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铆钉裂纹对自冲铆接力学性能影响的仿真与试验研究 被引量：2
1
作者 成艾国 王超 +1 位作者 于万元 何智成 《中国机械工程》 北大核心 2025年第2期197-208,共12页
通过有限元模型模拟了自冲铆接在连接高强度钢时产生的铆钉裂纹,并系统研究了铆钉的裂纹深度、位置和数量对钢铝自冲铆接接头力学性能的影响。首先使用LS-DYNA软件建立了2D轴对称仿真模型来模拟自冲铆接工艺过程,并通过对比试验和仿真... 通过有限元模型模拟了自冲铆接在连接高强度钢时产生的铆钉裂纹,并系统研究了铆钉的裂纹深度、位置和数量对钢铝自冲铆接接头力学性能的影响。首先使用LS-DYNA软件建立了2D轴对称仿真模型来模拟自冲铆接工艺过程,并通过对比试验和仿真的接头剖面验证了仿真模型的准确性。然后采用一种2D-3D有限元模型生成方法建立了模拟接头力学特性的3D仿真接头模型,并使用LS-OPT软件对铆钉断裂参数进行了标定。所建立的接头模型能够准确地模拟自冲铆接接头的力学特性。参数研究的结果表明:接头的力学性能随着裂纹深度的增大而下降,且随着外部裂纹位置的向下移动而逐渐增强,但内部裂纹的影响不大;当铆钉存在多个裂纹时,接头力学性能取决于最弱的裂纹,与裂纹数量无关。 展开更多
关键词 自冲铆接 裂纹 仿真模型 力学性能
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基于锥形孔的干涉配合铆接应力特性研究 被引量：1
2
作者 侯红玲 黄涛 +2 位作者 胡海滨 杨澳 赵永强 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期112-121,共10页
针对干涉配合铆接过程中铆钉孔上端变形明显、干涉量大、应力集中等现象,提出了一种带锥度的新型铆钉孔铆接方案,以改善板材应力分布和降低铆接过程中产生的残余应力。基于有限元方法,对准静态铆接过程进行模拟仿真,得到了锥形孔与常规... 针对干涉配合铆接过程中铆钉孔上端变形明显、干涉量大、应力集中等现象,提出了一种带锥度的新型铆钉孔铆接方案,以改善板材应力分布和降低铆接过程中产生的残余应力。基于有限元方法,对准静态铆接过程进行模拟仿真,得到了锥形孔与常规孔铆接后的Mises应力以及铆接头径向和周向残余应力变化规律。结果表明,锥形孔试件沿径向和周向残余应力均低于常规铆钉孔试件的应力。随着锥度增大,沿板厚方向的径向和周向残余应力逐渐降低;沿铆钉孔径向,锥形孔接头径向残余应力明显降低,周向残余应力与常规孔接头残余应力基本一致。对比仿真和试验得到的力-位移曲线、镦头尺寸和相对干涉量变化情况,结果表明,试验和仿真模拟的力-位移曲线最大误差为7.03%;镦头尺寸最大误差为6.93%;3个铆接件与仿真得到的接头平均相对干涉量误差为5.01%。改变预制孔的锥度可以降低铆接后铆接头的残余应力,有效改善了铆接过程中的应力集中。 展开更多
关键词 锥形孔 铆接 残余应力
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铆钉数量和分布模式对自冲铆接头力学性能和失效模式的影响
3
作者 成艾国 王超 +1 位作者 于万元 何智成 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期102-113,共12页
