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6061-T6铝合金自冲铆接过程模拟及工艺优化研究
1
作者
彭昕
周平
+1 位作者
翟彦博
王能均
《精密成形工程》
北大核心
2025年第9期1-13,共13页
目的探索出一种适用于工程应用的模具与铆钉选型方法。方法利用ABAQUS软件建立了厚度2mm的6061-T6铝合金自冲铆接成形精细化模型,并基于此模型研究了工艺参数对接头质量的影响。采用参数识别方法逆向获取了不同硬度铆钉的材料参数,并通...
目的探索出一种适用于工程应用的模具与铆钉选型方法。方法利用ABAQUS软件建立了厚度2mm的6061-T6铝合金自冲铆接成形精细化模型,并基于此模型研究了工艺参数对接头质量的影响。采用参数识别方法逆向获取了不同硬度铆钉的材料参数,并通过实验验证了精细化模型的准确性;探究了平底凹模尺寸对接头截面尺寸与底部形貌的影响;基于优化凹模尺寸,探究了铆钉长度、铆钉硬度对自冲铆接接头质量的影响规律。结果试验与仿真的接头截面尺寸误差控制在7%以内,建立的模型能够较为准确地模拟自冲铆接成形过程;底切量、腿部张量与凹模深度呈正相关,底厚值与凹模深度呈负相关,其中当凹模深度为1.6mm时,接头截面尺寸最好且底部无裂纹;由单搭接拉剪与十字拉伸试验可知,当铆钉长度为6mm、硬度为H4时,接头质量最好,其抗拉剪力、抗拉伸力分别为8.3kN、4.3kN,对应的失效位移为4.3mm、8.9mm。结论所提出的有限元仿真与实验验证相结合的选型方法克服了经验法耗时长、成本高的问题,能够精准高效选出最佳模具-铆钉组合,具有较强的工程实用性。
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关键词
6061-T6铝合金
自冲铆接成形模拟
参数识别
铆模与铆钉选型
接头质量评价
力学性能试验
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职称材料
基于球形底模的铝合金自冲铆接工艺多元回归模型
被引量:
2
2
作者
张子豪
曾凯
+3 位作者
张洪申
邢保英
丁燕芳
田海
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期59-66,共8页
针对低延展性铝合金薄板材料自冲铆接成形过程易出现裂纹问题,提出了一种基于球形底模的自冲铆连接工艺.针对7075铝合金材料,采用Box-Behnken Design响应面试验方法,开展自冲铆接头工艺试验研究,确定最优工艺参数.以铆钉长度,冲头速度...
针对低延展性铝合金薄板材料自冲铆接成形过程易出现裂纹问题,提出了一种基于球形底模的自冲铆连接工艺.针对7075铝合金材料,采用Box-Behnken Design响应面试验方法,开展自冲铆接头工艺试验研究,确定最优工艺参数.以铆钉长度,冲头速度和冲头行程作为输入变量,接头的失效载荷和能量吸收值为响应值,建立基于球形底模的自冲铆接工艺多元非线性回归模型,并进行试验验证.结果表明,采用球形底模在保证接头强度下有效抑制自冲铆接头机械内锁区裂纹的产生;应用回归模型得到的理论预测值与试验值之间的相对误差较低,回归模型具有较高的可靠性;同时,单因素分析表明,铆钉长度对接头静力学性能的影响最大;交互作用分析中,铆钉长度和冲头行程的交互作用对失效载荷和能量吸收值的影响最为显著.最后通过NSGA-Ⅱ遗传算法确定最优工艺参数组合.
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关键词
球形底模
自冲铆接
7075铝合金
回归模型
力学性能
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职称材料
模钉体积比对异种金属自冲铆接接头成形性能影响分析
被引量:
23
3
作者
楼铭
李永兵
+1 位作者
黄舒彦
陈关龙
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第15期1873-1876,共4页
研究了自冲铆接中模钉体积比对铝-钢以及钢-铝铆接接头的影响。试验结果表明,当模钉体积比大于1时,铝-钢与钢-铝铆接接头都具有较大的底切量;同时,对于钢-铝铆接接头而言,较大的模钉体积比有利于减小铆钉内侧与上层钢板之间的接头空隙,...
