性能显著提高,板材搭接方式对超声压铆接头影响较小。热熔钻铆接头具有最佳的缓冲吸震性能,但是稳定性较差,应用于车身结构时较为局限。超声压铆接头成本低且工艺简单,但其抗剪切性能差,不适用于承受大应力的车身结构。与其他两种连接方式相比,超声自冲铆连接稳定性最佳,具有最佳的抗拉伸能力与剪切刚度,适用于车身轻量化领域的大部分结构。 展开更多
关键词 热熔钻铆 超声压铆 超声自冲铆 铝合金 钛合金 力学性能
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轻量化车身热熔自攻螺接拧紧装置的设计 被引量:1
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作者 王康 王志勇 +1 位作者 刘荣芳 吕涛 《拖拉机与农用运输车》 2022年第3期60-63,70,共5页
热熔自攻丝(Flow Drill Screw,FDS)是一种用于轻量化车身的新型机械连接工艺,为促进热熔自攻丝技术在轻量化车身上的应用,设计了一种双电机驱动的热熔自攻螺接拧紧装置,开展了热熔自攻螺接拧紧装置的结构设计和分析,利用SolidWorks对机... 热熔自攻丝(Flow Drill Screw,FDS)是一种用于轻量化车身的新型机械连接工艺,为促进热熔自攻丝技术在轻量化车身上的应用,设计了一种双电机驱动的热熔自攻螺接拧紧装置,开展了热熔自攻螺接拧紧装置的结构设计和分析,利用SolidWorks对机械结构进行了三维建模,并进行了运动校核和有限元分析。结果表明,所设计的机械结构符合要求,通过运动校核与有限元分析验证了其可行性。所设计的拧紧装置为热熔自攻丝工艺的开展奠定了工程基础。 展开更多
关键词 轻量化车身 拧紧装置 SOLIDWORKS 热熔自攻丝
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原始间隙对热熔自攻丝接头质量的影响 被引量:1
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作者 林巨广 段德宇 顾延巩 《机床与液压》 北大核心 2021年第8期38-41,共4页
由于车身制造装配等存在误差,两板件贴合会出现原始间隙。为研究原始间隙给热熔自攻丝带来的影响,以厚度为2.0 mm的6K21和厚度为3.0 mm的6082⁃T6铝合金板为对象,研究工艺参数与板间间隙之间的关系,以及如何调整工艺参数来减小原始间隙... 由于车身制造装配等存在误差,两板件贴合会出现原始间隙。为研究原始间隙给热熔自攻丝带来的影响,以厚度为2.0 mm的6K21和厚度为3.0 mm的6082⁃T6铝合金板为对象,研究工艺参数与板间间隙之间的关系,以及如何调整工艺参数来减小原始间隙带来的影响,并通过接头的力学性能进行验证。以板间间隙与最大试验力为研究指标,运用控制变量法、origin拟合得出以下结论:轴向下压力、拧紧扭矩在一定范围内与板间间隙呈线性负相关;原始间隙会降低接头的连接质量,通过增加10%~20%的轴向下压力或者20%左右的拧紧扭矩可减弱原始间隙带来的影响,提高连接质量。 展开更多
关键词 热熔自攻丝 板间间隙 轴向下压力 拧紧扭矩 力学性能
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流钻自攻连接与抽芯铆接对比分析
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作者 王利 杨宇 +2 位作者 李岩 郝玉喜 刘佳欣 《铝加工》 CAS 2020年第6期62-64,共3页
介绍了流钻自攻连接与抽芯铆接连接工艺,并对比了M5螺钉流钻自攻连接、ϕ5 mm开口型抽芯铆钉、ϕ5 mm内锁拉丝型抽芯铆钉和ϕ6.4 mm内锁拉丝型抽芯铆钉的剪切强度。研究结果表明,流钻自攻连接和内锁拉丝型抽芯铆接均具有连接强度高的特点,... 介绍了流钻自攻连接与抽芯铆接连接工艺,并对比了M5螺钉流钻自攻连接、ϕ5 mm开口型抽芯铆钉、ϕ5 mm内锁拉丝型抽芯铆钉和ϕ6.4 mm内锁拉丝型抽芯铆钉的剪切强度。研究结果表明,流钻自攻连接和内锁拉丝型抽芯铆接均具有连接强度高的特点,但内锁拉丝型抽芯铆接生产成本较低,设备操作简单,并且ϕ6.4 mm内锁拉丝型抽芯铆钉剪切强度与M5流钻自攻连接强度接近。 展开更多
