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碾压铆接技术起源于20世纪60年代,具有铆接质量高、能耗低(铆接力小、效率高)和无噪音等优点。本文对Al5052铝合金板料实心铝铆钉摆碾铆接成形技术展开研究,运用DEFORM-3D有限元分析软件建立了摆碾铆接有限元模型和传统直压铆接有限元模型,对摆碾铆接以及传统直压铆接进行有限元分析,并验证了摆碾铆接技术的性能优势以及数值模拟的可行性。采用数值仿真技术和试验分析相结合的方法,研究了摆碾铆接接头的成形规律、接头质量和强度。通过数值仿真和试验,得到了不同的铆接方式、铆钉高度、预留高度、铆头下降速度和铆头转速等工艺参数下接头的成形规律和接头的静态力学性能;基于金属塑性成形技术的相关理论,并结合数值仿真结果,分析了摆碾铆接铆接件接头在铆接过程中铆钉和板料的变形特点以及应力应变规律和行程-载荷曲线变化趋势;探讨了不同工艺参数对摆碾接头剖面质量的影响,并研究了铆接接头强度及其影响因素。针对搭接、T形连接和十字接头的摆碾铆接试件进行了拉伸试验,探讨了不同铆接方式、铆钉高度、预留高度、铆头下降速度等因素对铆接接头静力学性能的影响。数值模拟结果表明:摆碾铆接整个过程主要分为三个阶段:铆钉开始屈服阶段、铆钉材料流动阶段、成形阶段。应力主要集中在铆钉尾部墩头部分的边缘区域和铆钉头部帽状部分与柱状部分连接区域,在铆钉尾部中心区域等效应变较大;铆接过程中所需的铆接力很小,能耗很低。试验结果表明:整体上摆碾铆接接头效果好于传统直压铆接,其次,影响摆碾铆接接头性能的主要因素为铆钉高度,其次为预留高度、铆头下降速度,对于不同的连接形式,铆钉高度、预留高度等参数变化对摆碾铆接接头性能有明显的影响。