異質(zhì)板材嵌入式冷壓變形連接成形規(guī)律研究.pdf

1、隨著社會的不斷進步與發(fā)展，環(huán)保等問題受到的關(guān)注與日俱增。在追求節(jié)能減排等實效的驅(qū)動下，大量的新型材料或結(jié)構(gòu)被航空航天、汽車制造等領(lǐng)域廣泛采用。異質(zhì)材料連接作為實現(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，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械連接方法在解決異質(zhì)板材連接過程中存在的板厚差異大、層數(shù)多等瓶頸問題中更具優(yōu)勢。
　　為了進一步提高異質(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側(cè)板材的預(yù)制孔中形成互鎖連接結(jié)構(gòu)。并設(shè)計了搭接-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，利用萬能材料試驗機進行連接實驗及連接強度測試。
　　本文首先確定了異質(zhì)板材冷壓變形連接過程可分為三個主要階段：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異質(zhì)板材冷壓變形連接過程及連接質(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程中的兩板材接頭部位的塑性變形特征、金屬流動行為和嵌入充填行為等規(guī)律；又借助工藝實驗研究了板材連接部位的宏觀形貌、寬度及厚度變化并進行了工藝優(yōu)化，結(jié)合具體工藝條件分析確定失效形式及內(nèi)因機理。
　　上述研究結(jié)果表明，不同方案連接過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)生充填流動并嵌入其中的趨勢。同時，連接部位的厚度均