铝板自冲铆接接头性能影响因素与失效模式研究Study on Influence Factors and Failure Modes of Self Piercing Riveted Joint of Aluminum Sheet
王鹏,夏广明,张义和,张林阳,庄华晔
摘要(Abstract):
以铝板自冲铆接接头为研究对象,全面考虑板材厚度、铆接顺序、铆钉长度、铆钉直径和烘烤硬化影响因素,设计正交试验,并获得拉剪工况下的失效载荷和失效模式。首先分析比对锁切量与失效载荷,发现锁切量对铆点的失效载荷起到决定性作用,锁切量越大,失效载荷越大,随后以此为基础,全面解释了各影响因素对铆钉性能的影响,包括:锁切量一定时,失效载荷并不会随着下板厚度增加或铆钉长度的增加而变大;薄板与厚板铆接可以获得更大的失效载荷;可选择较大直径的铆钉,以获得更大的失效载荷;烘烤硬化对铆点的失效载荷无影响等,最后分析实际获得的多种接头失效模式,发现当2种存在明显厚度差别的铝板铆接接头拉剪失效时,失效均发生于薄板一侧,薄板与厚板间的强度和厚度差异对失效模式起了决定性作用,本研究对于铝覆盖件铆点设计、碰撞CAE仿真和实车碰撞后的铆点失效模式的预测具有较高的实用性。
关键词(KeyWords): 自冲铆接;锁切量;失效载荷;失效模式;铝合金
基金项目(Foundation): 吉林省、长春市重大科技专项(20210301025GX)
作者(Author): 王鹏,夏广明,张义和,张林阳,庄华晔
DOI: 10.19710/J.cnki.1003-8817.20220094