基于数值模拟的铝合金板料自冲铆接成形

摘要

以汽车电池箱中的两层料厚为1. 5 mm的5052-H32铝合金板料的自冲铆接作为研究对象,借助DEFORM-2D软件模拟了板料自冲铆接的变形过程,分析了铆接过程的载荷曲线及成形质量。利用铆接设备与模具对模拟结果进行试验验证,得到钉头高度、残余底厚以及底切量的试验值分别为0. 103,0. 458和0. 389 mm,其与数值模拟值之间的相对误差分别为8. 42%,5. 05%和9. 11%。基于数值模拟结果与理论经验公式,对铝板自冲铆接的力学性能进行预测,并且对铆接力进行性能测试,得到剪切力、剥离力以及十字拉伸力的试验值分别为3954,940. 8和2102 N,其与理论预测值之间的相对误差分别为9. 96%,5. 11%和5. 91%。