半空心自冲铆钉.pptx

半空心铆钉自冲铆接工艺是一个在铆钉与板料之间形成牢固互锁的冷成型工艺，是通过机械互锁连接板件的方法，它可以用于连接各种混合异种板材，如带镀锌层、有机层或预涂装的钢板以及铝钢混合板件或塑料与金属的混合板件。同时，半空心铆钉自冲铆接既可以用来连接总厚度高达6mm 的钢板，也可以用来连接总厚度为10mm 的轻质合金。半空心铆钉一般采用高强钢制造并设计成特定的形状和尺寸以满足铆接要求，凹模一般采用模具钢制造。半空心铆钉自冲铆接工艺铆接工艺整体结构夹紧阶段冲裁阶段扩张阶段冲铆完成自冲铆接工艺的基本原则为了满足使用要求，这种自冲铆接工艺仍然需要注意以下基本原则：1.确定不对易碎的板材进行铆接，如玻璃板、脆质塑料板等；2.底层板材最好为金属，并具有12%以上的延伸率；3.当需将不同厚度、强度的板材铆接在一起时，虽然从技术上讲从任一方向均可实现铆接，但是一般推荐将较薄、强度较低的板材铆接到较厚、强度较高的板材上；4.为取得最佳铆接效果，底层板材的厚度应超过整个板材组厚度的三分之一；5.自冲铆接需要从工件的两面同时施压，需要在上下两面都有适宜的空间保证。6.半空心铆钉的自冲铆接工艺在铆接两层相同金属材料时，较厚的放在下层；铆接两层不同金属材料时，将塑性好的材料放在下层；铆接金属与非金属材料时，将金属材料放在下层自冲铆接工艺参数铆钉管腿的内径 外径管腿长度管腿形状涂层材料及强度模具凹模直径模钉体积比凹模凸台高度几形状凹模直径涂层压边圈模具材料及其强度性能板材厚度板料板件排列的上下顺序冲压设备铆接压力自冲铆工艺参数论文一：自冲铆接设备研制及轻量化材料自冲铆接工艺开发 模钉体积比对自冲铆接接头质量影响研究实验材料：铆钉：采用盘头铆钉研究对象：AA6061-T6 铝合金板和DP780高强钢板凹模设计：空腔容积与试验所用7mm 半空心铆钉体积大致相同的凹模设定为基准凹模，命名为D1，基于D1 分别沿径向和轴向两个方向改变凹模尺寸获得不同的凹模空容积实验式样：130mm38mm 的标准试片实验方案：一：铝铝自冲铆接试验条件：试验材料：AA6061-T6 铝，板厚搭配：2mm 铝+3mm 铝，半空心铆钉：7mm 盘头铆钉，铆钉体积：VR=110.16mm3凹模尺寸沿径向变化 ：凹模尺寸沿轴向变化：二 钢铝自冲铆接：试验材料：铝合金AA6061-T6、高强钢DP780，板厚搭配：1.4mm 钢+3mm 铝，半空心 铆钉：7mm 盘头铆钉，铆钉体积：VR=110.16mm3凹模尺寸沿径向变化 ：凹模尺寸沿轴向变化：模钉体积比对接头成形性能的影响：定义：底切量u 为铆接完成后，铆钉腿部外边缘到被铆钉剪断的上层板的下边缘点的水平距离。底切量越大，铆钉与下层板所形成的互锁程度越高，铆接接头也越可靠。一 铝铝自冲铆接接头成形性能：结论：铝 铝自冲铆接接头在模钉体积比小于1 时，无论是沿径向变化凹模尺寸还是沿轴向变化凹模尺寸，最终模钉体积比对底切量的影响率都非常接近；而当模钉体积比大于1 时，在同等模钉体积比的情况下，凹模径向尺寸的增加相较于轴向尺寸的增加更有利于获得较大的铝铝铆接接头底切量。二：钢铝自冲铆接接头成形性能结论：钢铝自冲铆接接头在模钉体积比小于1.04 左右时，无论是沿径向变化凹模尺寸还是沿轴向变化凹模尺寸，铆接接头底切量均随模钉体积比的增加而增加；而当模钉体积比大于1.04 左右时，凹模径向尺寸的增加仍然有利于底切量的增加；与此相反，接头的底切量却随着凹模轴向尺寸的增加而有所减小。模钉体积比对接头准静态强度的影响：模钉体积比对铝铝铆接接头拉伸强度的影响首先，当模钉体积比小于 1 时，铆钉腿部将要额外承受向四周排开板料所需的力，这部分力使得板料更加紧密地包裹铆钉腿部，因此较小的径向尺寸大大增加了铆钉腿部排开板料的难度，使其拉伸强度大于轴向变化凹模尺寸时的接头拉伸强度；其次，当模钉体积比大于1 时，相同模钉体积比下，径向尺寸的增加比轴向尺寸的增加更有利于获得较大的铝铝铆接接头底切量，但是通过对拉伸试验后的接头破坏形貌进行观察可知，铆钉铆入板料的深度才是决定接头拉伸强度较为关键的因素，因此，模钉体积比大于1 时轴向尺寸的增加要比径向尺寸的增加更有利于接头拉伸强度的提升。模钉体积比对钢铝铆接接头拉伸强度的影响当模钉体积比大于1时，两个方向尺寸上的变化对钢铝铆接接头拉伸强度的影响均变得非常有限论文二：半空心铆钉自冲铆接工艺的研究课题研究内容及方法：1设计并加工自冲铆接不同尺寸的实验模具及铆钉，确定实验方案；按照实验方案进行自冲铆接实验，采集实验数据并进行整理；取得相关工艺参数和力能参数并加以分析。2 应用模拟软件对铆接过程进行数值模拟，通过对不同工艺参数的模拟结果的分析以及与实验结果的的对照，确定适合于该工艺的模拟软件；在实验和模拟的基础上，找出铆接质量的影响因素，找出改进措施。实验材料：铆钉：凹模：研究对象：0.4mm黄铜和1mm铝板，2mm铝板实验方案：实验结果：1.0.4mm黄铜+1mm铝 由于下层板料厚度过薄，而相应采取的铆钉过长，将两层板均穿透，导致铆接失败。2.1mm铝+2mm铝以及2mm铝+2mm铝 虽然铆接，但是凹模形腔并没有完全充满；而且，铆接后下层板料太薄，甚至有的被接近穿透。3.在铆钉头部和腿部过渡区，外层金属与铆钉之间存在间隙。结论：1.影响铆接质量的主要因素是:铆钉尺寸，材质(机械性能),凹模尺寸，形状,被铆接板料的材质(性能)料厚及其组合等要得到良好的铆接质量,上述各参数之间应有良好的匹配关系。2.铆钉硬度也是一个重要的特征铆钉必须有足够的硬度来穿透上层板料,同时也要有足够的塑性与底层板料一起向外扩张,因此铆钉硬度与被连接的板料的硬度密切相关。若硬度太低,铆钉在冲制过程中可能被压塌，而无法进行后续的扩张;若硬度太高,将延迟/扩张阶段,使底层板料包围铆钉太薄甚至穿透底层板料,或者铆钉尾部在扩张时破裂,或者扩张程度不够而影响铆接的连接质量。