针对往复走丝电火花线切割高厚度工件时因极间电极丝加长导致的刚性差、切割工件腰鼓度增大的问题,设计一种间距可调式双导向器装置。该装置采用2个圆形孔导向器,且两导向器的间距可调。采用有限元法对极间电极丝进行模态分析和随机振动变形分析,结果表明:与单导向器相比,双导向器将极间电极丝固有频率提高了18 Hz,电极丝随机振动振幅降低到原来的1/7,说明双导向器提高了电极丝刚性,且电极丝振动幅值大大降低。最后进行了400 mm厚度工件采用2种导向器定位的切割试验,结果表明:双导向器切割工件表面条纹显著减少,切割工件腰鼓度误差降低了5.4μm,说明双导向器的使用显著提高了电极丝空间位置稳定性,从而提高高厚度工件切割表面质量,降低切割工件腰鼓度误差。

对铝合金自冲铆接头及泡沫金属夹层结构自冲铆接头进行疲劳实验,通过三参数经验公式采用S-N曲线拟合法绘制接头的F-N曲线,分析接头的疲劳寿命及泡沫金属夹层对自冲铆接头疲劳性能的影响;采用扫描电子显微镜对接头的疲劳失效断口进行观测,分析其微观失效机理。结果表明：泡沫金属夹层缩短了自冲铆接头的疲劳寿命,不同泡沫金属夹层对自冲铆接头疲劳性能的影响具有差异性,在高疲劳载荷下泡沫铜夹层接头疲劳性能更优。三组接头疲劳失效形式都为下板断裂,在高疲劳载荷下裂纹易在铆扣区域萌生,在中低疲劳载荷下裂纹萌生于下板一侧,沿铆扣区域下侧向板材另一侧扩展。

本工作以TA1自冲铆接头为研究对象,基于拉伸-剪切和疲劳试验分析了接头的力学性能,并采用扫描电镜从微观层面研究了接头的拉伸-剪切失效机理、疲劳失效机理及微动行为。结果表明拉伸-剪切失效模式为铆钉腿部从下板拉脱,铆钉颈部存在不同程度的断裂。疲劳失效模式主要为上板断裂失效,其疲劳极限约为1.18 kN。疲劳裂纹从上板与铆钉头接触部位萌生,在持续微动磨损及疲劳循环应力作用下,沿板厚和板宽方向不断扩展,直至接头疲劳断裂。微动磨损的剧烈程度直接影响接头疲劳失效模式。上板与铆钉头接触区的微动磨损源于板宽W区域,随着微动过程的不断进行,逐步向板长L区域扩展。