电磁铆接是电磁成形技术的应用之一，是将电磁能转化为机械能的一种新型铆接工艺。与传统铆接相比，电磁铆接加载速率高、钉杆变形均匀、工艺质量稳定，可用于难成形材料铆钉和大直径铆钉的铆接，是实现复合材料干涉配合铆接的理想工艺方法之一。由于电磁铆接过程是一个电场与磁场及铆钉变形相互耦合的过程，使得电磁铆接理论研究困难重重。本文通过理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法，从工艺和设备两方面对电磁铆接技术进行了较为系统的研究。　　根据两圆环线圈作用力公式，从电磁铆接原理出发，将放电回路等效为双回路模型，求解铆接时的放电电流。将线圈和驱动片等效为单匝圆环线圈，在两圆环线圈互感求解的基础上，求解作用于驱动片的铆接力，分析各工艺参数对铆接力的影响。　　采用松散耦合法对电磁铆接过程进行分析。利用ANSYS/Multiphysics模块建立电压激励的电磁场耦合模型。以此为边界条件，在ANSYS/LS-DYNA模块中，利用高应变速率下材料的本构关系建立铆钉变形分析模型。模拟研究结果表明，驱动片主要受轴向磁场力作用，且轴向磁场力沿驱动片径向分布不均匀，沿驱动片厚度方向呈梯度分布。在磁压力作用下，铆钉变形为整体自由镦粗过程和局部自由镦粗过程，钉头变形可分为三个区域：难成形区、大变形区和小变形区。放电电压、放电电容值、系统电阻、放大器质量、钉孔尺寸、钉杆长度、铆模型式等参数对铆钉变形有较大的影响。单侧加载时，夹层材料受到的等效应力沿厚度方向分布不均，在成形钉头一侧等效应力值要大于钉头沉孔处。双向加载时，在夹层材料两侧等效应力明显高于中部，可提高成形钉头两侧的干涉量，对连接起到密封作用。　　基于ANSYS平台，将有限元分析过程进行参数化设计，开发了电磁铆接仿真系统。仿真系统由电磁场耦合分析和铆钉变形分析模块构成。以电磁场耦合分析模块为例，详细阐述了建立该模块的各个步骤，并对相应的操作界面进行二次开发。　　在工艺模拟试验的基础上，进行电磁铆接试验，实现了复合材料的无损伤铆接。研究了放电电压、放电电容值、铆接次数、钉杆长度和铆模型式等参数对铆钉变形的影响。试验研究结果表明，铆钉以绝热剪切的方式变形，随着变形量增加，主剪切带越来越明显。在剪切带处晶粒被剧烈拉长。改变铆模型式可以改变铆钉的受力状态，半圆头铆模能抑制材料的径向流动，有利于抑制钉头裂纹的产生。电磁铆接对夹层厚度不敏感，对于不同夹层厚度材料，铆钉均能实现良好的干涉配合铆接。电磁铆接能成功实现TA1铆钉的铆接，复合材料未开裂和分层，满足工艺要求。与气动铆接相比，电磁铆接钉杆变形均匀、波动小，微观连接情况好于气动铆接。　　在总体方案设计的基础上，对充电回路、放电回路、控制系统和保护系统进行了设计，研制了一台电磁铆接设备，实现了对直径6mm高强度2A16铆钉和直径3mmTA1铆钉的380V低电压铆接，加工速率达到8～10次/分钟。