汽車車身鋁合金自沖柳接研究.pdf

1、汽車輕量化是汽車制造商當(dāng)前以及未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)和主題，而汽車的傳統(tǒng)用鋼已不再適用于該主題，必須開(kāi)發(fā)輕質(zhì)合金和其它先進(jìn)材料，當(dāng)前輕質(zhì)材料有鋁合金、鎂合金以及碳纖維材料等。鋁材在汽車的應(yīng)用上面臨許多新的技術(shù)難題，自沖鉚接是一種冷成型的連接方法，可以將鋁合金等材質(zhì)形成可靠的連接。然而，當(dāng)前自沖鉚接技術(shù)在我國(guó)汽車制造業(yè)中的研究和應(yīng)用才有了初步的進(jìn)展，影響自沖鉚接接頭質(zhì)量的參數(shù)眾多，但各個(gè)參數(shù)對(duì)接頭質(zhì)量的影響程度有待研究。
　　本文以2mm厚

2、度的AA5182-O鋁合金作為半空心鉚釘自沖鉚接試驗(yàn)的研究對(duì)象，通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化，并分析了鉚模形狀（平底鉚模 A、凸臺(tái)鉚模 B和 C）對(duì)自沖鉚接接頭力學(xué)性能的影響，研究了自沖鉚接的疲勞性能，同時(shí)對(duì)自沖鉚接力學(xué)性能與電阻點(diǎn)焊力學(xué)性能作了比較。具體如下：
　?。?）以AA5182-O鋁合金作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，考慮鉚模形狀，預(yù)壓力和鉚接力三個(gè)因素，運(yùn)用極差方法和方差方法分析了不同參數(shù)下的自沖鉚接接頭

3、截面的自鎖量、底部厚度、鉚釘張開(kāi)度、接頭拉剪強(qiáng)度和十字拉伸強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明：在三個(gè)因素中鉚接力對(duì)自鎖量的影響最大，但與自鎖量不成相關(guān)性；而鉚模形狀對(duì)其影響次之，鉚模凸臺(tái)高度與自鎖量成反比，鉚模形狀對(duì)接頭拉剪強(qiáng)度和十字拉伸強(qiáng)度有顯著的影響。在該基礎(chǔ)上，獲得了最佳的工藝參數(shù)。
　　（2）在相同的預(yù)壓力和鉚接力，研究不同的鉚模形狀對(duì)自沖鉚接接頭的力學(xué)性能的影響。從拉剪和十字拉伸強(qiáng)度性能穩(wěn)定性來(lái)看，平底鉚模的最好。通過(guò)三種不同鉚模

4、的接頭截面硬度測(cè)試發(fā)現(xiàn)，圍繞著鉚釘周圍的材料塑性變形最大，而且鉚模C對(duì)鋁合金板材的變形影響最大。
　?。?）對(duì)自沖鉚接接頭進(jìn)行了疲勞實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接頭疲勞失效方式有三種分別是鉚釘從下層板拔出、下層板斷裂和上層板斷裂。
　?。?）對(duì)同種鋁合金板材的自沖鉚接和電阻點(diǎn)焊的力學(xué)性能進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)自沖鉚接接頭的拉剪強(qiáng)度、十字拉伸強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度都要強(qiáng)于點(diǎn)焊接頭，各個(gè)強(qiáng)度分別是點(diǎn)焊的1.27倍、1.37倍和1.68倍。而且自沖鉚接接頭的吸