اثر هندسه قالب در استحکام اتصال ورقهای آلومینیوم ۳۱۰۵ متصل شده با فرایند کلینچینگ

مقاله حاضر اثر هندسه قالب در فرآیند کلینچینگ را بر استحکام اتصالات ایجاد شده را بررسی کرده است. ورقهایی از جنس آلومینیوم Al۳۱۰۵ با قالبهایی با هندسه مختلف به هم متصل شدهاند. پس از تعیین محدوده نیروی مناسب برای ایجاد اتصال(۲۵ تا ۳۲ کیلونیوتن) ، اثر هندسه قالب بر استحکام اتصال با آزمونهای برش و جدایش بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که هندسه قالب و عمق نفوذ سنبه عوامل اصلی در تعیین میزان قفل مکانیکی و ضخامت گلویی هستند. در محدودهای که اتصال مکانیکی مناسبی بین دو ورق ایجاد می شود، هندسه قالب اثر قابل توجهی بر روی استحکام و هندسه اتصال دارد، اما تاثیر نیروی کلینچ ناچیز است. قطر سنبههای مورد بررسی ۴، ۵/۴ و ۵ میلیمتر بوده است که قطر سنبه ۵ میلیمتر مقدار بهینه میباشد. در قطرهای بالاتر از مقدار بهینه، به دلیل کاهش اختلاف قطرهای سنبه و ماتریس، ضخامت گلویی ورق بالایی کاهش یافته و منجر به ایجاد پارگی در اتصال میشود. از سوی دیگر در قطر سنبه کمتر از مقدار بهینه، به علت لقی بالا، خروج ماده از منطقه کف سنبه راحتتر بوده، در نتیجه مقدار قفل مکانیکی و استحکام اتصال کمتر میشود. با وجود تاثیر ناچیز نیروی کلینچ بر روی استحکام اتصال، اثر آن بر روی ظرفیت جذب انرژی اتصال قابل ملاحظه است، به گونه ای که در یک نیروی کلینچ بهینه، ظرفیت جذب انرژی اتصال حداکثر خواهد بود. بالاترین استحکام اتصال توسط سنبه ۵ میلیمتری و با اعمال نیروی کلینچ ۳۰ کیلونیوتنی بدست آمد که استحکام برشی آن ۱۳۵۵ نیوتن بوده است.

کلیدواژه ها:

هندسه اتصال ، افزایش استحکام ، آلومینیوم Al ۳۱۰۵ ، کلینچینگ