为了提升钢-铝自冲铆接头的力学性能,采用了多接头的增强方案,系统研究了铆钉数量和分布模式对钢-铝自冲铆接头的力学性能和失效模式的影响。首先,设计了6种接头,通过剪切拉伸试验表征了接头在不同接头配置下的力学性能和失效模式。然后... 为了提升钢-铝自冲铆接头的力学性能,采用了多接头的增强方案,系统研究了铆钉数量和分布模式对钢-铝自冲铆接头的力学性能和失效模式的影响。首先,设计了6种接头,通过剪切拉伸试验表征了接头在不同接头配置下的力学性能和失效模式。然后,建立了自冲铆接过程和剪切拉伸试验的仿真模型,分析了铆接过程和拉伸过程中的应力分布。结果表明:多接头方案可以获得更高的峰值力和能量吸收,但峰值力存在部分衰减。采用在剪切方向布置一个铆钉抑制钢板弯曲的双接头J2-1和三接头J3-2的效果最优。铆钉数量和分布模式改变了接头的失效模式,存在互锁失效、钉头脱出和铆钉断裂3种失效模式。多接头方案可以降低铆钉上分布的应力,但会增加上层钢板上的应力。 展开更多
关键词 自冲铆接 多接头 力学性能 失效模式 仿真模型
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板材厚度对自冲铆接接头力学性能的影响
4
作者 李旺珍 孙有平 +2 位作者 张海 罗国健 刘华燊 《锻压技术》 北大核心 2025年第5期203-210,共8页
以HC340/590DP、HC420/780DP先进高强度钢和AlSi10MnMg-T7铸铝为原材料组合制备自冲铆接接头,研究了不同型号钢板及铝板的厚度对自冲铆接接头成形质量和力学性能的影响。结果表明:3.0 mm厚度的下层铝板组合接头中,峰值失效载荷随着上层... 以HC340/590DP、HC420/780DP先进高强度钢和AlSi10MnMg-T7铸铝为原材料组合制备自冲铆接接头,研究了不同型号钢板及铝板的厚度对自冲铆接接头成形质量和力学性能的影响。结果表明:3.0 mm厚度的下层铝板组合接头中,峰值失效载荷随着上层钢板厚度的增加而减小,且剪切拉伸试样最小峰值力大于7.0 kN,十字拉伸试样最小峰值力大于2.5 kN;6.0 mm厚度的下层铝板组合接头的力学性能较为稳定,剪切拉伸峰值力均大于13 kN,十字拉伸峰值力基本均大于6.0 kN。当接头组合中上层钢板厚度为1.2 mm时,接头能量吸收性能表现突出,且能量吸收水平随板厚的增加呈下降趋势。当接头组合中下层铝板厚度为3.0 mm时,接头的失效模式主要为铆钉随上两层板材整体脱离,而当下层铝板厚度为6.0 mm时,接头的失效模式主要为铆钉钉身断裂。 展开更多
关键词 高强度钢 真空压铸铝 自冲铆接 力学性能 能量吸收 失效模式
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顶模凹弧面高度对干涉配合铆接质量的影响分析
5
作者 侯红玲 黄涛 +2 位作者 张丽蓉 吴浪 赵永强 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1281-1289,共9页
铆接顶模随着服役时间的增加,顶模凹弧面由于多次冲击磨损而变大。为了研究铆接顶模凹弧面高度因损伤增大对铆接质量的影响,通过改变凹弧面高度不改变凹弧面半径近似模拟因损伤造成缺陷的凹弧面,采用数值模拟和试验验证的方式,揭示了顶... 铆接顶模随着服役时间的增加,顶模凹弧面由于多次冲击磨损而变大。为了研究铆接顶模凹弧面高度因损伤增大对铆接质量的影响,通过改变凹弧面高度不改变凹弧面半径近似模拟因损伤造成缺陷的凹弧面,采用数值模拟和试验验证的方式,揭示了顶模凹弧面高度对干涉配合铆接质量的影响规律。运用ABAQUS有限元分析软件,对铆接和剪切过程进行了模拟,并且通过试验验证了有限元模型的准确性和有效性。研究结果表明:随着顶模凹弧面高度的增加,镦头直径呈现增大的趋势,镦头高度呈现减小的趋势,接头的剪切强度逐渐增大;当顶模凹弧面高度不大于铆钉半圆头半径时,平均干涉量比顶模凹弧面高度大于铆钉半圆头半径时高38.1%。 展开更多
