基于锥形孔的干涉配合铆接应力特性研究

作     者：侯红玲 黄涛 胡海滨 杨澳 赵永强 HOU Hong-ling;HUANG Tao;HU Hai-bin;YANG Ao;ZHAO Yong-qiang

作者机构：陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723001 

出 版 物：《塑性工程学报》 (Journal of Plasticity Engineering)

年 卷 期：2025年第32卷第1期

页      面：112-121页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：陕西省自然科学基础研究计划项目(2023-JC-YB-452) 

主　　题：锥形孔 铆接 残余应力 

摘      要：针对干涉配合铆接过程中铆钉孔上端变形明显、干涉量大、应力集中等现象,提出了一种带锥度的新型铆钉孔铆接方案,以改善板材应力分布和降低铆接过程中产生的残余应力。基于有限元方法,对准静态铆接过程进行模拟仿真,得到了锥形孔与常规孔铆接后的Mises应力以及铆接头径向和周向残余应力变化规律。结果表明,锥形孔试件沿径向和周向残余应力均低于常规铆钉孔试件的应力。随着锥度增大,沿板厚方向的径向和周向残余应力逐渐降低;沿铆钉孔径向,锥形孔接头径向残余应力明显降低,周向残余应力与常规孔接头残余应力基本一致。对比仿真和试验得到的力-位移曲线、镦头尺寸和相对干涉量变化情况,结果表明,试验和仿真模拟的力-位移曲线最大误差为7.03%;镦头尺寸最大误差为6.93%;3个铆接件与仿真得到的接头平均相对干涉量误差为5.01%。改变预制孔的锥度可以降低铆接后铆接头的残余应力,有效改善了铆接过程中的应力集中。