蒋新华

摘 要 采用了试验结合有限元仿真的方法，对自冲铆接（Self-PiercingRiveting，SPR）设备中的重要部件凹模出现的不同程度的损伤情况可能对SPR接头质量产生的影响进行了试验研究。对凹模的受损情况进行统计分类，根据凹模的受损程度将凹模分为早期受损、中前期受损等5个级别。使用不同受损程度的凹模对厚度为1.5mm的A6111铝板进行自冲铆接，测量铆接接头的外观质量与接头剖面几何参数。通过拉伸-剥离仿真试验，探究凹模断裂损伤对SPR铆接接头的连接质量的影响。试验结果表明：凹模损伤会对接头表面外观质量造成损伤，并且会随着凹模损伤程度的增加而增大;凹模没有发生断裂时，凹模损伤对接头剖面的几何参数不会产生太大影响;凹模发生断裂，会降低接头的连接质量。

关键词 自冲铆接;凹模损伤;铆接质量;接头外观;断裂

引言

钢结构件的连接方式主要有螺栓连接、铆接连接及焊接连接等方式。在铁道车辆生产中，铆接是除了焊接外，应用最为广泛的钢结构件连接方式。近年来，国内轨道车辆企业和中国铁路总公司大力投资信息化系统建设，不断推动铁路车辆诊断技术的发展，但铆接质量在线诊断方面缺少可靠的解决方案及铆接质量追溯措施。目前车辆制造过程中铆钉铆接完成后的检查都是通过目测等人工方法进行，不仅费时费力，而且难以消除人为因素对检测结果的影响在车辆企业质量管控广泛采用ERP/MES/PCS/LIMS等分层架构的今天，仍然采用人工监测方式将会导致各平台间数据传输不便、未对过程质量进行监测和预警、出现质量问题缺乏有效的工艺质量追溯和离线分析措施等问题，不能够使质量管控达到最完善[1]。……