研究了自冲铆接中模钉体积比对铝-钢以及钢-铝铆接接头的影响。试验结果表明,当模钉体积比大于1时,铝-钢与钢-铝铆接接头都具有较大的底切量;同时,对于钢-铝铆接接头而言,较大的模钉体积比有利于减小铆钉内侧与上层钢板之间的接头空隙,保证接头的紧密性。
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关键词
轻量化
自冲铆接
模钉体积比
底切量
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职称材料
半空心铆钉自冲铆接的工艺参数及铆接质量的判定
被引量:
42
4
作者
万淑敏
S.Jack Hu
+2 位作者
李双义
张连洪
刘秀全
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期494-498,共5页
自冲铆接是在板料和铆钉之间形成连接而不需要预冲孔的新工艺.探讨了检测自冲铆接质量的直接试验法和观测法,并在原有观测法的基础上提出了补充意见.开展了模具设计、铆钉尺寸选择及二者与板料匹配等方面的研究,提出了模具设计的依据和...
自冲铆接是在板料和铆钉之间形成连接而不需要预冲孔的新工艺.探讨了检测自冲铆接质量的直接试验法和观测法,并在原有观测法的基础上提出了补充意见.开展了模具设计、铆钉尺寸选择及二者与板料匹配等方面的研究,提出了模具设计的依据和方法.同时进行了自冲铆接效果的试验研究,结合自冲铆接试验结果,分析了模具、铆钉以及板料的材质性能等因素对铆接质量的影响.研究和试验分析表明,自行设计的半空心铆钉和模具可以获得良好的铆接质量,可作为模具设计的参考和依据.
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关键词
连接工艺
自冲铆接
模具
汽车轻量化
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职称材料
电机定转子铁芯三拼式套冲自动叠铆级进模设计
被引量:
3
5
作者
邓卫国
于波
巢波
《电加工与模具》
2010年第6期36-39,共4页
介绍了在一副级进模上冲制出空调电机定子铁芯和转子铁芯,其中转子铁芯带扭斜自动叠铆,定子铁芯是由定子外形框架、定子极槽和定子极条三部分组合,在级进模上套冲而成,并带自动叠铆。重点介绍定子铁芯由三部分组合在级进模上套冲的排样...
介绍了在一副级进模上冲制出空调电机定子铁芯和转子铁芯,其中转子铁芯带扭斜自动叠铆,定子铁芯是由定子外形框架、定子极槽和定子极条三部分组合,在级进模上套冲而成,并带自动叠铆。重点介绍定子铁芯由三部分组合在级进模上套冲的排样方法和保证冲制出三部分定子铁芯之间高精度配合的技术要求。
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关键词
定子铁芯套冲
微小间隙冲裁
自动叠铆
多工位级进模
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职称材料
铆模角度对7050铆钉镦头变形的影响
被引量:
3
6
作者
龚成鹏
范治松
+1 位作者
陈云鹤
邓将华
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期112-121,共10页
采用不同角度的铆模对直径为Φ6 mm的7050铆钉进行试验,研究铆模角度对镦头微观组织及绝热剪切带的影响规律。结果表明,铆模角度会影响铆钉镦头各区域的变形,镦头内出现明显的剪切带,剪切带处的变形最为剧烈,远离剪切带晶粒的变形剧烈...
