下载文档原格式
Al5052板材双侧自冲铆接成形机理及连接性能研究Al5052板材双侧自冲铆接成形机理及连接性能研究摘要：自冲铆接（self-piercing riveting，SPR）是一种新型的板材连接方法，具有简单、高效、环保等优点。
本研究通过实验方法研究了Al5052双侧自冲铆接过程中的机理及连接性能。
结果表明，自冲铆接过程中，铆钉经过加力、穿透、塑性形变以及扩孔等阶段，完成了板材间的连接。
连接性能测试结果表明，双侧自冲铆接接头的剪切强度和拉伸强度均优于单侧自冲铆接。
关键词：自冲铆接，Al5052，板材，连接性能1.引言自冲铆接是一种新型的板材连接方法，它通过铆钉的高速冲击和塑性变形将两块板材连接在一起。
相比传统的焊接和螺栓连接方法，自冲铆接具有以下优点：操作简单，不需要焊接设备和辅助工具；成本低，可以减少焊接材料的使用；连接均匀，不会产生过多的应力集中；环保，无焊接烟尘产生。
因此，自冲铆接在汽车、航空航天和电子等行业得到了广泛的应用。
2.实验方法首先，我们选择了Al5052板材作为实验材料。
然后，在实验室中搭建了一套双侧自冲铆接试验装置。
在实验中，对铆钉的直径、长度、头部形状等参数进行了优化，以获得最佳的连接性能。
在进行实验之前，我们使用显微镜对Al5052板材进行了组织和成分分析，以了解材料的力学性能。
3.自冲铆接机理研究在双侧自冲铆接过程中，铆钉首先通过一定的加力将板材剪断，然后穿透板材，通过塑性变形在板材上形成一个扩孔。
铆钉的头部通过扩孔后留在板材上，完成了板材的连接。
实验结果表明，铆钉通过高速冲击和塑性变形实现了板材的连接，连接强度较高。
4.连接性能测试我们对双侧自冲铆接接头进行了拉伸和剪切强度测试。
实验结果表明，双侧自冲铆接接头的拉伸强度平均为XX MPa，剪切强度平均为XX MPa。
与单侧自冲铆接接头相比，双侧自冲铆接接头具有更高的强度。
这是因为双侧自冲铆接可以使铆钉在板材两侧形成两个扩孔，增加了连接的接触面积，从而提高了连接强度。
铆接技术原理与工艺特点关于铆接技术一、铆接技术原理与工艺特点常见的铆接技术分为冷铆接和热铆接，冷铆接是用铆杆对铆钉局部加压，并绕中心连续摆动或者铆钉受力膨胀，直到铆钉成形的铆接方法。
冷铆常见的有摆碾铆接法及径向铆接法。
摆碾铆接法较易理解，该铆头仅沿着圆周方向摆动碾压。
而径向铆接原理较为复杂，它的铆头运动轨迹是梅花状或者说是以圆为中心向外扩展的，铆头每次都通过铆钉中心点。
冷铆接最常见的铆接工具有铆接机，压铆机，铆钉枪和铆螺母枪，铆钉枪和铆螺母枪是最常见单面冷铆接所用的工具。
这是冷铆接工艺中最具代表性的冷铆接方法，因为使用方便，也只需在工件的一侧进行铆接，相对双面铆接的铆钉锤来说更方便。
就两种铆接法比较而言，径向铆接面所铆零件的质量较好，效率略高，并且铆接更为稳定，铆件无须夹持，即使铆钉中心相对主轴中心略有偏移也能顺利完成铆接工作。
而摆碾铆接机必须将工件准确定位，最好夹持铆件。
然而径向铆接机因结构复杂，造价高，维修不方便，非特殊场合一般不采用。
相反地，摆碾铆接机结构简单，成本低，维修方便，可靠性好，能够满足90％以上零件的铆接要求，因而受到从多人士的亲睐。
此外，利用摆碾铆接的原理，还可以制造适宜于多点铆接的多头铆接机，在现代工业生产中有其独特的优势。
热铆接是将铆钉加热到一定温度后进行的铆接。
由于加热后铆钉的塑性提高、硬度降低，钉头成型容易，所以热铆时所需的外力比冷铆要小的多；另外，在铆钉冷却过程中，钉杆长度方向的收缩会增加板料间的正压力，当板料受力后可产生更大的摩擦阻力，提高了铆接强度。
热铆常用在铆钉材质塑性较差、铆钉直径较大或铆力不足的情况下。
冷铆接法是以连续的局部变形便铆钉成形，其所施压力离铆钉中心越远越大，这恰恰符合材料变形的自然规律。
因此，采用冷铆接技术所需设备小，节省费用。
能提高铆钉的承载能力，强度高于传统铆接的80%。
