车身轻量化的必然趋势带来了点焊难以有效连接异种金属板料这一难题，现在半空心铆钉自冲铆接作为板料连接工艺，分析了铆钉/板材组强度匹配、铆接速度对铆接成型质量的影响，以及铆接接头的强度和间距。
具体工作如下：
一、介绍了轻量化在车身上的应用现状，并根据板材组厚度选取合适尺寸及形状的半空心铆钉和凹模
二、研究了轻量化材料的动态力学性能
三、通过数值模拟方法研究了铆钉/板材组强度匹配对铆接成型质量的影响
四、模拟分析了铆接速度对铆接成型质量的影响
五、分析了单接头的拉脱强度和多接头铆接点间距
铆钉和凹模尺寸根据板材组厚度而定，因此首先确定板材组厚度，再根据板材组厚度确定铆钉及凹模尺寸，为铆接有限元模型的建立做准备。 在材料动态力学性能的研究中，针对铆接过程中材料的高应变率行为，引入专门研究材料中高应变率下应力应变行为的霍普金森压杆试验，并以此拟合了表征材料应变硬化效应和应变率硬化效应的几种轻量化材料的John-Cook本构方程。 在影响铆接接头成型质量的诸多因素中，铆钉/板料强度匹配是一个关键因素。因为相比于板料，如果铆钉强度太高，则下板容易被铆穿从而导致铆接失效；如果铆钉强度太低，铆钉甚至无法铆穿上板，无法形成可靠的机械互锁接头。因此，本文基于有限元理论研究了铆钉/板料强度匹配对铆接成型质量的影响，研究表明，铆钉/板料强度比必须在一定范围内才能保证形成有效机械互锁的铆接接头。 铆接速度不仅决定了铆接效率的高低，同时还以应变率对金属板料硬化行为和对断裂的影响程度的形式影响着铆接质量的优劣。研究表明，高应变率对应着高硬化效应和更小的断裂应变，这两者综合作用影响着接头成型质量。应变率过高导致板料过早断裂，铆钉硬化强化，所以铆钉的扩张有限，成型质量受到影响；应变率过低表明铆接速度低，会造成装配效率低下。因此，对于某一铆钉/板料组合，铆接速度须在装配效率和铆接质量间努力取得平衡。 最后，本文研究了单个铆接接头的拉脱强度，并以单位范围内铆接接头与板料具有等强度为假设，计算了铆接点之间的间距，为半空心铆钉自冲铆接的应用提供了参考依据。与焊点间距进行比对发现，自冲铆接的接头间距大于点焊的接头间距。
也就是说，在进行异种板料的连接时，半空心铆钉自冲铆接无论在经济性还是适用性上都要优于传统点焊。