铆接连接件疲劳寿命预估

本文结合铆接在城轨系统上的应用,考虑铆接厚度、开孔尺寸等几何尺寸对铆钉疲劳寿命的影响,通过采用应力严重系数修正后名义应力方法预估铝合金抽芯铆钉疲劳寿命,并与实验值进行比对分析,验证预估模型的准确可靠。     

不同材质航空用沉头铆钉装配数值模拟

铆接在飞机装配中占有重要的地位,2017铝合金和Ti45Nb钛合金是目前常用的铆钉材料。为研究两种铆钉装配后铆钉及被连接板应力应变的异同,参照实际生产中的尺寸参数,建立了沉头铆钉装配过程的有限元模型,通过最大压铆力验证了模型的准确性。结果表明,Ti45Nb钛合金铆钉残余应力和塑性应变值均明显大于2017铝合金铆钉,产生了更为严重的应力集中,其疲劳问题更应引起关注。此外,Ti45Nb钛合金铆钉相较2017铝合金铆钉还使被连接板产生了更高的应力应变,应注意其对铆接结构刚度和应力腐蚀开裂等问题的影响。     

硬铝合金铆钉的热处理

铝合金以其优良的性能在宇航工业和民用工业得到广泛应用。铝合金结构件用铆钉铆接,铆钉质量的优劣,直接影响到结构件的安全性、可靠性和寿命。依据铝合金结构件强度性能需要,合理选择不同铝合金牌号铆钉,并正确进行铆钉热处理和严格按规定时间铆入结构件。硬铝合金铆钉在淬火态下有很高塑性,铆接必须在保留淬火态高塑性时间内进行,硬铝合金铆钉淬火后易时效硬化,硬度、强度升高,塑性急剧降低,加上铆钉铆接时头部塑性变形镦粗产生冷作硬化,易导致铆钉铆裂,降低铝合金结构件质量和寿命,甚至使用时发生事故。因此应避免时效硬化后铆接。时效硬化时间长短决     

硬铝合金铆钉热处理与铆接

铝合金具有比强度大、比重与热膨胀系数小,塑性、热稳定性、导电性、导热性与工艺性能好,有一定高温强度,化学活性很高,易与空气中氧作用形成牢固致密的Al_2O_3薄膜,具有一定的抗蚀性能,可在淬火态下压力加工,可热处理强化等特性。为此,在航空、航天和民用工业得到广泛应用。铝合金结构件用铆钉铆接,铝合金铆钉起紧固件作用,因此,铆钉质量优劣和铆接时间直接影响铝合金构件的安全性、可靠性、稳定性和寿命。依据铝合金构件强度性能需要合理选择不同铝合金牌号铆钉,正确进行铆钉热处理和严格按规定时间铆入结构件。硬铝合金铆钉在刚淬火态下有很高塑性,易铆接产生塑性镦粗,确保铆接在保留高塑性淬火态下进行铆接,避免时效硬化后铆接,导致铆裂。 硬铝合金铆钉常用的有七种牌号:LY1、LY4、LY8、LY9、LY1O、LY11、LY112,必须掌握其性能与热     

铝合金和高强钢无铆钉铆接仿真研究

由于异质材料熔点、密度等物理性质和化学性质的不同,传统点焊工艺已无法满足异质材料之间的连接。本文针对车身异质材料连接困难的问题,对车用板材5754铝合金和高强钢进行无铆钉铆接仿真研究。利用软件abaqus对不同模具参数下的5754铝合金和高强钢无铆钉铆接成形过程和接头性能进行仿真研究,分析了凸凹模间隙、铆接速率、凸模拔模角度和铆接深度对铆接接头几何形貌的影响规律,为异质材料无铆钉连接工艺优化提供借鉴。     

异种材质自冲铆接接头成形质量研究

以汽车零/部件常用材质双相钢和铝合金的自冲铆接接头为研究对象,采用Simufact.forming有限元模拟仿真软件建立双相钢DP600和铝合金AA6061的自冲铆模型,按基板的不同叠放顺序和铆钉规格进行自冲铆接数值模拟。通过分析铆接接头的钉头高度等参数,找出了铆钉长度和基板的叠放顺序对上下2种叠层材料自冲铆接过程及接头连接质量的影响规律。结果表明:DP600和AA6061为基板的自冲铆接模拟仿真试验中,铆钉长度为6.0 mm时的连接质量最优;铆钉相同而基板叠放顺序互换时,上层为DP600和下层为AA6061的铆接接头质量优于基板叠放顺序互换的铆接接头质量;铆钉长度在一定范围内增大可提高自冲铆接接头的自锁性能,提升自冲铆接接头的质量。     

