随着现代工业的快速发展,各种轻型金属材料在汽车制造等领域得到了广泛应用,而采用焊接工艺对轻型金属材料进行连接比较困难。作为一种新型连接技术,半空心铆钉自冲铆接工艺可以有效地克服传统连接工艺存在的问题,已经受到越来越多的关注。本文对AL5052铝合金板半空心铆钉自冲铆接单钉及多钉连接强度性能进行研究,并分析了喷丸强化对铆接接头性能的影响。利用DEFORM-3D有限元软件进行自冲铆接工艺过程数值模拟。分析自冲铆接夹紧、穿透、扩张变形以及成型四个阶段的材料流动趋势与载荷变化等成形规律。并采用多铆钉进行半空心铆钉自冲铆接及拉伸过程数值模拟,分析铆接接头应力分布和失效形式,为后续实验研究提供参考。采用自冲铆接技术对AL5052铝合金板料进行铆接实验,通过直观法和截面测量法分析铆接接头剖面,探讨尺寸匹配对成形质量的影响。研究不同工艺参数(铆钉高度、端距及凹模形状等)对单钉搭接试件静强度性能的影响,进行工艺参数优化,获得最优的参数匹配。采用优化的参数进行多钉搭接、对接形式铆接与拉伸实验,结合三维数字散斑动态应变测量系统(DIC)分析各类铆接件在拉伸过程中钉孔周围应变和板料整体变形情况,研究铆钉数量、位置布局对接头机械性能的影响,并对铆接接头失效形式进行总结。实验结果表明:多钉连接能显著提高铆接件的力学性能,连接点的位置尺寸对接头的静强度有较大影响。钉点附近有明显的拉伸区与压缩区及材料流动变形,铆接接头的失效主要为铆钉尾部脱落,四钉接头则为板料断裂。最后对板料及铆接件进行机械喷丸处理,发现喷丸强化能有效的提高铆接件的静强度和失效位移。此外分析了喷丸工艺参数(弹丸粒径、喷丸时间)对单钉及多钉自冲铆接接头强度性能的影响。实验结果表明:所选工艺参数对铆接接头的静强度性能影响较小,弹丸粒径为0.3mm,喷丸时间为5min时铆接件综合性能较优。