以椭圆管状铆钉为研究对象,利用正交试验设计方法,针对铆接件的3种接头形式进行了单向拉伸试验,分析了不同铆接接头形式的载荷-行程曲线变化趋势。采用极差分析法和方差分析法,分析了椭圆管状铆钉的壁厚、高度、向心率、铆钉放置形式、端面角度以及板料厚度组合等参数对接头强度和剖面质量的影响,确定了合理的工艺参数组合方案,从而获得良好的自冲铆接接头力学性能。 型技术成为轻型材料及复合材料的有效连接方法。椭圆管状铆钉自冲铆接是一种新型板料连接工艺，板料连接后能获得光洁的铆接表面，并能得到良好的静强度和疲劳强度，是铝合金车身连接的重要方式。本文利用正交试验方法[4]，研究椭圆管状铆钉的壁厚、高度、向心率、放置型式、端面角度和板料厚度组合等因素对自冲铆接接头性能的影响，并采用方差分析法分析不不同铆接参数对接头剖面质量和失效形式的影响，得到最优工艺参数组合，为椭圆管状铆钉工艺优化提供借鉴。2试验方案设计椭圆管状铆钉自冲铆接工艺原理如图1所示。首先将椭圆管状铆钉放置于2层金属板料之间，确保铆钉的中心轴与冲头的中心轴同轴,冲头向下移动，铆钉上、下两端分别刺入上下板料，在上、下模具的挤压下，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com铆钉在两端倒角引导下扩张弯曲成喇叭状形成机械自锁，从而实现连接的目的。图1椭圆管状铆钉的铆接工艺原理基于车身市场中铝合金用材及相关文献，试验中板材选用铝合金6063，铆钉选用不锈钢SUS304，切削加工成符合要求的端部不同倒角铆钉椭圆管状铆钉-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机，如图2上板料上冲头铆钉下板料下模·材料·工艺·设备·—2013年第6期3拉伸试验结果与分析3.1行程-载荷曲线按照正交试验设计方案进行铆接接头的拉伸试验，采用日本岛津制造的AG-250KNX精密万能拉伸试验机。3种铆接型式的拉伸试验装置如图4所示。因十字接头试样不能直接利用试验机上的夹具进行试验，所以设计了专用夹具对十字接头试样进行夹持。（a）搭接（b）对接（c）十字搭接图43种不同接头型式的铆接试样拉伸试验装置为消除试验误差，每种接头型式均采用3个试样进行试验，然后取试验结果的平均值。图5分别为连接双层3mm铝合金6063板料的3种接头型式的行程-载荷曲线。由图5可看出，3种接头的行程-载荷曲线变化趋势基本相同，均随行程的增加载荷逐渐增大；当达到峰值后，随行程的继续增加接头的载荷逐渐下降，直至试件失效。图53种接头型式的行程-载荷曲线从行程-载荷曲线可知，搭接接头的剪脱强度大于对接接头的撕裂强度和十字接头的剥离强度，其强度是对接接头的5~6倍，是十字接头的3倍左右，这也是实际中搭接接头比较常用的重要原因。对接接头撕裂试验和十字接头剥离试验的完全失效位移大于搭接接头，这说明对接接头和十字接头在失效的过程中能有效地吸收动能，具有较大的位移变形量，可防止铆接点在短时间内彻底断开[6]。3.2接头强度分析3.2.1搭接接头强度分析将各影响因素水平作为横坐标，搭接接头拉伸试验的峰值载荷的平均值为纵坐标，绘出主效应图，见图6。主效应图可直观地反映试验结果随各因素不同水平的变化趋势，根据趋势图的平坦或陡峭程度即可判断因素的主次[7]。图6搭接接头的各因素之间的主效应图由图6可看出，各因素对试验结果的影响程度为：铆钉横向放置时的搭接接头的剪切强度大于纵向放置时的强度；铆钉壁厚对搭接接头的剪切强度?椭圆管状铆钉-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com