无铆连接技术成形主要有以下几个过程（如图1-1）：

步骤1：压紧凸模首先与上层材料接触，同时压边圈压紧准备连接的板料；步骤2：压接凸模把需连接的板料压入凹模内，随着凸模一定速度的向下运动，板料逐渐变形，当板料碰到凹模底部时开始变形扩展；

步骤3：锁住当板料不能再向下变形扩展时，它们就会挤压凹模底部，并开始向两侧变形扩展，由于金属的流动性，上下两块板料形成具有一定抗拉强度和抗剪强度的接头；

步骤4：保压为了防止金属板料的回弹，保证金属板料良好地充满模腔，凸模到达设定的行程后，还需要一定的保压压力；

步骤5：退模保压过程结束后，凸模退出，整个无铆连接过程结束。

（a）压紧 （b）压接 （c）锁住 （d）保压 （e）退模

1.凸模2.压边圈3.上板料4.下板料5.凹模图1-1无铆连接成形过程

1.2.2无铆连接点的几何形状

无铆连接点可以是圆形点，也可以是矩形点，如图1-2所示。圆形点连接是金属板件在圆点形模具的作用下，发生内部变形，形成圆形的连接点，外形美观，内应力均匀分布，主要适用于软质材料和薄形材料的连接；矩形点连接复合了切割和变形的工艺过程，主要适用于硬质材料和不锈钢板件的连接。

（a）圆形接点 （b）矩形接点图1-2无铆连接点的几何形状

圆形点连接常见的模具形式，有直壁整体下模和分瓣模，根据模具不同，形成的接头形状也不同，前者模具结构简单，后者模具结构相对比较复杂，凹模中有可活动部分，当凸模以一定的速度、压力作用在工件上时，金属流动挤压凹模可活动的侧壁，从而形成良好的接头，如图1-3所示。

（a）直壁整体下模 （b）分瓣模图1-3无铆连接模具形式

1.2.3颈厚值与嵌入值定义

无铆连接形成的机械锁是”s”形状的连接点，颈厚值Tn与嵌入值Tu的定义如图1-4所示，为了便于表示，本文颈厚值用”N”表示，嵌入值用”U”表示。

1.2.4无铆连接质量的判断

连接点的完好与否在外观条件中应满足如下要求：1）模腔被充满、2）板件完全连接、3）上板连接点颈部无过度拉伸、4）无相对缝隙，如图1-5所示。

图1-4机械锁结构参数图 1-5无铆连接理想接头外观

1.2.5接头失效形式

通过无铆连接技术连接起来的板料在实际的生产应用中，会随着所受力的形式而发生不同的失效，导致其失去原有的连接作用。

（1）横向剪切力[2]

如果接头颈厚值过小，在横向剪切力的作用下，极易发生颈部剪切断裂，如图

（2）纵向拉力[2]

图1-6连接点剪切断裂

铆接点受纵向拉力的主要失效形式有嵌入部分拉脱和颈部拉断。如果嵌入值过小，就容易在受纵向拉力时发生嵌入部分拉脱失效，如图1-7所示；如果颈厚值过小，

就容易在受纵向拉力时发生颈部拉断失效，如图1-8所示。

图1-7嵌入部分拉脱失效 图1-8连接点颈部拉断失效

1.3无铆连接工艺的特点

（1）连接点非常结实牢固；

（2）无原料损耗且不消耗相应的辅助材料；

（3）无金属材质和厚度的局限性；

（4）可形成圆点或矩形点连接；

（5）连接区域不出现热应力。 DEFORM-2D同种/异种材料无铆连接工艺研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_204797.html