第30卷第3期2023年3月塑性工程学报JOURNALOFPLASTICITYENGINEERINGVol.30No.3Mar.2023引文格式:扶文生,张先炼,张青.5083铝合金自冲铆接成形机理与失效分析[J].塑性工程学报,2023,30(3):91-98.FUWensh-eng,ZHANGXianlian,ZHANGQing.Formingmechanismandfailureanalysisofself-piercingrivetedof5083aluminumalloys[J].JournalofPlasticityEngineering,2023,30(3):91-98.基金项目:长江大学科研发展基金资助项目(8021002902)通信作者:张先炼,男,1992年生,博士,讲师,主要从事新轻型薄板材料连接技术及疲劳与断裂研究,E-mail:xlianzhang@yan-gtzeu.edu.cn第一作者:扶文生,男,1997年生,硕士研究生,主要从事薄板材料连接技术研究,E-mail:fwens8@163.com收稿日期:2022-08-23;修订日期:2022-12-295083铝合金自冲铆接成形机理与失效分析扶文生,张先炼,张青(长江大学机械工程学院,湖北荆州434023)摘要:采用不同材质的铆钉及不同规格的下模具研究了5083铝合金自冲铆接头的工艺特点,基于有限元及力学试验结果分析了接头的成形机理、力学性能及失效行为。结果表明,采用36MnB4硼钢铆钉和平模制备的接头成形质量更高。铆钉材质和模具规格均会影响5083铝合金自冲铆接头的成形质量,铆钉材质的优化对成形质量具有更为显著的提升效果。有限元模拟的接头成形截面参数与实际试验截面参数基本一致。成形过程中,铆钉腿与钉头过渡区域为铆钉上的应力集中区域,而被连接板材上的应力集中主要处于塑性变形区域。接头应力集中区域与实际失效特征区域相吻合,5083铝合金自冲铆接头失效形式均为下板与铆钉分离,且接头承载能力越强,失效后的破坏特征越明显。采用36MnB4硼钢铆钉和平模的接头综合性能更优,能够满足相对较高的承载需要,适用于对抗冲击性能要求较高的结构。关键词:自冲铆接;5083铝合金;塑性成形;静力学性能;失效分析中图分类号:TG386.4文献标识码:A文章编号:1007-2012(2023)03-0091-08doi:10.3969/j.issn.1007-2012.2023.03.013Formingmechanismandfailureanalysisofself-piercingrivetedof5083aluminumalloysFUWen-sheng,ZHANGXian-lian,ZHANGQing(SchoolofMechanicalEngineering,YangtzeUniversity,Jingzhou434023,China)Abstract:Theprocesscharacteristicsofself-piercingriveted(SPR)jointsof5083aluminumalloywerestudiedusingrivetswithdifferentmaterialsandlowerdieswithdifferentspecifications.Theformingmechanism,mechanicalpropertiesandfailurebehaviorso...
