板材无铆钉连接技术的进展

无铆钉连接技术是通过局部塑性变形而形成机械互锁的一种板料连接技术,无需额外的连接件,可以用于连接不同厚度和性能的薄板材料.由于无铆钉连接接头的强度受模具结构的影响,在一定程度上限制了该技术的应用,为了提高接头的连接强度、扩大其应用范围,国内外学者提出了一些新的改进工艺,如预制孔无铆钉连接、下板材预成形无铆钉连接、接头再...     

交流伺服直驱无铆钉连接技术研究

无铆钉连接技术被广泛应用于汽车、航天以及家电行业金属板料的连接．主要加工薄板金属。虽然关于无铆钉连接的专利早在19世纪就已经出现了．但是上个世纪才被人们开始重视,尤其是随着汽车行业的快速发展以及人们对环境要求的不断提高．无铆钉连接技术也开始走进人们的视野,并广泛地应用到各个领域中。图1为无铆钉连接和有铆钉连接在汽车引擎盖上的分布情况。     

多层板高性能冲铆连接及铆钉形状合理性探讨

简述了现代工业对轻量化板材需求的迫切性,分析了多层轻量化板材连接的传统工艺存在的不足,阐述了多层板材塑性变形连接方式中有铆钉和无铆钉两种工艺的原理和工艺过程、优缺点.主要论述了有铆钉的冲铆塑性连接工艺的发展历程、应用领域、塑性连接机理和材料塑性流动行为.重点研究了铆钉形状为杯型、软与硬圆柱型、腰鼓型、尖头螺钉刺穿型等的...     

可调节的板料无铆钉滚压连接装置设计

针对传统的板料无铆钉连接技术需要专用的设备及模具,并且凹模结构复杂等问题,设计开发了一种简单实用的板材无铆钉滚压连接装置,该装置不需要专用的压力成形设备,通过一对凸模的旋转运动实现板料连接.通过设计合理的凸模和凹模的结构尺寸,分别对厚度为1.2 mm的Al5052铝板和厚度为1.5 mm的Al1060铝板进行了滚压连接...     

实心铆钉铆接与螺栓连接强度对比试验研究

采用螺栓连接、实心铆钉铆接两种连接方式对钢板进行连接试验。对实心铆钉铆接进行了有限元数值模拟,得出合理的铆钉高度。对螺栓连接件与实心铆钉铆接件进行板料搭接及对接结构拉伸强度测试,结果表明:螺栓连接件的抗剪强度略大于实心铆钉铆接件的抗剪强度,螺栓连接件的抗剥离强度明显大于实心铆钉铆接件的抗剥离强度。     

钛合金连接管件内径滚压成形的数值模拟

采用有限元软件DEFORM3D对U型套管形状钛合金连接管件内径滚压成形过程进行了三维刚塑性有限元模拟，得到变形区的速度场，以掌握管壁金属产生塑性变形填入套管凹槽的成形行为。井对影响连接件性能的齿槽尺寸、压下量进行了模拟，这对分析连接件密封质量具有一定的指导意义。     

半空心自冲铆钉挤压成形数值模拟

采用DEFORM-2D软件对半空心自冲铆钉的挤压成形工艺过程进行数值模拟,分析了挤压成形过程、应力应变以及行程载荷曲线的变化趋势;通过改变挤压速度、温度以及铆钉材料进行多个模拟,并分别采用速度、温度载荷曲线和材料载荷柱状图,分析在不同挤压速度、温度及铆钉材料的条件下挤压模具承受的载荷,其结果为试验提供理论依据。     

基于数值模拟和响应面法的无铆钉滚压连接接头静强度研究

以2 mm厚的1060铝合金板材为研究对象,利用有限元分析软件ABAQUS建立无铆钉滚压连接有限元模型,并通过仿真得到成形接头的几何形貌及其受拉剪作用下的静强度.将接头成形过程中的凹模深度、 凸模外圆角和凸模内圆角作为影响因素,以接头静强度为优化目标,采用响应曲面分析法对板材无铆钉滚压连接各影响因素进行优化.从结果中分...     

半空心铆钉自冲铆接工艺过程的数值模拟

采用DEFORM-2D软件对半空心铆钉自冲铆接工艺过程进行数值模拟,分析了铆接成形过程、应力应变和行程载荷变化趋势.采用观察铆接截面形状和行程-载荷曲线的方法,分析了凹模凸台高度和铆钉材料对铆接接头质量的影响.结果表明,在一定范围内增加凹模凸台高度,能提高铆接接头的自锁性能;适当硬度的铆钉有利于形成具有良好的力学性能的铆接接头.     

