压边圈随动无铆冲压连接工艺仿真分析及优化

针对平模无铆冲压连接工艺的接头力学性能较低的问题,提出一种利用压边圈移动控制材料流动的压边圈随动无铆冲压连接工艺。利用DEFORM-2D对Al5052板材的压边圈随动无铆冲压连接过程进行数值模拟,分析压边圈压力和压边圈限位位置对接头结构参数和材料流动的影响。然后基于田口试验方法优化冲头直径、冲头圆角半径、冲头速度、压边力以及压边圈限位位置等工艺参数,并利用极差分析得到影响接头嵌入量的主次要素。研究结果表明:影响接头质量的主要因素为压边圈压力和限位位置;接头嵌入量随压边力的增加及压边圈限位位置的升高均为先增加后减小;合理的压边圈限位位置能够促进嵌入量的增加,从而提高接头的机械性能。