節約能源和環境保護促使汽車行業向輕量化方向發展。傳統單一鋼材的使用已遠不能滿足車輛減重的目的,多種材料共同應用才是未來汽車輕量化發展的趨勢。鋁合金因其優異的材料性能被廣泛的應用在汽車鈑金件中,而在輕量化車身板材連接技術中,傳統電阻點焊在高強輕質合金的應用中愈顯不足。自沖鉚接（self-piercing riveting,SPR）作為替代點焊的連接技術,可有效實現鋁合金等輕質有色金屬板材及異質板材的連接。然而對于高強度車用7075鋁合金,因其常溫下強度高、成形性較差,連接過程常出現開裂等缺陷,這成為該技術在車身制造中進一步使用的不利因素。本文提出一種新型溫熱自沖鉚接（Thermal self-piercing riveting,T-SPR）工藝,可以有效改善并解決高強度車用鋁合金板材在自沖鉚接過程的開裂問題。本文圍繞上述T-SPR連接工藝,展開針對7075-T6鋁合金在溫熱條件下自沖鉚的成形性及其接頭失效行為的研究。首先,基于熱力拉伸實驗平臺對7075-T6鋁合金進行0.001 s^-1應變率條件下的高溫拉伸實驗,獲取其不同溫度下的流變行為,其中溫度范圍覆蓋20

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 車身輕量化
        1.1.2 車身連接技術
    1.2 SPR自沖鉚技術簡介
    1.3 國內外研究現狀
        1.3.1 SPR自沖鉚成形工藝及仿真分析研究
        1.3.2 SPR自沖鉚接頭力學性能研究
        1.3.3 不同角度對自沖鉚接頭力學性能影響研究
        1.3.4 高強度鋁合金溫熱成形性能研究
    1.4 本文研究內容及意義
    1.5 本章小結
2 高強度 7075-T6鋁合金材料力學性能
    2.1 引言
    2.2 7075-T6鋁合金基礎材料性能
        2.2.1 7075-T6鋁合金基礎力學性能
        2.2.2 7075-T6鋁合金高溫力學性能
    2.3 Johnson-Cook材料模型
        2.3.1 Johnson-Cook模型簡介
        2.3.2 參數擬合
        2.3.3 數值模擬
    2.4 自沖鉚釘材料性能
    2.5 本章小結
3 高強度 7075-T6鋁合金溫熱自沖鉚工藝性能研究
    3.1 引言
    3.2 高強度 7075-T6鋁合金T-SPR鉚接工藝
        3.2.1 溫熱自沖鉚接原理
        3.2.2 溫熱自沖鉚接實驗平臺
        3.2.3 溫熱鉚接實驗方案
    3.3 實驗過程
        3.3.1 實驗溫度曲線
        3.3.2 硬度測試
        3.3.3 接頭剖面參數
    3.4 實驗結果及分析
        3.4.1 硬度測試
        3.4.2 接頭剖面參數測試
    3.5 鉚接溫度對T-SPR接頭力學性能影響
        3.5.1 實驗方案及樣件
        3.5.2 實驗過程
        3.5.3 失效模式分析
        3.5.4 實驗數據分析
    3.6 本章小結
4 高強度 7075-T6鋁合金溫熱自沖鉚接頭復合加載失效行為研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方案及樣件
        4.2.1 實驗方案
        4.2.2 實驗樣件
        4.2.3 Arcan實驗夾具
    4.3 實驗過程
    4.4 有限元模型建立
    4.5 加載角度對T-SPR十字搭接接頭力學性能影響
        4.5.1 準靜態加載失效模式分析
        4.5.2 實驗數據分析
        4.5.3 實驗仿真對比分析
    4.6 拉伸速度對T-SPR十字搭接接頭力學性能影響
    4.7 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Mechanical and fatigue properties of self-piercing riveted joints in high-strength steel and aluminium alloy[J]. Chun-yu Zhang,Rui-bin Gou,Min Yu,Ya-jing Zhang,Yin-hu Qiao,Shu-ping Fang.  Journal of Iron and Steel Research(International). 2017(02)
[2]輕量化多材料汽車車身連接技術進展[J]. 李永兵,馬運五,樓銘,雷海洋,林忠欽.  機械工程學報. 2016(24)
[3]7075-T6鋁合金溫成形損傷演化實驗與仿真[J]. 盈亮,劉文權,王丹彤,胡平,王琪.  中國有色金屬學報. 2016(07)
[4]無鉚釘鉚接接頭力學性能優化研究[J]. 莊蔚敏,張凱希,劉學成,李兵.  汽車技術. 2015(12)
[5]6061-T6鋁合金高溫本構模型及溫成形數值模擬[J]. 盈亮,戴明華,胡平,閆巧云.  中國有色金屬學報. 2015(07)
[6]汽車輕量化技術的研究與進展[J]. 范子杰,桂良進,蘇瑞意.  汽車安全與節能學報. 2014(01)
[7]加工硬化特性對無鉚釘接頭力學性能影響的研究[J]. 莊蔚敏,劉學成.  汽車技術. 2011(11)
[8]T6態7075鋁合金溫熱下各向異性研究[J]. 周國偉,李大永,彭穎紅.  精密成形工程. 2011(06)
[9]7075-T6鋁合金板溫熱成形極限圖實驗[J]. 黃華,李大永,彭穎紅.  塑性工程學報. 2010(01)
[10]鋁合金板材溫熱成形性能[J]. 劉合軍,郎利輝,李濤.  塑性工程學報. 2009(03)

博士論文
[1]半空心鉚釘自沖鉚接技術的研究[D]. 萬淑敏.天津大學 2007

碩士論文
[1]自沖鉚接工藝的試驗研究和有限元數值模擬[D]. 劉秀全.天津大學 2007



本文編號：2897537