铆钉材料具有特别好的形变性能，铆杆不会出现质量问题，寿命较高，同时，只要改变铆头（不同的接杆和不同的铆接配件铆螺母铆钉等）的形状，就可以铆接多种形状。
10.16638/ki.1671-7988.2019.11.053钢铝车身自冲铆接接头质量影响因素浅析王建军，沈波（上汽通用汽车有限公司，上海200120）摘要：自冲铆接(SPR)是钢铝车身制造的主要连接工艺。
文章介绍了自冲铆铆接质量的评判标准及影响铆接质量几个主要因素——铆钉、铆模、板材特性和冲铆速度，并重点对这几个因素是如何影响钢铝车身铆接点质量的进行了分析。
关键词：自冲铆接(SPR)；铆接参数；冲接速度；铆模；铆钉中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)11-165-04Analysis of Quality Influence Factor of Self-piercing Rivet for Steel-Aluminum BodyWang Jianjun, Shen Bo( SAIC General Motors Corporation Limited, Shanghai 200120 )Abstract:Self-piercing rivet is the main process for steel-aluminum. The quality standard of joint point is introduced. Rivet, rivet die, material property and riveting speed are main factor influencing quality. How those factors influence rivet quality is analyzed in this paper.Keywords: self-punching riveting (SPR); riveting parameters; punching speed; riveting die; rivetCLC NO.: U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)11-165-041 引言随着国家排放要求的不断提高，排放指标带给各汽车主机厂的压力变得越来越大。
铆接机型号参数及原理(二)铆接机型号参数及原理1. 简介铆接机是一种常见的连接工具，它可以将金属板材通过铆钉牢固地连接在一起。
在工业生产中，铆接机扮演着重要的角色，能够提高工作效率和连接质量。
本文将介绍铆接机的型号参数以及其原理。
2. 型号参数铆接机的型号参数包括以下几个方面：铆钉直径铆钉直径是衡量铆接机能力的重要指标之一。
不同型号的铆接机适用于不同直径范围的铆钉。
通常，铆钉直径的范围从几毫米到几十毫米不等。
铆钉长度铆钉长度是另一个重要参数，不同长度的铆钉可用于不同厚度的金属板材。
铆钉长度通常从几毫米到几十毫米。
铆接机的压力是指其施加在铆钉上的力量，通常以牛顿（N）为单位。
不同的工作需求需要不同的压力。
较高的压力可以确保更牢固的连接。
功率铆接机的功率是其驱动系统的能力指标，通常以瓦特（W）为单位。
功率越大，铆接机的工作效率越高。
3. 原理铆接机通过以下原理实现金属板材的连接：铆钉形变原理铆接机通过施加压力将铆钉塑性变形，使其变短并填充在金属板材之间。
随着铆钉不断变短，它们将金属板材有效地夹在一起，并形成坚固的连接。
热膨胀原理某些铆接机利用热膨胀原理来实现连接。
通过加热铆钉和金属板材，铆接机使铆钉膨胀，并填充在金属板材之间，随后冷却后回缩，从而形成连接。
高频振动原理部分铆接机采用高频振动原理。
铆接机通过高频振动将铆钉和金属板材低压合并，形成固态铆接。
这种原理具有高效、精确的特点。
本文介绍了铆接机的型号参数及其原理。
了解不同型号的铆接机的参数可以帮助我们选择合适的设备，而了解铆接机的原理可以更好地理解其工作机制。
铆接机在工业生产中发挥着重要的作用，通过适用的铆接机型号和正确的操作，我们可以获得高质量和可靠的铆接连接。
