由于车身制造装配等存在误差,两板件贴合会出现原始间隙。为研究原始间隙给热熔自攻丝带来的影响,以厚度为2.0 mm的6K21和厚度为3.0 mm的6082⁃T6铝合金板为对象,研究工艺参数与板间间隙之间的关系,以及如何调整工艺参数来减小原始间隙带来的影响,并通过接头的力学性能进行验证。以板间间隙与最大试验力为研究指标,运用控制变量法、origin拟合得出以下结论:轴向下压力、拧紧扭矩在一定范围内与板间间隙呈线性负相关;原始间隙会降低接头的连接质量,通过增加10%~20%的轴向下压力或者20%左右的拧紧扭矩可减弱原始间隙带来的影响,提高连接质量。

为缩短热熔自攻丝工艺的连接时间,以铝合金材料E170和SF36为研究对象,使用响应曲面法(RSM)设计试验,建立了拧紧扭矩、减速阈值、拧紧转速3个工艺参数与热熔自攻丝工艺拧紧阶段时间之间的二阶响应曲面模型。通过分析该模型的二阶响应曲面,得到3个工艺参数对热熔自攻丝工艺拧紧时间的影响规律。采用Minitab的响应优化器对拧紧时间进行最小值优化,得到一组最优参数。对比试验表明:使用优化参数后,接头力学性能基本不受影响,但拧紧时间只有原来的46.6%,优化工艺参数有效。