基于数值模拟的6016/ST13钢铝异种板材自冲铆接成形

以某汽车引擎盖上加强板的钢铝异种材料的自冲铆接作为研究对象,基于DEFORM-2D软件对1mm料厚的6016-T4铝合金与1.5mm料厚的ST13钢板之间的异种材料自冲铆接过程进行数值模拟,利用平底模具与凸点模具分别对不同放置顺序的板料进行铆接试验。研究结果表明:采用平底模具铆接且上层板料为6016-T4铝合金的组合方案时,钢铝异种材料的自冲铆接成形质量较优,底切量、钉头高度以及剩余厚度的试验值分别为0.617,0.067以及0.201mm。底切量、钉头高度以及剩余厚度的模拟值与试验值之间的相对误差分别为1.65%、4.69%以及2.9%,从而验证了数值模拟的正确性。此外,分析了钢铝异种材料自冲铆接的底切量与模具参数之间的关系。研究得知:底切量随着模具宽度的增加而逐渐增大,而伴随着模具深度的增加则表现出不断减小的变化规律。