铆钉材料对铆接变形影响的有限元分析

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。

铆工技术常见问题解答与疑难情况应对方法铆工技术是一种常见的连接方法，广泛应用于航空、航天、汽车、机械等领域。

然而，在实际操作中，铆工过程中常常会遇到一些问题和疑难情况。

本文将针对这些常见问题进行解答，并提供相应的应对方法。

一、铆钉断裂或拉伸力不足1.问题：铆钉在使用过程中出现断裂或拉伸力不足的情况，导致连接不牢固。

解答：铆钉断裂或拉伸力不足的原因可能有多种，如铆钉材料强度不够、铆钉与被连接材料之间的配合不良等。

解决这个问题的方法是选择合适的铆钉材料和规格，并确保铆钉与被连接材料之间的配合良好。

2.问题：铆钉连接后容易产生松动或松脱的情况。

解答：铆钉连接后容易产生松动或松脱的原因可能是铆钉与被连接材料之间的配合不良或铆钉安装不当。

解决这个问题的方法是使用合适的铆钉规格，并采用正确的安装方法，如适当增加铆钉的数量或使用锁紧装置。

二、铆接面不平整或出现裂纹1.问题：铆接面不平整或出现裂纹，影响连接质量。

解答：铆接面不平整或出现裂纹的原因可能是被连接材料的表面不平整、材料硬度不一致或铆接过程中应力集中等。

解决这个问题的方法是在铆接前对被连接材料进行充分的加工和处理，确保铆接面平整，并采用适当的铆接工艺参数，避免应力集中。

2.问题：铆接面出现腐蚀或氧化的情况。

解答：铆接面出现腐蚀或氧化的原因可能是被连接材料的表面处理不当或铆接过程中受到了外界环境的影响。

解决这个问题的方法是在铆接前对被连接材料进行适当的表面处理，如清洁、除锈、防腐等，并在铆接过程中采取必要的防护措施，避免外界环境对铆接面的影响。

三、铆接过程中产生噪音或振动1.问题：铆接过程中产生噪音或振动，影响工作环境和操作者的健康。

解答：铆接过程中产生噪音或振动的原因可能是铆接工具的设计不合理或使用不当。

解决这个问题的方法是选择合适的铆接工具，并采取适当的操作方法，如控制铆接力度、减少冲击力等，以降低噪音和振动的产生。

2.问题：铆接过程中出现材料变形或破损的情况。

铆钉和螺栓连接的温度效应分析与模拟铆钉和螺栓是机械连接中常用的两种方式，它们在工程领域中广泛应用于各种机械设备的连接和固定。

在工作过程中，温度是一个不可忽视的因素，因为温度的变化会对铆钉和螺栓连接的性能和可靠性产生重要影响。

本文将对铆钉和螺栓连接的温度效应进行分析与模拟，并探讨其对连接性能的影响。

首先，我们来了解一下铆钉和螺栓连接的基本原理。

铆钉连接是通过将铆钉锤击或挤压到被连接材料中来实现连接的。

铆钉与被连接材料之间的摩擦力和变形力是连接的关键因素，而温度的变化会改变这些力的大小。

螺栓连接则是通过螺栓的拉伸力来连接材料，温度的变化会对螺栓的拉伸量产生影响。

温度对铆钉和螺栓连接的影响主要体现在以下几个方面：1. 热膨胀：材料的热膨胀系数决定了在温度变化下材料的尺寸变化程度。

当温度升高时，铆钉和螺栓材料会发生热膨胀，导致连接松动或紧固力减小。

相反，当温度降低时，材料会发生收缩，连接会变得更加紧固。

2. 热应力：温度的变化还会导致铆钉和螺栓材料内部产生热应力。

当温度快速升高或降低时，材料会产生热应力集中现象，从而容易导致裂纹或断裂。

因此，在设计上需要考虑温度变化对连接材料的应力影响，以确保连接的可靠性。

3. 热疲劳：温度的周期性变化会导致铆钉和螺栓连接材料产生热疲劳现象。

长期的温度变化会导致材料的疲劳损伤积累，从而降低连接的寿命和稳定性。

因此，在实际应用中需要根据工作环境的温度范围选择合适的材料和设计连接的寿命。

为了对铆钉和螺栓连接的温度效应进行更精确的模拟和分析，可以借助计算机辅助设计软件和有限元分析方法。

通过建立相应的几何模型和材料参数，可以对连接在不同温度下的应力、变形和变化趋势进行模拟。

这样可以帮助工程师更好地了解连接的性能，并为设计和选材提供参考。

在实际工程中，为了减小温度对铆钉和螺栓连接的影响，可以采取以下措施：1. 选用合适的连接材料：选择具有较低的热膨胀系数和优良的耐热性能的材料，以降低温度变化对连接的影响。

