發(fā)布時間：2017-07-07 08:22

  本文關(guān)鍵詞：匹配式板材冷壓變形連接質(zhì)量及可靠性研究

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【摘要】：輕量化是航空航天及汽車等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的有效手段之一,因此,大量的新型結(jié)構(gòu)材料如鋁鎂合金和復(fù)合材料得到充分發(fā)展并被廣泛采用。但這些材料彼此間或與鋼之間的連接很難實現(xiàn),尤其對于傳統(tǒng)的連接工藝來說,現(xiàn)存在著質(zhì)量難以保證或者技術(shù)問題難以突破的問題。例如對于激光焊的特點是高效可靠,并且熱影響區(qū)較小,但相對于成本會消耗較高且對多層板進行連接難以實現(xiàn);點焊不能實現(xiàn)異質(zhì)板材的連接;鉚接對于異質(zhì)板材的連接較好,但是連接元件會導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)重量的增加;螺紋連接不受板材本身材質(zhì)、試樣厚度及連接層數(shù)的影響,但長期使用時容易導(dǎo)致松動;近年來廣泛采用的一種異質(zhì)板材連接技術(shù)為沖壓圓點連接,但由于厚度方向上承載能力較差而容易脫落。為此,本文提出了匹配式異質(zhì)板材冷壓連接新方法,匹配式板材冷壓連接屬于機械連接方法之一,即將預(yù)連接兩側(cè)板材端部預(yù)制成形狀和尺寸相互匹配的凸齒及凹槽結(jié)構(gòu),再將搭接后的兩板材置于壓力機工作臺上,對連接部位進行法向加壓,凸齒受壓發(fā)生變形后與對側(cè)凹槽形成互鎖預(yù)緊并實現(xiàn)連接,為了達到理想的連接效果,常需在屈服強度較低板材側(cè)加工出凸齒,其中,凸齒及相匹配凹槽的形狀不用完全一致,可分別為矩形、梯形或鋸齒形等形式。本文以AA1100純鋁板和304不銹鋼板匹配式冷壓連接為例,系統(tǒng)研究了加載壓力、鋁板厚度和接頭形式等工藝條件對連接過程及質(zhì)量的影響規(guī)律,研究結(jié)果表明:鋁板的連接部位上存在著分流行為,連接厚度是由中心向兩側(cè)順次遞減,且隨著加載壓力增加,連接部位的減薄率隨之變大。當(dāng)其它條件不變情況下,鋁板厚度則與連接強度呈正比關(guān)系變化,而加載壓力與連接強度呈反比趨勢變化。比較而言,凸齒和凹槽形狀一致時連接強度明顯高于形狀不同的情況,進而為異質(zhì)板材冷壓變形連接件的研制提供了技術(shù)儲備。
【關(guān)鍵詞】：異質(zhì)板材 冷壓連接 工藝條件 質(zhì)量 可靠性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 前言10
• 1.2 焊接連接方法的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 TIG焊10-11
• 1.2.2 激光焊11-12
• 1.2.3 其他焊接12-13
• 1.3 機械連接技術(shù)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 需附加元素連接13-15
• 1.3.2 無附加元素連接15-17
• 1.4 正交實驗法的研究及應(yīng)用概況17-18
• 1.5 本課題的研究目的及其意義18
• 1.6 課題研究的主要內(nèi)容18-20
• 第2章 匹配式冷壓變形連接原理及研究方案20-27
• 2.1 引言20
• 2.2 工藝原理及連接方案20-22
• 2.2.1 工藝原理20-21
• 2.2.2 連接方案21-22
• 2.3 有限元模型及方案22-24
• 2.3.1 有限元模型22-24
• 2.3.2 模擬方案24
• 2.4 實驗設(shè)備及方案24-26
• 2.4.1 試驗設(shè)備24-25
• 2.4.2 實驗方案25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 連接形式對匹配式冷壓連接的影響27-37
• 3.1 引言27
• 3.2 直齒-鋸齒連接方案27-30
• 3.2.1 形變分析27-28
• 3.2.2 應(yīng)力分析28-30
• 3.3 鋸齒狀連接方案30-32
• 3.3.1 應(yīng)力及形變特征30-31
• 3.3.2 金屬流動行為31-32
• 3.4 梯齒狀連接方案32-36
• 3.4.1 塑性變形行為32-34
• 3.4.2 等效應(yīng)力特征34-35
• 3.4.3 塑性流動行為35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 工藝條件對冷壓連接成形質(zhì)量的影響37-50
• 4.1 引言37
• 4.2 加載壓力對冷壓連接質(zhì)量的影響37-39
• 4.2.1 連接厚度37-38
• 4.2.2 連接形貌38-39
• 4.3 板材厚度對冷壓連接質(zhì)量的影響39-41
• 4.3.1 減薄率39-40
• 4.3.2 連接形貌40-41
• 4.4 連接方案對冷壓連接質(zhì)量的影響41-46
• 4.4.1 連接厚度41-42
• 4.4.2 連接形貌42-46
• 4.5 冷壓連接強度的測試46-47
• 4.6 正交實驗分析47-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 結(jié)論50-51
• 參考文獻51-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文56-57
• 致謝57

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本文編號：529473