铝合金板材摩擦辅热平底铆压塑性连接工艺

为了解决平底无铆连接技术中匙孔缺陷问题,提出了摩擦辅热平底铆压塑性连接工艺,针对2 mm厚5754铝合金板材开展了摩擦辅热平底铆压过程数值模拟和试验研究。首先,研究了铝合金板材摩擦辅热平底铆压过程中的材料流动行为和温度场分布,重点讨论了转速、摩擦加热时间和铆压速度对温度场分布、铆压力和成形效果的影响规律。然后,对比了摩擦辅热平底铆压工艺较平底无铆连接工艺在成形力和成形效果的提升能力,并根据摩擦热输入量对成形高度和互锁值的影响机制,确定了该工艺的合理工艺参数范围。最后,评估了有限元数值模型的准确性。结果表明:转速、摩擦加热时间和铆压速度是影响摩擦辅热平底铆压成形力和成形效果的关键因素,摩擦辅热平底铆压工艺较平底无铆连接工艺所需铆压成形力可降低67%,成形高度可提高11.1%,互锁值可提高42.1%;2 mm厚5754铝合金板材摩擦辅热平底铆压连接的最优转速范围为1000~1600 r·min^(-1),摩擦时间为10~15 s,铆压速度为0.2~1 mm·s^(-1);有限元分析结果与试验结果接近,比有限元数值模型可以有效预测摩擦辅热平底铆压连接成形过程。