轻量化薄板无铆钉铆接的力学性能及接头断裂机理

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英文篇名：Investigation on Strength and Failure Mode of Clinching 作者：沈永飞 ; 李昊 ; 熊志明 ; 楼铭 ; 李永兵 英文作者：SHEN Yongfei;LI Hao;XIONG Zhiming;LOU Ming;LI Yongbing;Body Manufacture Engineering Department TDC SAIC-GM-Wuling Automobile Co.Ltd.;School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiao Tong University; 关键词：无铆钉铆接 ; 拉剪强度 ; 断裂模式 ; 异种材料连接 英文关键词：clinching;;tensile shear strength;;failure mode;;dissimilar metal joint 中文刊名：JSYY 英文刊名：Machine Design & Research 机构：上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心;上海交通大学机械与动力工程学院; 出版日期：2018-02-20 出版单位：机械设计与研究 年：2018 期：v.34;No.173 语种：中文; 页：JSYY201801028 页数：4 CN：01 ISSN：31-1382/TH 分类号：107-110

摘要

轻量化作为汽车节能减排的重要手段,得到世界各国的高度重视。目前车身大都采用多材料混用,而异质材料用传统电阻点焊难以形成可靠连接。无铆钉铆接技术是一种冷成形连接工艺,避免了接头热输入问题,通过材料的机械自锁作用形成有效接头。文章通过控制铆接行程,凸凹模直径等参数对不同材料匹配的铆接试样进行拉剪实验。结合成形过程中力-位移曲线,研究无铆钉铆接接头的力学性能及断裂机理。研究发现,拉剪过程中铆接试样出现三种断裂模式,即上层板铆钉压溃,界面断裂和下层板铆钉塑性变形。其中,发生下层板铆钉塑性变形断裂模式的试样表现出更高的拉剪强度和较好的吸能效果。对于界面断裂、上层板接头颈部发生开裂,接头拉剪强度取决于上层板侧壁厚度。
        Lightweight has been paid more attention all over the world by using hydra materials,but reliable joints could not be obtained concerning dissimilar metal through traditional resistant spot welding. Clinching is a cold joining process without heat input by mechanical interlock. Lap shear tests was conducted for assigned couples in different parameters,strength and failure mode of the joint was investigated referring to force-displacement curve during lap shear tests. There were three failure modes: upper embossment failure,interface failure and lower embossment failure.Lower embossment failure exhibited higher tensile shear strength and more energy absorption,the strength depended on the thickness of neck under interfacial failure.

引文

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