采用不同角度的铆模对直径为Φ6 mm的7050铆钉进行试验,研究铆模角度对镦头微观组织及绝热剪切带的影响规律。结果表明,铆模角度会影响铆钉镦头各区域的变形,镦头内出现明显的剪切带,剪切带处的变形最为剧烈,远离剪切带晶粒的变形剧烈程度降低。与平头铆模相比,带角度铆模可以减弱镦头内的局域化变形,使得剪切带宽度从120μm左右降至100μm以下。铆模角度越小,镦头材料的轴向和径向流动不均匀性越小。放电电压为380 V时,30°镦头效果最优,剪切带最不明显。放电电压越大,剪切带左、右侧宽度越接近,两条剪切带宽度越小,带内变形越严重。
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关键词
铆模角度
电磁铆接
7050铆钉
绝热剪切带
微观组织
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职称材料
题名
6061-T6铝合金自冲铆接过程模拟及工艺优化研究
1
作者
彭昕
周平
翟彦博
王能均
机构
西南大学工程技术学院
西南铝业集团有限责任公司
出处
《精密成形工程》
北大核心
2025年第9期1-13,共13页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(SWU7130200010/076)
国家自然科学基金(51975479,52174374)。
文摘
目的探索出一种适用于工程应用的模具与铆钉选型方法。方法利用ABAQUS软件建立了厚度2mm的6061-T6铝合金自冲铆接成形精细化模型,并基于此模型研究了工艺参数对接头质量的影响。采用参数识别方法逆向获取了不同硬度铆钉的材料参数,并通过实验验证了精细化模型的准确性;探究了平底凹模尺寸对接头截面尺寸与底部形貌的影响;基于优化凹模尺寸,探究了铆钉长度、铆钉硬度对自冲铆接接头质量的影响规律。结果试验与仿真的接头截面尺寸误差控制在7%以内,建立的模型能够较为准确地模拟自冲铆接成形过程;底切量、腿部张量与凹模深度呈正相关,底厚值与凹模深度呈负相关,其中当凹模深度为1.6mm时,接头截面尺寸最好且底部无裂纹;由单搭接拉剪与十字拉伸试验可知,当铆钉长度为6mm、硬度为H4时,接头质量最好,其抗拉剪力、抗拉伸力分别为8.3kN、4.3kN,对应的失效位移为4.3mm、8.9mm。结论所提出的有限元仿真与实验验证相结合的选型方法克服了经验法耗时长、成本高的问题,能够精准高效选出最佳模具-铆钉组合,具有较强的工程实用性。
关键词
6061-T6铝合金
自冲铆接成形模拟
参数识别
铆模与铆钉选型
接头质量评价
力学性能试验
Keywords
6061-T6 aluminum alloy
self-pierce
riveting
simulation
parameter identification
riveting die and rivet selec-tion
evaluation of connector quality
mechanical performance test
分类号
TG938 [金属学及工艺—钳工工艺]
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职称材料
题名
基于球形底模的铝合金自冲铆接工艺多元回归模型
被引量:
2
2
作者
张子豪
曾凯
张洪申
邢保英
丁燕芳
田海
机构
昆明理工大学
出处
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期59-66,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51565022,52065034)。
文摘
针对低延展性铝合金薄板材料自冲铆接成形过程易出现裂纹问题,提出了一种基于球形底模的自冲铆连接工艺.针对7075铝合金材料,采用Box-Behnken Design响应面试验方法,开展自冲铆接头工艺试验研究,确定最优工艺参数.以铆钉长度,冲头速度和冲头行程作为输入变量,接头的失效载荷和能量吸收值为响应值,建立基于球形底模的自冲铆接工艺多元非线性回归模型,并进行试验验证.结果表明,采用球形底模在保证接头强度下有效抑制自冲铆接头机械内锁区裂纹的产生;应用回归模型得到的理论预测值与试验值之间的相对误差较低,回归模型具有较高的可靠性;同时,单因素分析表明,铆钉长度对接头静力学性能的影响最大;交互作用分析中,铆钉长度和冲头行程的交互作用对失效载荷和能量吸收值的影响最为显著.最后通过NSGA-Ⅱ遗传算法确定最优工艺参数组合.
关键词
球形底模
自冲铆接
7075铝合金
回归模型
力学性能
Keywords
ball-shaped
die
self-piercing
riveting
7075 aluminum alloy
regression model
mechanical property
分类号
TG457 [金属学及工艺—焊接]
TG115.5 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
模钉体积比对异种金属自冲铆接接头成形性能影响分析
被引量:
23
3
作者
楼铭
李永兵
黄舒彦
陈关龙
机构
上海交通大学上海市数字化汽车车身工程重点实验室
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第15期1873-1876,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50705059)
国家科技支撑计划资助项目(2007BAF10B00)
文摘
研究了自冲铆接中模钉体积比对铝-钢以及钢-铝铆接接头的影响。试验结果表明,当模钉体积比大于1时,铝-钢与钢-铝铆接接头都具有较大的底切量;同时,对于钢-铝铆接接头而言,较大的模钉体积比有利于减小铆钉内侧与上层钢板之间的接头空隙,保证接头的紧密性。
关键词
轻量化
自冲铆接
模钉体积比
底切量
Keywords
lightweight
self- piercing
riveting
die
-
rivet
volume ratio
undercut quantity
分类号
TG938 [金属学及工艺—钳工工艺]
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职称材料
题名
半空心铆钉自冲铆接的工艺参数及铆接质量的判定
被引量:
42
4
作者
万淑敏
S.Jack Hu
李双义
张连洪
刘秀全
机构
天津大学机械工程学院
密西根大学机械工程系
出处
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期494-498,共5页
文摘
自冲铆接是在板料和铆钉之间形成连接而不需要预冲孔的新工艺.探讨了检测自冲铆接质量的直接试验法和观测法,并在原有观测法的基础上提出了补充意见.开展了模具设计、铆钉尺寸选择及二者与板料匹配等方面的研究,提出了模具设计的依据和方法.同时进行了自冲铆接效果的试验研究,结合自冲铆接试验结果,分析了模具、铆钉以及板料的材质性能等因素对铆接质量的影响.研究和试验分析表明,自行设计的半空心铆钉和模具可以获得良好的铆接质量,可作为模具设计的参考和依据.
