三明治结构自冲铆接工艺及接头性能研究
发布时间：2021-04-09 17:52
随着汽车轻量化发展需要,新型薄板材料连接技术——自冲铆接技术正被广泛应用于各种工业领域,为探究自冲铆接技术在“三明治”结构搭接形式方面的应用,本文从以下几个方面展开了研究:1.利用自冲铆接技术实现了以多种面板材料和芯层材料组合的三明治搭接结构的有效连接,获得了符合质量要求的铆接工艺参数,依据钉头高度、钉脚张开度和残余底厚三个检测标准对各组接头的铆接截面进行了质量评价,利用在线质量监控系统保证接头质量的一致性,为后续研究提供了保障。2.在三明治自冲铆接头的静强度研究方面。利用静态拉伸-剪切试验获得各组接头的F-s曲线,并对试验所获得的数据进行了有效性验证,在此基础上计算得出了各组接头的平均最大静失效载荷、机械能吸收均值,并结合各组接头的失效形式及断口形貌进行了分析比较,探究了芯层材料对自冲铆接头静强度的影响。3.在三明治自冲铆接头的动态强度方面。采用单向拉-拉模式的疲劳试验获得了各组接头在多级应力水平下的载荷和疲劳周次数据,利用应力幅-寿命曲线拟合法对各组接头疲劳数据进行了拟合,拟合结果较为准确,利用拟合出的F-lgN曲线,结合各组接头的疲劳失效形式,对其疲劳性能进行了对比分析。结果表明...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自冲铆接工艺过程示意图
(6) 成型：冲头在达到系统预定压强和冲程时，形成一个机械紧固结构。图 1.1 自冲铆接工艺过程示意图Fig. 1.1 Self-piercing riveting process diagram其中，冲头、铆钉和下凹模是自冲铆连接工艺过程涉及到的主要零部件对基板的材质、尺寸和表面处理情况来选取合适规格的铆钉，如图 1.2再根据铆钉规格选取相应直径的冲头，最后根据铆钉和冲头的规格以及质来选取相应的凹模如图 1.2(b)所示，一般来说，针对硬度较高或者表化处理过的基板，应使用表面较硬的铆钉，冲头的直径应与所选用的铆径相当，下凹模应根据基板塑性变形的程度进行选取，对于塑性较好的材合金薄板，应采用带有凸起的下凹模进行铆接。
图 1.3 自冲铆接头与点焊接头疲劳性能对比3 The fatigue performance comparison of SPR and spot weldi电阻点焊等传统薄板连接技术相比，自冲铆技术还具有冶金过程，属于绿色制造工艺，铆接过程中较安静且耗等废弃物产生；材料组合和搭接形式的适应性较好，可连接不同材质、明治”结构的板材组合，对轻型金属薄板以及复合材料等特别清洗被连接板材表面，也无需进行提前钻孔，工艺过性气密性优良；度快且连接质量稳定，连接过程易于监控和检测，铆接便于实现大批量自动化生产；护率低，配套的自冲铆接工具使用寿命较长，可连续完
【参考文献】：
期刊论文
[1]TA1钛合金自冲铆接与点焊连接抗拉剪性能的对比[J]. 邓聪,何晓聪,张先炼,张龙,程强. 热加工工艺. 2017(07)
[2]面向汽车轻量化应用的碳纤维复合材料关键技术[J]. 宋燕利,杨龙,郭巍,华林. 材料导报. 2016(17)
[3]半空心铆钉自冲铆接的研究进展[J]. 张学奇,董万鹏. 热加工工艺. 2016(09)
[4]5052铝合金单搭自冲铆接头微动疲劳损伤机理研究[J]. 赵伦,何晓聪,卢毅,王医锋. 热加工工艺. 2016(05)
[5]1420铝锂合金自冲铆异质组合接头静力学性能研究[J]. 张先炼,何晓聪,程强,余童欣,高爱凤. 材料导报. 2015(24)
[6]汽车用铝合金开发近况(英文)[J]. Jürgen HIRSCH. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(07)
[7]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[8]铆钉分布形式对自冲铆接头力学性能的影响[J]. 邢保英,何晓聪,唐勇,郑俊超. 工程力学. 2013(12)
[9]铝与铜异质板材自冲铆搭接接头的力学性能[J]. 邓成江,何晓聪,邢保英,王玉奇,曾凯,丁燕芳. 吉林大学学报(工学版). 2015(02)
[10]碳纤维复合材料在纯电动汽车车身中的应用分析[J]. 张志阳,邵科源,张振宇,高越. 上海汽车. 2013(10)
博士论文
[1]碳纤维复合材料连接结构的失效强度及主要影响因素分析[D]. 唐玉玲.哈尔滨工业大学 2015
[2]自冲铆连接机理及力学性能研究[D]. 邢保英.昆明理工大学 2014
[3]车身单搭接粘接接头静强度性能试验及强度预测方法的研究[D]. 李龙.吉林大学 2011
[4]钢铝混合材料车身结构轻量化设计关键问题与应用研究[D]. 周云郊.华南理工大学 2011
[5]半空心铆钉自冲铆接技术的研究[D]. 万淑敏.天津大学 2007
硕士论文
[1]钛合金自冲铆接头拉伸与疲劳性能及其失效机理研究[D]. 卢毅.昆明理工大学 2016