关键词 顶模 干涉量 镦头尺寸 铆接质量
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中性盐雾环境对异种材质自冲铆接接头静力学性能的影响
6
作者 贾颖莲 何世松 李晓炀 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期122-131,共10页
为了探究异种材质自冲铆接接头在中性盐雾腐蚀环境中的暴露时间对其静力学性能的影响,制备了DA-SPR接头和BA-SPR接头,并采用5%的NaCl中性盐雾腐蚀液分别进行了不同试验周期(0、168、336、504和840 h)的腐蚀试验。通过静拉伸试验、失重... 为了探究异种材质自冲铆接接头在中性盐雾腐蚀环境中的暴露时间对其静力学性能的影响,制备了DA-SPR接头和BA-SPR接头,并采用5%的NaCl中性盐雾腐蚀液分别进行了不同试验周期(0、168、336、504和840 h)的腐蚀试验。通过静拉伸试验、失重法等手段研究了中性盐雾腐蚀试验对接头静力学性能的影响规律,并利用场发射扫描电子显微镜对拉伸失效接头进行观察。试验结果表明:DA-SPR接头的最大拉伸静载荷值随着盐雾时间的增加持续减小,而BA-SPR接头最大拉伸静载荷值则随着盐雾时间的增加出现先增大后减小的变化趋势。在整个盐雾试验周期内,所有DA-SPR接头的能量吸收值都大于同腐蚀试验周期的BA-SPR接头。中性盐雾试验并没有改变DA-SPR接头的拉伸失效形式,而BA-SPR接头的拉伸失效形式虽都为上下板分离失效,但随着BA-SPR接头在中性盐雾试验环境中暴露时间的增加,铆钉由留在上板侧逐渐变化为铆钉从上板脱离,并出现铆钉头部的边缘处与钉身撕裂的情况。暴露在中性盐雾环境中的试样单位面积的腐蚀失重符合幂指数函数的变化规律,且有BA-SPR接头表层的腐蚀物锈层将加速其腐蚀,BA-SPR接头的腐蚀速率始终大于相同盐雾试验周期的DA-SPR接头。 展开更多
关键词 盐雾试验 自冲铆接 异种材质 静力学性能
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搭接形式和板材层数对自冲铆接接头力学性能的影响 被引量：2
7
作者 于万元 王超 +2 位作者 马书坤 贾丽刚 罗爱辉 《锻压技术》 北大核心 2025年第2期158-166,共9页
以总厚度为4.5 mm的6063-T6铝合金板材为研究对象,对其不同搭接形式和板材层数对自冲铆接接头成形质量和力学性能的影响进行了研究,共制作了4种接头:3-A、3-B、2-A和2-B。结果表明:不同搭接形式和板材层数对底切值的影响较小,对剩余厚... 以总厚度为4.5 mm的6063-T6铝合金板材为研究对象,对其不同搭接形式和板材层数对自冲铆接接头成形质量和力学性能的影响进行了研究,共制作了4种接头:3-A、3-B、2-A和2-B。结果表明:不同搭接形式和板材层数对底切值的影响较小,对剩余厚度的影响较大。搭接形式和板材层数对接头的变形模式和力学性能有显著影响,其中3-B接头在剪切试验过程中始终承受剪切力,未发生板材弯曲变形。3-B接头的峰值力和能量吸收最高,比3-A、2-A和2-B这3种接头中的最小值分别高出76.6%和386%。搭接形式和板材层数对接头的失效模式产生了明显影响,但铝板的失效模式均为剪切载荷作用下的韧性断裂。 展开更多
关键词 铝合金 自冲铆接 搭接形式 板材层数 成形质量 力学性能 失效模式
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机械制造中的装配钳工工艺要点分析
8