自冲摩擦铆焊机械-固相复合连接机理及应用研究摩擦铆焊是一种新型的固相复合连接方法，通过摩擦热使被连接材料的表面塑性变形，然后再施加一定的轴向力使连接材料形成强固的连接。
自冲摩擦铆焊是摩擦铆焊的一种改进形式，它在传统摩擦铆焊技术的基础上增加了一个受控的冲击力来实现连接。
自冲摩擦铆焊的机械结构主要由电机、凸轮机构、夹具、冲击机构和传感器等部分组成。
工作时，先通过电机驱动凸轮机构旋转，在夹具内夹紧待连接的材料，并使其相对旋转。
随后，通过冲击机构施加一个冲击力，使待连接材料的表面形成塑性变形。
在冲击过程中，传感器会实时监测连接过程的力学参数，以保证连接质量。
自冲摩擦铆焊的连接过程主要包括三个阶段：初期摩擦、塑性变形和冲击。
在初期摩擦阶段，由于材料表面的不平整度，摩擦力会使待连接材料发生相对旋转。
在塑性变形阶段，由于摩擦而产生的热量可以使材料的软化，从而实现材料的塑性变形。
最后，在冲击阶段施加冲击力，进一步促进材料的塑性变形和连接。
自冲摩擦铆焊具有诸多优点。
首先，与传统焊接方法相比，自冲摩擦铆焊不会造成明显的变形、变色或焊瘤等缺陷，连接界面质量高。
其次，由于连接过程中不使用传统的焊接材料，因此无需焊条或焊丝等辅助材料，降低了成本。
此外，自冲摩擦铆焊不会产生烟尘、毒气等有害物质，对环境友好。
最后，自冲摩擦铆焊具有连接速度快、连接强度高和连接可靠性好等特点。
自冲摩擦铆焊在实际应用中有广泛的应用。
首先，它适用于铝合金、钛合金等金属材料的连接，可用于航空航天、汽车制造、船舶制造等领域。
其次，自冲摩擦铆焊也可以用于不同种类的材料的连接，如铁铝连接、铜铝连接等。
此外，自冲摩擦铆焊还可以用于连接复杂结构、薄壁材料和高强度材料。
总之，自冲摩擦铆焊作为一种新型的固相复合连接方法，具有许多优点，应用广泛。
随着材料科学和焊接技术的进步，自冲摩擦铆焊的性能和应用领域将会得到进一步的拓展和发展。
铆钉的基本原理和结构解析铆钉是一种常用的连接元件，其主要作用是连接两个或多个零件，使得它们能够牢固地固定在一起。
铆钉具有许多优点，比如结构简单、连接牢固、耐腐蚀等，因此广泛应用于机械制造、船舶、汽车、航空航天等行业。
铆钉的基本原理是利用钎丝、铆帽和铆钉体的力学原理来实现连接的。
钎丝是连接时的主要受力部分，它负责承受拉力。
而铆帽则起到固定钎丝和铆钉体的作用，它使得钎丝能够与铆钉体形成一个整体，从而确保连接牢固。
铆钉体则是连接的部件，通过与钎丝和铆帽配合，实现零件之间的连接。
铆钉的结构主要包括钎丝、铆帽和铆钉体。
钎丝一般为圆柱形，两端分别有螺纹，以便于与铆帽和铆钉体连接。
铆帽的形状通常是圆柱形，帽顶上有凹陷，以方便接收钎丝的端部。
铆钉体可以是各种形状，如圆柱形、半圆形、扁平形等，其选择取决于连接的需求。
在使用铆钉进行连接时，首先要选择合适的铆钉和工具。
铆钉的选择要考虑到连接的要求，如负荷大小、材料特性等。
而工具的选择则要考虑连接的位置和材料的特性，如手动铆枪、液压铆枪等。
连接过程中，首先将铆帽穿过钎丝的一端，然后将铆钉体套在钎丝的另一端。
接下来，使用工具将钎丝与铆帽和铆钉体连接在一起。
工具产生的力使得钎丝的一端被压紧，而另一端则被拉紧，从而实现了连接。
铆钉的优点之一是连接牢固。
这是因为钎丝与铆钉体连接后，其受力方式是受到弯曲力和剪切力的共同作用，从而能够承受较大的负荷。
此外，铆帽紧固住钎丝和铆钉体，防止其相对运动，进一步增强了连接的牢固性。
另一个优点是铆钉不会松弛。
由于铆帽的作用，钎丝与铆钉体的连接是无法被松散的，即使受到外力的作用。
这与螺纹连接不同，螺纹连接容易受到振动和外力的影响而松动。
此外，铆钉具有耐腐蚀的特性。
由于铆钉的材料通常为不锈钢、铝合金等具有良好耐腐蚀性的材料，因此可在各种恶劣环境中使用，不易生锈和腐蚀。
然而，铆钉也存在一些缺点。
首先，铆钉连接后，很难对其进行拆卸和修复，因此需要谨慎选择连接点和连接方式。
