文档介绍：昆明理工大学硕士研究生学位论文
开题报告书
专业机械制造及其自动化
姓名冯模盛
入学时间 2009年9月
导师何晓聪
拟定的论文题目压印连接接头疲劳性能研究
报告日期 2011年1月
研究生部
1、论文选题的国内外研究动态及现状
近年来,随着能源加剧地消耗和家电产品及汽车制造业的快速发展,越来越多的制造业要求自动化,高效、降低成本而采用了新轻型材料。而这些新材料的特性决定了其不能用传统的点焊或铆接技术,压印连接技术成功的解决了这一难题,成为未来机械连接技术发展的新趋势。
压印连接技术是机械压力连接技术的一种。它是专用的压印连接模具在外力的作用下,迫使被连接材料组合在连接点处产生材料流动,形成一个相互镶嵌的塑性变形的连接过程,该连接点具有一定的抗拉强度和抗剪强度。这种技术可以广泛应用于钢板、不锈钢、铝板及非金属复合板材,表面有喷涂层、油漆层的金属板件的连接,有其点焊和铆接等传统连接方法不可替代的优点。工序简单、高效、环保、易实现自动化。
为了连接点焊不能或难以连接的轻型薄板材料,实现连接的快速性、自动化等,压印连接技术的应用得到越来越多的关注。传统的连接工艺比如点焊、铆接、螺纹连接等工艺均存在诸多缺点和使用上的缺陷。以点焊为例,点焊过程能耗高、成本高、效率低,发光发热,有废弃物等,不仅会造成工件变形,还会损伤工件表面,尤其对有镀层的工件,严重破坏了其连接点处的耐腐蚀性,降低了连接点的使用寿命,同时由于连接点处存在热变形而引起应力集中,极大的降低了连接点的动态疲劳强度。此外,对有镀层的板件、板厚差异过大、或材质相异的板件、新型非金属材料,以及三层以上的多层板件,很难或根本无法实行点焊。压印连接技术以独有的特点完全适应于现代工业对机械连接的要求。
直到20世纪80年代,压印连接技术才被应用到工业领域。1986年,BTM公司在美国引Tog-L-Loc商标,Trumpy GmbH和TOX GmbH在1987年开始生产压印连接设备。一年后,Attexor Equipments 。这种装备是BTM公司在1993年在美国获得“板件连接设备”专利。1996年悉尼大学为“冷成形刚结构”制订了澳大利亚/新西兰标准AN/NZS4600,标准中阐述了压印连接及其他单紧固件连接的测试。对于压印连接技术最初的研究是随着帕德伯恩大学、爱丁堡大学和拉普兰塔科技大学的研究而发展的。
随着新型材料广泛应用于机械产品中,压印连接技术作为一种前沿的连接引起了国内外研究机构的重视,相继出现了一些研究成果。
有限元模型的建立和分析能够快速掌握压印连接过程中的很多重要的信息,比如:金属的流动及在下模型腔内的填充。在国外文献中何晓聪在论文压印连接接头扭转自由振动特性中指出悬臂式单搭接接头的固有频率、模型形状对变形的影响,得出悬臂式单搭接接头杨氏模量的增加会相应引起变形量的增加,而在论文单搭接接头悬臂梁动态性能中,以有限元软件预测了单搭接接头悬臂梁的固有频率,模型形状,频率响应函数等参数,并通过实验来分析对比。此外何晓聪还概括了近期用有限元分析压印连接技术的发展状况,主要在动态的工艺模拟,接头强度,振动特性等方面的研究。
,并基于这些仿真给出了一些模具组合的压