关键词 流钻自攻连接 开口型抽芯铆钉 内锁拉丝型抽芯铆钉 剪切强度
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基于正交试验的热熔自攻丝工艺优化 被引量:2
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作者 林巨广 蒋全超 童长松 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第10期1297-1300,1338,共5页
为配合车身轻量化生产中焊接机器人选型,文章以热熔自攻丝工艺中孔成形阶段铆枪最大下压力为参考标准,对其工艺影响因素进行研究。以1.2 mm RC5754+3.5 mm 6082-T6铝合金板件为研究对象,基于正交试验研究螺钉转速、进给速度以及监测设定... 为配合车身轻量化生产中焊接机器人选型,文章以热熔自攻丝工艺中孔成形阶段铆枪最大下压力为参考标准,对其工艺影响因素进行研究。以1.2 mm RC5754+3.5 mm 6082-T6铝合金板件为研究对象,基于正交试验研究螺钉转速、进给速度以及监测设定值3个参数对该工艺中最大下压力的影响规律,运用极差分析法分析得到孔成形阶段最优工艺参数组合以及对应的铆枪最大下压力。试验结果表明,分析得到的优化参数组合可以提高铆接质量,同时优化后的铆枪最大下压力可以为实际生产中铆接机器人的型号选择提供参考,节约成本。 展开更多
关键词 轻量化 焊接机器人 热熔自攻丝 最大下压力 正交试验
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铝车身自动冷连接技术的柔性应用 被引量:1
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作者 戚才人 杨磊 +3 位作者 李磊 董雷 毕愿江 赵亚东 《汽车工艺与材料》 2023年第4期24-28,共5页
目前市面上针对铝车身的连接工艺,有自冲铆接、流钻螺钉拧紧、无钉铆接等,在工艺及设备成熟应用的基础上,探究不同工艺的互换性,满足各大主机厂对铝连接技术的柔性需求。主要介绍在已建立的铝连接试验阵地中,通过对介质、设备接口的快... 目前市面上针对铝车身的连接工艺,有自冲铆接、流钻螺钉拧紧、无钉铆接等,在工艺及设备成熟应用的基础上,探究不同工艺的互换性,满足各大主机厂对铝连接技术的柔性需求。主要介绍在已建立的铝连接试验阵地中,通过对介质、设备接口的快速通断,将自冲铆接设备、流钻螺钉拧紧设备、无钉铆接设备实现在同一台机器人上进行柔性切换的目的。 展开更多
关键词 自冲铆接(SPR) 流钻螺钉拧紧(FDS) 无钉铆接(CLINCH) 柔性
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车身结构胶对FDS连接接头抗剪切性能影响的研究
16
作者 王维 丁华 +1 位作者 冯波 张杰 《汽车零部件》 2019年第11期84-87,共4页
为提高车身的连接强度、提高连接接头的力学性能,结构胶被广泛应用于白车身制造过程。在钢铝混合FDS连接接头中添加车身用结构胶,将大幅度提高接头的抗剪切力和力学性能。以1.2 mm HC420/DP780、3 mm厚6082系列铝板进行FDS连接实验研究... 为提高车身的连接强度、提高连接接头的力学性能,结构胶被广泛应用于白车身制造过程。在钢铝混合FDS连接接头中添加车身用结构胶,将大幅度提高接头的抗剪切力和力学性能。以1.2 mm HC420/DP780、3 mm厚6082系列铝板进行FDS连接实验研究,研究包括单纯结构胶连接、纯FDS连接以及FDS增加结构胶连接3种实验。结果表明:增加车身结构胶能够使抗剪切力提高到纯FDS铆接的3倍左右。 展开更多
关键词 FDS 白车身 结构胶 力学性能
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