[2]自冲铆接头界面滑移特性及疲劳可靠性分析[D]. 邓成江.昆明理工大学 2013
[3]铝钢异种金属自冲铆接工艺与质量评价研究[D]. 黄舒彦.上海交通大学 2011
[4]板料自冲铆接试验研究及数值模拟[D]. 李永利.内蒙古工业大学 2009
[5]自冲铆接设备研制及轻量化材料自冲铆接工艺开发[D]. 楼铭.上海交通大学 2009
[6]半空心铆钉自冲铆接工艺的研究[D]. 李晓静.天津大学 2005
本文编号：3128058
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自冲铆接工艺过程示意图
(6) 成型：冲头在达到系统预定压强和冲程时，形成一个机械紧固结构。图 1.1 自冲铆接工艺过程示意图Fig. 1.1 Self-piercing riveting process diagram其中，冲头、铆钉和下凹模是自冲铆连接工艺过程涉及到的主要零部件对基板的材质、尺寸和表面处理情况来选取合适规格的铆钉，如图 1.2再根据铆钉规格选取相应直径的冲头，最后根据铆钉和冲头的规格以及质来选取相应的凹模如图 1.2(b)所示，一般来说，针对硬度较高或者表化处理过的基板，应使用表面较硬的铆钉，冲头的直径应与所选用的铆径相当，下凹模应根据基板塑性变形的程度进行选取，对于塑性较好的材合金薄板，应采用带有凸起的下凹模进行铆接。
图 1.3 自冲铆接头与点焊接头疲劳性能对比3 The fatigue performance comparison of SPR and spot weldi电阻点焊等传统薄板连接技术相比，自冲铆技术还具有冶金过程，属于绿色制造工艺，铆接过程中较安静且耗等废弃物产生；材料组合和搭接形式的适应性较好，可连接不同材质、明治”结构的板材组合，对轻型金属薄板以及复合材料等特别清洗被连接板材表面，也无需进行提前钻孔，工艺过性气密性优良；度快且连接质量稳定，连接过程易于监控和检测，铆接便于实现大批量自动化生产；护率低，配套的自冲铆接工具使用寿命较长，可连续完
【参考文献】：
期刊论文
[1]TA1钛合金自冲铆接与点焊连接抗拉剪性能的对比[J]. 邓聪,何晓聪,张先炼,张龙,程强. 热加工工艺. 2017(07)
[2]面向汽车轻量化应用的碳纤维复合材料关键技术[J]. 宋燕利,杨龙,郭巍,华林. 材料导报. 2016(17)
[3]半空心铆钉自冲铆接的研究进展[J]. 张学奇,董万鹏. 热加工工艺. 2016(09)
[4]5052铝合金单搭自冲铆接头微动疲劳损伤机理研究[J]. 赵伦,何晓聪,卢毅,王医锋. 热加工工艺. 2016(05)
[5]1420铝锂合金自冲铆异质组合接头静力学性能研究[J]. 张先炼,何晓聪,程强,余童欣,高爱凤. 材料导报. 2015(24)
[6]汽车用铝合金开发近况(英文)[J]. Jürgen HIRSCH. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(07)
[7]汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车安全与节能学报. 2014(01)
[8]铆钉分布形式对自冲铆接头力学性能的影响[J]. 邢保英,何晓聪,唐勇,郑俊超. 工程力学. 2013(12)
[9]铝与铜异质板材自冲铆搭接接头的力学性能[J]. 邓成江,何晓聪,邢保英,王玉奇,曾凯,丁燕芳. 吉林大学学报(工学版). 2015(02)
[10]碳纤维复合材料在纯电动汽车车身中的应用分析[J]. 张志阳,邵科源,张振宇,高越. 上海汽车. 2013(10)
博士论文
[1]碳纤维复合材料连接结构的失效强度及主要影响因素分析[D]. 唐玉玲.哈尔滨工业大学 2015
[2]自冲铆连接机理及力学性能研究[D]. 邢保英.昆明理工大学 2014
[3]车身单搭接粘接接头静强度性能试验及强度预测方法的研究[D]. 李龙.吉林大学 2011
[4]钢铝混合材料车身结构轻量化设计关键问题与应用研究[D]. 周云郊.华南理工大学 2011
[5]半空心铆钉自冲铆接技术的研究[D]. 万淑敏.天津大学 2007
硕士论文
[1]钛合金自冲铆接头拉伸与疲劳性能及其失效机理研究[D]. 卢毅.昆明理工大学 2016
[2]自冲铆接头界面滑移特性及疲劳可靠性分析[D]. 邓成江.昆明理工大学 2013
[3]铝钢异种金属自冲铆接工艺与质量评价研究[D]. 黄舒彦.上海交通大学 2011
[4]板料自冲铆接试验研究及数值模拟[D]. 李永利.内蒙古工业大学 2009
[5]自冲铆接设备研制及轻量化材料自冲铆接工艺开发[D]. 楼铭.上海交通大学 2009
[6]半空心铆钉自冲铆接工艺的研究[D]. 李晓静.天津大学 2005
本文编号：3128058
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