吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (4): 1016-1022.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170795
庄蔚敏1, 赵文增1, 解东旋2, 李兵3
ZHUNG Wei-min1, ZHAO Wen-zeng1, XIE Dong-xuan2, LI Bing3
摘要: 提出了热铆接淬火(Hot riveting quenching,HRQ)无铆钉铆接技术,可有效解决车身超高强钢与铝合金异种材料零件的连接问题。通过建立22MnB5超高强钢和7075铝合金HRQ无铆钉铆接有限元模型,以接头抵抗拉伸载荷的能力作为判断接头力学性能的标准,研究了模具参数和工艺参数对接头力学性能的影响。从对凸模半径Rt、凹槽半径ra及凹模深度ha等参数的优化和铆接接头的有限元单向拉伸仿真和试验中发现,在铆接成形温度T=700 ℃,凸模行程为5.3 mm的成形条件下,无铆钉铆接接头力学性能强度最好。同时可得出接头所能承受的载荷主要与铆接接头的颈厚值相关,颈厚值的大小决定了铆接点处所受单向拉伸力的大小。
中图分类号:
[1] 万淑敏. 半空心铆钉自冲铆接技术的研究[D].天津:天津大学机械工程学院,2005. Wan Shu-min.Investigation of self-piercing riveting with half-hollow rivets[D]. Tianjin:College of Mechanical Engineering, Tianjin University, 2005. [2] 杨小宁,佟铮,代雄杰,等. 汽车板件冲压连接技术的有限元分析[J]. 材料-工艺-设备,2006(10):41-43. Yang Xiao-ning, Tong Zheng, Dai Xiong-jie, et al.Finite element analysis of punching bonding technology for automobile sheets[J]. Material-Process-Equipment,2006(10):41-43. [3] Varis J P.The suitability of round clinching tools for hing strength structural steel[J]. Thin-Walled Structures,2002(40): 225-238. [4] Varis J P, Lepisto J.A simple testing-based procedure and simulation of the clinching process using finite element analysis for establishing Clinching parameters[J]. Thin-Walled Structures,2003(41): 691-709. [5] 庄蔚敏,张凯希,刘学成,等. 李兵无铆钉铆接接头力学性能优化研究[J]. 汽车技术,2015(12):40-43. Zhuang Wei-min, Zhang Kai-xi, Liu Xue-cheng, et al.Research on mechanical property optimization of clinching joint[J]. Automobile Technology, 2015(12):40-43. [6] Shapiro A.Finite element modeling of hot stamping[J]. Steel Research International, 2010,80(9):658-664. [7] 庄蔚敏,刘学成. 加工硬化特性对无铆钉接头力学性能影响的研究[J]. 汽车技术,2011(11):52-56. Zhuang Wei-min,Liu Xue-cheng.Study on the impact of working hardness characteristic on the mechanical performance of clinching joint[J]. Automobile Technology, 2011(11): 52-56. [8] Coppieters Sam, Steven Cooreman, Pascal Lava, et al.Reproducing the experimental pull-out and shear strength of clinched sheet metal connections using FEA[J]. International Journal of Material Forming, 2011,4(4):429-440. [9] Akerstrom P, Oldenburg M.Austenite decomposition during press hardening of a boron steel—computer simulation and test[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2006,174(1):399-406. [10] Porcaro R, Langseth M, Weyer S.An experimental and numerical investigation on self-piercing riveting[J]. International Journal of Material Forming, 2008,1(1):1307-1310. [11] Naderia M, Durrenberger L, Molinari A, et al.Constitutive relationships for 22MnB5 boron steel deformed isothermally at high temperatures[J]. Materials Science and Engineering A, 2008,478(1):130-139. [12] Varis J P, Lepisto J.A simple testing-based procedure and simulation of the clinching process using finite element analysis for establishing clinching parameters[J]. Thin-Walled Structures,2003,41(8):691-709. [13] Lee M G, Kim S J, Han H N, et al.Application of hot press forming process to manufacture an automotive part and its finite element analysis considering phase transformation plasticity[J]. International Journal of Mechanical Sciences,2009,51(11):888-898. [14] Nishibata T, Kojima1 N. Effect of quenching rate on hardness and microstructure of hot-stamped steel[J]. Journal of Alloys & Compounds, 2010, 96(6):378-385. [15] Coulibaly M, Sabar H.New integral formulation and self-consistent modeling of elastic-viscoplastic heterogeneous materials[J]. International Journal of Solids and Structures, 2011, 48(5):753-763. |
[1] | 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635. |
[2] | 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644. |
[3] | 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652. |
[4] | 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660. |
[5] | 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668. |
[6] | 姜秋月,杨海峰,檀财旺. 22MnB5超高强钢焊接接头强化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1806-1810. |
[7] | 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312. |
[8] | 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323. |
[9] | 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330. |
[10] | 那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338. |
[11] | 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348. |
[12] | 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359. |
[13] | 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365. |
[14] | 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555. |
[15] | 胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983. |
|