半空心自冲铆钉
铆接分类
一、铆钉铆接的6种类型：1、冲压铆接：较早兴起、研究较早的传统铆接技术。
人工锤击、机器冲压对轴向进行施加铆接力（多为冲击力）。
缺点：假如铆接所需铆接力较大，难以铆接较大直径的铆钉。
冲击式铆接的铆接质量不高，噪音大，工作环境较差。
2、碾压铆接：碾压铆接过程中铆接凸模(铆杆)与铆钉轴线呈锐夹角，其在做特定的运动轨迹时也有向下压的运动，使铆钉头部受到连续局部均匀的碾压作用后形成所需铆接形状。
可分为径向式和摆碾式。
相对传统的铆钉铆接，碾压铆接在铆接过程中，无相对滑动无冲击，铆接质量高、能耗低（铆接力小、效率高），噪音和振动小，可以铆接多种材料。
实用范围广，即可用于有铆钉铆接、也可用于无铆钉铆接，而且对于许多难铆材料和特殊接头形状可胜任。
只要按照所需的铆接来改变铆接凸模的形状。
3、哈克拉铆钉（HUCK）铆接：利用虎克定律原理，用拉铆钉专用设备将结合件夹紧后，将套环的金属挤压并充满到带有多条环状沟槽的栓柱凹槽内，使套环与栓柱严密结合的一种紧固方式。
优点：夹紧力高、抗振和抗疲劳性能好、工作效率高。
缺点：铆钉较长较重，制造难度和价格相对传统铆钉铆接贵一些，主要适合于附加值高、载荷要求较高等行业。
HUCK紧固件是目前世界上唯一不需要扭力而产生紧固力的紧固件。
其紧固力大小取决于螺杆直径大小及相配套的套环。
重型载货汽车应用比较多。
图1 哈克拉铆钉铆接过程4、锌合金铆钉旋转法：利用铆钉材料的熔点低和摩擦生热的原理，在铆钉旋转钻入板料时互相摩擦，使材料局部变热软化，增加塑性，形成墩头，从而达到铆合的目的。
优点：铆接前不需要预先钻孔，相对工艺简单，操作方便。
铆接的产品美观，劳动强度低，生产效率高。
缺点：铆钉制造价格贵，并且铆接过程还要考虑冷却的因素。
图2 锌合金铆钉示意图5、实心铆钉自冲铆接：是把要连接的板料固定在凹模和压边圈之间，通过冲头向下运动将实心铆钉穿透上下层板料，并冲出小块金属，然后在下模的反作用力下，把部分下层板料材料压入环形沟槽，进而形成互锁机构。
基于Simufact Forming的半空心铆钉自冲铆接参数对铆接成形的影响研究
doi ：10．16576/j．cnki．1007－4414．2016．01．002基于Simufact Forming 的半空心铆钉自冲铆接参数对铆接成形的影响研究*张雨桐，刘瑞军*（北华大学汽车建筑工程学院，吉林吉林132013）摘要：以1．5mm+1．5mmA6062铝合金为研究对象，结合单一变量设计法进行参数组合，使用Simufact forming 有限元软件对铆接过程进行模拟仿真，主要研究了凹模深度、凹模凸台高度、冲头速度3个工艺参数对半空心铆钉自冲铆接成形的影响，及参数对几何特征量的影响趋势，为半空心铆钉自冲铆接工艺参数进一步优化提供有益的借鉴。
关键词：数值模拟；自冲铆接；Simufact forming ；工艺参数中图分类号：TG938文献标志码：A文章编号：1007－4414（2016）01－0004－04Impact Ｒesearch on Self－Piercing Ｒiveting Parameters of Half－Hollow Ｒivet onＲiveting Forming Based on the Simufact Forming SimulationZHANG Yu－tong ，LIU Ｒui－jun（School of Car Construction Engineering ，Beihua University ，Jilin Jilin 132013，China ）Abstract ：In this thesis ，taking 1．5mm+1．