作者 胡春林 《现代制造技术与装备》 2025年第2期108-110,共3页
装配钳工是机械制造中不可或缺的关键工序,其工艺水平直接影响产品的质量、精度和生产效率。基于此,系统分析装配钳工工艺的各个环节,重点阐述零件预处理、找正测量、组件安装、精度校验和运动调试等环节的工艺要点。研究结果表明,严格... 装配钳工是机械制造中不可或缺的关键工序,其工艺水平直接影响产品的质量、精度和生产效率。基于此,系统分析装配钳工工艺的各个环节,重点阐述零件预处理、找正测量、组件安装、精度校验和运动调试等环节的工艺要点。研究结果表明,严格执行工艺规范和要求是保证产品质量的关键。 展开更多
关键词 机械制造 装配钳工 工艺要点
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基于声发射的铝合金薄板自冲铆成形过程分析 被引量：1
9
作者 李银波 杨建 +3 位作者 邢保英 张洪申 邹春芽 邹春华 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第5期52-59,共8页
针对铝合金薄板材料,开展自冲铆成形试验研究,建立声发射信号采集系统以获取自冲铆成形过程中的声发射信号,分析载荷-行程曲线与声发射信号间的映射关系;研究了不同成形缺陷(裂纹、底部厚度不足和镦粗)在时域、频域中的声发射信号特征,... 针对铝合金薄板材料,开展自冲铆成形试验研究,建立声发射信号采集系统以获取自冲铆成形过程中的声发射信号,分析载荷-行程曲线与声发射信号间的映射关系;研究了不同成形缺陷(裂纹、底部厚度不足和镦粗)在时域、频域中的声发射信号特征,分析了其信号特征参数、频域和幅值概率密度的统计量等。结果表明,自冲铆成形过程的声发射信号在铆钉刺入上板、铆钉刺入下板和铆钉腿扩张阶段具有明显的过程特征;有缺陷试件声发射信号强度低于无缺陷试件,底部厚度不足缺陷试件的信号强度高于有裂纹缺陷试件,有镦粗缺陷试件的信号强度最弱;裂纹缺陷试件的频谱主要集中在50 kHz,底部厚度不足缺陷试件的频谱主要集中在175~220 kHz,镦粗缺陷试件的频谱主要集中在225 kHz。利用能量值和峭度值可以区分不同类型的缺陷,可以将其作为自冲铆成形过程在线监测的特征指标。 展开更多
关键词 自冲铆技术 声发射技术 缺陷辨识 频谱分析 特征参数
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自冲铆接和预穿孔自冲铆接的钢/铝板成形质量的数值模拟研究 被引量：1
10
作者 于万元 王超 +1 位作者 陈涛 谭海伦 《锻压技术》 北大核心 2025年第4期183-194,共12页
对比研究了传统自冲铆接(C-SPR)和预穿孔自冲铆接(PH-SPR)在连接钢/铝板时的成形差异,分析铆钉硬度、铆钉和模具的几何尺寸、板材材料和厚度对成形质量的影响。基于LS-DYNA建立了SPR工艺铆接过程的二维轴对称有限元模型。通过比较试验... 对比研究了传统自冲铆接(C-SPR)和预穿孔自冲铆接(PH-SPR)在连接钢/铝板时的成形差异,分析铆钉硬度、铆钉和模具的几何尺寸、板材材料和厚度对成形质量的影响。基于LS-DYNA建立了SPR工艺铆接过程的二维轴对称有限元模型。通过比较试验和模拟的SPR接头截面形状,验证了数值模型的准确性。结果表明:当铆钉的屈服强度为0.9~1.3 GPa时,PH-SPR接头具有更高的底切值,同时PH-SPR工艺需要选择合适的铆钉长度来保证成形质量。C-SPR和PH-SPR接头的底部厚度受模具尺寸参数的影响较底切值明显。PH-SPR在连接不同材料组合时,具备更高的通用性,而C-SPR仅适合连接屈服强度低于500 MPa的板材。C-SPR和PH-SPR均适合连接较薄(厚度≤1.6 mm)的上层板。 展开更多
