钛合金铆钉辗铆成形的仿真与试验研究

摘要

针对大直径钛合金铆钉在摆辗铆接过程中易产生开裂缺陷的问题,采用有限元软件ABAQUS建立了辗铆过程的仿真模型,通过Explicit求解器对有限元模型进行模拟计算。通过对仿真结果和铆接变形过程的分析研究,优化了摆辗铆接过程的工艺参数（铆接过程的单次压下量为1. 5 mm）,并改进了铆钉的局部结构（铆钉头外圆倒角为R1 mm）及尺寸（铆钉超出零件表面长度由10 mm减小为6 mm）。再次使用有限元方法对优化后的辗铆过程进行了仿真验证,结果显示辗铆过程中钛合金铆钉应力值为859 MPa,未超过材料的抗拉强度921. 97 MPa。最后,通过试验验证了改进后的加工方案可有效解决大直径钛合金铆钉辗铆开裂的问题,达到了指导设计与生产的目的。