铆接工艺技术分析铆接工艺技术分析铆接是一种常见的连接方式，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。

它的优点是连接强度高、耐久性好，而且适用于不同材料的连接。

本文将对铆接工艺技术进行分析。

首先，铆接的基本原理是利用力的变形原理，使铆钉部分进入连接体内，实现连接件的紧固。

在铆接过程中，铆钉受到一定的力，通过牢固的铆钉头将两个工件牢固地连接在一起。

这种连接方式能够承受较大的拉力和剪力，保证了连接的可靠性。

其次，铆接工艺有多种类型，包括实心铆接、中空铆接、盲铆接等。

不同的铆接类型适用于不同材料和连接要求。

实心铆接适用于连接材料较薄的情况，而盲铆接适用于无法从两侧操作的场合。

通过选择不同的铆接工艺，可以满足不同连接需求。

另外，铆接的工艺参数也需要根据具体情况进行选择。

铆接参数包括铆钉直径、铆钉长度、铆钉材料等。

直径和长度的选择应根据连接件的厚度和强度要求来确定，一般来说，直径越大、长度越长，连接的强度越高。

材料的选择要保证连接件具有良好的耐腐蚀性和机械性能。

此外，正确的铆接工艺也需要注意操作的细节。

在铆接前需要对被连接工件进行彻底的清洁，以保证接触面的质量。

在铆接过程中，需要保持适当的铆接力，以保证连接件的牢固性。

同时还需要注意铆接的温度和环境条件，避免铆接过程中产生热变形或者腐蚀。

在实际应用中，铆接工艺技术的选择和操作要根据具体情况进行合理判断。

不同材料的连接需要选择适当的铆接类型和工艺参数。

同时，也需要根据具体项目的要求和工艺的成本效益进行综合考虑，寻找到最佳的铆接解决方案。

总之，铆接工艺技术是一种常见的连接方式，具备连接强度高、耐久性好的优点。

通过选择适当的铆接类型和工艺参数，以及正确的操作细节，可以实现不同材料的高强度连接。

在实际应用中，铆接工艺技术需要根据具体情况进行合理选择和应用。

如何解决常见的铆工技术问题铆工技术是一种常见的连接方式，广泛应用于汽车、航空航天、船舶、建筑等领域。

然而，在实际应用中，铆工技术也会遇到一些常见的问题。

本文将从不同角度探讨如何解决这些问题，以提高铆工技术的质量和效率。

一、铆钉失效问题铆钉失效是铆工中常见的问题之一。

主要表现为铆钉头部破裂、松动或脱落等情况。

解决这个问题的关键在于选择合适的铆钉材料和正确的铆接工艺。

首先，要根据具体应用场景选择合适的材料，如铝合金、不锈钢等。

其次，在铆接前要确保铆钉和工件表面清洁，以提高接触面的粘附力。

最后，要根据工件的材质和厚度选择适当的铆接力度，避免过度或不足。

二、铆接不牢固问题铆接不牢固是另一个常见的铆工问题。

主要表现为铆接点松动、拉伸或断裂等情况。

解决这个问题的关键在于加强铆接点的强度和稳定性。

首先，要选择合适的铆接工具和设备，确保铆接力度均匀且稳定。

其次，要注意铆接点的布局和数量，合理分配力量，避免局部过载。

另外，可以考虑采用双面铆接或多点铆接的方式，增加连接的牢固性。

三、铆接过程中的损伤问题在铆接过程中，工件可能会受到损伤，如划痕、变形等。

解决这个问题的关键在于选择合适的工具和操作方式。

首先，要选择适当的铆接工具，如手动铆钳、气动铆枪等，根据工件的材质和形状选择合适的工具。

其次，要掌握正确的操作技巧，避免过度用力或操作不当导致工件损伤。

另外，可以在工件表面涂抹保护剂或采用垫片等方式，减少损伤的可能性。

四、铆接点的防腐问题在一些特殊环境下，铆接点可能会受到腐蚀，影响连接的质量和寿命。

解决这个问题的关键在于选择合适的防腐措施和材料。

首先，可以在铆接点涂抹防腐剂或使用防腐胶带等方式，增加连接的耐腐蚀性。

其次，要选择具有良好耐腐蚀性的铆钉材料，如不锈钢、镀锌钢等。

另外，要根据实际情况选择合适的防腐措施，如电镀、喷涂等，以延长连接的使用寿命。

总之，解决常见的铆工技术问题需要综合考虑材料选择、工艺控制、操作技巧等多个方面。