关键词 钢/铝板 传统自冲铆接 预穿孔自冲铆接 成形质量 底切值
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数字化制造技术在钳工加工中的创新应用价值分析
11
作者 牟士壮 《中国金属通报》 2025年第19期173-175,共3页
制造业转型升级进程中,传统钳工工艺面临现代化生产要求的双重考验。手工操作主导的加工方式在复杂零部件制造时,往往受限于作业人员技能水平与经验积累,这种局限性在精密装配与批量生产中表现得尤为显著。当前技术革新背景下,数字化手... 制造业转型升级进程中,传统钳工工艺面临现代化生产要求的双重考验。手工操作主导的加工方式在复杂零部件制造时,往往受限于作业人员技能水平与经验积累,这种局限性在精密装配与批量生产中表现得尤为显著。当前技术革新背景下,数字化手段与机械加工的结合为钳工领域带来新的可能性。研究此类技术在钳工环节的融合路径,对实现传统工艺的效能提升具有现实意义。本文就数字化制造技术在钳工加工中的创新应用价值展开探讨。 展开更多
关键词 数字化 制造技术 钳工加工 应用价值
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钳工技术在金属成形工艺中的应用
12
作者 钱锋 《锻压装备与制造技术》 2025年第5期97-99,共3页
通过分析钳工技术在金属成形准备、模具调试、装配、维修等阶段的具体应用,阐述了钳工工艺对保证产品精度和质量的重要性。当前,钳工技术需要与现代制造技术加速融合,吸收数字化、智能化、绿色化等先进理念,革新工艺方法,提高技能水平,... 通过分析钳工技术在金属成形准备、模具调试、装配、维修等阶段的具体应用,阐述了钳工工艺对保证产品精度和质量的重要性。当前,钳工技术需要与现代制造技术加速融合,吸收数字化、智能化、绿色化等先进理念,革新工艺方法,提高技能水平,更好地支撑金属成形加工效率和质量提升,推动我国制造业转型升级。 展开更多
关键词 金属成形 钳工技术 工艺 应用
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轻卡车热锻前桥台架试验耐久失效原因分析及优化
13
作者 邱祖峰 黄志超 +1 位作者 刘森海 黄晖 《锻压技术》 北大核心 2025年第10期20-27,共8页
针对某轻型卡车热锻前桥在台架耐久试验中板簧座处的工字梁下端面发生断裂的问题展开原因分析与优化。首先,通过对断裂前桥的宏观形貌、微观晶相、化学成分、力学性能和尺寸检查分析,排除因制造工艺缺陷而导致开裂的可能。然后,通过CAE... 针对某轻型卡车热锻前桥在台架耐久试验中板簧座处的工字梁下端面发生断裂的问题展开原因分析与优化。首先,通过对断裂前桥的宏观形貌、微观晶相、化学成分、力学性能和尺寸检查分析,排除因制造工艺缺陷而导致开裂的可能。然后,通过CAE强度应变和台架试验结果对比发现,误差在5%左右,说明CAE前桥系统模型准确性高;基于该模型分析了前桥强度和疲劳寿命,结果显示,前桥强度安全系数为1.176,不满足强度要求;仿真寿命为33.74×10^(4)次,且与台架试验下的断裂位置一致,疲劳寿命误差为1.36%,说明该前桥是因疲劳强度不足而引发断裂失效。最后,基于前桥设计理论,采用多岛遗传算法对前桥的关键参数进行优化迭代,优化后前桥最大主应力为377.174 MPa,强度安全系数为1.585,疲劳寿命为2.239×10^(6)次,满足目标要求。同时,优化后实物样件1、2、3在台架耐久试验验证中经7×10^(5)次循环后均未出现断裂,且样件3的疲劳寿命为3.2×10^(6)次,与仿真寿命相近。研究结果为其他同类型问题优化提供了参考。 展开更多
