铆钉铆接工艺是一种常见的机械连接方式,在当今连接工业中占有极其重要的地位,被广泛应用于铁道机车车辆和飞机制造零部件及钢结构之间。传统的铆接多为冷铆接,铆钉材料多选用金属,而随着非金属材料的使用逐渐增加,非金属铆钉材料的铆接工艺被越来越重视,而其中塑料铆钉材料的热铆接工艺更是被越来越多的广泛使用,而塑料铆钉材料的延展性差,塑料铆钉铆接通常需要进行热铆接,塑料铆钉热铆接过程中塑料铆钉产生的变形情况严重影响产品的装配性能和使用寿命。本论文采用理论分析和有限元数值模拟相结合的方法,较为系统的研究了塑料铆钉在热铆接过程中的受力和变形情况;运用有限元数值模拟的方法对塑料铆钉热铆接过程进行了动态仿真模拟,与文中理论分析部分进行了对比和检验。本文的主要内容有:(1)概括了研究背景和研究意义。对当今铆钉铆接的种类和不同的铆接方法进行了对比和分析,详细介绍了国内外铆钉铆接工艺研究现状,对常见的塑料铆钉热铆机的结构进行了简要的阐述,对塑料铆钉铆接过程中与铆钉密切相关的机械系统的结构和塑料铆钉的安装过程进行了分析,提出论文以塑料铆钉热铆中对铆钉施铆的常用方法——压铆,为研究对象进行研究。(2)对塑料铆钉热铆接压铆过程进行分析。分析在压铆过程中塑料铆钉被镦粗时遵循的材料流动规律,在此基础上,分析热铆接过程中产生的塑料铆钉的变形状态以及影响铆钉变形的因素。(3)对塑料铆钉热铆接压铆过程中的分布压力进行分析。将压铆过程划分为五个阶段。对塑料铆钉在各个阶段的受力变形情况进行分析,在此基础上计算得出塑料铆钉墩头成形所需的压铆力大小,并用有限元仿真进行验证。(4)对塑料铆钉热铆接压铆过程进行有限元动态模拟仿真,研究在ANSYS/Workbench有限元软件中进行塑料铆钉热铆接模型建立、塑料铆钉材料属性规定、网格划分、接触和摩擦处理、载荷和约束模型的方法,得到塑料铆钉热铆接压铆过程的动态模拟、将仿真求解得出的压铆力与理论计算压铆力进行对比分析,并对塑料铆钉的应力应变云图进行分析。