一种崭新的铆接工艺——应力波铆接

由于航天科学的高速发展,对材料的要求也越来越高。为了满足某些特殊要求,用高强度、耐高温、耐腐蚀的钛合金来代替铝合金。同时对钛合金的铆接工艺和铆钉材料也提出了相应要求。为此,我们对钛合金铆钉的铆接工艺进行了探索。钛材的屈强比σ_s/σ_b非常接近,手工铆接很难控制压力。当压力低于屈服限σ_8时,铆钉不会成形,而压力稍高时,又会因超过强度限σ_b而产生裂纹(钛合金的应力——应变曲线见图1)。所以用常规压缩空气驱动的气铆,铆接的合格率极低。有的单位为了避     

铝合金夹层结构自动钻铆工艺参数研究

研究了铝合金夹层结构进行自动钻铆的工艺参数。对钻尖顶角、主轴转速、进给量进行正交试验,得出制孔工艺参数为:钻尖顶角120°、主轴转速16 000 r/min,进给量0.1 mm/r。以Φ4 mm铆钉为例,以铆钉镦头成型高度为评价指标,对铆钉长度、铆接输入气压、铆接时间进行正交试验,得出铆接工艺参数为:铆钉长度9 mm,输入气压0.5 MPa,铆接时间2 s。     

考虑钻孔应力的铝合金板铆接变形实验

针对具有多个铆钉连接的铝板这一典型航空结构件,提出了ABAQUS中铆接等效建模方法,探讨了钻孔应力对铝板的变形影响。首先考虑钻孔引入的应力、铆接时铆钉自身膨胀力以及多个铆钉连接的相互耦合作用建立ABAQUS铆接等效模型,并仿真计算得出铝板压铆后的变形结果;然后进行了普通切削和线切割铝板的铆接实验;最后将实验结果与仿真结果对比,证明了钻孔应力对铆接变形的显著影响和仿真方法的有效性。     

硬铝合金铆钉的热处理

铝合金具有比强度大，比重与热膨胀系数小，塑性、热稳定性、导电导热性与工艺性能好，有一定的高温强度，铝化学活性很高，易与空气中氧作用形成牢固而致密的AI。O。薄膜，具有一定的抗蚀性能，可在淬火态下压力加工，可热处理强化等特性。在字航工业和民用工业得到广泛应用。铝合金结构件用铆钉铆接，铆钉质量的优劣，直接影响到结构件的安全性、可靠性、稳定性和寿命。依据铝合金结构件强度性能需要合理选择不同铝合金牌号铆钉，正确进行铆钉热处理和严格按规定时间铆入结构件。硬铝合金铆钉在刚淬火态下有很高塑性，易铆接产生塑性墩…     

尾翼封闭腔体抽铆可行性试验研究

针对火箭尾翼封闭腔体难操作的问题,开展单面抽芯铆接可行性试验研究。通过剪切、拉脱和剥离试验的验证,将3.2单面抽芯铆钉与3铝合金铆钉的载荷进行对比分析。研究发现,采用单面抽芯铆钉连接的试件最大剪切拉载荷高于尾翼现用铆钉的连接试件。尾翼在使用过程中主要承受飞行法向压力载荷和飞行过载,单面抽芯铆钉的连接强度和铆接质量能够满足使用要求。     

铆接装配过程数值模拟

为提高对铆接装配中铆钉成型过程的认识,通过有限元软件对沉头铆钉成型过程进行了数值模拟分析.详细介绍了铆接模型的建立过程和材料大变形的性能处理方法,并根据应力时间曲线对成型过程进行了阶段划分.结果表明,数值模拟方法可有效的用于铆接成型过程分析,为后续的铆接强度和疲劳的模拟分析奠定了基础.     

半空心铆钉自冲铆接的研究进展

半空心铆钉自冲铆接是一种快速的机械紧固连接,是用来连接两层或多层、同种或异种材料的冷成型技术。由于汽车轻量化的要求和新能源汽车的发展,大量的镁、铝合金、涂层和复合材料等难以采用点焊连接的材料应用于车身结构。因此,研究半空心铆钉自冲铆接,分析自冲铆接头的强度和可靠性,对汽车轻量化的发展有很大意义。在对已发表的文献进行总结与分析的基础上,介绍了铆接过程中铆钉尺寸和凹模尺寸、铆接工艺参数的优化,以及数值模拟在自冲铆接中的应用,最后对铆接质量做出评价。通过概述半空心铆钉自冲铆接技术的研究进展,展望未来的研究方向,为进一步深入研究提供基础,促进汽车轻量化和新能源汽车的发展。     

模具工艺参数对自冲铆接工艺过程及铆接质量的影响

通过对6063铝合金板料自冲铆接过程的实验和数值模拟,分析了自冲铆接工艺过程中半空心铆钉和板料的变形和受力.对比研究了铆接过程中铆钉载荷与位移的关系曲线,探讨了模具的深度、模具凸台高度和模具圆角半径对铆接质量的影响.研究表明,计算机模拟与实验结果吻合良好,自冲铆接工艺参数的探讨为提高铆接质量提供了理论依据.     

