異質(zhì)板材嵌入式冷壓變形連接成形規(guī)律研究.pdf

1、隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，環(huán)保等問(wèn)題受到的關(guān)注與日俱增。在追求節(jié)能減排等實(shí)效的驅(qū)動(dòng)下，大量的新型材料或結(jié)構(gòu)被航空航天、汽車(chē)制造等領(lǐng)域廣泛采用。異質(zhì)材料連接作為實(shí)現(xiàn)輕量化的主要途徑之一逐漸成為研究者們共同關(guān)注的焦點(diǎn)，與激光焊、攪拌摩擦焊等方法相比，螺紋連接、鉚接和沖壓連接等機(jī)械連接方法在解決異質(zhì)板材連接過(guò)程中存在的板厚差異大、層數(shù)多等瓶頸問(wèn)題中更具優(yōu)勢(shì)。
　　為了進(jìn)一步提高異質(zhì)板材連接的法向承載能力及可靠性，本文提出了嵌入式板材冷壓

2、變形連接法即對(duì)連接部位整體加載作用后，一側(cè)板材受壓變形后嵌入到對(duì)側(cè)板材的預(yù)制孔中形成互鎖連接結(jié)構(gòu)。并設(shè)計(jì)了搭接-嵌入式、交互-嵌入式和插孔-嵌入式等三種不同的接頭結(jié)構(gòu)方案，以工業(yè)純鋁1100與304不銹鋼板為例，利用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行連接實(shí)驗(yàn)及連接強(qiáng)度測(cè)試。
　　本文首先確定了異質(zhì)板材冷壓變形連接過(guò)程可分為三個(gè)主要階段：調(diào)整階段、壓合階段和嵌入階段，結(jié)合各階段的變形連接特征揭示了其主導(dǎo)的因素并加以深入闡述；然后研究了加載壓力、預(yù)制

3、孔型和沖頭壓下量等對(duì)異質(zhì)板材冷壓變形連接過(guò)程及連接質(zhì)量等方面的影響。其中，利用有限元模擬分析了不同方案連接過(guò)程中的兩板材接頭部位的塑性變形特征、金屬流動(dòng)行為和嵌入充填行為等規(guī)律；又借助工藝實(shí)驗(yàn)研究了板材連接部位的宏觀形貌、寬度及厚度變化并進(jìn)行了工藝優(yōu)化，結(jié)合具體工藝條件分析確定失效形式及內(nèi)因機(jī)理。
　　上述研究結(jié)果表明，不同方案連接過(guò)程中鋁板在加載壓力作用下均有向不銹鋼板預(yù)制孔內(nèi)產(chǎn)生充填流動(dòng)并嵌入其中的趨勢(shì)。同時(shí)，連接部位的厚度均