5mm A6062aluminum as the research object ，the single variable design method is used for parametric combination ，and the infinite element software Simufact forming is used to simulate the process of self－piercing riveting．The influences of the three technological parameters which are the depth of the die ，the die projection height and the punch speed on the half－hollow rivets forming are mainly researched ，the effect trend of the parameters on the geomet-ric characteristics is also studied ，thus it would offer some beneficial reference for further process optimization of half－hollow rivets parameters．Key words ：numerical simulation ；self－piercing riveting ；Simufact forming ；process parameters0引言汽车轻量化实现的有效途径之一是在车身上大量使用铝合金轻质材料，而在汽车上应用铝合金会给连接技术带来难题，近年来，一种能够连接有色轻型金属的自冲铆接技术出现在汽车车身制造上，极大的改善了现有的困难，但其应用还受到一些限制，对它的工艺参数及成形规律的研究，将有很大的指导作用。
冷作自冲铆接工艺参数分析
冷作自冲铆接工艺参数分析作者：郭延刚来源：《中国科技博览》2013年第29期摘要：根据冷作自冲铆接原理并结合自冲铆接的工艺性特点对铆接过程中模具设计与参数选择、铆钉尺寸选择和板材尺寸选择等进行了分析，根据铆接测试结果提出了提高铆接质量的合理参数选择。
关键词：铆接冷作自冲工艺参数中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-076-01一.冷作自冲铆接基本原理自冲铆接用于连接两种或两种以上金属板材的冷连接。
特制铆钉在铆接机的作用下穿透顶层板材之后，下部铆模作用于铆钉尾部的中空结构，使得其扩张刺入底层板材，从而形成牢固的铆接点，自冲铆接的特点是铆钉刺入底层板材而并不刺穿，如图一所示。
根据铆钉的特点，自冲铆接可以分为半空心自冲铆接和实心铆钉自冲铆接，其中半空心自冲铆接由于具有良好的工艺性，在实际生产中比其他铆接形式具有优越性，从而得到了广泛的应用。
由上图可以看出，半空心铆钉自冲铆接工艺类似于金属冲压成型原理，特别是对于几种复合结构的板材铆接，其工艺性参数要求较高：铆接模具设计要合理；铆钉的形状、尺寸和材质性能要合理；铆接板材的材质性能和尺寸要合理等。
本文主要对以上三个方面的工艺参数进行分析。
二.冷作自冲铆接主要工艺参数选择根据自冲铆接原理，为了提高铆接质量和铆接后的外观要求，铆接后的铆钉应完全进入铆接板材。
铆钉头部材料应该压齐于上层板料的上表面，铆钉尾部材料应恰好充满于模具型腔。
按照这种设计原则，将会出现模具、板料组合、铆钉的唯一性，即一种铆接模具对应一种铆钉和一种板料组合。
而在实际应用中，为了提高铆接效率，减少铆接工装的更换，往往是用一种模具，同时铆接两种或两种以上不同型号的铆钉，同时铆接不同厚度组合的铆接板料。
针对这种情况，必须对模具的型腔设计进行一定的圆整，使得其满足上述要求。
1.自冲铆钉尺寸的选择原则铆钉的尺寸包括直径和长度。
一般先确定铆钉直径，然后确定铆钉长度。
