【技术实现步骤摘要】
一种自冲铆接头钉脚张开度的预测方法
本专利技术涉及一种自冲铆接头钉脚张开度的预测方法，属于自冲铆接头质量检测
技术介绍
汽车轻量化是目前汽车工业领域实现节能减排的主要途径，大量采用诸如铝合金和镁合金等轻量化合金材料是实现汽车轻量化这一目标的主要途径和方法，为了解决这些难以点焊材料的连接问题，需要先进的连接技术。自冲铆是一种薄板材料新型冷压嵌铆连接方法，板材连接的过程通过冲头将铆钉压入板材当中，铆钉管腿末端会在连接板材的过程中向四周翻开形成铆扣(机械内锁)，在不破坏下板整体强度的前提下实现两层或多层板件的连接，其具有工序简单、无污染和连接强度高等特点，在越来越多的汽车企业当中得到了应用。无法直接从自冲铆接头的外观特征判断其成形质量的优劣，因此在实际生产中常采用剖切接头子午面几何特征检测法来判定接头成形质量。检测的三个评价指标分别是钉头高度、钉脚张开度和残余底厚，如附图1所示，其中钉脚张开度的数值大小直接决定接头的强度，其为主要质量评价指标。目前只能采用破坏性试验方法—剖切接头子午面以测量获得这三个质量评价指标，但是这种破坏性检验自冲铆接头质量好坏的方法在浪...
【技术保护点】
1.一种自冲铆接头钉脚张开度的预测方法，其特征在于：所述自冲铆接头钉脚张开度的预测方法的具体步骤如下：Step1、利用自冲铆接设备对试件进行自冲铆连接；Step2、在铆接过程中能够从自冲铆接设备上获得该铆接接头的载荷‑行程曲线；通过对该载荷‑行程曲线中各采样点原始数据的斜率的计算，最后确定铆钉管腿开始扩张的临界点，即关键点；Step3、通过对自冲铆接头子午面几何特征数学模型的构建以及数学推理，得出与关键点有关的自冲铆接头钉脚张开度的预测公式。
【技术特征摘要】
1.一种自冲铆接头钉脚张开度的预测方法，其特征在于：所述自冲铆接头钉脚张开度的预测方法的具体步骤如下：Step1、利用自冲铆接设备对试件进行自冲铆连接；Step2、在铆接过程中能够从自冲铆接设备上获得该铆接接头的载荷-行程曲线；通过对该载荷-行程曲线中各采样点原始数据的斜率的计算，最后确定铆钉管腿开始扩张的临界点，即关键点；Step3、通过对自冲铆接头子午面几何特征数学模型的构建以及数学推理，得出与关键点有关的自冲铆接头钉脚张开度的预测公式。2.根据权利要求1所述的自冲铆接头钉脚张开度的预测方法，其特征在于：所述Step3中，通过分析建立的自冲铆接头子午面几何特征数学模型来确定自冲铆接头钉脚张开度的数值△d的预测公式如下所示：其中，C2为铆钉(3)的长度相关系数，取决于铆钉(3)是否充分张开，其取值范围为0≤C2≤1，dmax为铆接接头的载荷-行程曲线中总的行程，d0为关键点S'对应的行程，C1为铆接所采用的模具(4)和铆钉(3)匹配条件相关的系数，简称模钉相关系数，其取值范围为0≤C1≤1，Dd为模具(4)内径，Rr为铆钉(3)管腿半径，t1与t2分别为上板(1)与下板(2)的厚度，h为模具(4)的深度。3.根据权利要求1所述的自冲铆接头钉脚张开度的预测方法，其特征在于：所述步骤Step1中，对试件在进行清洗、画线操作后在自冲铆接设备上进行两个试件的自冲铆连接。4.根据权利要求1所述的自冲铆接头钉脚张开度的预测方法，其特征在于：所述步骤Step2的具体步骤如下：Step2.1、在对两个试件进行自冲铆连接时，能从自冲铆接设备获得该次铆接过程的载荷-行程曲线，通过载荷-行程曲线观察出在铆接过程中载荷随位移发生的变化，通过确定和提取各个采样点的载荷和行程数值，对各个采样点的载荷和行程数值进行处理，来获得各个采样点的斜率，计算公式如下所示：其中，F'表示某采样点处的斜率，F表示某采样点的载荷，S表示某采样点的行程；△F表示相邻两个采样点的载荷差值，△F能用Fn-Fn-1计算得到，Fn表示采样点n点的载荷，Fn-1表示采样点n-1点的载荷，△S表示相邻两个采样点的行程差值，△S能用Sn-Sn-1计算得到，Sn表示采样点n点的行程，Sn-1表示采样点n-1点的行程；Step2.2、依次循环Step2.1利用上述公式的计算方式，从而求出所有采样点即行程点的斜率大小；Step2.3、再通过下述公式求出采样点n点斜率的导数；其中，F”表示某采样点斜率的导数，F'表示某采样点的斜率，S表示某采样点的行程；△F'表示相邻两个采样点的斜率差值，△F'能用F'n-F'n-1计算得到，F'n表示采样点n点的斜率，F'n-1示采样点n-1点的斜率，△S表示相邻两个采样点的行程差值，能用...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳文豪，邢保英，何晓聪，曾凯，邰加琪，余康，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53
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