基于有限元模拟的自冲铆接工艺参数优化徐利利;汪彬;陈光权;董卫平;张洪延【摘要】对2 mm+2 mm搭接的5052 H32铝合金板自冲铆接工艺进行数值模拟,采用L9 (34)正交表选取铆钉长度、铆钉直径及模具凹下面积3个因素的3个水平,以接头剪切强度最大为目标,首先模拟铆接接头形成的下压过程,并将模拟获得的接头形貌与试验结果对比一致后,再模拟三维剪切拉伸过程获得接头的剪切力学性能,通过方差分析得出最佳工艺参数为铆钉长度6.5 rnm,铆钉直径5.14 mm,模具凹部面积5.12 mm2.同时,将各尺寸因素对接头横截面形貌、下压过程及剪切拉伸过程的力-位移曲线、接头的等效应力和塑性应变的影响进行分析.对自冲铆接工艺过程建立了完善的有限元模型,该模拟方法可作为自冲铆接工艺设计及其工艺参数优化的依据.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2019(009)003【总页数】7页(P175-181)【关键词】自冲铆接;有限元模拟;连接工艺;汽车车身【作者】徐利利;汪彬;陈光权;董卫平;张洪延【作者单位】浙江师范大学,浙江,金华321004;浙江师范大学,浙江,金华321004;浙江师范大学,浙江,金华321004;浙江师范大学,浙江,金华321004;托莱多大学,托莱多,OH 43606,美国【正文语种】中文【中图分类】U466为降低汽车的燃料消耗和尾气排放，车身轻量化已成为现代汽车工业发展的必然趋势，采用铝合金材质车身是实现轻量化最有效的途径之一[1-3]。

对传统的电阻点焊连接方法而言，由于铝合金材料本身的特性如表面生成氧化膜、高热传导率、高电导率等，铝合金电阻点焊接头会出现严重的裂纹、缩孔、喷溅等缺陷[4]。

近年来，汽车厂商广泛采用自冲铆接方法代替传统点焊工艺制造铝合金车身，自冲铆接工艺具有步骤少、操作过程简便及接头力学性能好的特点，特别是疲劳强度是传统电阻点焊接头的3倍[5]。

自冲铆接工艺的广泛应用需要对其连接过程和力学性能进行深入研究，黄志超等[6-7] 和PORCARO等[8]对自冲铆接工艺过程进行了数值模拟，结果表明在一定范围内增加模具凸台高度，能提高铆接接头的自锁性能，适当硬度的铆钉有利于获得高性能的接头。

飞机薄壁件铆接过程变形分析与数值模拟常正平;王仲奇;李诚;郭飞燕;杨元;康永刚【摘要】铆接是飞机薄壁件装配中应用最广泛的连接方式,有效分析和预测铆接变形对提高飞机铆接结构的性能、疲劳和损伤至关重要.针对铆接变形进行理论分析和数值模拟,并研究了被连接件接合面的应力应变分布.首先建立有限元模型,根据铆接力与镦头尺寸之间的关系验证模型有效性;其次根据铆钉变形特点和材料塑性流动,将铆接过程变形划分为6个阶段;最后分析了不同铆接力作用下钉孔的扩张变形,以及对被连接件接合面应力应变场分布的影响.结果表明,随着铆接力的增大,钉孔变形量增大,且变形量沿被连接件厚度方向极不均匀;同时接合面处于压缩应力状态的范围扩大,铆接结构的抗疲劳性能提高,但铆接力的影响范围有限.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】6页(P82-86,90)【关键词】薄壁件;铆接力;变形分析;有限元模型【作者】常正平;王仲奇;李诚;郭飞燕;杨元;康永刚【作者单位】西北工业大学机电学院,西安710072;西北工业大学机电学院,西安710072;西北工业大学机电学院,西安710072;西北工业大学机电学院,西安710072;西北工业大学机电学院,西安710072;西北工业大学机电学院,西安710072【正文语种】中文由于工艺过程简单、连接强度稳定可靠、检查和排除故障容易，铆接在飞机装配中得到了广泛应用[1]。

在铆接力作用下，不仅铆钉镦粗变形，被连接件也因钉杆膨胀和镦头挤压产生不同程度的变形，同时，被连接件多为薄壁钣金零件，刚度小、易变形，大量的铆钉连接使薄壁件产生更加复杂的装配变形和残余应力，增加了连接结构的脆性，降低了飞机的疲劳寿命。

因此，分析和研究铆接结构的变形对飞机的精准装配和使用寿命有着重要影响。

影响铆接质量的参数很多，如铆接力、铆钉长度、铆钉直径、孔径公差和铆钉类型等[2]。

其中铆接力的作用至关重要，不仅影响铆钉成形形状和质量，而且影响孔周残余应力应变的分布。