关键词
连接工艺
自冲铆接
模具
汽车轻量化
Keywords
joining technology
self-piercing
riveting
die
light weight of car body
分类号
U671.85 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
电机定转子铁芯三拼式套冲自动叠铆级进模设计
被引量:
3
5
作者
邓卫国
于波
巢波
机构
常州机电职业技术学院
常州展翔精密模具厂
出处
《电加工与模具》
2010年第6期36-39,共4页
文摘
介绍了在一副级进模上冲制出空调电机定子铁芯和转子铁芯,其中转子铁芯带扭斜自动叠铆,定子铁芯是由定子外形框架、定子极槽和定子极条三部分组合,在级进模上套冲而成,并带自动叠铆。重点介绍定子铁芯由三部分组合在级进模上套冲的排样方法和保证冲制出三部分定子铁芯之间高精度配合的技术要求。
关键词
定子铁芯套冲
微小间隙冲裁
自动叠铆
多工位级进模
Keywords
suit stamping of stator core
micro-clearance blanking
automatic stack-
riveting
multi-position progressive
die
分类号
TG702 [金属学及工艺—刀具与模具]
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职称材料
题名
铆模角度对7050铆钉镦头变形的影响
被引量:
3
6
作者
龚成鹏
范治松
陈云鹤
邓将华
机构
福州大学机械工程及自动化学院
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期112-121,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51705081,51774097)
福建省自然科学基金资助项目(2018J05079)
+1 种基金
福建省高校青年自然基金重点项目(JZ160417)
福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划项目。
文摘
采用不同角度的铆模对直径为Φ6 mm的7050铆钉进行试验,研究铆模角度对镦头微观组织及绝热剪切带的影响规律。结果表明,铆模角度会影响铆钉镦头各区域的变形,镦头内出现明显的剪切带,剪切带处的变形最为剧烈,远离剪切带晶粒的变形剧烈程度降低。与平头铆模相比,带角度铆模可以减弱镦头内的局域化变形,使得剪切带宽度从120μm左右降至100μm以下。铆模角度越小,镦头材料的轴向和径向流动不均匀性越小。放电电压为380 V时,30°镦头效果最优,剪切带最不明显。放电电压越大,剪切带左、右侧宽度越接近,两条剪切带宽度越小,带内变形越严重。
关键词
铆模角度
电磁铆接
7050铆钉
绝热剪切带
微观组织
Keywords
riveting
die
angle
electromagnetic
riveting
7050
rivet
adiabatic shear band
microstructure
分类号
TG391 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
6061-T6铝合金自冲铆接过程模拟及工艺优化研究
彭昕
周平
翟彦博
王能均
《精密成形工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于球形底模的铝合金自冲铆接工艺多元回归模型
张子豪
曾凯
张洪申
邢保英
丁燕芳
田海
《焊接学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
3
模钉体积比对异种金属自冲铆接接头成形性能影响分析
楼铭
李永兵
黄舒彦
陈关龙
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
23
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职称材料
4
半空心铆钉自冲铆接的工艺参数及铆接质量的判定
万淑敏
S.Jack Hu
李双义
张连洪
刘秀全
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
42
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职称材料
5
电机定转子铁芯三拼式套冲自动叠铆级进模设计
邓卫国
于波
巢波
《电加工与模具》
2010
3
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职称材料
6
铆模角度对7050铆钉镦头变形的影响
龚成鹏
范治松
陈云鹤
邓将华
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
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