發(fā)布時間：2021-04-12 22:34

　　高強度7075鋁合金在室溫下表現高強度、低塑性的特點,常溫下的車身裝配中并不能直接進行自沖鉚連接。此外,鋁合金電阻點焊接頭力學性能不穩(wěn)定以及膠粘工藝的低耐熱性,使得該型鋁合金無法大量引入汽車車身結構的批量生產中。針對上述問題,出現了一種新型溫熱自沖鉚接工藝（Thermal Self-Pierce Riveting,T-SPR）。由于高溫環(huán)境下可有效降低7075鋁合金的強度,提升其塑性,同時進行相應的熱板料-冷模具自沖鉚接,可確保該型鋁合金的鉚接質量和接頭性能。本文基于上述新型自沖鉚連接工藝,重點開展了T-SPR自沖鉚接頭連接過程的仿真模擬研究,通過評價接頭剖面參數進而分析實際的鉚接效果,并使用有限元軟件對不同工藝因素下的接頭質量進行評估,具體研究內容如下:1.基于單向熱力拉伸實驗,測取高強度7075鋁合金在300oC、350oC、400oC以及0.001s^-1、0.01s^-1、0.1s^-1應變率條件下的高溫力學行為。實驗結果顯示高溫環(huán)境可顯著降低7075鋁合金的屈服強度,抑制材料的硬化屬性,同時較大程度地提高材料的塑性。... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 引言
        1.1.1 車身輕量化
        1.1.2 7000系鋁合金在汽車中應用
    1.2 SPR自沖鉚技術簡介
    1.3 國內外研究現狀及分析
        1.3.1 自沖鉚成形工藝的研究
        1.3.2 自沖鉚接成形過程仿真的研究
        1.3.3 高強度鋁合金高溫熱力學性能研究
    1.4 本文研究內容及意義
    1.5 本章小結
2.高強度7075 鋁合金高溫拉伸實驗
    2.1 引言
    2.2 7075鋁合金熱力拉伸實驗
        2.2.1 7075鋁合金基礎材料性能
        2.2.2 7075鋁合金高溫力學實驗
        2.2.3 7075鋁合金高溫力學性能分析
    2.3 本章小結
3.基于Johnson-Cook模型的7075 鋁合金熱力學行為描述
    3.1 引言
    3.2 J-C本構模型
        3.2.1 J-C本構模型參數求解
        3.2.2 擬合效果對比
    3.3 修正J-C本構模型
        3.3.1 修正J-C本構模型參數求解
        3.3.2 修正J-C擬合效果對比
    3.4 擬合度評估
    3.5 Johnson-Cook斷裂模型
    3.6 本章小結
4.高強鋁合金溫熱SPR自沖鉚工藝實驗
    4.1 引言
    4.2 高強度7075 溫熱自沖鉚工藝實驗
        4.2.1 T-SPR工藝原理
        4.2.2 溫熱鉚接（T-SPR）實驗方案
        4.2.3 實驗過程
    4.3 鉚接接頭子午半剖
    4.4 溫熱自沖鉚實驗結果
        4.4.1單拉失效接頭搭接剪切失效實驗
        4.4.2 數據結果分析
    4.5 本章小節(jié)
5. 7075鋁合金T-SPR鉚接過程仿真預測
    5.1 引言
    5.2 仿真對標
    5.3 溫熱自沖鉚仿真模擬
        5.3.1 溫熱自沖鉚仿真
        5.3.2 關鍵要素的拾取
        5.3.3 有限元模型建立
    5.4 結果分析
        5.4.1 接頭剖面參數分析
        5.4.2 溫熱自沖鉚力位移曲線輸出
    5.5 工藝因素對T-SPR鉚接接頭質量的影響
        5.5.1 鉚接溫度對T-SPR鉚接接頭質量的影響
        5.5.2 鉚釘尺寸對T-SPR鉚接接頭質量的影響
        5.5.3 模具類型對T-SPR鉚接力學行為的影響
        5.5.4 不同厚度組合對T-SPR鉚接接頭質量的影響
        5.5.5 三層板料組合對T-SPR鉚接接頭質量的影響
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]7085鋁合金的熱處理工藝[J]. 孫杰,房洪杰,劉慧,李鑄鐵.  金屬熱處理. 2019(02)
[2]7A52鋁合金Johnson-Cook本構模型的有限元模擬[J]. 賈翠玲,陳芙蓉.  兵器材料科學與工程. 2018(01)
[3]自沖鉚接質量無損監(jiān)測技術進展[J]. 黃舒彥.  機電技術. 2017(06)
[4]基于J-C模型的Q235鋼的失效準則[J]. 郭子濤,舒開鷗,高斌,張偉.  爆炸與沖擊. 2018(06)
[5]22MnB5高強鋼/7075鋁合金熱鉚接冷模具淬火無鉚釘鉚接研究[J]. 莊蔚敏,趙文增,解東旋,李兵.  機械工程學報. 2017(20)
[6]材料Johnson-Cook破壞準則參數對侵徹行為的影響及校正[J]. 高光發(fā),李永池,趙凱,王煥然.  兵器材料科學與工程. 2016(03)
[7]汽車鋁車身關鍵制造技術研究[J]. 李永兵,陳長年,郎利輝,謝暉,李落星,馮志軍,李永兵.  汽車工藝與材料. 2013(03)
[8]截錐形彈體穿甲板架結構的數值計算研究[J]. 孔祥韶,吳衛(wèi)國,李曉彬,徐雙喜,黃濤.  船海工程. 2009(05)
[9]半空心鉚釘自沖鉚接工藝過程的數值模擬[J]. 黃志超,占金青,陳偉.  鍛壓技術. 2007(05)
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博士論文
[1]半空心鉚釘自沖鉚接技術的研究[D]. 萬淑敏.天津大學 2007

碩士論文
[1]汽車高強度鋁合金溫熱自沖鉚工藝力學行為研究[D]. 代景超.大連理工大學 2018
[2]超高強鋼與鋁合金自沖鉚接技術研究[D]. 張凱希.吉林大學 2017
[3]合金元素對7000系鋁合金淬透性的影響及Mn、Mg、Zn對超高強軋制鋁合金組織性能的影響[D]. 楊帆.江蘇大學 2017
[4]7075鋁合金雙輥鑄軋工藝與組織性能研究[D]. 謝莎.遼寧科技大學 2016
[5]基于數值模擬的異種板料半空心鉚釘自沖鉚接技術研究[D]. 楊強.吉林大學 2012
[6]鋁鋼異種金屬自沖鉚接工藝仿真優(yōu)化研究[D]. 金鑫.上海交通大學 2012
[7]自沖鉚變形過程的有限元數值模擬與實驗研究[D]. 白玉峰.昆明理工大學 2011
[8]半空心鉚釘自沖鉚接工藝的研究[D]. 李曉靜.天津大學 2005



本文編號：3134094