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第51卷第2期 锻压装备与制造技术 2016年4月 V01．51 No．2 CHINAMETALFORMlNG TECHNOLOGY EQUIPMENT＆MANUFACTURING Apr．2016 现代汽车板材的有铆钉塑性连接及其核心技术探讨 陈 超，赵升吨，韩晓兰，崔敏超，范淑琴 (西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049) 摘要：近些年，很多轻质材料如铝合金、镁合金等在现代汽车板材上得到了广泛应用。有铆钉塑性连接在轻质材料的连接上具有 巨大优势。本文首先介绍了现代汽车板材有铆钉塑性连接方式及其机制，并对有铆钉塑性连接和点焊等连接方式进行了对比。分 析了现代汽车板材有铆钉塑性连接的关键技术。有铆钉塑性连接的关键技术包括铆钉形状、塑性变形程度、板材表面状况、塑性 变形速率和加热处理。 关键词：有铆钉连接；塑性变形；关键技术；汽车板材 中图分类号： 文献标识码： 文章编号：1672—0121(2016)02—0074—03 DOI：10．16316／j．issn．1672—0121．2016．02．020 随着汽车工业的快 速发展，汽车轻量化技术 也得到重视研究【1】。如图1 所示，为实现车身轻量 化，很多轻质材料如铝合 金、镁合金、高强钢和复 合材料等得到了广泛应 用[21。但传统的板材连接 方式如点焊等，存在生产 成本高、生产效率低和对 板材表面质量要求高等缺 点，不能满足轻量化车身 图1汽车质量的影响凼素 对板材连接的要求。而有 1 板材有铆钉塑性连接方式及其连接 铆钉塑性连接在连接轻质材料如铝合金、镁合金等材 料上具有巨大优势闭，且非常适合用于连接异种材 机制 质或表面有镀层的板料。有铆钉塑性连接在连接前 有铆钉塑性连接指在外力作用下，铆钉穿透上 不需预冲孔，工艺步骤简单，生产效率高，在轻量化 层材料，嵌入下层材料，并在下层材料中进行流动和 车身制造上具有广阔的发展前景。汽车车身的很多 延展，通过塑性变形将上层材料和下层材料镶嵌在 地方可以采用有铆钉塑性连接方式进行连接㈣。 一起的连接过程。有铆钉塑性连接机制如图2所示。 有铆钉塑性连接过程主要由三个阶段组成： 收稿日期：2015—11-22；修订日期：2016—01—15 (1)准备压人阶段。首先将被连接材料置于下模 基金项目：国家自然科学基金重点项目，国家自然科学基 上，铆钉在压力作用下运动至被连接材料上表面，被 金项目，陕西省科学技术研究发展计划工业攻 关计戈4项目(2014K07—23) 连接材料被固定在铆钉和下模之间。 作者简介：陈超(1990一)，男，博士在读，主攻机电液一体化和塑性 (2)成形初期阶段。铆钉在压力作用下向下运动 成形工艺研究。E—mail：849918977@qq．tom 冲切被连接材料，被连接材料向下模内流动，被连接 通讯作者：赵升吨(1962一)，男，教授，博导，从事塑性成形工艺及设 备、人工智能及其控制等研究 材料和铆钉都发生变形。