自冲铆接是一种新型金属板料机械变形连接方式。它主要包括半空心自冲铆连接和实心自冲铆连接。其原理是,在常温状态下,通过凸模和凹模对金属板件进行挤压,使其产生塑性变形,实现板件之间的镶嵌而完成连接。该项技术已逐步在我国汽车工业中得到应用,本课题的试验研究得到教育部“春晖”计划项目的资助。本文针对半空心自冲铆连接做了如下工作:设计加工了几种不同半空心自冲铆接连接模具和半空心铆钉,对不同板件进行了自冲铆连接实验,分析铆钉和凹模各部位的形状尺寸对连接质量的影响,并根据连接板料的不同,对相应的铆钉进行特定的热处理,连接st14钢板时,半空心铆钉的热处理工艺是:840℃水淬,然后450℃回火,连接L3铝板时,铆钉不用热处理,同时对连接件做了强度测试和对比,L3铝板半空心自冲铆接连接强度比st14钢板半空心自冲铆接连接强度低。利用有限元软件LS-DYNA对半空心自冲铆接连接的成形过程进行了数值模拟,获得了等效应力场,研究了压力行程曲线,凹模凸台对连接点的紧密性影响很大,压边圈板件翘曲的影响很大,分析了影响连接的各种因素。对半空心自冲铆接连接的成形过程进行了模拟,模拟结果与实际成形过程具有很好的一致性,模拟的压力行程曲线与实际的压力行程曲线差异较小。此外,本文还设计加工了几种自冲铆接连接模具和实心铆钉,并对st14钢板实心自冲铆接连接形式进行了实验,分析了铆钉和凹模各部位的形状尺寸对连接质量的影响,并对铆钉进行了相应的热处理,连接st14钢板时,实心铆钉的热处理工艺是:840℃水淬,然后420℃回火,研究了影响实心自冲铆接连接强度的主要因素,把半空心自冲铆接连接件的强度同实心自冲铆接连接件的强度进行了对比,半空心自冲铆接的抗剪强度略大于实心自冲铆接的抗剪强度,半空心自冲铆接的抗剥离强度明显大于实心铆钉的抗剥离强度。