針對壓鉚螺釘鉚接的簡化模型，分析其壓鉚過程。設(shè)沖頭初速度為0，整個壓鉚過程由沖頭接觸壓鉚螺釘開始，到壓鉚螺釘發(fā)生塑性變形，完全成形為止。這個過程被劃分為5個階段：

　　階段1此階段以沖頭接觸壓鉚螺釘開始，隨著位移的增長，壓鉚力逐漸增大，使得壓鉚螺釘開始發(fā)生變形，釘桿整體鐓粗。當(dāng)釘桿接觸到鉚接件時，這個階段結(jié)束。因此此階段只涉及到壓鉚螺釘?shù)淖冃?，壓力尚未傳遞到鉚接件，不考慮鉚接件的受力變形。鉚釘最初階段受力圖見圖1所示。

圖1 壓鉚螺釘最初階段受力圖

　　階段2此階段以壓鉚螺釘桿接觸鉚接件的邊緣開始，隨著沖頭位移的增加，壓鉚螺釘與孔內(nèi)壁接觸區(qū)域開始變大，直到應(yīng)力在鉚接件厚度上均勻分布，階段2就結(jié)束了。

　　此時鐓粗的壓鉚螺釘桿與鉚孔的圓周面充分接觸，尚未形成鐓頭，壓鉚螺釘中的金屬以向下流動為主，近似于擠壓型的金屬流動。如圖2所示，在釘桿與孔周的接觸面，擴(kuò)張力f'的方向垂直于釘桿與孔周接觸面的方向，摩擦力f的方向是與鉚釘軸線平行的作用點(diǎn)所在處的接觸面的切線方向。

圖2 釘桿下部受力圖

　　階段3隨著沖頭位移的增加，壓鉚螺釘頭部開始局部鐓粗，形成鐓頭，接觸到鉚接件的金屬板面。壓鉚螺釘頭與鉚接件之間的接觸區(qū)域的摩擦力使得金屬流動發(fā)生改變。同時鉚接件因為受到鐓頭的壓力開始發(fā)生變形。當(dāng)鐓頭達(dá)到目標(biāo)尺寸后，沖頭停止移動。在此階段，鉚接件不僅在孔周圍受到壓鉚螺釘膨脹帶來的壓力，而且鉚釘鐓頭開始接觸到鉚接件，受到鐓頭的壓力作用和鐓頭延展帶來的摩擦力作用。接觸面包括鉚釘鐓頭和鉚接板的接觸、壓鉚螺釘和孔之間的接觸等。設(shè)此時鉚釘桿中的金屬向下流動已趨于飽和，向兩側(cè)的金屬流動為主要流動方式，如圖3所示。

圖3 鐓頭形成金屬流動示意圖

　　階段4沖頭位移減小，載荷降低。但壓鉚螺釘鐓頭仍然與沖頭相接觸，壓鉚螺釘彈性回復(fù)。

　　階段5沖頭離開壓鉚螺釘，壓鉚過程結(jié)束。