本文以高铁列车顶板的自冲铆铆接接头作为研究对象,结合弹塑性变形理论和显示动力学理论,对铆接过程进行受力分析和有限元分析;研究出了一种将铆接铆钉参数和模具参数匹配起来的优化方案,对成型后的铆接接头质量进行了极大的提升,在铆钉铆接车身时,对选用铆钉和模具提供了具体的指导,因此本文研究在实际应用中具有重要价值。本文选用2mm厚的5083铝合金板和6mm长的Mn B4铆钉为研究对象,通过自冲铆铆接成型过程有限元模拟仿真和灵敏度分析,探究改变模具半径、铆钉长度和模具深度对接头成型质量的影响,得到最优铆接参数为:模具半径4.40mm、铆钉长度6.50mm、模具深度2.00mm。论文主要研究内容和成果如下:1、在金属塑性成型理论的基础上,对铆接过程中铆钉成型的情况进行研究,其中也对铆接过程进行了受力分析和划分详细的铆接阶段,还对铆接接头成型质量的标准进行了具体的研究。得到了铆钉的压铆力、铆接板料所受的应力和铆接孔张量的数学公式。2、建立自冲铆铆接显示动力学模型。通过对铆接过程进行简化得到四分之一铆接模型,根据金属塑性变形原理计算得到铆接过程最大载荷公式,运用显示动力学分析分析模拟铆接成型过程,研究模具半径、铆钉长度和模具深度对其成型质量的影响,进而得到单一变量下模具半径、铆钉长度和模具深度的最佳参数。运用中心复合试验法,在合适的自冲铆铆接结构参数区间上建立反映铆接结构参数与剩余厚度和内锁长度的二次多项式响应面模型。3、多目标优化及实验验证。使用Isight软件把铆钉长度、模具深度、模具半径和因变量之间的三元二次参数方程导入其中,使用的是NSGA-Ⅱ算法,之后获得了的Pareto优化解。以优化后的铆接参数加工抗拉试验件,通过拉伸实验验证铆接件的力学性能。结果显示,优化后与优化前相比剩余厚度由0.94mm增加至1.17mm,增加了24.7%;内锁长度由0.76mm增加至0.87mm,增加了14.5%;抗拉剪力由6.26k N增加至7.98k N,增加了27%。本文明确给出铆接参数和接头成型质量的指标关系,研究出了一种将铆接铆钉参数和模具参数匹配起来的优化方案,成型后的铆接接头质量进行了极大的提升,所以在降低产业成本和生产时间,提升高铁车身铆接连接质量,提升高铁车身轻量化进程中做出了重要的贡献。