无铆钉铆接的工艺研究.pdf

华东交通大学硕士学位论文无铆钉铆接的工艺研究姓名：陈兴茂申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：黄志超20080418摘要无铆钉铆接的工艺研究摘要随着家电及汽车等机械行业的发展和竞争的加剧这些领域越来越追求加工制造的自动化及高效、快捷性家电和汽车等机械产品中有不少板料连接件而无铆钉铆接很适合实现自动化以提高制造的高效、快捷性降低生产成本降低劳动强度。而且无铆钉铆接疲劳强度比点焊高对于汽车等处于振动工况的机械产品是一个必备的优点。要提高汽车的经济性可以采用铝镁合金等轻型材料常用的点焊难于连接而无铆钉铆接能进行较好连接。本文首先利用DEFORM-2D有限元软件建立无铆钉铆接有限元模型对铆接过程进行有限元模拟分析铆接成形过程中的五个阶段。对模拟过程的应力应变进行了分析结果表明应力应变主要集中在凸模下面板料及上板料嵌入下板料的镶嵌部分。研究了铆接成形过程中的载荷-行程变化趋势。其次对不同厚度板料的组合进行模拟对模拟结果分析得到影响铆接接头性能主要工艺参数：凸模和凹模形状及尺寸被铆接的上、下板料的厚度上、下板料的材料被铆接板料的机械性能等；并提出制定工艺时的注意事项。最后分析了凹模深度、凹模环形凹槽深度、凸模圆角大小、上下层板料放置顺序（包括厚度不同和材料不同）对无铆钉铆接接头性能的影响。提出在此情况下凸模和凹模形状的设计原则为实际设计模具提供了参考。利用多种组合的有限元模拟结果和实验结果对上、下板料厚度改变情况下铆接接头性能缺陷进行分析和提出解决方案对无铆钉铆接工艺的制定具有一定的指导意义。关键词：有限元模拟无铆钉铆接DEFORMIAbstractSTUDYOFCLINCHINGTECHNOLOGYABSTRACTWiththedevelopmentandintensecompetitionofmachineryindustrysuchashouseholdappliancesandautomotiveindustries.Itdemandstomanufacturemoreautomationallyandefficiently.Therearealotofmetalsheetsconnectorsinthehouseholdelectricalappliancesvehiclesandothermachineryproductsclinchingisverysuitabletoachieveefficientmanufacturelowerproductioncostsandlesslaborintensity.Thereishigherfatiguestrengthofclinchingthanthespotwelding.Itisadefiniteadvantagetohavethehighfatigueshengthfortheautomotiveandothermechanicalproductsthatserveinthevibrationcondition.Toimprovetheeconomicslightweightmaterialssuchasaluminium-magnesiumalloyareusedinautomotiveindustryandthecommonspotweldingisdifficulttoconnectthemclinchingisthebetterchoice.FirstlyfiniteelementmodelofclinchingisestablishedonDEFORM-2Dsoftware.Thefiniteelementsimulationoftheclinchingprocessiscarriedoutandf