本文關(guān)鍵詞：無鉚釘鉚接成形參數(shù)對連接強(qiáng)度及疲勞壽命的影響分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：越來越嚴(yán)峻的環(huán)境,日益枯竭的能源以及低成本的追求都促使著輕量化的發(fā)展,而輕量化是解決上述問題的有效手段主要通過現(xiàn)在的新型輕質(zhì)材料例如鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)鋼等來實(shí)現(xiàn),但輕質(zhì)材料在汽車上采用的一般連接技術(shù)有一定的局限性例如點(diǎn)焊會產(chǎn)生熱變形,破壞板件表面,鉚接和粘接成本高等,因此近幾年汽車制造商開始采用一種新的連接技術(shù)—無鉚釘鉚接。以鋁合金Al5052為研究對象,在冷沖壓過程中模具的幾何參數(shù)直接決定了板件鉚接部位的效果,進(jìn)而影響其在搭接剪切、對接剝離和十字拉伸三種工況下的力學(xué)性能。其中模具幾何參數(shù)主要有凸凹模間隙、凹模凸臺傾角、鉚接速率、凹模斷面傾角和鉚接深度等,因此本文主要分為兩大部分(1)分析模具成形參數(shù)對不同工況下的靜態(tài)力學(xué)強(qiáng)度性能的影響規(guī)律(2)研究模具成形參數(shù)對不同工況下的動態(tài)疲勞特性的影響規(guī)律。首先,板件結(jié)構(gòu)成形質(zhì)量的好壞程度主要取決于頸厚值、互鎖值和底厚值的大小。從不同模具成形參數(shù)下的無鉚釘鉚接接頭效果分析中可以看出,隨著凸凹模間隙的增大,頸厚值近似成非線性增大,互鎖值近似成線性減少。當(dāng)鉚接速率、凹模斷面傾角和鉚接深度增大時,頸厚值不斷地減小,互鎖值不斷地增大。其中鉚接深度、鉚接速率對底厚值有較大的影響而且兩者趨勢相反,但整體上頸厚值、互鎖值和底厚值的變化幅度小。其次,在不同模具成形參數(shù)下的板件結(jié)構(gòu)靜態(tài)力學(xué)強(qiáng)度性能分析中,十字拉伸和對接剝離工況所承受的最大力變化趨勢基本一致。隨著凹模凸臺傾角的增大,十字拉伸和對接剝離工況所承受的最大力變化趨勢先減小后增大再減小;當(dāng)凸凹模間隙、凹模斷面傾角和鉚接深度增大時,十字拉伸和對接剝離工況所承受的最大力變化趨勢先增大后減小再增大;隨著鉚接速率的增大,十字拉伸和對接剝離工況所承受的最大力變化趨勢先增大后減小,其中鉚接深度、鉚接速率對搭接剪切工況所承受的最大力有明顯的影響。最后,在不同模具成形參數(shù)下的板件結(jié)構(gòu)動態(tài)疲勞特性分析中,發(fā)現(xiàn)隨著凹模凸臺傾角、鉚接速率和凹模斷面傾角的增大,十字拉伸工況的疲勞損傷趨勢先降低后上升,而對接剝離和搭接剪切工況的疲勞損傷趨勢整體受成形參數(shù)因素的影響很小。同時隨著凹模凸臺傾角、鉚接速率和凹模斷面傾角的增大,十字拉伸工況的接頭疲勞壽命趨勢先增大后減小,而隨著凸凹模間隙、鉚接速率和凹模斷面傾角的增大,對接剝離工況的接頭疲勞壽命趨勢先增大后減小,而且三種工況中搭接剪切抗疲勞性最好。
【關(guān)鍵詞】：輕量化 無鉚釘鉚接 模具成形參數(shù) 靜態(tài)強(qiáng)度 疲勞特性
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG386;TH131.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題背景10-12
• 1.2 無鉚釘鉚接的優(yōu)越性12-16
• 1.2.1 無鉚釘鉚接成形過程12-13
• 1.2.2 無鉚釘鉚接優(yōu)勢特點(diǎn)13-15
• 1.2.3 無鉚釘鉚接實(shí)際應(yīng)用15-16
• 1.3 無鉚釘鉚接的研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 內(nèi)外因素對成形的影響16-18
• 1.3.2 動靜態(tài)力學(xué)性能的研究18-20
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容20-22
• 第2章 無鉚釘鉚接成形參數(shù)設(shè)置及有限元仿真22-34
• 2.1 無鉚釘鉚接成形參數(shù)的設(shè)置22-27
• 2.1.1 無鉚釘鉚接模具的選擇22-23
• 2.1.2 無鉚釘鉚接模具參數(shù)的設(shè)計理論23-27
• 2.2 無鉚釘鉚接有限元仿真27-32
• 2.2.1 仿真軟件的簡介27-28
• 2.2.2 有限元模型的建立28-29
• 2.2.3 沖壓過程所需的條件29-32
• 2.3 本章小結(jié)32-34
• 第3章 板材試驗(yàn)及無鉚釘鉚接接頭分析34-52
• 3.1 材料拉伸試驗(yàn)34-38
• 3.1.1 材料數(shù)據(jù)換算理論36
• 3.1.2 材料本構(gòu)模型的建立36-38
• 3.2 搭接剪切工況下的靜態(tài)力學(xué)試驗(yàn)38-43
• 3.2.1 板件接頭成形特點(diǎn)的對比39-41
• 3.2.2 板件接頭靜態(tài)力學(xué)性能的比較41-43
• 3.3 搭接剪切工況下的動態(tài)力學(xué)試驗(yàn)43-45
• 3.4 分析影響接頭成形質(zhì)量的因素45-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 無鉚釘鉚接成形參數(shù)對力學(xué)性能的影響52-72
• 4.1 分析不同工況下的靜態(tài)力學(xué)性能52-58
• 4.1.1 模具傾角對靜態(tài)力學(xué)的影響54-56
• 4.1.2 模具尺寸和鉚接速率對靜態(tài)力學(xué)的影響56-58
• 4.2 不同成形參數(shù)下的接頭動態(tài)疲勞特性58-65
• 4.2.1 不同工況下的接頭疲勞損傷特點(diǎn)59-61
• 4.2.2 不同模具傾角下的接頭疲勞特性61-62
• 4.2.3 模具尺寸和鉚接速率對接頭疲勞特性的影響62-64
• 4.2.4 接頭疲勞損傷分布特點(diǎn)64-65
• 4.3 不同工況下的接頭疲勞壽命65-70
• 4.3.1 模具傾角對疲勞壽命的影響67-68
• 4.3.2 模具尺寸和鉚接速率對疲勞壽命的影響68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-72
• 第5章 總結(jié)與展望72-74
• 5.1 全文總結(jié)72-73
• 5.2 研究展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：275722