铝/钢薄板无铆连接接头成形过程及形貌控制

目的研究铝/钢薄板无铆连接过程中接头形貌的影响因素。方法采用有限元模拟方法分析了铝/钢薄板在平底模具下接头形貌的成形过程。结合变形区域的金属流动情况,解释了互锁结构的形成机理,并分析了不同工艺参数对接头形貌的影响。结果接头互锁结构主要是依靠铝板填充钢板的凹陷部位而形成的,抑制钢板与模具接触一侧的金属流动有助于接头底部和侧壁的钢板拉薄,进而形成内部凹陷,促进互锁结构的形成。摩擦因数对接头形貌参数影响较大,增大摩擦因数可显著提高接头的互锁量。结论冲头半径、冲头圆角、凹模深度以及摩擦因数对颈厚值和互锁量均有显著影响。通过控制这些影响因素,可以得到良好的接头。此外,接头的失效形式以铝板颈厚较薄处的剪断失效为主,因此对于采用铝上钢下的无铆连接,保证颈厚值相对于互锁量更加重要。