铝合金自冲铆成形过程最大冲压载荷的反演模型

摘要

基于材料塑性变形虚功原理并结合上限定理,展开自冲铆成形过程最大冲压载荷的反演分析.以成形接头几何特征参数(钉脚张开度、铆钉几何尺寸参数、被连接材料的厚度)、铆钉和被连接材料力学性能参数以及冲头与铆钉的接触面接触条件为反演计算模型的控制量,建立最大冲压载荷的反演计算模型;同时,针对多种铝合金自冲铆成形开展最大冲压载荷的验证试验研究.结果表明:所建立的反演模型计算值与试验值的平均误差为7.82％,验证了最大冲压载荷反演计算模型的有效性;最大冲压载荷与铆钉的强度、长度成正比,与铆钉内腔深度成反比,为获得静力学性能较优的自冲铆接头应适当增加铆接最大冲压载荷.此外,在相近的最大冲压载荷作用下,较低硬度的被连接材料搭配较低硬度的铆钉,易获得大张开度的接头.