关键词 前桥 断面分析 尺寸检查 台架试验对标 疲劳寿命
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沉台工艺对自冲铆接接头的力学性能的影响
14
作者 易超 于万元 +1 位作者 王超 陈涛 《锻压技术》 北大核心 2025年第7期165-172,共8页
为了研究不同沉台工艺对自冲铆接接头的成形质量、力学性能和失效机理的影响,针对3.0 mm厚度的6063-T6铝合金板材设计了两种沉台特征和3种沉台厚度。铝合金作为上层板与1.2 mm厚度的DP590高强度钢板完成连接,并进行了剖面检查、力学测... 为了研究不同沉台工艺对自冲铆接接头的成形质量、力学性能和失效机理的影响,针对3.0 mm厚度的6063-T6铝合金板材设计了两种沉台特征和3种沉台厚度。铝合金作为上层板与1.2 mm厚度的DP590高强度钢板完成连接,并进行了剖面检查、力学测试和微观组织分析。结果表明,3种沉台厚度的接头均满足下层板为钢板时,底切值和底部厚度大于0.1 mm的要求。U型接头的特征设计增加了铝板的刚度,相比P型接头在相同载荷下的变形更小。在剪切拉伸试验中,6种接头均表现出互锁失效。随着上层板厚度的增加,失效后的铆钉的倾斜程度逐渐减小。相同沉台厚度下,U型接头的峰值力和能量吸收比P型接头至少高1.4%和6.2%。随着沉台厚度增加,U型接头和P型接头的峰值力和能量吸收的增加幅度分别超过22.4%和47.4%。 展开更多
关键词 沉台工艺 铝合金 自冲铆接 失效机理 力学性能
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打偏对预穿孔自冲铆接接头的成形质量和力学性能的影响
15
作者 于万元 王超 李卓 《锻压技术》 北大核心 2025年第1期156-164,共9页
面对日益严格的碰撞安全法规要求,钢-铝混合车身中的薄壁结构需采用多层高强度钢板,然而传统自冲铆接技术无法实现多层高强度钢板的有效连接。采用预穿孔自冲铆接技术实现了厚度为1.2 mm高强度钢DP780、厚度为1.2 mm高强度钢DP590和厚度... 面对日益严格的碰撞安全法规要求,钢-铝混合车身中的薄壁结构需采用多层高强度钢板,然而传统自冲铆接技术无法实现多层高强度钢板的有效连接。采用预穿孔自冲铆接技术实现了厚度为1.2 mm高强度钢DP780、厚度为1.2 mm高强度钢DP590和厚度为3.0 mm压铸铝合金AlSi10MnMg-T7的三层板连接,并系统分析了不同打偏参数对预穿孔自冲铆接接头的成形质量、力学性能和失效机理的影响。结果表明:打偏会导致铆钉与板材无法形成有效的机械互锁,导致承载能力显著下降;打偏侧的铆钉严重镦粗变形,并且无法刺穿中层钢板,仅有部分位置产生机械互锁;相较于正常对准铆接的接头的机械互锁失效,打偏接头的失效中未观察到塑性变形和材料失效;相较于正常对准铆接的接头的力学性能,打偏接头的剪切和十字拉伸峰值力分别降低了57%和52.3%以上。 展开更多
关键词 高强度钢 预穿孔自冲铆接 成形质量 失效机理 力学性能
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复合振动挤压内螺纹成形过程仿真与试验研究
16
作者 王席欣 侯红玲 +2 位作者 张丽蓉 胡海滨 赵永强 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第5期23-31,共9页