铆接工艺参数分析

为了充分了解铆接后铆钉及被连接件的残余应力分布状态,以及精确分析残余应力和铆接工艺参数之间的关系,采用非线性有限元分析软件ABAQUS建立了铆钉连接的参擞模型,通过准静态方式模拟了铆钉连接时铆钉和被连接件的变形过程.根据分析结果建立了残余应力和铆钉钉杆长度及钉孔间隙之间的关系式和关系曲面.结果表明,残余应力随着钉杆长度的增加而增大,而随着钉孔间隙的增大而减小,增加钉杆长度或减小钉孑乙间隙可有效增大残余应力,为实际的铆钉连接工艺过程提供了有益的指导.     

摆碾铆接过程数值模拟分析

应用DEFORM-3D有限元分析软件建立碾压铆接有限元模型,对摆碾铆接工艺过程进行数值模拟。分析了其成形过程的三个阶段、应力应变和行程载荷曲线的变化趋势,结果表明最大应力应变都集中在铆钉头部边缘区,边缘区点最先受到旋压力开始变形,最早发生屈服现象并进入弹塑性变形阶段;铆钉在相同行程下达到相同的成形效果时,碾压铆接需要的载荷要远远低于传统铆接的载荷。最后分析了影响碾压铆接质量的几个核心因素,如铆头速度、铆头倾斜角度等,为有效地进行碾压铆接工艺研究提了供理论依据。     

双半剖自冲铆接头拉伸剪切微动滑移特性分析

通过有限元数值模拟方法和力学性能试验研究5052铝合金自冲铆接头接触界面处的微动滑移特性和演变过程。搭建显微测量平台,设计双半剖自冲铆接头试样,并进行单向拉伸剪切试验和数值模拟。结果表明:自冲铆接头接触界面处存在微动滑移现象;拉伸剪切状态下的试验结果和数值模拟结果吻合较好,且最大应力分布在铆钉腿底部与下板接触位置及铆钉与下板自锁处。双半剖模型可定性地描述自冲铆接头的微动滑移特性,并可作为接头机械内锁区域滑移错动量的检测模型。     

含裂铆接搭接板应力强度因子分析方法

针对工程中广泛存在的铆接搭接结构断裂问题，充分考虑搭接板裂纹通过铆钉后铆钉继续传力的特点，利用位移连续条件，提出裂尖应力强度因子有限元分析模型。计算典型铆接搭接结构应力强度因子曲线，分析所提模型及其计算结果的合理性、正确性。提出的计算方法为铆接搭接结构应力强度因子提供了便捷、有效的分析手段，所得结果可供工程结构损伤容限分析时参考。     

单搭自冲铆接过程的数值模拟及质量评价

自冲铆接是在板料和铆钉之间形成连接而不需要预冲孔的新工艺。介绍了自冲铆接的原理,利用有限元软件LS-DYNA对单搭自冲铆接工艺过程进行数值模拟,分析了铆接成形过程、应力应变和时间-载荷变化趋势,对铆接效果及质量进行了评价。     

Huck铆钉铆接件拉伸性能的试验研究

针对Huck铆钉在机车车辆应用中常出现脱落的现象,利用万能材料力学试验机对Huck铆钉铆接件进行准静态拉伸试验研究,得到了Huck铆钉铆接件拉伸性能曲线,并根据试验现象以及得到的拉伸性能曲线将铆接件的失效过程分为五个阶段,由此也获得了摩擦副失效载荷以及铆钉剪切性能和最大抗剪力,之后通过对在低应力低循环次数下进行疲劳实验的Huck铆钉铆接件进行准静态拉伸试验,发现在Huck铆钉剪切性能曲线后半段均出现载荷瞬时降低的趋势,但对剪切强度影响不大,并根据性能曲线将失效过程分成四个阶段,为铆钉铆接件的设计改进以及Huck铆钉疲劳试验起到一定的指导作用。