汽車車身鋁合金自沖柳接研究.pdf

1、汽車輕量化是汽車制造商當前以及未來發(fā)展的重點和主題，而汽車的傳統(tǒng)用鋼已不再適用于該主題，必須開發(fā)輕質(zhì)合金和其它先進材料，當前輕質(zhì)材料有鋁合金、鎂合金以及碳纖維材料等。鋁材在汽車的應用上面臨許多新的技術(shù)難題，自沖鉚接是一種冷成型的連接方法，可以將鋁合金等材質(zhì)形成可靠的連接。然而，當前自沖鉚接技術(shù)在我國汽車制造業(yè)中的研究和應用才有了初步的進展，影響自沖鉚接接頭質(zhì)量的參數(shù)眾多，但各個參數(shù)對接頭質(zhì)量的影響程度有待研究。
　　本文以2mm厚

2、度的AA5182-O鋁合金作為半空心鉚釘自沖鉚接試驗的研究對象，通過正交試驗設計方法實現(xiàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化，并分析了鉚模形狀（平底鉚模 A、凸臺鉚模 B和 C）對自沖鉚接接頭力學性能的影響，研究了自沖鉚接的疲勞性能，同時對自沖鉚接力學性能與電阻點焊力學性能作了比較。具體如下：
　?。?）以AA5182-O鋁合金作為實驗對象，采用正交試驗設計方法，考慮鉚模形狀，預壓力和鉚接力三個因素，運用極差方法和方差方法分析了不同參數(shù)下的自沖鉚接接頭

3、截面的自鎖量、底部厚度、鉚釘張開度、接頭拉剪強度和十字拉伸強度的實驗數(shù)據(jù)，結(jié)果表明：在三個因素中鉚接力對自鎖量的影響最大，但與自鎖量不成相關(guān)性；而鉚模形狀對其影響次之，鉚模凸臺高度與自鎖量成反比，鉚模形狀對接頭拉剪強度和十字拉伸強度有顯著的影響。在該基礎(chǔ)上，獲得了最佳的工藝參數(shù)。
　?。?）在相同的預壓力和鉚接力，研究不同的鉚模形狀對自沖鉚接接頭的力學性能的影響。從拉剪和十字拉伸強度性能穩(wěn)定性來看，平底鉚模的最好。通過三種不同鉚模

4、的接頭截面硬度測試發(fā)現(xiàn)，圍繞著鉚釘周圍的材料塑性變形最大，而且鉚模C對鋁合金板材的變形影響最大。
　?。?）對自沖鉚接接頭進行了疲勞實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接頭疲勞失效方式有三種分別是鉚釘從下層板拔出、下層板斷裂和上層板斷裂。
　　（4）對同種鋁合金板材的自沖鉚接和電阻點焊的力學性能進行比較，發(fā)現(xiàn)自沖鉚接接頭的拉剪強度、十字拉伸強度和剝離強度都要強于點焊接頭，各個強度分別是點焊的1.27倍、1.37倍和1.68倍。而且自沖鉚接接頭的吸