基于DEFORM的钢铝异种板料无铆冲压连接工艺仿真与优化

• 作 者: 姜浩然
• 机 构: 山东科技大学
• 出 处: 山东科技大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 无铆冲压连接 异种板料 强度等代设计 田口方法

在当今的汽车工业当中，节能减排是各个汽车生产商追求的目标，汽车轻量化是实现这一目标的重要途径，因此钢铝材料车身已成为汽车研究的主要方向之一。由于铝合金熔点低，且热导率高，传统的焊接技术难以将其与钢板连接，而无铆冲压连接作为一种冷加工技术，可以有效解决异种板料的连接难题。因此，研究异种板料无铆冲压连接有着重要的实际价值。　　本文首先选取多种钢铝板料作为研究对象，基于 DEFORM分析了异种板料的放置顺序、强度组合以及厚度组合对接头的影响，结果表明：在同一模具下，板料的放置顺序与屈服强度对接头质量的影响显著，应将屈服强度较小的板料作为上板以保证接头能够形成有效的连接，同时应尽量使上下板的屈服强度接近，以保证接头具有较优的连接性能；上下板的厚度越接近接头的强度越高，为保证板料的厚度接近，应尽量选择屈服强度接近的材料进行强度等代设计。　　其次，选取不同的钢铝板料组合作为研究对象，模拟研究了不同的模具参数对其接头质量的影响，结果表明：模具参数对不同板料组合的影响程度不同，随上下板料屈服强度差异的增大而显著降低，由无铆冲压连接模具设计经验公式得到的模具参数不一定能满足异种板料无铆冲压连接的要求，应根据板料的组合来调整模具参数。　　最后，选取A5052铝合金与DP500/800钢的组合为研究对象，利用田口方法进行接头多目标参数优化，结果表明：合理选取模具参数组合能够显著改善接头的连接强度，证实了利用田口方法进行异种板无铆冲压连接优化的可行性与正确性。