自沖鉚是一種符合綠色制造理念的薄板材料連接新技術(shù),其主要應(yīng)用于汽車(chē)制造和航空航天等領(lǐng)域。鋁合金作為一種新型輕合金材料,由于強(qiáng)度高密度小被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)中。在工程實(shí)際應(yīng)用中,“三明治”結(jié)構(gòu)被越來(lái)越多地運(yùn)用,是由于其可以有效改善連接件的阻尼,吸能和絕緣等機(jī)械性能,而泡沫金屬正是一種常用的孔隙結(jié)構(gòu)夾層,作為“三明治”結(jié)構(gòu)使用時(shí)將使零件和工程主體具有更好的力學(xué),聲學(xué)性能和安全優(yōu)勢(shì)。此外,粘接作為一種常用的連接方法,可以通過(guò)復(fù)合連接的方式有效提高自沖鉚接頭的靜強(qiáng)度。本文采用自沖鉚接與自沖鉚-粘接復(fù)合連接技術(shù)對(duì)泡沫金屬夾層“三明治”結(jié)構(gòu)板材進(jìn)行連接,研究接頭的成形質(zhì)量,靜力學(xué)性能以及疲勞性能。同時(shí)本文基于機(jī)械小零件疲勞理論,對(duì)自沖鉚接頭進(jìn)行安全壽命預(yù)測(cè),繪制出接頭的p-S-N曲線(xiàn)。論文的主要工作概括如下:（1）進(jìn)行接頭可行性試驗(yàn)及成形分析。在探索接頭最優(yōu)鉚接參數(shù)的過(guò)程中,分析鉚釘與板材間的相互作用及變形情況,并使用最優(yōu)鉚接參數(shù)進(jìn)行批量鉚接。通過(guò)觀察接頭的子午面對(duì)成形質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估,分析泡沫金屬夾層及膠層對(duì)成形質(zhì)量的影響。（2）分別對(duì)單搭和十字兩種搭接形式的自沖鉚接頭和自沖鉚-粘接復(fù)合接頭進(jìn)行靜力... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自沖鉚接四個(gè)關(guān)鍵成型階段Fig.1.1FourimportantprocessingstatesofSPR

第一章緒論5(3)整形：鉚釘腳在下板內(nèi)由于下模的阻礙作用發(fā)生彎曲變形，與板材形成機(jī)械內(nèi)鎖結(jié)構(gòu)；(4)釋放：保壓過(guò)程使鉚釘與板材成形完整并固定，沖頭在保壓結(jié)束后返回初始位置。(a)半空心自沖鉚釘(b)下模具(c)沖頭圖1.2自沖鉚接工具Fig.1.2SPRtools自沖鉚接設(shè)備工具包含鉚釘，下模具和沖頭，如圖1.2所示。本文使用的鉚釘為半空心自沖鉚釘，鉚釘可根據(jù)其硬度，長(zhǎng)度的不同分為幾類(lèi)，使用時(shí)應(yīng)選取與被連接板材相匹配的鉚釘，確定鉚釘種類(lèi)以后，根據(jù)鉚釘頭的幾何尺寸，選擇對(duì)應(yīng)的沖頭。下模具通�？煞譃槠降装寄�(平模)和帶凸起的凹模(凸模)，當(dāng)被連接材料的強(qiáng)度較高，或鉚接后需進(jìn)行其他操作，不允許接頭下底不平整時(shí)通常選用平模，當(dāng)被連接材料的硬度較低時(shí)一般選用凸模，可有助于鉚釘腳成形。本文所用自沖鉚接設(shè)備為德國(guó)Bllhoff公司制造的電液伺服自沖鉚接設(shè)備(RIVSETVARIO-FC(MTF))，如圖1.3所示。1.3.2自沖鉚接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)自沖鉚接頭因具有良好的腐蝕性能和疲勞性能，在制造業(yè)中得以廣泛應(yīng)用。此外自沖鉚連接技術(shù)操作簡(jiǎn)潔、省時(shí)高效，成本低廉，相比傳統(tǒng)的材料連接技術(shù)，自沖鉚接具有以下優(yōu)點(diǎn)[51-53]：(1)與傳統(tǒng)鉚接技術(shù)相比，無(wú)需對(duì)被連接板材進(jìn)行表面預(yù)處理，無(wú)需預(yù)鉆孔，實(shí)現(xiàn)了鉚接工藝流程的一體化；

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.3Bllhoff公司制作的自沖鉚接設(shè)備Fig.1.3SPRequipmentfromBllhoffcompany(2)鉚接過(guò)程無(wú)污染物產(chǎn)生，加工成本低廉，屬于冷成型連接工藝，不產(chǎn)生火花等危險(xiǎn)飛濺物，復(fù)合綠色設(shè)計(jì)制造理念；(3)自沖鉚連接工藝不涉及冶金過(guò)程，接頭可控性強(qiáng)，鉚接過(guò)程中可運(yùn)用在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其實(shí)施全程監(jiān)控，一方面保證了每個(gè)接頭的成形誤差在允許公差帶范圍內(nèi)，另一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉚接過(guò)程的無(wú)損檢測(cè)；(4)設(shè)備維護(hù)成本低且不易損壞，設(shè)備中直接接觸板材的部件其使用壽命可長(zhǎng)達(dá)20萬(wàn)次，可實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)板材進(jìn)行大批量鉚接，節(jié)省了機(jī)器檢修更換的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本；(5)自沖鉚接技術(shù)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，鉚接速度快，適用于工業(yè)中批量制造產(chǎn)品；(6)自沖鉚接頭具有良好的靜強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度，接頭密封性好，耐腐蝕性強(qiáng)。1.3.3自沖鉚接質(zhì)量評(píng)價(jià)體系由于自沖鉚接的工藝一體化特性，對(duì)接頭進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)可以分別從三個(gè)階段進(jìn)行：工藝準(zhǔn)備階段，加工階段，成形完成階段。在工藝準(zhǔn)備階段，可根據(jù)被連接材料的物體性質(zhì)及其特殊性能，選取相對(duì)應(yīng)的工具，包括沖頭，下模，鉚釘?shù)膸缀螀?shù)及硬度。確定最佳組合后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置鉚接參數(shù)，即鉚接速度，沖頭行程，預(yù)壓緊壓強(qiáng)，刺穿壓強(qiáng)，整形壓強(qiáng)等。自沖鉚接工藝中鉚釘?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)大致等于板材總厚度加2mm。鉚釘長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)容易導(dǎo)致鉚釘下行過(guò)程刺穿下板，使接頭失效；長(zhǎng)度過(guò)短易造成鉚釘腳彎曲程度不足，與板材勾連區(qū)域太小，鉚釘易脫出，屬于不合格品。鉚釘?shù)挠捕戎饕譃镠4(HRC40-44)和H6(HRC46-50)兩種，若鉚釘硬度過(guò)低，在鉚釘刺穿上板在下板

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3529298