收藏铝合金焊接与铆接工艺介绍及对比
收藏铝合⾦焊接与铆接⼯艺介绍及对⽐来源：旺材汽车轻量化欢迎阅读本篇⽂章，⽂末有福利哦！⼀、铝及铝合⾦的焊接特点1、铝在空⽓中及焊接时极易氧化，⽣成的氧化铝（Al2O3）熔点⾼、⾮常稳定，不易去除。
阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的⽐重⼤，不易浮出表⾯，易⽣成夹渣、未熔合、未焊透等缺⽋。
铝材的表⾯氧化膜和吸附⼤量的⽔分，易使焊缝产⽣⽓孔。
焊接前应采⽤化学或机械⽅法进⾏严格表⾯清理，清除其表⾯氧化膜。
在焊接过程加强保护，防⽌其氧化。
钨极氩弧焊时，选⽤交流电源，通过“阴极清理”作⽤，去除氧化膜。
⽓焊时，采⽤去除氧化膜的焊剂。
在厚板焊接时，可加⼤焊接热量，例如，氦弧热量⼤，利⽤氦⽓或氩氦混合⽓体保护，或者采⽤⼤规范的熔化极⽓体保护焊，在直流正接情况下，可不需要“阴极清理”。
2、铝及铝合⾦的热导率和⽐热容均约为碳素钢和低合⾦钢的两倍多。
、铝及铝合⾦的热导率和⽐热容均约为碳素钢和低合⾦钢的两倍多。
铝的热导率则是奥⽒体不锈钢的⼗⼏倍。
在焊接过程中，⼤量的热量能被迅速传导到基体⾦属内部，因⽽焊接铝及铝合⾦时，能量除消耗于熔化⾦属熔池外，还要有更多的热量⽆谓消耗于⾦属其他部位，这种⽆⽤能量的消耗要⽐钢的焊接更为显著，为了获得⾼质量的焊接接头，应当尽量采⽤能量集中、功率⼤的能源，有时也可采⽤预热等⼯艺措施。
、铝及铝合⾦的线膨胀系数约为碳素钢和低合⾦钢的两倍。
铝凝固时的体积收缩率较⼤，3、铝及铝合⾦的线膨胀系数约为碳素钢和低合⾦钢的两倍。
焊件的变形和应⼒较⼤，因此，需采取预防焊接变形的措施。
铝焊接熔池凝固时容易产⽣缩孔、缩松、热裂纹及较⾼的内应⼒。
⽣产中可采⽤调整焊丝成分与焊接⼯艺的措施防⽌热裂纹的产⽣。
在耐蚀性允许的情况下，可采⽤铝硅合⾦焊丝焊接除铝镁合⾦之外的铝合⾦。
在铝硅合⾦中含硅0.5%时热裂倾向较⼤，随着硅含量增加，合⾦结晶温度范围变⼩，流动性显著提⾼，收缩率下降，热裂倾向也相应减⼩。
根据⽣产经验，当含硅5%~6%时可不产⽣热裂，因⽽采⽤SAlSi條（硅含量4.5%~6%)焊丝会有更好的抗裂性。
半空心自冲铆接工艺在车身轻量化中的应用
大量使用轻金属和非金属材料 ， 例如铝合金、 强化塑料 等等 。 显然这些材料的连接采用 目前 的点焊技术不 行 ， 之提 出采用 铆 接技术 对车 身 的 内外 覆 盖件 连接 ． 随 而传统 的铆 接工 艺 都 需 要 对铆 接 材 料 进行 预 冲 孔 ，
Ａ ． ｏ ７ ２０
文 章 编 号 ：０ ９４ ２ （０ ７ ０ —３ ９０ １０ —８２ ２ ０ ）４０ ６ —４
半 空心 自冲铆 接 工 艺在 车 身 轻 量 化 中的应 用
刘瑞 军 ， 一 于胜 武 朱翠娟 王永成 ， ，
（． 』 北华 大学 交 通建 筑工 程 学院 ， 吉林 吉林 １２ １ ２． ３ ０３； 吉林 大学 汽 车学 院 ， 吉林 长春 １ ０２ ３０５）
随着汽车制造业竞争 的日益剧烈 ， 各汽车制造厂家不断向市场推出新款车型 ， 新车型除了突出安全性 好、 性价比高、 款式新颖等特点之外 ， 主要 的竞争矛头指向汽车的行驶经济性． 在过去 的２ 中， ０ａ 汽车制造 商一直在寻找解决问题 的方法 ， 试验证明 ， 采用新型轻金属材料实现车身轻量化 ， 对改善汽车行驶经济性 是行 之 有效 的 ． 同时 ， 降低 整 车 质 量 可 使 汽 车 的 多 种 性 能 得 到 改 善 和 提 高 ． 究 表 明 ， 研 当整 车 质 量 降 低 １ ％时 ， ０ 燃油经济陛提高３８ 加速时间降低 ８ Ｃ ． ％， ％， Ｏ排放减少４５ 刹车距离减少 ％， ． ％， 轮胎寿命提高
