摘要: 作为机械连接的有效形式，铆接结构已经在机械结构中普及。铆接结构以其便组装性、防松性、较强的剪切强度、较高的紧固力、维护成本低、免维护等优点，被广泛应用于高速动车组领域。铆接结构的强度，在动车高速运行引起的气动载荷下，受到很大的影响。如果动车组高速运行时，铆接结构失去稳定性，甚至导致了设备脱落，这将严重影响行车安全。所以需要更深入了解铆钉的受力形式，我们对铆钉铆接进行研究分析。

第一部分，主要介绍铆钉的种类、特点和铆接工艺的研究，国内外研究人员的成果现状，分析各类铆钉的优缺点，并选择合适的铆接方法，并确定较为成熟的压铆法作为数值模拟的方法。

第二部分，分析了铆钉成型的原理，从理论上分析平头铆钉的成型过程，提出金属塑性变形的原理，压铆过程定义为金属锻造中的自由锻，根据铆钉成型形变特点，将铆钉成型的过程划分为五个阶段，并且对分析过程作出物理假设。

第三部分，使用有限元方法模拟铆接过程。研究了几何模型的建模过程，材料参数，单元的选择，网格划分，约束条件、施加荷载和其他处理方法，由计算结果，深入了解到铆钉的变形、应力分布、铆接力随时间变化的规律、不同墩头高度铆钉所需铆接力。优化工艺参数，以消除压铆过程中可能造成的各种故障。

关键词：铆钉，铆接工艺，金属塑性变形，有限元分析，数值模拟

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 研究背景和新型工艺-1

1.1.1 国内研究现状-2

1.1.2 国外研究现状-5

1.2 选题的意义与价值-5

第二章 铆钉成型原理与分析方法-2

2.1现有铆钉、铆接方法简介-2

2.2镦头成形过程-3

2.3 影响铆接成形的因素-5

2.3.1温度-5

2.3.2变形速度-5

2.3.3触头结构尺寸-6

2.4压铆过程的成型阶段-6

2.5铆钉成形的物理假设-7

第三章 铆接变形的有限元分析-8

3.1 压铆过程的物理模型-8

3.2 模拟软件的选用-8

3.3铆钉成形的数值模拟-8

3.3.1几何模型的建立-9

3.3.2材料参数-10

3.3.3单元的选择-10

3.3.4网格划分-11

3.3.5定义边界条件并施加荷载-13

3.3.6结果控制及计算结果-13

3.4不同墩头高度的所需施铆力对比-15

第四章 总结与展望-18

参考文献-19

致谢-22