针对挤压内螺纹过程中存在扭矩大、表面质量难以控制、挤压时间长等问题,提出一种复合振动辅助挤压内螺纹的新型挤压工艺。利用塑性成形软件建立了内螺纹振动挤压的有限元模型,对传统挤压与复合振动挤压分别进行了模拟仿真,得到了传统... 针对挤压内螺纹过程中存在扭矩大、表面质量难以控制、挤压时间长等问题,提出一种复合振动辅助挤压内螺纹的新型挤压工艺。利用塑性成形软件建立了内螺纹振动挤压的有限元模型,对传统挤压与复合振动挤压分别进行了模拟仿真,得到了传统挤压和复合振动挤压的内螺纹牙型轮廓、扭矩、等效应变以及牙型侧面、牙顶法线和牙侧法线3个位置的金属流动速度,并对比分析了挤压扭矩时间、等效应变云图、金属流动速度曲线以及挤压牙型质量。结果表明,复合振动挤压比传统挤压平均扭矩降低了15%,等效应变明显降低,各位置金属流动速度较快,挤压后牙型轮廓清晰且牙顶缺口明显减少;通过复合振动辅助挤压内螺纹试验,发现平均牙高率达90%,进一步验证了该工艺的可靠性。 展开更多
关键词 内螺纹 冷挤压 复合振动 数值模拟
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锥形孔的铆接干涉量均匀性研究
17
作者 胡海滨 侯红玲 +2 位作者 黄涛 王席欣 赵永强 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第4期115-123,共9页
针对干涉配合铆接镦头成形阶段铆接孔上端圆周部位受挤压后变形大、干涉量沿板材厚度分布不均匀影响连接接头力学性能的问题,提出了一种带有锥度铆接孔的新型铆接工艺,以改善干涉量分布的均匀性,提高其连接质量。基于等体积变形理论与... 针对干涉配合铆接镦头成形阶段铆接孔上端圆周部位受挤压后变形大、干涉量沿板材厚度分布不均匀影响连接接头力学性能的问题,提出了一种带有锥度铆接孔的新型铆接工艺,以改善干涉量分布的均匀性,提高其连接质量。基于等体积变形理论与有限元仿真技术,对锥孔与常规孔两种不同的干涉配合铆接工艺进行了仿真与试验对比,得到两种不同铆接工艺的孔径变形量。对比分析仿真与试验得到的力-位移曲线、镦头外观几何尺寸以及铆接孔干涉量的变化情况,结果表明:较常规铆接,锥形孔铆接后上板平均干涉量分别降低7.1%、10.7%和16.4%,下板平均干涉量分别提升3.6%、25%和25%。可以看出,改变铆接孔的锥度,有效改善了铆接干涉量均匀性。 展开更多
关键词 干涉铆接 锥形孔 塑性变形 均匀性
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6061-T6铝合金自冲铆接过程模拟及工艺优化研究
18
作者 彭昕 周平 +1 位作者 翟彦博 王能均 《精密成形工程》 北大核心 2025年第9期1-13,共13页
目的探索出一种适用于工程应用的模具与铆钉选型方法。方法利用ABAQUS软件建立了厚度2mm的6061-T6铝合金自冲铆接成形精细化模型,并基于此模型研究了工艺参数对接头质量的影响。采用参数识别方法逆向获取了不同硬度铆钉的材料参数,并通... 目的探索出一种适用于工程应用的模具与铆钉选型方法。方法利用ABAQUS软件建立了厚度2mm的6061-T6铝合金自冲铆接成形精细化模型,并基于此模型研究了工艺参数对接头质量的影响。采用参数识别方法逆向获取了不同硬度铆钉的材料参数,并通过实验验证了精细化模型的准确性;探究了平底凹模尺寸对接头截面尺寸与底部形貌的影响;基于优化凹模尺寸,探究了铆钉长度、铆钉硬度对自冲铆接接头质量的影响规律。结果试验与仿真的接头截面尺寸误差控制在7%以内,建立的模型能够较为准确地模拟自冲铆接成形过程;底切量、腿部张量与凹模深度呈正相关,底厚值与凹模深度呈负相关,其中当凹模深度为1.6mm时,接头截面尺寸最好且底部无裂纹;由单搭接拉剪与十字拉伸试验可知,当铆钉长度为6mm、硬度为H4时,接头质量最好,其抗拉剪力、抗拉伸力分别为8.3kN、4.3kN,对应的失效位移为4.3mm、8.9mm。结论所提出的有限元仿真与实验验证相结合的选型方法克服了经验法耗时长、成本高的问题,能够精准高效选出最佳模具-铆钉组合,具有较强的工程实用性。 展开更多
