汽车的发展对汽车的经济性要求越来越高,而降低汽车自重是提高汽车经济性的重要措施之一。若要降低汽车自重,使用轻量化材料(如铝、塑料等)有很大的发展潜力; 而轻量化材料的连接又不能使用传统的焊接方法。本文探讨一种新的连接方法—半空心铆钉的自冲铆接工艺。首先用试验探讨了半空心铆钉自冲铆接工艺的可行性。采用自行设计和加工的模具,自行设计和加工的3种规格的铆钉,采用WE-30万能材料试验机和自行配制的数据采集系统,对1mm铝+2mm铝、0.4mm黄铜+2mm铝、1mm铝+1mm铝、0.4mm黄铜+1mm铝和2mm铝+2mm铝5种板料组合方案进行了试验和测试。测出了铆接过程中的行程—铆接力的关系曲线; 对铆接的效果进行了分析和评价; 找出了影响铆接质量的因素; 提出了为取得良好铆接质量而设计的修正方案。其次,分别利用DEFORM和MSC.SUPERFORM两个数值模拟软件对铆接过程进行了数值模拟,将两个数值模拟软件的模拟结果与试验结果进行了比较; 由此看出,MSC.SUPERFORM模拟软件,无论是前处理过程,还是计算速度以及与试验结果的逼真度,都远优于DEFORM,因此,采用MSC.SUPERFORM软件更适合于模拟自冲铆接工艺。本文还对自冲铆接工艺进行参数化的数值模拟进行了探索。本课题的研究填补了国内研究的空白。