[发明专利]一种铆接接头几何参数检测方法

说明书

本发明公开了一种铆接接头几何参数检测方法，包括以下步骤：在有限元分析软件中建立铆接分析模型，通过分析模型模拟多组无铆钉自冲铆连接过程，求得铆接接头对应两种铆接材料板相应的铆接常数C，并求证得铆接常数C＝Tn+Tu，其中，Tn为颈厚值，Tu为互锁值；用测厚仪器沿铆接接头内侧确定测量区域B；用测厚仪器沿铆接接头内侧，在测量区域B中测得铆接接头的颈厚值Tn；通过铆接常数C和所测得的颈厚值Tn，求得铆接接头互锁值Tu＝C‑Tn。实现无铆钉自冲铆连接接头几何参数的快速、准确检测，同时实现了无损测量，提高了铆接接头的测量效率，降低了测量误差。

技术领域

本发明涉及材料连接技术领域，具体涉及一种铆接接头几何参数检测方法。

背景技术

轻量化已经成为汽车、航空、航天等工业发展的必然趋势，而大量使用铝合金和高强度钢等先进轻量化材料则是现阶段实现轻量化的重要手段。由于钢、铝热物理属性的巨大差异以及焊缝中脆性金属间化合物的形成，常规的电阻点焊工艺难以实现钢、铝的异种连接。

无铆钉自冲铆是一种新兴的连接技术，它可以克服电阻点焊工艺在连接异种金属方面存在的技术瓶颈，同时具有生产过程中不散发烟雾和热量、噪音低、无飞溅、对涂层材料无损害或损害较小的优势，符合未来绿色工业的发展趋势。此外，无铆钉自冲铆工艺连接快速，无需预冲孔，冲、铆一次完成，尤其适合钢-铝、钢-钢等同种或异种材料连接的规模化和自动化生产，具有广阔的应用前景。

图1为无铆钉自冲铆连接接头示意图，图中T_n为颈厚值，T_u为互锁值。颈厚值与互锁值是评价无铆钉自冲铆连接质量的最重要参数，其值大小决定了铆接接头的连接质量和可靠性。颈厚值过小，铆接件在使用过程中容易发生断裂失效。互锁值过小，铆接件在使用过程中容易发生脱扣失效。铆接接头的互锁值因为成型形状复杂的原因，尚不能通过无损测量手段直接测量出来。目前无铆钉自冲铆连接接头的颈厚值与互锁值主要是通过将铆接件接头切开，用测厚工具对两个参数进行测量。这种方法费时、费力，不适用于工业生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种铆接接头几何参数检测方法，实现无铆钉自冲铆连接接头几何参数的快速、准确检测，同时实现了无损测量，提高了铆接接头的测量效率，降低了测量误差。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种铆接接头几何参数检测方法，包括以下步骤：

1)在有限元分析软件中建立铆接分析模型，通过分析模型模拟多组无铆钉自冲铆连接过程，求得铆接接头对应两种铆接材料板相应的铆接常数C，并求证得铆接常数C＝Tn+Tu，其中，Tn为颈厚值，Tu为互锁值；

2)用测厚仪器沿铆接接头内侧确定测量区域B；

3)用测厚仪器沿铆接接头内侧，在测量区域B中测得铆接接头的颈厚值Tn；

4)通过铆接常数C和所测得的颈厚值Tn，求得铆接接头互锁值Tu＝C-Tn。

按照上述技术方案，在所述步骤1)中，通过有限元分析软件中的分析模型模拟多组无铆钉自冲铆连接过程，求得铆接接头对应两种材料板的铆接常数C具体包括以下步骤：通过有限元分析软件中的分析模型开展总试验组数为N的正交试验方法，模拟无铆钉自冲铆连接过程，对每组的颈厚值与互锁值进行测量，令

多数情况下，-10％≤δ_i≤10％，由此可以认为，在误差允许的范围内：Tn+Tu＝C