22MnB5高强钢/7075铝合金热铆接冷模具淬火无铆钉铆接研究

针对目前车用22Mn B5高强钢和7075铝合金板料在连接工艺上存在的问题,提出一种高强钢和铝合金异种材料车身零件的热铆接冷模具淬火(Hot riveting quenching,HRQ)无铆钉铆接工艺,利用22Mn B5在高温下良好的成形性及易淬性,实现对22Mn B5高强钢与7075铝合金的有效连接。通过建立HRQ无铆钉铆接的成形和淬冷有限元模型,证明了该工艺的可行性,使铆接后接头的高强钢具有全马氏体组织,保证了接头的强度。并从仿真和试验两方面研究高强钢铆接温度对接头尺寸颈厚值T_n、自锁值T_u的影响,发现在600~800℃区间内,T_n和T_u均呈现先上升后下降的趋势,T_u受温度影响更显著,两者均在700℃时获得最大值,表明700℃是高强钢板料的最佳铆接初始温度。

超高强钢/铝合金热铆连接接头性能

提出了热铆接淬火(Hot riveting quenching,HRQ)无铆钉铆接技术,可有效解决车身超高强钢与铝合金异种材料零件的连接问题。通过建立22MnB5超高强钢和7075铝合金HRQ无铆钉铆接有限元模型,以接头抵抗拉伸载荷的能力作为判断接头力学性能的标准,研究了模具参数和工艺参数对接头力学性能的影响。从对凸模半径R_t、凹槽半径r_a及凹模深度h_a等参数的优化和铆接接头的有限元单向拉伸仿真和试验中发现,在铆接成形温度T=700℃,凸模行程为5.3mm的成形条件下,无铆钉铆接接头力学性能强度最好。同时可得出接头所能承受的载荷主要与铆接接头的颈厚值相关,颈厚值的大小决定了铆接点处所受单向拉伸力的大小。