冲铆接的工艺参数及铆接质量的判定.pdf

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自冲铆接主要工艺参数的选择模具型腔应恰好充满，这种铆接状态是“镦实”状态．个直径的铆钉，而铆钉长度允许不同．(1)对大直径铆钉而言，￡=∥一，即向下靠一级；(2)对小直径铆钉而言，￡=￡’+，即向上靠一级．以上是已知板料厚度，选择铆钉的方法．如果已知度．设所铆板料的理论总厚度为r’，则(1)对大直径铆钉而言，r=r’+，向上圆整；(2)对小直径铆钉而言，r=r一，向下圆整．图4中的下图为模腔的尺寸图，它由内壁、中间圆深度与铆钉伸出板厚的长度有关，见式(2)中的C直径”，如果仇=D。，则D：>D。，取4)中间圆锥的设计mm；t值对静拉力影响最大[6】，对疲劳寿命影响模具的设计与选取原则为了确保铆接质量，当铆接完毕后，铆钉应完全进人板料，铆钉头部上表面应与上层板料的上表面平齐，如果依此确定设计原则，则模腔的体积应与铆钉的体积完全相等．这种设计方法将导致一种模具、一种板料组合和一种型号铆钉的一一对应关系，即“一模一用”，而不允许一种模具覆盖多种板料的组合，覆盖多个型号的铆钉．在实际应用中，为了提高工效，减少铆接配件，往往是用同一种模具，同时使用2种或2种以上型号的铆钉，铆接不同组合厚度的板料；模具和铆钉的同一种组合，亦可铆接2种不同组合厚度的板料，因为只要“铆牢”即可，不一定“镦实”．但一种模具只能适合一因此，必须对模具的设计原则提出圆整．对这种铆接方法，模具设计是指模腔形状的确定，见图4．一般而言，若铆接某种组合板料，首先应根据板料选用铆钉，包括铆钉的直径和长度，然后再选用或设计模具．3．2铆钉尺寸的选择原则铆钉的尺寸包括直径(指铆钉腿部直径)和长度．一般先确定铆钉直径，然后确定铆钉长度．铆钉直径的选择依据主要是所要铆接的板料厚度．一般而言，所要铆接的板料厚度愈大，则使用铆钉的直径愈大，如铆接2／2mm厚的板料(两层板料厚度均为2mm)，多采用咖5．3mm直径的铆钉；铆接mm厚的板料，多采用函3．3mm直径的铆钉．但有时为了提高疲劳寿命，也使用细长的铆钉铆接厚板料．铆钉直径确定后，根据所要铆接的板料厚度和铆钉直径确定铆钉长度．文献[8]曾提出，“铆钉长度大致等于被铆接板料总厚度加上铆钉腿部直径的75％．但经笔者统计发现，这样计算的误差太大，故提出一种近似的铆钉长度确定方法．首先大体求得铆钉的理论长度￡’(1)式中：r为铆接板料的总厚度，r=t。+f：；C为铆钉超出板厚部分的长度．根据文献[9]的统计分析，C的表达式为(2)式中：d：为铆钉腿部直径．￡’、r、c和d：单位均为mm．经计算得出的铆钉长度L’还须进行圆整，使长度符合标准铆钉的长度．圆整的原则是：铆钉的直径及长度，也可以求得铆接板料最适合的厚(3)其中C由式(2)式求出．所铆板料的实际总厚度如下：3．3模具的设计方法锥和下底组成．内壁的底径为D：，一般具有5o的拔模斜度即可．对模腔的尺寸参数设计如下：1)深度^值；一般为2．17mm，或小一些，但应大于1．52)内壁的底径伙显然，图4中D：应大于图3中的D。，如2．2节观测法所述：“铆钉扩张后的下部直径大于或等于上部(4)式中t：为下层板料的厚度．3)圆锥底径D．一般而言，(晚一D。)／2=1．5—2mm，即D。=D2一(3～4)mm．中间圆锥包括凸台高度f、圆锥角度a和顶部圆弧半径R．由文献[6，10]可知，t的数值很小，t=0—不明显．圆锥角度a、顶部圆弧半径尺以及f三者中，有一天津大学报第40卷第4期3图4模腔、铆钉和板料·496·3．11／1￡’=丁+CC=0．617d2—0．1246丁7=￡一Cmm．D2=D。+0．8￡20．25Fig．4Dieca、rity，rivetandpand：、
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个是非独立参量，如果令足为非独立参量，则a值不宜过小，R值不宜过大．5)其他4铆接试验结果分析本试验采用自行设计的试验装置¨¨进行铆接．将铆接试验的试件分别沿子午面剖开，观察各自的铆接(2)计算每个个体性分层，并为每个个体赋适应度，适)更新集合0，增加代数如果代数达到预定3实例分析杆空间桁架有20个节点，如图2所示．表1列·497·‘÷cosa一(^+￡)sinR=三——F—_—一(5)J—S儿l【z当D。、^和￡值确定之后，按照a=35。～50。选取，注意所有的直线与直线交接处都有适当大小的圆角半径，如肋．7等．效果，评价其铆接的优劣，并分析各自的原因．这里所铆接的板料大约为2／2mm厚的铝合金，但铝合金牌号不同，所使用的铆钉以及模具也不尽相同，见表1．采用前述的；霆萋影。誉蓉蕊噶翼震i渊霎耄鞭墅j薹霹蔗疆耋鬻藿霸鍪=孬慧薹冀受JJ另在囊薹鹾孽交叉算子和变异算子没有变化．由于具有快速非劣性排序和精英保持等优良性质，本文采用NS．GAⅡ进行优化求解，主要求解步骤如下．(1)随