摘ห้องสมุดไป่ตู้要 ： 绍了 自冲铆接技 术的概念、 型、 艺原理 以及在 汽车 车身制造 中的应 用 ， 自冲铆 接和 点焊 的工艺连 介 类 工 对
自冲铆接类型及技术特点
自冲铆接类型及技术特点1、引言随着汽车制造业竞争的日益剧烈，汽车制造厂商都不断向市场推出新款车型，新车型除了突出质量好、价格低、样式新、功能全等特点之外，主要的竞争集中在汽车行驶的经济性上。
在过去的20年中汽车制造商一直在寻找解决问题的方法。
试验证明，应用新材料，使用轻型材料实现汽车车身的轻量化，改善汽车行驶经济性是行之有效的。
通过降低整车质量可使汽车的很多性能得到改善和提高。
研究表明，当整车质量降低10％时，燃油经济性提高3.8％，加速时间降低8％，CO排放减少4.5％，刹车距离减少5％，轮胎寿命提高7％，转向力减少6％，可见汽车轻量化的重要性。
汽车轻量化的重要潜力是在车身的制造中大量使用轻金属和非金属，例如铝、铝合金、镁合金以及强化塑料等板料之间的应用。
迄今为止，电阻点焊是连接钢板车身结构的主要方法，不仅有利于大批量生产，而且质量也牢固可靠；但是对于黑色金属与有色金属的连接，大部分有色金属(如薄铝板)之间的连接，金属与非金属的连接，非金属之间的连接，以及可焊性差的、预先涂漆或有镀层的黑色金属之间的连接，点焊就很困难或无能为力了。
故提出采用铆接技术连接车身的内外覆盖件而替代点焊，特别是自冲铆接(SPR—SelfPiercing Riveting)工艺，越来越受到重视和青睐。
2、自冲铆接技术类型2.1 半空心铆钉自冲铆接技术半空心铆钉的自冲铆接技术如图3所示，压边圈首先向下运动对铆接材料进行预压紧，防止铆接材料在铆钉的作用力下向凹模内流动，而后冲头向下运动推动铆钉刺穿上层材料。
在凹模与冲头的共同作用下铆钉尾部在下层金属中张开形成喇叭口形状以便锁止铆接材料，达到连接目的。
半空心铆接工艺铆接相同金属材料时，较厚的放在下层；铆接两层不同金属材料时，将塑性好的材料放在下层；铆接金属与非金属材料时，将金属材料放在下层。
在汽车车身制造中，考虑到具体的生产环境、自冲铆接工艺的特点、连接强度以及所应用材料的机械性能等要求，又由于实心铆钉的铆接丁艺有很多自身的局限性，所以在汽车轻量化生产中主要应用半空心铆钉的自冲铆接工艺。
半空心铆钉冲头 加工方法
半空心铆钉冲头加工方法我折腾了好久半空心铆钉冲头加工方法，总算找到点门道。
我一开始是瞎摸索，根本不知道从何下手。
我就想着这冲头应该和其它金属加工有点相似吧，就按照普通冲头的加工方法尝试起来。
我先拿了一块合适的钢材，想着得把大致的形状弄出来吧。
我就用切割机开始切，可这一切就出问题了。
我发现切割的尺寸老是掌握不好，不是长了就是短了，就像切菜的时候想切一根均匀的胡萝卜，结果切得歪歪扭扭的。
这才意识到这种粗略的切割不行。
后来我就去求助了一位老师傅。
老师傅告诉我，对于半空心铆钉冲头，切口很重要，得慢慢打磨。
我听取了他的建议，用锉刀慢慢打磨。
但是这个过程真的很考验耐心，稍微不注意，就打磨偏了。
有一次我打磨的时候分神了，结果冲头的一边就有点斜了，报废了一个材料。
这可把我心疼坏了，毕竟材料也不便宜。
我还试过去用机器精准切割，但是机器的参数设置我老是搞不明白。
我在网上找了很多教程，按照教程一步一步来，可是不同的机器可能还有细微的差别。
比如说那转速的设置，教程上说2000转合适，但我试了之后，发现切割出来的冲头表面很粗糙，后来我就一点一点调整，发现1800转左右对我的这台机器来说刚刚好。
再说到冲头的空心部分加工。
我一开始想着直接挖空不就得了，就用钻孔机开始钻。
但这又出现新问题了，钻的时候很容易就把周围的金属弄变形了。
我这才明白要先确定大的形状，然后再小心翼翼地往中间掏空。
而且这个掏空过程最好分多次进行，就像吃馒头不能一口吞，要一小口一小口咬，每次钻一点，再进行打磨调整。
加工半空心铆钉冲头的时候，测量也是关键。
