铝合金是目前汽车车身应用最广泛的轻质合金,自冲铆接技术相比于其他连接技术能够更高效地实现铝合金板件的连接,而单个自冲铆接接头成型质量与铆钉和模具参数密切相关。但是,目前对铆钉和模具的分析中,仍存在优化时参数综合影响考虑欠佳、选型研究工作开展不足问题。本文以某乘用车铝合金车身板件作为研究对象,提出一种联合铆钉和模具多个关键参数共同优化的方案,并在此基础上研究铆钉、模具和车身板件之间的匹配关系,改善了自冲铆接接头质量且为铆接车身板件选取铆钉和模具提供指导,具有重要的研究意义和实际应用价值。首先,简要概述自冲铆接技术特点,对铆接接头成型后的几何尺寸和抗拉剪能力两方面性能进行分析。以车身常用铝合金板材作为研究对象,建立基于ALE方法的自冲铆接仿真模型,得到成型后接头的几何尺寸,与铆接实验结果进行对比,误差均在工程限制内,验证了模型的有效性。之后采用仿真与实验结合的方式对接头成型后的抗拉剪强度进行分析。其次,联合铆钉参数和模具参数进行优化。选取铆钉长度、模具半径等五个参数作为本文研究影响接头成型质量的主要因素。通过灵敏度分析试验获取各个参数对成型后接头几何尺寸的影响趋势,确定参数的优化区间。设计中心复合试验,将成型后接头的几何尺寸作为系统响应,根据试验结果构建响应面模型,然后建立基于AMGA算法的多目标优化模型进行求解。研究结果表明优化得到的铆钉和模具组合使成型后接头的底切量增加10%,底部厚度增加8.6%,剩余厚度增加3.1%。对比优化前后接头的抗拉剪能力,可知优化后接头拉剪强度提升了4.9%,从而证明了该优化方案的可行性。最后对铆钉、模具以及车身板件之间匹配关系进行研究。选取4种不同厚度的铝合金板,并通过实验分析铝板放置顺序对接头成型质量的影响。设计板厚匹配试验,获取不同板厚组合下成型质量可靠的铆钉参数和模具参数。使用MATLAB软件对获取的参数进行拟合,构建基于铝合金板厚匹配铆钉和模具的数学模型,并验证了匹配模型的适用性,促使自冲铆接技术在连接铝合金车身板件时能够快速应用。