發(fā)布時間:2022-09-13 14:36:16 人氣: 來源:萬千緊固件
針對壓鉚螺釘鉚接的簡化模型,分析其壓鉚過程。設沖頭初速度為0,整個壓鉚過程由沖頭接觸壓鉚螺釘開始,到壓鉚螺釘發(fā)生塑性變形,完全成形為止。這個過程被劃分為5個階段:
階段1此階段以沖頭接觸壓鉚螺釘開始,隨著位移的增長,壓鉚力逐漸增大,使得壓鉚螺釘開始發(fā)生變形,釘桿整體鐓粗。當釘桿接觸到鉚接件時,這個階段結束。因此此階段只涉及到壓鉚螺釘的變形,壓力尚未傳遞到鉚接件,不考慮鉚接件的受力變形。鉚釘最初階段受力圖見圖1所示。
圖1 壓鉚螺釘最初階段受力圖
階段2此階段以壓鉚螺釘桿接觸鉚接件的邊緣開始,隨著沖頭位移的增加,壓鉚螺釘與孔內壁接觸區(qū)域開始變大,直到應力在鉚接件厚度上均勻分布,階段2就結束了。
此時鐓粗的壓鉚螺釘桿與鉚孔的圓周面充分接觸,尚未形成鐓頭,壓鉚螺釘中的金屬以向下流動為主,近似于擠壓型的金屬流動。如圖2所示,在釘桿與孔周的接觸面,擴張力f'的方向垂直于釘桿與孔周接觸面的方向,摩擦力f的方向是與鉚釘軸線平行的作用點所在處的接觸面的切線方向。
圖2 釘桿下部受力圖
階段3隨著沖頭位移的增加,壓鉚螺釘頭部開始局部鐓粗,形成鐓頭,接觸到鉚接件的金屬板面。壓鉚螺釘頭與鉚接件之間的接觸區(qū)域的摩擦力使得金屬流動發(fā)生改變。同時鉚接件因為受到鐓頭的壓力開始發(fā)生變形。當鐓頭達到目標尺寸后,沖頭停止移動。在此階段,鉚接件不僅在孔周圍受到壓鉚螺釘膨脹帶來的壓力,而且鉚釘鐓頭開始接觸到鉚接件,受到鐓頭的壓力作用和鐓頭延展帶來的摩擦力作用。接觸面包括鉚釘鐓頭和鉚接板的接觸、壓鉚螺釘和孔之間的接觸等。設此時鉚釘桿中的金屬向下流動已趨于飽和,向兩側的金屬流動為主要流動方式,如圖3所示。
圖3 鐓頭形成金屬流動示意圖
階段4沖頭位移減小,載荷降低。但壓鉚螺釘鐓頭仍然與沖頭相接觸,壓鉚螺釘彈性回復。
階段5沖頭離開壓鉚螺釘,壓鉚過程結束。