就得时不时地量一量，无论是长度还是直径，就像做衣服的时候要不断量尺寸一样，偏差一点可能整个冲头就不能用了。
我老是忘记测量，导致做了好几个冲头不符合要求，得时刻提醒自己才行。
另外，对于冲头头部的形状塑造，需要更加精细的打磨。
如果想让它更光滑，可以用砂纸慢慢蹭，从粗砂纸到细砂纸一点点来。
我靠着不断的尝试和犯错才学会这些的，希望我的这些经验能给你点帮助。
铆接1
板料铆接方法及其装置的研究一、铆钉铆接的6种类型：1、冲压铆接：较早兴起、研究较早的传统铆接技术。
人工锤击、机器冲压对轴向进行施加铆接力（多为冲击力）。
缺点：假如铆接所需铆接力较大，难以铆接较大直径的铆钉。
冲击式铆接的铆接质量不高，噪音大，工作环境较差。
2、碾压铆接：碾压铆接过程中铆接凸模(铆杆)与铆钉轴线呈锐夹角，其在做特定的运动轨迹时也有向下压的运动，使铆钉头部受到连续局部均匀的碾压作用后形成所需铆接形状。
可分为径向式和摆碾式。
相对传统的铆钉铆接，碾压铆接在铆接过程中，无相对滑动无冲击，铆接质量高、能耗低（铆接力小、效率高），噪音和振动小，可以铆接多种材料。
实用范围广，即可用于有铆钉铆接、也可用于无铆钉铆接，而且对于许多难铆材料和特殊接头形状可胜任。
只要按照所需的铆接来改变铆接凸模的形状。
3、哈克拉铆钉（HUCK）铆接：利用虎克定律原理，用拉铆钉专用设备将结合件夹紧后，将套环的金属挤压并充满到带有多条环状沟槽的栓柱凹槽内，使套环与栓柱严密结合的一种紧固方式。
优点：夹紧力高、抗振和抗疲劳性能好、工作效率高。
缺点：铆钉较长较重，制造难度和价格相对传统铆钉铆接贵一些，主要适合于附加值高、载荷要求较高等行业。
HUCK紧固件是目前世界上唯一不需要扭力而产生紧固力的紧固件。
其紧固力大小取决于螺杆直径大小及相配套的套环。
重型载货汽车应用比较多。
图1 哈克拉铆钉铆接过程4、锌合金铆钉旋转法：利用铆钉材料的熔点低和摩擦生热的原理，在铆钉旋转钻入板料时互相摩擦，使材料局部变热软化，增加塑性，形成墩头，从而达到铆合的目的。
优点：铆接前不需要预先钻孔，相对工艺简单，操作方便。
铆接的产品美观，劳动强度低，生产效率高。
缺点：铆钉制造价格贵，并且铆接过程还要考虑冷却的因素。
图2 锌合金铆钉示意图5、实心铆钉自冲铆接：是把要连接的板料固定在凹模和压边圈之间，通过冲头向下运动将实心铆钉穿透上下层板料，并冲出小块金属，然后在下模的反作用力下，把部分下层板料材料压入环形沟槽，进而形成互锁机构。
SPR技术板材开裂问题的分析研究
图2 选取的研究板材批次
借助供应商实验室及我们现场的设备，进行了一图1 板材开裂典型展示
图3 X-Ray检测下的零件状态
2.角部型面三坐标尺寸测量
如图4所示，通过三坐标手段进行了尺寸测量，同
图4 同批次零件角部型面测量
3.合金成分分析
委托零部件供应商进行了合金成分分析发现，各
图5 200倍显微状态下的断面形态
通过以上一系列试验，对于板材的材质、组分、
图6 位置引起的板材开裂
图7 半空心自冲铆位置要求
边距a K与中心距a M一般在允许的情况下越大越好，同时随着板材厚度的增加，该边距也需要增加，对于
图8 开裂对应的高度值变化
如图9示，将速度从320mm/s降低至310mm/s后，铆经过剔试检测，质量是合格的，但因此产生的压力降
图9 更改速度后的高度值变化
图10 板材表面与垂直度的影响
图4 132 000r/min工况下叶轮应力分布
可以看出，在超速10%工作转速下，耦合流场中气。
半空心铆钉 翻边长度
半空心铆钉翻边长度半空心铆钉是一种常见的连接件，广泛应用于各种工程和工业领域。
半空心铆钉的特点是钉身中部有圆形空洞，这样可以减轻重量，提高强度。
在半空心铆钉的使用中，翻边长度是一个关键参数，它直接影响到连接的稳定性和强度。
翻边长度是指铆钉头部翻边部分的尺寸，通常用毫米表示。