关键词 6061-T6铝合金 自冲铆接成形模拟 参数识别 铆模与铆钉选型 接头质量评价 力学性能试验
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不同铆钉和凹模对钢-铝板材自冲铆接接头成形质量和力学性能的影响
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作者 刘广 王国春 +2 位作者 于万元 孙有平 罗国健 《锻压技术》 北大核心 2025年第8期193-200,共8页
研究了2种不同直径的铆钉以及4种不同凹模对HC340/590DP先进高强度钢和JDA1b铸铝材料组合自冲铆接接头的机械响应的影响。结果表明:相比于使用Φ5.5 mm铆钉的B组接头,使用Φ5.3 mm铆钉的A组接头的底切值和剪切峰值力均高于B组,但由于铆... 研究了2种不同直径的铆钉以及4种不同凹模对HC340/590DP先进高强度钢和JDA1b铸铝材料组合自冲铆接接头的机械响应的影响。结果表明:相比于使用Φ5.5 mm铆钉的B组接头,使用Φ5.3 mm铆钉的A组接头的底切值和剪切峰值力均高于B组,但由于铆钉断裂,其能量吸收值低于B组。使用D型凹模的A2、B2接头的底切值高于其他接头,且在静拉力试验中接头的剪切峰值力均值为6.76 kN,能量吸收值最高,表现出良好的力学性能和稳定性。相比于深度为1.2 mm的凹模,使用深度为1.0 mm的凹模的接头的底切值和底部厚度均有所增加。使用D型凹模的A2、B2接头的失效模式均为铆钉从下层板脱落,而E、F型凹模的接头失效模式混合了铆钉从下层板脱落和铆钉断裂,且铆钉断裂为脆性断裂。 展开更多
关键词 凹模 自冲铆接 成形质量 力学性能 失效模式
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高强钢-铸铝自冲铆接头成形关键影响因素分析 被引量：1
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作者 屈莹莹 周长学 +1 位作者 符平坡 高文杰 《锻压技术》 北大核心 2025年第2期167-177,194,共12页
对于高强钢及铸铝的自冲铆接,结合试验及数值分析研究了影响接头成形的关键因素及机理。结果表明:铆钉过短则难以刺入下板,但过长则易发生钉腿溃缩,实际使用中钉长超过板材总厚度0.5~1.5 mm为宜。适度提高铆钉硬度,可延缓和缩短钉腿镦... 对于高强钢及铸铝的自冲铆接,结合试验及数值分析研究了影响接头成形的关键因素及机理。结果表明:铆钉过短则难以刺入下板,但过长则易发生钉腿溃缩,实际使用中钉长超过板材总厚度0.5~1.5 mm为宜。适度提高铆钉硬度,可延缓和缩短钉腿镦粗的时间,从而有效改善铆钉镦粗状况,但铆钉硬度过大会降低互锁值,不利于形成良好的接头。增大上板强度及厚度则钉脚受力范围扩大,钉腿更易向外扩张,但钉腿所受等效应力超过铆钉抗拉强度,会加剧钉腿镦粗,影响接头成形。铸铝下板延展性相对不足,容易产生接头开裂,且开裂多发生在应力三轴度为正的接头凸起底部边缘,随着铆模深度增大,凸起底部边缘应变值也增加,更容易发生开裂,因此,铆模深度应控制在0.9~1.0 mm。 展开更多
关键词 自冲铆接 高强钢 铸铝 互锁值 铆模深度
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