汽车轻量化是汽车制造商当前以及未来发展的重点和主题,而汽车的传统用钢已不再适用于该主题,必须开发轻质合金和其它先进材料,当前轻质材料有铝合金、镁合金以及碳纤维材料等。铝材在汽车的应用上面临许多新的技术难题,自冲铆接是一种冷成型的连接方法,可以将铝合金等材质形成可靠的连接。然而,当前自冲铆接技术在我国汽车制造业中的研究和应用才有了初步的进展,影响自冲铆接接头质量的参数众多,但各个参数对接头质量的影响程度有待研究。本文以2mm厚度的AA5182-O铝合金作为半空心铆钉自冲铆接试验的研究对象,通过正交试验设计方法实现工艺参数的优化,并分析了铆模形状(平底铆模A、凸台铆模B和C)对自冲铆接接头力学性能的影响,研究了自冲铆接的疲劳性能,同时对自冲铆接力学性能与电阻点焊力学性能作了比较。具体如下:(1)以AA5182-O铝合金作为实验对象,采用正交试验设计方法,考虑铆模形状,预压力和铆接力三个因素,运用极差方法和方差方法分析了不同参数下的自冲铆接接头截面的自锁量、底部厚度、铆钉张开度、接头拉剪强度和十字拉伸强度的实验数据,结果表明:在三个因素中铆接力对自锁量的影响最大,但与自锁量不成相关性;而铆模形状对其影响次之,铆模凸台高度与自锁量成反比,铆模形状对接头拉剪强度和十字拉伸强度有显著的影响。在该基础上,获得了最佳的工艺参数。(2)在相同的预压力和铆接力,研究不同的铆模形状对自冲铆接接头的力学性能的影响。从拉剪和十字拉伸强度性能稳定性来看,平底铆模的最好。通过三种不同铆模的接头截面硬度测试发现,围绕着铆钉周围的材料塑性变形最大,而且铆模C对铝合金板材的变形影响最大。(3)对自冲铆接接头进行了疲劳实验,结果发现接头疲劳失效方式有三种分别是铆钉从下层板拔出、下层板断裂和上层板断裂。(4)对同种铝合金板材的自冲铆接和电阻点焊的力学性能进行比较,发现自冲铆接接头的拉剪强度、十字拉伸强度和剥离强度都要强于点焊接头,各个强度分别是点焊的1.27倍、1.37倍和1.68倍。而且自冲铆接接头的吸能高于点焊,更具有韧性。