翻边长度的选择需要考虑以下几个因素：1.连接材料的性质：不同材料的连接，需要的翻边长度有所不同。
例如，对于软质材料，翻边长度可以适当减小，以提高连接强度；对于硬质材料，翻边长度应适当增大，以防止铆钉头部断裂。
2.连接件的形状：连接件的形状会影响翻边长度的选择。
在保证连接强度的前提下，应尽量选择较短的翻边长度，以提高连接件的稳定性。
3.受力方向：受力方向也会影响翻边长度的选择。
在垂直于受力方向的连接中，翻边长度应适当增大，以提高连接强度。
计算半空心铆钉翻边长度的方法如下：翻边长度= （连接强度要求× 安全系数）/ 铆钉直径注意事项：1.翻边长度的选择应结合实际情况，不能盲目追求过大或过小。
2.在选择翻边长度时，应考虑连接件的形状和受力方向，以确保连接稳定。
3.翻边长度与铆钉直径的比例应适当，过大会导致铆钉头部过于沉重，容易断裂；过小则会使连接强度不足。
4.半空心铆钉的翻边长度计算公式仅供参考，实际应用中需根据具体情况调整。
实用性建议：1.根据实际需求选择合适的翻边长度，以提高连接强度和稳定性。
2.针对不同材料和连接件形状，调整翻边长度，确保连接可靠。
3.在受力较大的情况下，可以选择加大翻边长度，提高连接安全性。
4.注意翻边长度与铆钉直径的比例，避免出现过长或过短的情况。
通过掌握半空心铆钉翻边长度的选择方法，我们可以更好地应用这种连接件，提高工程和工业领域的连接效果。
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模钉体积比对接头成形性能的影响：
定义：底切量u 为铆接完成后，铆钉腿部外边缘到被铆钉剪断的上层板的下边缘点的水平距 离。底切量越大，铆钉与下层板所形成的互锁程度越高，铆接接头也越可靠。
一 铝—铝自冲铆接接头成形性能：
结论：铝 —铝自冲铆接接头在模钉体积比小于1 时，无论是沿径向变化凹模尺寸还是沿轴向变化 凹模尺寸，最终模钉体积比对底切量的影响率都 非常接近；而当模钉体积比大于1 时，在同等模 钉体积比的情况下，凹模径向尺寸的增加相较于 轴向尺寸的增加更有利于获得较大的铝—铝铆接 接头底切量。
夹紧阶段 铆接工艺整体结构
冲裁阶段
扩张阶段
冲铆完成
自冲铆接工艺的基本原则 为了满足使用要求，这种自冲铆接工艺仍然需要注意以下基本原则： 1. 确定不对易碎的板材进行铆接，如玻璃板、脆质塑料板等； 2. 底层板材最好为金属，并具有12%以上的延伸率； 3. 当需将不同厚度、强度的板材铆接在一起时，虽然从技术上讲从任一方向均可 实现铆接，但是一般推荐将较薄、强度较低的板材铆接到较厚、强度较高的 板材上； 4. 为取得最佳铆接效果，底层板材的厚度应超过整个板材组厚度的三分之一； 5. 自冲铆接需要从工件的两面同时施压，需要在上下两面都有适宜的空间保证。 6.半空心铆钉的自冲铆接工艺在铆接两层相同金属材料时，较厚的放在下层； 铆接两层不同金属材料时，将塑性好的材料放在下层；铆接金属与非金属材料时， 将金属材料放在下层
实验材料： 铆钉：采用盘头铆钉
研究对象：AA6061-T6 铝合金板和DP780高强钢板
凹模设计：空腔容积与试验所用7mm 半空心铆钉体积大致相同的凹模设定为基准凹模， 命名为D1，基于D1 分别沿径向和轴向两个方向改变凹模尺寸获得不同的凹模空容积
模钉体积比r 凹模空腔体积 Vd 铆钉体积Vr
实验式样：130mm×38mm 的标准试片
半空心铆钉自冲铆接工艺
半空心铆钉自冲铆接工艺是一个在铆钉与板料之间形成牢固互锁的冷成型工艺， 是通过机械互锁连接板件的方法，它可以用于连接各种混合异种板材，如带镀锌层、 有机层或预涂装的钢板以及铝钢混合板件或塑料与金属的混合板件。同时，半空心铆 钉自冲铆接为10mm 的轻质合金。半空心铆钉一般采用高强钢制造并设计成特定的形状和尺寸以满足铆接 要求，凹模一般采用模具钢制造。
