鋼鋁板料連接規律研究
不同屈服強度的鋼鋁板料連接接頭性能可能存在差異，為指導不同強度等級鋼鋁板料壓力連接時模具的設計，設計了兩組仿真實驗以對其連接匹配規律進行研究。第一組保持上板料為鋁合金Ａ５０５２－Ｈ３４不變，改變下板料鋼板的屈服強度，研究鋼板屈服強度的變化對連接點性能的影響規律。在該組實驗中，設計的高強度鋼板強度等級范圍為３００ＭＰａ～９５０ＭＰａ，材料類型包括雙相鋼、相變誘導塑性鋼和馬氏體鋼等，壓力連接得到的仿真結果如表２所示。
在表２中，６組壓力連接仿真實驗均能形成有效的連接點，且仿真結果表明均無過沖壓現象，由此得到接頭頸厚值和自鎖值隨鋼板屈服強度的變化規律，如圖７所示。
由圖７可知，在上板料固定采用鋁板Ａ５０５２－Ｈ３４時，連接點頸厚值和自鎖值整體上均隨下部鋼板屈服強度的增加而下降。由此推斷：鋼板屈服強度顯著影響接頭機械性能的變化，一旦板料組合發生變化，為達到相同的連接點性能，應考慮重新設計模具幾何參數，而不能依舊使用同一套模具。第二組保持下板料為ＳＰＦＣ５９０不變，改變上板料鋁合金板的屈服強度，研究鋁合金板屈服強度的變化對連接點性能的影響。在該組實驗中，設計的鋁合金板強度等級范圍為７５ＭＰａ～５０３ＭＰａ，材料類型包括５０００～７０００系鋁合金，得到的仿真結果如表３所示。
表３中的５組方案只有兩組沒有出現過沖壓現象，對于出現過沖壓現象的分組，其接頭頸厚值和自鎖值已失去準確性，無法進行比較或者根本無法形成有效的連接點。據此推斷：對于不同屈服強度鋁板與鋼板的壓力連接，所選鋁板材料屈服強度需控制在一定的區間范圍內，太高或太低都易造成過沖壓，不利于接頭的形成；鋼鋁板材屈服強度越接近，連接點頸厚值和自鎖值的分配也越合理。
圖８所示為過沖壓現象，過沖壓時下板料已經填滿凹模溝槽，但由于沖頭還沒達到預定的位置而繼續沖壓，造成下板料材料回流，下板料與凹模間由緊密貼合到逐漸脫離并出現縫隙。另外，材料充滿凹模后，若繼續沖壓，則凹模內的材料將對凹模持續產生沿徑向作用的擠壓力，當徑向擠壓力過大時，極易撐破凹模而造成凹模沿徑向斷裂，如圖９所示。
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