实心铆钉自冲铆接数值模拟及参数优化

采用DEFORM-2D有限元分析软件对实心铆钉自冲铆接工艺过程进行数值模拟,分析了铆接成形过程中板料断裂损伤的分布以及发展趋势,实验证明:数值模拟的剖面形状与实物剖面形状一致.通过数值模拟得出的应力分布规律,优化了实心铆钉几何形状,在铆钉的头部铆钉杆采用过渡圆角,使得应力分布合理;优化压边力、间隙、凹模圆角,可以有效提高铆接质量和外观.     

5052铝合金空心铆钉与半空心铆钉的自冲铆接强度对比研究

分别采用高度为7和8 mm的空心铆钉和半空心铆钉对厚度为3 mm+3 mm的5052铝合金板料进行了铆接实验,并通过接头表面和接头截面对各自连接接头质量进行了分析;利用万能实验机对铆接件进行了拉伸实验,并分析其接头失效形式。实验结果表明:半空心铆钉铆接接头质量优于空心铆钉铆接接头,随着铆钉高度的增加两者的接头质量也更接近;半空心铆钉铆接静强度大于空心铆钉铆接静强度。当铆钉高度由7 mm增加到8 mm时,空心铆钉铆接件承受的最大载荷由半空心铆钉铆接件的85%提高到了87%,失效位移由半空心铆钉铆接件的50%提高到了80%。     

铁道车辆热铆连接的有限元分析

为了进一步研究铁道车辆热铆连接过程,基于热固耦合有限元理论建立铆钉和铆接件的有限元模型,模拟热铆连接过程,并结合试验进行验证。将热铆连接变形过程分为6个阶段,分析铆钉在热铆连接过程中的受力和变形情况,并通过改变铆钉钉杆长度和镦头高度,分析不同参数对热铆连接的影响,并得到最佳热铆参数。结果表明:铆钉的最大应力集中在铆钉镦头和与铆接件边缘相接触的中心部位,最大应变集中在镦头靠近铆接件边缘的位置;钉杆长度小于一定值时,铆钉的最大应力均发生在铆钉镦头顶部和镦头与铆接件边缘相接触的中心部位,超过该值时,应力集中位置只出现在铆钉镦头顶部;铆钉的最大应力随镦头高度总体呈下降趋势。     

从动螺旋伞齿轮精锻成形数值模拟和实验研究

对从动螺旋伞齿轮的精锻成形过程进行三维刚塑性有限元模拟和实验研究,得出了从动螺旋伞齿轮精锻过程的金属流动规律和变形力参数特征,获得了从动螺旋伞齿轮精锻工艺方法和成形力计算公式,为从动螺旋伞齿轮的精锻成形工艺的应用提供指导。     

多点渐进成形工艺数值模拟及实验对比

针对成形大尺寸船板需要大设备的问题,以多点渐进成形方法为研究对象,该方法既有单点渐进成形的由局部变形累计成总体变形的特点,又有多点成形模具自由重构的特点。采用数值模拟法仿真了4种不同的成形工艺产生的成形效果,同时展开了相同工况的实验研究,将实验结果在三维扫描仪下进行测量,然后对比验证了数值模拟的仿真结果。研究结果表明:对于双曲率船板而言,两侧多点同步驱动的成形方案比一侧先调整好位置、另外一侧再依次驱动的方案要优越,成形路径对成形效果的影响不太明显,压头的驱动方式对成形力的历史变化影响显著。     

Numerical simulation and experimental study for rheo-forged component using direct and indirect die system

Sand casting and die casting processes have been used widely for complex automotive products such as knuckle, arm, etc. Usually, a part fabricated by casting has limited strength due to manufacturing defects such as the dendrite structure, segregation and porosities. As an attempt to offer a solution to these problems, forging has been used as an alternative process. However, the forging process provides limited formability for complex shape products. Rheo-forging of metal offers not only superior mechanical strength but also requires significantly lower machine loads than solid forming processes. In order to produce semi-solid materials of the desired microstructure, a stirring process is applied during solidification of molten metal. The results of an A356 aluminum alloy sample, which are obtained by experiment and by simulation using DEFORM 3D, are present.     

铝合金多楔带轮旋压成形数值分析与试验研究

针对汽车发电机离合器使用的P6PL118型多楔带轮,提出了一种镦粗成形与旋压成形相结合的新工艺。基于Deform软件,研究了镦粗与旋压成形过程中摩擦因子、尾顶压下量与旋轮进给量对金属流动的影响,并研究了旋压成形中成形载荷及成形结束时的应变分布情况。在旋压机上进行试验,结果表明,得到的多楔带轮满足尺寸要求,晶粒更加细化。齿顶和齿底处加工流线清晰,沿齿形外廓线分布。旋压成形后工件顶部硬度提高最为明显,其次是工件中部,工件底部硬度提高最少。旋压件与毛坯态相比,维氏硬度平均提高25.9%,并具有更好的齿面硬度与耐磨性。