实验材料：
铆钉：
凹模：
研究对象：0.4mm黄铜和1mm铝板，2mm铝板
实验方案：
实验结果：
1. 0.4mm黄铜+1mm铝 由于下层板料厚度过薄，而相应采取的铆钉过长，将两层板均穿透，导致铆接失败。 2. 1mm铝+2mm铝以及2mm铝+2mm铝 虽然铆接，但是凹模形腔并没有完全充满；而且，铆接后下层板料太薄 ，甚 至有的被接近穿透。 3.在铆钉头部和腿部过渡区，外层金属与铆钉之间存在间隙。
二：钢—铝自冲铆接接头成形性能
结论：钢—铝自冲铆接接头在模钉体积比小 于1.04 左右时，无论是沿径向变化凹模尺寸 还是沿轴向变化凹模尺寸，铆接接头底切量 均随模钉体积比的增加而增加；而当模钉体 积比大于1.04 左右时，凹模径向尺寸的增加 仍然有利于底切量的增加；与此相反，接头 的底切量却随着凹模轴向尺寸的增加而有所 减小。
实验方案：
一 ：铝—铝自冲铆接试验条件： 试验材料：AA6061-T6 铝，板厚搭配：2mm 铝+3mm 铝，半空心铆钉：7mm 盘头铆 钉，铆钉体积：VR=110.16mm3 凹模尺寸沿径向变化 ： 凹模尺寸沿轴向变化：
二 钢—铝自冲铆接：
试验材料：铝合金AA6061-T6、高强钢DP780，板厚搭配：1.4mm 钢+3mm 铝， 半空心 铆钉：7mm 盘头铆钉， 铆钉体积：VR=110.16mm3 凹模尺寸沿径向变化 ： 凹模尺寸沿轴向变化：
结论：1.影响铆接质量的主要因素是:铆钉尺寸，材质(机械性能),凹模尺寸，形状,被铆接板料的材质(性能)料厚及其组
合等要得到良好的铆接质量,上述各参数之间应有良好的匹配关系。 2.铆钉硬度也是一个重要的特征铆钉必须有足够的硬度来穿透上层板料,同时也要有足够的塑性与底层板料一起向 外扩张,因此铆钉硬度与被连接的板料的硬度密切相关。若硬度太低,铆钉在冲制过程中可能被压塌，而无法进行后 续的扩张;若硬度太高,将延迟/扩张阶段,使底层板料包围铆钉太薄甚至穿透底层板料,或者铆钉尾部在扩张时破裂,或 者扩张程度不够而影响铆接的连接质量。
管腿长度
铆钉
管腿的内径 外径 管腿形状 材料及强度 涂层 凹模直径
模具
凹模凸台高度几形状
模钉体积比 凹模直径
自冲铆接工艺参数
压边圈
涂层
材料及其强度性能
模具
板件排列的上下顺序
板材厚度板料
冲压设备
铆接压力 自冲铆工艺参数
论文一：自冲铆接设备研制及轻量化材料自冲铆接工艺开发 模钉体积比对自冲铆接接头质量影响研究
模钉体积比对铝—铝铆接接头拉伸强度的影响
当模钉体积比大于1时，两个方向尺寸上的变化对 钢—铝铆接接头拉伸强度的影响均变得非常有限
模钉体积比对钢—铝铆接接头拉伸强度的影响
论文二：半空心铆钉自冲铆接工艺的研究
课题研究内容及方法：1设计并加工自冲铆接不同尺寸的实验模具及铆钉，确定实验方案；按照实验方案
进行自冲铆接实验，采集实验数据并进行整理；取得相关工艺参数和力能参数并加以分析。2 应用模拟 软件对铆接过程进行数值模拟，通过对不同工艺参数的模拟结果的分析以及与实验结果的的对照，确定 适合于该工艺的模拟软件；在实验和模拟的基础上，找出铆接质量的影响因素，找出改进措施。
模钉体积比对接头准静态强度的影响：
首先，当模钉体积比小于 1 时，铆钉腿部将要额外承 受向四周排开板料所需的力，这部分力使得板料更加 紧密地包裹铆钉腿部，因此较小的径向尺寸大大增加 了铆钉腿部排开板料的难度，使其拉伸强度大于轴向 变化凹模尺寸时的接头拉伸强度；其次，当模钉体积 比大于1 时，相同模钉体积比下，径向尺寸的增加比 轴向尺寸的增加更有利于获得较大的铝—铝铆接接头 底切量，但是通过对拉伸试验后的接头破坏形貌进行 观察可知，铆钉铆入板料的深度才是决定接头拉伸强 度较为关键的因素，因此，模钉体积比大于1 时轴向 尺寸的增加要比径向尺寸的增加更有利于接头拉伸强 度的提升。